專利名稱：一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于水環(huán)境治理及生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體。
背景技術(shù)：
近年來，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展很快，已形成了世界上規(guī)模最大的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。傳統(tǒng)式水產(chǎn)養(yǎng)殖是以犧牲環(huán)境為代價的。養(yǎng)殖水體常因池中殘餌、水生生物排泄物及尸體等的腐爛、分解，引起水質(zhì)惡化，使水中營養(yǎng)元素N、P等發(fā)生非正常變化并產(chǎn)生有害物質(zhì)，如氨氮、亞硝酸鹽等，引起魚、蝦、龜鱉等養(yǎng)殖對象發(fā)病，甚至死亡。據(jù)測算養(yǎng)殖1噸淡水魚，產(chǎn)生的糞便相當于20頭肥豬的糞便量。1噸魚飼料投放量一般為20kg/d，其中一半以上殘留在水中，至少產(chǎn)生IOkg COD/噸/天。沿海養(yǎng)蝦業(yè)生產(chǎn)1噸蝦，需投喂3 5噸飼料，相當于蛋白質(zhì)1 1. 3噸，大量的氮流入水中污染水體。研究發(fā)現(xiàn)，魚，蝦，龜鱉等對各種魚粉的表現(xiàn)利用率為19. 5% 50. 5%，植物蛋白磷利用率30. 7%，不能被利用的磷排入水體中。水產(chǎn)養(yǎng)殖病害頻繁發(fā)生，危害程度日趨嚴重，造成經(jīng)濟損失嚴重，成為制約水產(chǎn)養(yǎng)殖持續(xù)、健康發(fā)展的瓶頸。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國每年水產(chǎn)養(yǎng)殖病害發(fā)病率達50%以上，損失率20%左右，并且還有上升的趨勢。2008年，據(jù)對30個省(市、區(qū))74個養(yǎng)殖品種全年病害監(jiān)測報告顯示，水產(chǎn)養(yǎng)殖病害126種，病害損失達151億元，其中魚類損失占54. 8%,甲殼類27. 5%, 貝類15. 8 %，給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。其次，養(yǎng)殖池塘排出的廢水嚴重污染天然水體，給天然水體造成極大的污染，不僅威脅著天然魚、蝦的生存，也威脅著人類的飲用水的安全。水質(zhì)污染不僅嚴重危害水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)本身，而且對周邊水域環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)也構(gòu)成了越來越大的危害；近年來魚類賴以生存的江河，湖泊和淺海等水體環(huán)境受到了越來越嚴重的污染，危害了魚類的生存，致使?jié)O業(yè)資源日趨衰退，自然捕獲的名、特、優(yōu)水產(chǎn)品的數(shù)量日益減少，因食用含有毒素的魚，貝類使人致病、死亡的事件越來越多，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)中大量養(yǎng)殖污水的排放，又加劇了環(huán)境污染，使的傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)與控制環(huán)境的矛盾日益突出，鑒于我國水資源緊缺的現(xiàn)狀，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)亟待真正納入“可持續(xù)發(fā)展”的總體戰(zhàn)略， 如果不與資源和環(huán)境相協(xié)調(diào)將難以為繼。水體富營養(yǎng)化是當今世界水環(huán)境的普遍性問題.近10年來，我國江河、湖庫的富營養(yǎng)化嚴重，“水華”現(xiàn)象時有發(fā)生，且呈逐漸惡化的趨勢.據(jù)《2008中國環(huán)境狀況公報》顯示，在28個國控重點湖(庫)中，滿足II類水質(zhì)的湖(庫)有4個，占14.3%;III類2個， 占7. 1 % ； IV類6個，占21. 4% ;V類至劣V類16個，占57. 2 %，可見我國水域富營養(yǎng)化現(xiàn)象相當嚴重。過多的氮、磷營養(yǎng)鹽輸入水體可以引起水體富營養(yǎng)化，而利用水生植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并通過收獲植物帶走水中的營養(yǎng)物質(zhì)是一種低耗、高效和環(huán)境安全的生態(tài)修復(fù)方法。如中國實用新型專利CN101333041公開了“生態(tài)浮島及其建造方法，實用新型公開了一種生態(tài)浮島及其建造方法，包括浮島單元外框，外框蓋子，浮體填料，種植杯和種植管.浮體填料，浮體填料上生長的微生物、植物和植物根系三者協(xié)同作用下，形成一個良性生態(tài)平衡，對污染水體進行持續(xù)不斷地處理，此外該實用新型的生態(tài)浮島可以層疊組裝，使治污效率大大提高.該實用新型的缺點在于植物吸收氮磷效率較低.功能單一，只有在種植在生態(tài)浮島上的植物及植物根系附著的微生物能吸收和轉(zhuǎn)化污染物，一般景觀水體較淺，水底有沉淀的污染物以及藻類.水底的光照度亦足以支持藻類生長繁殖.沉淀的污染物和藻類長時間之后亦會出現(xiàn)重新向水中釋放氮磷的現(xiàn)象，而利用水生植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并通過收獲植物帶走水中的營養(yǎng)物質(zhì)是一種低耗、高效和環(huán)境安全的生態(tài)修復(fù)方法。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種綠色環(huán)保、 制作簡單、經(jīng)濟實用的復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，其特征在于，該浮島式載體包括扶植層、栽培層及承托層，所述的扶植層、栽培層及承托層的四周設(shè)置外框，所述的扶植層為聚乙烯網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)框架，所述的栽培層自上而下分別設(shè)置生物載體、不銹鋼絲網(wǎng)框架及聚乙烯網(wǎng)，所述的生物載體固定在不銹鋼絲網(wǎng)框架上，所述的承托層自上而下分別設(shè)置生物載體、 不銹鋼絲網(wǎng)框架及聚乙烯網(wǎng)，所述的生物載體固定在不銹鋼絲網(wǎng)框架上，在承托層的底部還垂直設(shè)有生物載體，扶植層、栽培層及承托層上的聚乙烯網(wǎng)經(jīng)四周的外框連接構(gòu)成一個整體。所述的扶植層由聚乙烯網(wǎng)及不銹鋼絲網(wǎng)框架構(gòu)成。所述的外框的形狀為三角形、圓形、方形或多邊形。所述的生物載體為含有納米礦物材料和電極性礦物功能材料特殊纖維織成的無紡布，這種載體能夠為微生物群落提供巨大而適宜的附著表面，當投加高效降解微生物和生物激活劑對養(yǎng)殖系統(tǒng)生物修復(fù)時，能優(yōu)化構(gòu)建生物降解微生態(tài)系統(tǒng)，所述的的生物載體為含有納米礦物材料和電極性礦物功能材料特殊纖維織成的無紡布，由上海展揚納米科技有限公司生產(chǎn)。所述的納米礦物材料為市售的遠紅外線納米粉。所述的電極性礦物為電氣石。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型綠色環(huán)保、制作簡單、經(jīng)濟實用，在生物載體上可以種植水生植物，并且利用水生植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并通過收獲植物帶走水中的營養(yǎng)物質(zhì)是一種低耗、高效和環(huán)境安全的生態(tài)修復(fù)方法，可以有效的改善富營養(yǎng)化水體的水質(zhì)，提高景觀價值，對于環(huán)境，經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，可使養(yǎng)殖水體得到持續(xù)不斷的，可應(yīng)用于環(huán)保和綠地景觀水域的水質(zhì)處理。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為扶植層、2為栽培層、21為生物載體、22為不銹鋼絲網(wǎng)框架、23為聚乙烯網(wǎng)、3為承托層、31為生物載體、32為不銹鋼絲網(wǎng)框架、33為聚乙烯網(wǎng)、4為外框。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，其結(jié)構(gòu)如圖1 2所示，該浮島式載體包括扶植層1、栽培層2及承托層3，扶植層1、栽培層2及承托層3的四周設(shè)置外框4，扶植層1 可以為聚乙烯網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)框架或其組合構(gòu)成，本實施例中的扶植層1采用聚乙烯網(wǎng)， 用于固定種植在栽培層2上的植物。栽培層2自上而下分別設(shè)置生物載體21、不銹鋼絲網(wǎng)框架22及聚乙烯網(wǎng)23，生物載體21固定在不銹鋼絲網(wǎng)框架22上，承托層3自上而下分別設(shè)置生物載體31、不銹鋼絲網(wǎng)框架32及聚乙烯網(wǎng)33，生物載體31固定在不銹鋼絲網(wǎng)框架 32上，在承托層的底部還垂直設(shè)有生物載體31，扶植層1、栽培層2及承托層3上的聚乙烯網(wǎng)經(jīng)四周的外框4連接構(gòu)成一個整體，外框4的形狀可以是三角形、圓形、方形或多邊形，本實施例中外框4的形狀為方形。生物載體21采用納米礦物材料與電極性礦物，具有釋放特點頻率的遠紅外線，增加溶氧的無紡織物能量布，能夠為微生物群落提供巨大而適宜的附著表面，構(gòu)建生物降解微生態(tài)系統(tǒng)。調(diào)控微生物生長的微環(huán)境，有利于微生物在其表面生長，促進微生物成長；使水具有高能量，共振切斷氫鍵而分裂成小水分子，恢復(fù)與改善水的天然結(jié)構(gòu)，提高水的溶解力。經(jīng)測定，溶氧量7mg/l，pH = 8，遠紅外放射率0. 85，核磁共振半幅81MHZ。本實施例的生物載體為含有納米礦物材料和電極性礦物功能材料特殊纖維織成的無紡布。由上海展揚納米科技有限公司生產(chǎn)。由于遠紅外線具有顯著的生物學效應(yīng)，可激活核酸，蛋白質(zhì)等生物大分子的活性， 從而調(diào)節(jié)機體代謝，免疫等功能，有利于機體功能的恢復(fù)和平衡，增加新陳代謝。另外，遠紅外線具有高的能量，可與水分子簇中氫鍵共振，使大分子團的氫鍵斷裂，水分子團變小，增強了水的滲透，溶解擴散能力。促進微生物的代謝和活性，提高了微生物菌對水溶性有機物，氨氮，亞硝酸鹽的降解，從而常規(guī)過濾材料的凈化.活化水體的效果。高效織物生物載體的超強表面吸附性將更多的營養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到織物生物載體表面，從而使浮游藻類在生存競爭中處于不利地位，導(dǎo)致其不能正常生長、繁殖甚至消亡。大量的微生物附著在織物生物載體表面，對有機營養(yǎng)物進行吸附、生物氧化，最終將有機物分解，或轉(zhuǎn)化成為微生物組分，從而去除水體中的BOD。高效織物生物載體表層的微A/0環(huán)境及微孔結(jié)構(gòu)，為硝化、反硝化細菌以及藻類生長創(chuàng)造適宜的條件。最終通過藻類的代謝合成和各種菌類的氨化、硝化、反硝化作用去除水中的總氮。在高效織物生物載體水生態(tài)系統(tǒng)中，水體中的磷可通過微生物和水生植物吸收，以及微生物的礦化作用去除。垂直設(shè)置的生物載體31采用水草型的設(shè)計，能夠營造平緩的水力環(huán)境，加速懸浮物沉淀；其次懸浮物在與高效織物生物載體的碰撞促使其充分沉降；最后，高效織物生物載體表面的生物絮凝作用，使懸浮物被吸附最終隨生物膜脫落降至水底?？蓪⑺参锶绾邴湶?、空心菜、狐尾藻、微齒眼子菜和伊樂藻等栽入浮島中用生物柔性材料加以固定，浮島上凈水植物吸收水體中的營養(yǎng)鹽維持自身生長，長出發(fā)達的根系，能吸附大量微生物，通過根系分泌物間接達到凈化水體的目的。藻類、細菌可附著在多孔性的藻菌生物載體表面生長并形成生物膜，與浮島上根系形成根際圈，互相促進生長、繁殖，成為互利共生的微生態(tài)群落，且生物膜老化脫落后可被附近根系分泌物分解。沉水植物狐尾藻，微齒眼子菜和伊樂藻可以有效地降低淺水湖泊中營養(yǎng)物質(zhì)的含量；狐尾藻和微齒眼子菜在水中栽培1個月后，可使水體中的總氮去除 83. 84%和77. M%，磷均去除91. 7% ；耐寒性沉水植物伊樂藻在凈化水質(zhì)、維持水質(zhì)理化性質(zhì)穩(wěn)定和提高透明度方面作用顯著.快速降低水體中氮、磷等營養(yǎng)鹽的含量，抑制水華藻類的生長與繁殖。因此，在短時間內(nèi)提高富營養(yǎng)化水體的透明度，繼而應(yīng)用沉水植物進行水質(zhì)凈化具有重要意義。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，其特征在于，該浮島式載體包括扶植層、栽培層及承托層，所述的扶植層、栽培層及承托層的四周設(shè)置外框，所述的扶植層為聚乙烯網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)框架，所述的栽培層自上而下分別設(shè)置生物載體、不銹鋼絲網(wǎng)框架及聚乙烯網(wǎng)， 所述的生物載體固定在不銹鋼絲網(wǎng)框架上，所述的承托層自上而下分別設(shè)置生物載體、不銹鋼絲網(wǎng)框架及聚乙烯網(wǎng)，所述的生物載體固定在不銹鋼絲網(wǎng)框架上，在承托層的底部還垂直設(shè)有生物載體，扶植層、栽培層及承托層上的聚乙烯網(wǎng)經(jīng)四周的外框連接構(gòu)成一個整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，其特征在于，所述的扶植層由聚乙烯網(wǎng)及不銹鋼絲網(wǎng)框架構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，其特征在于，所述的外框的形狀為三角形、圓形、方形或多邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，其特征在于，所述的生物載體為表面負載有納米礦物材料或電極性礦物的無紡布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，其特征在于，所述的納米礦物材料為市售的遠紅外線納米粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，其特征在于，所述的電極性礦物為電氣石。
專利摘要本實用新型涉及一種復(fù)合型功能人工生態(tài)浮島式載體，包括扶植層、栽培層及承托層，四周設(shè)置外框，扶植層為聚乙烯網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)框架，栽培層自上而下分別設(shè)置生物載體、不銹鋼絲網(wǎng)框架及聚乙烯網(wǎng)，承托層自上而下分別設(shè)置生物載體、不銹鋼絲網(wǎng)框架及聚乙烯網(wǎng)，生物載體固定在不銹鋼絲網(wǎng)框架上，在承托層的底部還垂直設(shè)有生物載體，扶植層、栽培層及承托層上的聚乙烯網(wǎng)經(jīng)四周的外框連接構(gòu)成一個整體。本實用新型綠色環(huán)保、制作簡單、經(jīng)濟實用，在生物載體上可以種植水生植物，有效的改善富營養(yǎng)化水體的水質(zhì)，提高景觀價值，對于環(huán)境，經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，可使養(yǎng)殖水體得到持續(xù)不斷的，可應(yīng)用于環(huán)保和綠地景觀水域的水質(zhì)處理。
文檔編號C02F3/30GK202063774SQ20112018329
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者施春蓮, 朱士鋒, 楊強, 陳建強, 馬潮江 申請人:杭州偉偉生物科技有限公司