[發明專利]一種適用于小型湖泊凈水與造景的菌根化生態浮床

在審

• 申請號: 202011170166.X
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112390369A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 徐舟影;呂意超;班宜輝;吳晨;譚嘉媛;孟發科;趙胤祺
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;A01G31/02;A01G24/15;A01G24/10;A01G24/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 官群

本發明公開了一種適用于小型湖泊凈水與造景的菌根化生態浮床，其包括浮床浮體及若干種植籃，浮床浮體上設置有多個種植孔，種植籃放置在浮床浮體內部的種植孔中，種植籃內壁下側及底部設有孔徑0.45μm的尼龍濾膜，種植籃內填充基質并栽種已接種AMF的水生植物。本發明提供的菌根化生態浮床利用AMF強化了水生植物對污水的凈化能力，利用噴泉的跌水復氧與0.45μm尼龍濾膜的攔截作用，促進了水生植物根部菌根共生體的形成，有效提高了污水凈化效率。

技術領域

本發明屬于水、廢水、污水或污泥的處理技術領域，具體涉及一種適用于小型湖泊凈水與造景的菌根化生態浮床。

背景技術

生態浮床，又稱人工浮床或生態浮島，其運用無土栽培技術，以高分子材料為載體，將高等水生植物或改良陸生植物種植到富營養化水體的水面上，通過植物根部的吸收、富集以及根系微生物對污染物的分解和礦化作用，削減富營養化水體中的氮、磷等營養物質，達到抑制藻類生長、凈化水質的效果。生態浮床技術作為一種處理效果良好、運行維護成本低廉的原位水體修復技術，近年來已逐漸在富營養化水體治理與水環境生態修復工程中得到廣泛應用。

然而，傳統浮床中的水生植物對污染物去除效率低、耐受性差，且在高污染環境下難以適應易死亡，一定程度上限制了其應用。因此，建立一種低運行成本、高效率、高適應性且易于管理的生態浮床裝置，對于持久、高效凈化富營養化湖泊具有重大意義。

叢枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza，AM)是球囊菌門真菌侵染植物根系形成的共生體，形成AM的真菌叢枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF)是真菌中分布最為廣泛的，能與地球上絕大多數的植物建立共生關系，因此，AMF不論是在陸生環境中還是在濕生環境中都能夠廣泛存在。AM共生結構使AMF與其宿主植物互惠互利，AMF從宿主植物中獲得光合產物的同時能為植物帶來一系列好處：如促進宿主植物營養吸收，尤其是磷；促進植物的生長；提高植物的抗病性；還能提高植物的抗逆性(耐鹽性、耐酸性、耐寒性、耐重金屬性等)。因此，AMF在強化水生植物修復自然水體方面具有不小的潛力。

然而，由于AMF是好氧類真菌，在生態浮床這種特殊環境(淹水條件)下，尤其是針對低溶解氧的富營養化水體、黑臭水體進行處理時，水生植物根部較低含量的溶解氧，將會直接影響到AMF的有氧呼吸，從而影響其能量代謝，這不利于AMF進行正常的生理活動與生長繁殖。不僅如此，在湖泊、河流中，水流的沖擊與洗刷很容易帶走水生植物根部周圍大量的AMF繁殖體，不利于水生植物根部菌根化的形成。因此，在自然條件下，AMF在水域環境的生態修復功能受到很大限制。

發明內容

本發明旨在解決現有生態浮床技術適應性差、處理效率低的問題，通過在浮床植物根系周圍基質中投加AMF菌劑的方式，生成AMF-植物共生體系完成浮床植物的菌根化，利用AMF增強浮床植物對污染物的耐受能力，強化生態浮床的污水凈化功能及系統的穩定性。此外，為避免淹水環境的低溶解氧和水流沖擊對浮床植物根部菌根化形成過程的不利影響，巧妙地利用中心噴泉的跌水曝氣及種植籃內0.45μm尼龍濾膜對AMF繁殖體的攔截作用，有效地促進了浮床植物根部菌根共生體的形成，間接提高了浮床的凈水效果。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種適用于小型湖泊凈水與造景的菌根化生態浮床，其包括浮床浮體及若干種植籃，浮床浮體上設置有多個種植孔，種植籃放置在浮床浮體內部的種植孔中，種植籃內壁下側及底部設有孔徑0.45μm的尼龍濾膜，種植籃內填充基質并栽種已接種AMF的水生植物。

優選的是，所述種植籃內基質分為兩層，下層為生物炭-蛭石層，厚度為5-8cm，上層為陶粒層，厚度為3-5cm。