水生植被修复装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种水生植被修复装置，包括主体；所述主体包括至少一株植物或至少一个植物再生部分，或者包括在使用时用于连接至少一株植物或至少一个植物再生部分的连接点；所述水生植被修复装置还包括与所述主体相连的至少一个光源。

Aquatic vegetation restoration device and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水生植被修复装置和方法
本专利技术涉及用于启动、辅助和维持水生植被生长和修复的装置，本专利技术还涉及用于减少/防止沉积物再悬浮的装置及其实现方法。
技术介绍
湖泊和其他水域中水生植被的破坏已成为全球主要的环境问题。水生植被通过直接接触污染物、清淤作业或水体富营养化而遭到破坏。当植被因水体富营养化遭到破坏时，有害藻华(HABs)往往会导致生态功能破坏、水体缺氧等严重问题，不利于植物的生长。人为地向水生生态系统中投放营养物质，进而引起蓝藻水华的问题蔓延至全球，严重威胁着饮用水供应、公共卫生、食物链的完整性以及淡水生态系统的生态和经济可持续性。因此，减少外部营养投放被认为是控制富营养化生态系统中蓝藻水华的首要步骤。然而，由于富营养化沉积物中营养物质的内部循环严重推迟了水体的修复，使得减少外部营养物质投放对一些浅富营养化湖泊影响不大。因此，有效的湖内技术以及适当的管理策略对于加快湖泊修复至关重要。在湖内技术中，与以藻类为主的混浊水相比，沉水植被的修复对于沉积物的修复、防止沉积物的再悬浮、增加养分的吸收、形成健康的食物链以及保持水的清澈度至关重要。然而，在富营养化严重的水体中，由于藻类的大量繁殖会阻挡沉水植被生长所需的阳光，使得植物的种子或根系往往无法正常生长。到目前为止，只有在光能够穿透水体到达沉积物的相对清澈的水中，沉水植被能够得以修复。先前开发的利用颗粒改性当地土壤(MLS)的技术通过去除重度富营养化水体中的藻类并提高水体清澈度在沉水植被再生方面取得了部分成功。但是，在强风或强流条件下，该技术仍会受到沉积物再悬浮和藻类絮凝物的影响。另一个与湖泊和其它水域有关的非常困难的环境/生态问题是：防止入侵性杂草。由于本地植物物种通常比外来入侵物种脆弱得多，并且本地植物物种在弱光和水污染条件下生存的可能性较小，因此修复天然水域中的本地植物物种是一个非常困难的挑战。迄今为止，在入侵性杂草占主导地位的较大规模天然水系统中，很少有技术能够选择性地为水中本土物种提供有利的生长条件。由于湖泊修复项目是由政府机构和园林/企业界广泛赞助的，因此迫切需要提出修复富营养化水中沉水植被的新方法。目前，修复对湖泊造成的破坏以及修复生态环境的主要方法包括：物理方法、化学方法和生态方法。物理方法包括切断源污染、建造贮留池、稀释和改善漏水、循环湖泊水、疏浚沉积物及去除藻类。化学方法包括污水脱磷和固磷。生态方法包括修复植物群落。然而，上述方法都相当昂贵，并且其中一些需要耗费大量的能源。此外，许多上述方法都无法保证是否能够为正在修复的植物群落提供足够的光照，从而导致生长失败，在某些情况下，甚至会导致重新富营养化。对于天然水域，在遭受HABs污染的湖泊中，塞齐盘透明度为1.30m～73m、0.73m～40m和低于0.4m时，分别代表富营养化、中度富营养化和超富营养化。有一些方法可以有效去除HABs，例如US7,758,752B中所述的方法，该方法描述了利用改性当地土壤(MLS)粉末或颗粒，使大量藻类絮凝，有效了改善湖水透明度。另一方面，专利US7,758,752B中描述的技术会导致湖水周期性地或定期受到用于移除HABs的沉积物(MLS)的再悬浮。这种再悬浮会严重阻碍沉水植物的生长和修复。用于富营养化湖泊的公知的植物群落修复技术包括，例如：种植先锋水生植物和投放浮游动物以提高水体透明度、种植沉水植物和挺水植物以改善当地的水环境、添加氧化剂(例如，除藻剂)以改善水质等。这些技术都具有一些缺点。例如，对于种植先锋水生植物来说，很难长期维持植物的生长，尤其是当湖泊表面有藻华且湖泊底部的光照水平较低时。另外，沉水植物的输送较为困难，并且可能导致湖床上沉积有大量不需要的输送媒介，例如花盆等，对湖水的环境造成了不利影响。无论水体浑浊是由藻花还是由悬浮沉积物造成的，提供一种浑浊水体中沉水植物的有效修复方法(如启动、辅助和/或维持生长)是有利的。此外，提供一种去除藻类、改善水质的方法，能够缓解使用MLS或其它沉积物产生材料产生的沉积物再悬浮也是有利的。能够在受污染的水域中选择性地修复一些脆弱的本土植物群落也是有利的，否则这些植物将因入侵物种和/或不利的水环境而难以生存。因此，本专利技术的实施例的目的是克服和缓解上述现有技术的至少一个问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种水生植被修复装置，包括主体；所述主体包括至少一株植物或至少一个植物再生部分，或具有在使用时用于连接至少一株植物或至少一个植物再生部分的连接点；所述装置还包括至少一个与所述主体相连的光源。所述主体可以是实心体。所述主体可以是刚性体。所述主体可包括一体式主体；或可包括两个或更多个部分，其连接起来形成所述本体。所述主体可包括选自于金属、聚合物材料、陶瓷材料、塑料材料和复合材料中的至少一种材料。所述主体可包括铁。所述主体可包括基本不溶于水的任何材料。在一些实施例中，所述主体包括压实的或压缩的颗粒。在一些实施例中，所述颗粒是烧结的颗粒，因此所述颗粒可在颗粒边界处与相邻颗粒轻微地粘合。所述主体可包括黏土、沙和土壤中的至少一种颗粒。所述主体可包括任何合适的三维形状的主体。形状示例包括长方体、立方体、四面体、圆柱体和球形。在一些实施例中，所述主体包括框架，所述框架包括多个框架构件，所述框架构件被设置成形成框架的边缘，所述框架可以是多面体框架，例如，长方体、立方体、四面体等。框架形式的主体特别有用，因为框架使得水能够通过主体进行充分循环，从而确保水可以一直与主体中较大的表面接触，并确保水在主体(框架)中的循环较为顺畅。在所述装置包括框架的实施例中，所述框架构件围成将所述至少一株植物或者至少一个植物再生部分基本上限定在其内的空间，以将其固定在所述装置中。在一些实施例中，所述主体包括四面体框架。在一些实施例中，所述框架包括许多可连接的框架构件，所述框架构件包括多个与基座相连的支柱。在这些实施例中，每个单独的支柱和基座可以作为单独的物品被制造/生产，并组装成所述主体。可连接的支柱可通过插入基座上的槽中而连接到基座上；在一些实施例中，所述可连接的支柱可延伸穿过所述槽并超出基座的底部。在这些实施例中，每个支柱在基座下方的突出部分可以用作支撑装置的“腿”，从而允许水在基座下方流动。在所述装置是水可崩解的实施例中，这使得装置甚至可在基座的下方更均匀地崩解。在一些实施例中，每个支柱在基座下方的突出部分可以用作锚固件，所述锚固件在使用时可深入土壤、沉积物和/或装置下方的任何其它材料中，这有助于使用时将装置固定在适当的位置。至少一个支柱可包括至少一个光源。所述颗粒的平均粒径可至少为，例如，1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、17.5μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、75μm、100μm、200μm、250μm或500μm，或至少为1mm。所述颗粒的平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水生植被修复装置，其特征在于其包括主体；/n所述主体包括至少一株植物或至少一个植物再生部分，或者包括用于在使用时连接至少一株植物或至少一个植物再生部分的连接点；/n所述水生植被修复装置还包括与所述主体可操作地连接的至少一个光源。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170621 GB 1709892.21.一种水生植被修复装置，其特征在于其包括主体；
所述主体包括至少一株植物或至少一个植物再生部分，或者包括用于在使用时连接至少一株植物或至少一个植物再生部分的连接点；
所述水生植被修复装置还包括与所述主体可操作地连接的至少一个光源。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主体包括选自于金属、聚合物材料、陶瓷材料、塑料材料和复合材料中的至少一种材料。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主体包括颗粒，所述颗粒包括黏土、沙和土壤中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述主体包括压实、压缩和/或烧结的颗粒。


5.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述主体包括框架，所述框架包括多个框架构件。


6.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述主体包括一个或多个孔或空腔。


7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，再生部分位于所述主体的孔或空腔中。


8.根据权利要求3～7任一项所述的装置，其特征在于，所述颗粒的平均粒径为20μm～20mm。


9.根据权利要求3～8任一项所述的装置，其特征在于，所述土壤包括经有机聚合物改性的土壤颗粒。


10.根据权利要求3～9任一项所述的装置，其特征在于，所述颗粒包括黏土与沙和土壤之一或其二者的混合物。


11.根据权利要求3～10任一项所述的装置，其特征在于，所述主体为水可崩解主体。


12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述水可崩解主体与水接触后，在至少15天的时间内，会崩解成其组成颗粒。


13.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述植物再生部分包括种子、芽或根。


14.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述光源与电源连接，所述电源选自于电池、太阳能...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘纲，
申请(专利权)人：诺丁汉特伦特大学，
类型：发明
国别省市：英国;GB