[发明专利]用于水体黑臭治理及水质提升的生态水平方模块

说明书

本发明公开一种用于水体黑臭治理及水质提升的生态水平方模块，包括沉水植物、生物填料、网状骨架和光源等装置；本发明利用沉水植物对沉积底泥及悬浮于水体中的氮磷营养盐进行吸收；利用人工光源提高水生植物的光合作用，促进沉水植物的生长、繁殖，提高水体透明度和治理效果；生物填料中植入微生物菌剂，利用微生物吸收、转化、降解、分解沉积底泥及悬浮于水体中的污染物，消除水体黑臭；建立水体生态系统，为水生动物提供栖息环境；加快恢复水体环境容量，实现水体自净。

技术领域

本发明涉及生态环境工程技术领域，以及自然及人工河道、湖泊的生态重建与恢复技术领域，特别是一种用于水体黑臭治理及水质提升的生态水平方模块。

背景技术

随着工业的飞速发展和城市化进程的加快，湖泊、河流等水体的污染日益加剧，城市中大量的水体已呈黑臭或富营养化状态，水资源短缺逐渐成为现代社会亟待解决的重要问题。

沉水植物在生长过程中会吸收水体中的营养物质（如氮、磷等），因此在水生生态系统中起着重要的作用。针对富营养化的河流、湖泊、湿地，可采用每年有计划地收割沉水植物的方式转移水体中过量的营养物质，对缓解水体富营养化起到积极作用；此外，沉水植物给水生动物提供更多的生活栖息和隐蔽场所，植物幼嫩部分又可供水生动物摄食，还可以增加水中的溶氧，净化水质，扩大水生动物的有效生存空间，改善整个水生生态系统。因此，沉水植物在水生态修复尤其是提高水的能见度和景观营造方面的作用日益受到人们的重视。

但是目前沉水植物净化河道技术存在以下问题：1）沉水植物对于硬化河床不适宜生长；2）植物根系易被底栖水生动物及水流破坏；3）在城市重污染河道中，高含量的悬浮物不仅会显著降低水体透明度，并且悬浮物在沉水植物表面附着，受光照的限制，会严重影响沉水植物的光合作用，抑制沉水植物正常的生长、繁殖，甚至导致植物的死亡腐烂，从而影响沉水植物的治理效果并带来次生污染。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种由沉水植物、生物填料组成的模块化生态水平方模块，用于污染水体生态治理，既可在常水位条件下根据水体底部性状和宽度进行模块化安装和收割，也可应用于底部浆砌或无软底泥的水系，本发明是这样实现的：

一种用于水体黑臭治理及水质提升的生态水平方模块，包括沉水植物、生物填料和网状骨架；

其中，网状骨架包裹于生物填料外侧，沉水植物种植于由生物填料内，并穿过网状骨架与水体接触。

优选的，本发明提供的用于水体黑臭治理及水质提升的生态水平方模块中，生物填料由微生物载体和微生物组成；所述微生物包括光合细菌、乳酸菌、酵母菌、褐腐菌、硝化细菌、反硝化细菌或芽孢杆菌中的一种或多种。（所述微生物可参考以下文献：吴霞，谢悦波.直接投菌法在城市重污染河流治理中的应用研究[J].环境工程学报，2014，8（8）:3331-3336；或者，宋雅静，谢悦波，黄小丹.本源微生物菌剂修复城市污染河流[J].环境工程学报，2012，6（7）:2173-2177；或者，范荣亮， 谢悦波，Yudianto D，等. 复合微生物菌剂及酶制剂治理湖泊蓝藻的研究[J].水电能源科学，2010（2）:35-37；或者，聂秋月，谢悦波，庄景，等. 高效微生物治理蓝藻实验[J]. 世界科技研究与发展，2008，30（4）:430-432；或者，王平，吴晓芙，李科林，等. 应用有效微生物群（EM）处理富营养化源水试验研究[J]. 环境科学研究，2004，17（3）:39-43）。

所述微生物载体包括无机载体（如火山岩、硅藻土、硅胶粉、湖珊瑚石、沸石、麦饭石、高岭土、金属氧化物、金属氧化物纳米粒子、微孔陶瓷或微孔玻璃）、有机载体（如高分子聚合物或多糖）、纤维（如尼龙）中的至少一种。

优选的，本发明提供的用于水体黑臭治理及水质提升的生态水平方模块中，网状骨架的材质为金属或高分子材料（如聚乙烯）。