[发明专利]一种智能控制的促进海洋固着生物诱导与生长的装置

说明书

本发明提供一种智能控制的促进海洋固着生物诱导与生长的装置，包括诱导与营养物质储物仓、漂浮装置、固定装置、自动控制电路和传感系统，漂浮装置设置在固定装置上，诱导与营养物质储存仓设置在固定装置下方并可沿着固定装置移动；所述自动控制电路根据实际海洋环境与固着生物对多种离子的需求，设定控制参数，自动控制诱导与营养物质储物仓的仓室门的开关；所述传感系统设置在诱导与营养物质储物仓底部或者海底部，是用来监测该区域的pH值、温度、溶解氧、盐度、钙离子。本发明解决目前对于当地海域生态较好，增加牡蛎的附着量，重构完整生态系统的环境的技术，目前还没有可实时监测海水中相关参数，并及时调整海水的pH值、离子等技术。

技术领域

本发明涉及诱导海洋固着生物附着、修复生态环境的技术，尤其涉及一种智能控制的促进海洋固着生物诱导与生长的装置。

背景技术

由于我国沿海地区近几十年的经济快速发展，且发展方式粗放、不注重环境保护；同时大量的生活污水、工业废水直接排放入海，造成沿海生态大规模破坏，已对我国海岸经济进一步发展形成制约。同时大规模建设的海洋混凝土工程及防波堤使本就脆弱的海洋生态系统进一步破坏。若不立即采取必要的生态环境的保护措施，未来的损失将会十分巨大。同时随着经济的进一步发展，人们更是喜欢良好的生态环境。同时21世纪以来，全球工业化发展迅猛，化石燃料消耗巨大，热带雨林等植被被大量砍伐，导致全球二氧化碳排放量急剧上升，温室效应加剧，气候变暖，使得大量二氧化碳溶解于占据十分之七地球表面的海水中，进而加速了海洋酸化的进程。因此，改善和修复目前沿海生态环境是非常迫切的。

目前国内外从不同离子、水泥种类、钙类物质、底质颜色和底质粗糙度等对牡蛎附着方面开展了研究，简要介绍如下：

离子：目前深入研究的有K⁺、NH₄⁺、Ca²⁺和Cu²⁺，其中K⁺、NH₄⁺和Ca²⁺对牡蛎的附着或变态具有促进作用，而Cu²⁺作用不明显且在浓度大时会对幼虫造成死亡。但是由于实施起来难度大或者成本较高一般不适用于实际海洋混凝土工程中。水泥种类：混凝土作为海洋固着生物附着的底质材料在当下使用非常普遍，虽然有采用新制作的混凝土构件、废弃的混凝土等作为一些牡蛎礁修复工程的修复底物，但是效果并不理想。这是由于目前硅酸盐水泥混凝土在海洋混凝土工程中应用较为普遍，但其高碱度会较大程度的抑制混凝土表面固着生物附着生长。而采用碱度较低的水泥配制混凝土对于提高对碱敏感的生物量(主要为海洋植物)具有较大作用，对于提高牡蛎的附着量和附着密度作用较小。钙类物质：有效诱导牡蛎幼虫附着最常用的含钙底物是石灰石和混凝土。通过实验，得出相同条件下牛骨粉对牡蛎幼虫附着的诱导能力强于碳酸钙，而碳酸钙与硫酸钙诱导能力几乎相等。颜色：在海域温度较低的情况下，深色的底质对于牡蛎有着促进生长的作用。国内的相关研究表明牡蛎幼虫在一定程度上会对颜色有选择性。粗糙度：粗糙度对海洋固着生物幼虫附着研究结果不一致。在保证其余条件不变的前提下，相对于光滑面，牡蛎、藤壶幼虫更倾向于附着于粗糙面上。然而在一些其他研究上发现，粗糙度并没有明显改变幼虫的附着情况。

为修复沿海生态环境，CN111264427A中公开了一种海洋工程的建造方法，尽管其能使牡蛎幼虫快速、致密地附着于混凝土表面，进而在达到提高海洋混凝土工程的耐久性基本目标的前提下，同时利用牡蛎作为“海洋生态工程师”的特点，提高固定碳元素的能力、降低水体污染和底质污染、改善海洋生态环境。但是该发明能够顺利实施的前提条件是海洋混凝土工程建造海域的理化环境适宜牡蛎的生长发育。即CN111264427A不能克服部分海域因海洋酸化导致的pH值低，Ca²⁺等离子量不足，牡蛎生存环境差的问题，在应用领域有明显的限制。