[發(fā)明專利]一種具有可再生功能的組合式生物浮島及其構(gòu)建方法

無效

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• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102897919A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃薇;桑連海;張勁
• 申請（專利權(quán)）人: 長江水利委員會長江科學(xué)院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 孔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及富營養(yǎng)化水體凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種具有可再生功能的組合式生物浮島及其構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

上世紀(jì)七十年代以來，農(nóng)藥及化肥的濫用導(dǎo)致農(nóng)村自然生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞，一系列的環(huán)境問題隨之產(chǎn)生，其中最為嚴(yán)重的就是農(nóng)村水體富營養(yǎng)化問題。由于水體富營養(yǎng)問題，中國許多地方已經(jīng)出現(xiàn)水質(zhì)性缺水。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，85％的農(nóng)村堰塘和溝渠已經(jīng)超過富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)，40％的農(nóng)村水體已經(jīng)出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象。生態(tài)學(xué)方法作為一種利用自然界自身規(guī)律來恢復(fù)水環(huán)境的一種方法，得到大家認(rèn)同。而水上種植技術(shù)，作為將環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)融合的一種處理方式，更是運(yùn)用廣泛。

現(xiàn)有技術(shù)中，水上種植技術(shù)多是通過人工生物浮島作為水面浮力載體來實(shí)現(xiàn)。人工生物浮島也稱人工生物浮床，是一種能漂浮在水面上，其上種植植物的載體，用以形成生物群落、改善水域生態(tài)環(huán)境的一種特殊構(gòu)筑物。浮島制作的選材通常需要考慮材料來源的可靠性、材料的經(jīng)濟(jì)性、耐久性、及環(huán)保性等問題。國外一般選用橡皮艇、廢輪胎、鋼材、椰子纖維等可重復(fù)使用和可降解材料，用這些材料制作出來的浮島不僅美觀，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用周期長，但造價較高，不適合在我國大規(guī)模推廣應(yīng)用。國內(nèi)使用較為普遍的是PVC管、聚苯乙烯泡沫板和竹子，但三者均存在一定的問題：PVC管制作浮島成本較高，制作周期較長，拼接技術(shù)要求高，稍有不慎，會因為PVC管框架漏水而導(dǎo)致載體下沉；聚苯乙烯本身是一種白物污染物質(zhì)，大范圍推廣后存在二次污染的問題，而且韌性較差，容易損壞；竹子浮島本身重量較大，可移動性和景觀效果差。

另外，傳統(tǒng)生物浮島是按照一定規(guī)格設(shè)計好浮床小單元，種植完成后在水面用繩子或者鐵絲將小單元拼接成大塊。這種拼接存在許多問題：小單元之間拼接不緊湊，在水面飄動時浮床之間容易發(fā)生摩擦和碰撞，損壞浮床；浮床小單元損壞之后更換困難；形狀可塑性較差，現(xiàn)場操作時不能針對特定形狀水域進(jìn)行隨意造型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種具有可再生功能的組合式生物浮島及其構(gòu)建方法，其主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)生物浮島制作成本高、拼接技術(shù)困難、可塑性差、以及二次污染的問題。

一種具有可再生功能的組合式生物浮島，由至少兩個浮島單元相互拼接而成，所述浮島單元為采用聚乙烯發(fā)泡棉制成的實(shí)心結(jié)構(gòu)，所述浮島單元的一側(cè)設(shè)有多個榫舌，對應(yīng)的另一側(cè)設(shè)有與榫舌配合的多個榫槽，所述浮島單元上開設(shè)有多個貫穿浮島單元的種植孔，所述種植孔內(nèi)裝入有填充料，填充料用于固定種植作物的根系。

一種具有可再生功能的組合式生物浮島的構(gòu)建方法，包括如下步驟：

A、浮島單元制作：采用聚乙烯發(fā)泡棉制模，然后切割成多個浮島單元，在每一浮島單元的一側(cè)開設(shè)多個榫舌，對應(yīng)的另一側(cè)開設(shè)與榫舌配合的多個榫槽，在每一浮島單元上開設(shè)多個貫穿浮島單元的種植孔；

B、種植作物栽種：在溫度15-30℃條件下，選取株高15-20cm的種植作物栽種在浮島單元的種植孔中，并用填充料固定住種植作物的根系；

C、放入水體：將栽種了種植作物的浮島單元放置在污染水體中，使得種植作物的根系接觸水面，然后將多個浮島單元通過榫舌和榫槽的相互連接拼裝形成生物浮島。

本發(fā)明具有可再生功能的組合式生物浮島使用聚乙烯發(fā)泡棉制成的浮島單元相互拼接而成，由于選用聚乙烯發(fā)泡棉材料，其具有循環(huán)再造、環(huán)保、抗撞力強(qiáng)、重量輕、可塑性能佳、韌性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，柔軟性和緩沖型很好，不受氣候條件影響，且使用后可回收再成型使用，比以往使用的浮床材料更實(shí)用和環(huán)保；另外由于相鄰浮島單元之間通過設(shè)有的榫舌和榫槽進(jìn)行拼接，使本發(fā)明的生物浮島加工容易且安裝和拆換更方便、連接更牢固可靠，同時有較好的強(qiáng)度、彈性和整體穩(wěn)定性；其人工栽培載體成本低廉，制作容易，經(jīng)久耐用，推廣性強(qiáng)；另外，浮島單元之間可以根據(jù)水域環(huán)境自由拼裝組合成任意形狀，拼接緊湊，形狀可塑性強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具有可再生功能的組合式生物浮島實(shí)施例一的浮島單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明具有可再生功能的組合式生物浮島實(shí)施例二的浮島單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明具有可再生功能的組合式生物浮島實(shí)施例三的浮島單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明具有可再生功能的組合式生物浮島實(shí)施例四的浮島單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖7組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的浮島單元的剖視圖。