[實(shí)用新型]一種沉水植物-人工水草復(fù)合凈化系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022653142.1
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN214653949U
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖琳;辛錫龍;辛錫光
• 申請（專利權(quán)）人: 靈瓏生態(tài)科技（江蘇）有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 無錫嘉馳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32388
• 代理人: 唐維鐵

本實(shí)用新型公開了一種沉水植物?人工水草復(fù)合凈化系統(tǒng)，包括編織網(wǎng)、拉繩、美植袋；所述編織網(wǎng)長1?2米，寬1?2米，網(wǎng)孔直徑10?30cm；所述拉繩連接于編織網(wǎng)的四個邊角處；若干所述美植袋通過繩索捆綁固定于編織網(wǎng)；所述美植袋包括人工水草美植袋和沉水植物美植袋；所述人工水草美植袋內(nèi)部通過沸石顆粒固定有2?4根人工水草；所述沉水植物美植袋內(nèi)設(shè)有種植土，所述種植土種植有沉水植物；所述人工水草美植袋和沉水植物美植袋交錯排列，均勻分布；設(shè)置美植袋種植沉水植物可以減少底泥中污染物對沉水植物幼苗生長的不利影響，提高沉水植物的成活率；沉水植物生長中會向水體中釋放氧氣，又促進(jìn)了水中氨氮的降解和總氮的脫除，達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及河道水質(zhì)凈化和污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種沉水植物-人工水草復(fù)合凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于人類活動的加劇，工業(yè)污水、城市生活污水和農(nóng)業(yè)污水中的大量氮、磷和有機(jī)污染物等不斷地進(jìn)入自然水生態(tài)系統(tǒng)。這些污染物的不斷積累會超出系統(tǒng)的承載能力，從而導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，嚴(yán)重威脅了污染水體附近的人群健康以及生態(tài)的穩(wěn)定性和多樣性，制約著社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

氮在水生態(tài)系統(tǒng)中的遷移與轉(zhuǎn)化是一個十分復(fù)雜的生物化學(xué)過程，涉及到系統(tǒng)中的沉積物、水生動植物和微生物等。其中沉積物在氮的轉(zhuǎn)移過程中不僅起貯積庫的作用，還可以與上覆水進(jìn)行氮素的交換。動植物則可以通過吸收作用使無機(jī)氮轉(zhuǎn)化為有機(jī)顆粒態(tài)氮。由動植物死亡分解而成的溶解性有機(jī)氮會通過礦化作用轉(zhuǎn)化為NH₄⁺，再經(jīng)微生物的作用實(shí)現(xiàn)無機(jī)氮間的相互轉(zhuǎn)化，或使無機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮從而從體系中去除。在水生態(tài)系統(tǒng)中微生物的驅(qū)動下，氮元素經(jīng)一系列氧化-還原反應(yīng)構(gòu)成了氮循環(huán)過程，主要包括的反應(yīng)有：硝化、反硝化、厭氧氨氧化及硝酸鹽異化還原成銨(Dissimilatory Nitrate Reduction toAmmonia，DNRA)等。其中沉積物和動植物的吸收等作用只會改變生態(tài)系統(tǒng)中氮的形態(tài)，而微生物驅(qū)動的氮轉(zhuǎn)化過程是氮從系統(tǒng)中去除的根本途徑。

沉水植物在生長過程中需要吸收大量的氮，其中大部分為NH₄⁺，NO₂^-和NO₃^-。一些小分子含氮有機(jī)物如尿素、氨基酸等也可以被植物所吸收，但吸收量較少。沉水植物的根、莖、葉將吸收和富集的氮轉(zhuǎn)化為生物量儲存在生物體內(nèi)，再通過人工收割的方式將植物所吸收的氮從系統(tǒng)中完全去除。這對減少河流生態(tài)系統(tǒng)，尤其是上覆水中的氮素負(fù)荷具有重要的意義。沉水植物不僅對氮具有吸收作用，還可通過減少風(fēng)浪水流的動力擾動，從而抑制沉積物中氮素的再懸浮。由于水質(zhì)惡化，受高氨氮等營養(yǎng)污染的脅迫作用引發(fā)了沉水植物的衰退，使得沉水植物的分布面積顯著萎縮，甚至退化直至消失。受到嚴(yán)重污染的河水通常透明度低，氨氮含量高，不利于沉水植物的生長和健康水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建。

人工水草主要利用人工合成材料基質(zhì)上生長的生物膜微生物的吸附和降解作用，達(dá)到污染物水體凈化目的的方法。因其受環(huán)境的影響較小，穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，在受污染水體原位凈化處理中具有廣泛的應(yīng)用。但人工水草缺乏沉水植物在生長過程中會和藻類爭奪生存空間、光照和營養(yǎng)物質(zhì)等，同時通過植株莖葉釋放的一些化感物質(zhì)可以影響藻類生長，對抑制自然水體發(fā)生藻類爆發(fā)的能力。目前在河道生態(tài)修復(fù)的過程中，通常是將沉水植物的種植區(qū)域與人工水草的布置區(qū)分開，一方面難以保證植物的成長固定等問題，另一方面，人工水草布置區(qū)的生態(tài)功能較為單一，凈水效果不理想。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種沉水植物-人工水草復(fù)合凈化系統(tǒng)可以有效凈化水體并且提高水質(zhì)差環(huán)境下沉水植物的成活率。