專利名稱：河床基底植生型聯(lián)排框格修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生態(tài)型河道構(gòu)建技術(shù)，特別涉及一種用植生型聯(lián)排框格修復(fù)河床 基底生物棲息環(huán)境、抑制底泥污染物釋放和凈化河流水體的技術(shù)。
背景技術(shù)：
河流、湖泊和水庫底泥中沉積有大量的污染物質(zhì)，如氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽、難降解的有毒有 害物質(zhì)、重金屬等，它們?cè)谝欢l件下會(huì)從底泥中溶出重新進(jìn)入水體形成內(nèi)源污染，使河湖 水質(zhì)惡化，成為水體的又一大污染源。目前，用于消除內(nèi)源污染的主要技術(shù)有底泥氧化、底 泥覆蓋、底泥疏浚等。底泥氧化是采用化學(xué)藥劑如硝酸鈣、氯化鐵和石灰等氧化沉積于底泥中的有機(jī) 物，脫氮并同時(shí)將亞鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，從而使磷與鐵的氫氧化物緊密結(jié)合起來，以達(dá)到控 制內(nèi)源性磷污染的目的。但底泥氧化采用的化學(xué)藥劑容易產(chǎn)生二次污染，對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng) 可能造成不利影響。
底泥覆蓋是在污染的底泥上放置一層或多層覆蓋物，使污染底泥與水體隔離，從 而防止底泥污染物向水體中的遷移。采用的覆蓋物主要有未污染的底泥、沙、礫石或一些復(fù) 雜的人造地基材料等。覆蓋作為底泥的一種原位修復(fù)技術(shù)，效果明顯，可與疏浚同時(shí)使用， 如疏掉上層淤泥后，在上面蓋一層沙，可以防止下層底泥的再懸浮和污染物的進(jìn)一步釋放。 但底泥覆蓋技術(shù)也存在許多不足之處，如工程量大，需要大量的清潔泥沙，同時(shí)覆蓋會(huì)增加 底泥的量，使水體庫容變小等。底泥疏浚是改善水體環(huán)境質(zhì)量最簡(jiǎn)單和直接的方法之一，目前，江河湖庫的清淤 疏浚主要包括機(jī)械疏浚、水力疏浚和爆破等三種形式，共有挖、推、吸、拖、沖和爆等六種施 工方式。底泥疏?？梢钥焖偾宄w的內(nèi)源污染物，減少河道水體中污染物的含量，對(duì)水質(zhì) 有明顯的改善作用。但底泥疏浚也會(huì)造成河床水生植被和微生物棲息地消失，大部分對(duì)污 染物有吸收、降解能力的水生植物和底泥表層菌種也一并被清走，河床微生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán) 重破壞。即使清游后水體水質(zhì)明顯改善，但那也是暫時(shí)的。只有在清淤后及時(shí)修復(fù)河床受 損的微生態(tài)系統(tǒng)，才能使清淤的作用真正發(fā)揮出來，改善的水質(zhì)不會(huì)發(fā)生“回彈”現(xiàn)象。河 床微生態(tài)系統(tǒng)是指由河湖水體與河床交界面之間存在著的藻類、浮游動(dòng)物、水生植物、底棲 動(dòng)物及微生物群體所構(gòu)成的微型生態(tài)系統(tǒng)，它的存在與否對(duì)河湖水體的自凈能力具有很大 影響。目前，清淤后河床微生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)已成為世界各國(guó)環(huán)境學(xué)家研究的熱點(diǎn)和難度問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述各種河湖水體內(nèi)源污染控制、底泥疏浚后河床微生 態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)的各自缺陷，研制一種綜合性效果佳的河床基底修復(fù)技術(shù)，使其具有效果 好、實(shí)用、投資少，同時(shí)生產(chǎn)簡(jiǎn)單，安裝、施工方便，不受季節(jié)、時(shí)間及其他條件的限制，能有 效地抑制河湖底泥內(nèi)源污染，修復(fù)受損河床微生態(tài)系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種河床基底植生型聯(lián)排框格修復(fù)方法，其特征在于用濾 水型土工織物包裹植生基質(zhì)，將包裹好植生基質(zhì)的四周澆鑄無砂混凝土，然后經(jīng)模具壓制 形成植生型框格單元，相鄰的兩個(gè)植生型框格單元之間通過聯(lián)鉤和鉤環(huán)相互聯(lián)結(jié)形成植生 型聯(lián)排框格，將植生型聯(lián)排框格平整鋪設(shè)于河床底部。所述植生基質(zhì)是由泥炭、生土、水苔蘚按1 1 0.5的體積比例混合而成。所述在植生基質(zhì)中均勻添加水生植物種子或插種水生植物分枝。所述植生型框格單元的形狀為正四棱柱體，且其邊長(zhǎng)為80cm，厚5 10cm，所述聯(lián) 鉤分別設(shè)于正四棱柱體植生型框格單元上其中兩個(gè)側(cè)面的中心，所述鉤環(huán)分別設(shè)于正四棱 柱體植生型框格單元上剩余兩個(gè)側(cè)面的中心。 所述植生型框格單元的形狀為圓柱體，且其直徑為80cm，厚5 10cm，所述聯(lián)鉤分 別設(shè)于所述圓柱體植生型框格單元中間橫截面圓的其中的兩個(gè)四等分點(diǎn)上，所述鉤環(huán)分別 設(shè)于所述圓柱體植生型框格單元中間橫截面圓的剩余的兩個(gè)四等分點(diǎn)上。這種植生型聯(lián)排框格式的河床基底修復(fù)裝置能有效地抑制底泥中污染物的釋放， 隨著植生型聯(lián)排框格式中水生植物的生長(zhǎng)，為浮游植物、底棲生物和微生物提供了棲息場(chǎng) 所，逐漸形成以聯(lián)排框格為核心的健康的河床微生態(tài)系統(tǒng)，通過微生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)凈化功 能進(jìn)一步強(qiáng)化了控制河床底泥污染釋放的作用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于①在淤泥較深的河床上，直接進(jìn)行水生植被恢復(fù)比較 困難，可將本發(fā)明直接鋪設(shè)于污染底泥之上，通過水生植物的作用抑制河床底泥中的污染 物向水體中釋放，克服了淤泥較深河床水生植物恢復(fù)困難和底泥污染物釋放的問題；②對(duì) 于剛對(duì)底泥進(jìn)行清淤過的河床，其基底生物棲息環(huán)境遭到破壞，底質(zhì)中的污染物經(jīng)清淤擾 動(dòng)易向上覆水體中釋放造成二次污染，此時(shí)可利用本發(fā)明對(duì)河床基底進(jìn)行修復(fù)，將植生型 聯(lián)排框格鋪設(shè)于疏浚過的河床之上，為河床生物提供理想的棲息場(chǎng)所，快速修復(fù)河床微生 態(tài)系統(tǒng)，并通過水生植物的作用抑制底泥污染物的二次污染，克服了清淤疏浚造成的河床 微生態(tài)系統(tǒng)受損和底泥污染物二次釋放問題；③本發(fā)明使用的材料全部環(huán)保無害，對(duì)河湖 生態(tài)系統(tǒng)不會(huì)造成不利影響；④可進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，不受時(shí)間、季節(jié)、氣候、場(chǎng)地等施工條件 的限制，使用時(shí)現(xiàn)場(chǎng)安裝鋪設(shè)非常方便，造價(jià)低廉，且效果十分顯著。


圖1——本發(fā)明植生型框格橫截面示意圖。圖2——本發(fā)明正方形植生型框格單元示意圖。圖3——本發(fā)明正方形植生型聯(lián)排框格示意圖。圖4——本發(fā)明圓形植生型聯(lián)排框格示意圖。圖中的1是植生基質(zhì)層，2是濾水型土工織物，3是無砂混凝土，4是正方形植生型 框格單元，5是聯(lián)鉤，6是鉤環(huán)，7是圓形植生型框格單元。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例的方式，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范 圍不局限于所述實(shí)施例。實(shí)施例1
以正四棱柱體植生型聯(lián)排框格為例，如圖1、2所示，將泥炭、生土、水苔蘚按 1:1: 0.5的體積比例混合形成植生基質(zhì)1，并在植生基質(zhì)1中均勻添加水生植物種子或 插種水生植物分枝。用濾水型土工織物2包裹植生基質(zhì)1，將包裹好植生基質(zhì)1的四周澆 鑄無砂混凝土 3，經(jīng)模具壓制形成正四棱柱體植生型框格單元4，正四棱柱體植生型框格單 元4邊長(zhǎng)為80cm，厚5 10cm，聯(lián)鉤5分別設(shè)于正四棱柱體植生型框格單元4其中兩個(gè)側(cè) 面的中心，鉤環(huán)6分別設(shè)于正四棱柱體植生型框格單元4剩余兩個(gè)側(cè)面的中心。如圖3所示，使用本發(fā)明修復(fù)河床基底時(shí)，將相鄰的兩個(gè)正方形植生型框格單元 之間通過聯(lián)鉤5和鉤環(huán)6相互聯(lián)結(jié)形成正方形植生型聯(lián)排框格7，將正方形植生型聯(lián)排框格 7平整鋪設(shè)于河床底部。實(shí)施例2以圓柱體植生型聯(lián)排框格為例，將泥炭、生土、水苔蘚按1 1 0.5的體積比例 混合形成植生基質(zhì)1，并在植生基質(zhì)1中均勻添加水生植物種子或插種水生植物分枝。用濾 水型土工織物2包裹植生基質(zhì)1，將包裹好植生基質(zhì)1的四周澆鑄無砂混凝土 3，經(jīng)模具壓 制形成圓柱體植生型框格單元7，圓柱體植生型框格單元7直徑為80cm，厚5 10cm，聯(lián)鉤 5分別設(shè)于所述圓柱體植生型框格單元7中間截面圓上其中的兩個(gè)四等分點(diǎn)上，鉤環(huán)6分別 設(shè)于所述圓柱體植生型框格單元7中間截面圓上剩余的兩個(gè)四等分點(diǎn)上。如圖4所示，使用本發(fā)明修復(fù)河床基底時(shí)，將相鄰的兩個(gè)圓柱體的植生型框格單 元之間通過聯(lián)鉤5和鉤環(huán)6相互聯(lián)結(jié)形成圓柱體植生型聯(lián)排框格7，將圓柱體植生型聯(lián)排框 格7平整鋪設(shè)于河床底部。本發(fā)明成型后，植生型聯(lián)排框格覆蓋在河床底泥之上能有效地抑制底泥中污染物 的釋放，隨著植生型聯(lián)排框格中水生植物的生長(zhǎng)，為浮游植物、底棲生物和微生物提供了棲 息場(chǎng)所，逐漸形成以植生型聯(lián)排框格為核心的健康的河床微生態(tài)系統(tǒng)，通過微生態(tài)系統(tǒng)的 系統(tǒng)凈化功能進(jìn)一步強(qiáng)化了控制河床底泥污染釋放的作用。
權(quán)利要求
一種河床基底植生型聯(lián)排框格修復(fù)方法，其特征在于用濾水型土工織物(2)包裹植生基質(zhì)(1)，將包裹好植生基質(zhì)(1)的四周澆鑄無砂混凝土(3)，然后經(jīng)模具壓制形成植生型框格單元，相鄰的兩個(gè)植生型框格單元之間通過聯(lián)鉤(5)和鉤環(huán)(6)相互聯(lián)結(jié)形成植生型聯(lián)排框格，將植生型聯(lián)排框格平整鋪設(shè)于河床底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河床基底植生型聯(lián)排框格修復(fù)方法，其特征在于所述植生 基質(zhì)(1)是由泥炭、生土、水苔蘚按1 1 0.5的體積比例混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河床基底植生型聯(lián)排框格修復(fù)方法，其特征在于在所述植 生基質(zhì)(1)中均勻添加水生植物種子或插種水生植物分枝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河床基底植生型聯(lián)排框格修復(fù)方法，其特征在于所述植生 型框格單元的形狀為正四棱柱體，且其邊長(zhǎng)為80cm，厚5 10cm，所述聯(lián)鉤(5)分別設(shè)于正 四棱柱體植生型框格單元(4)上其中兩個(gè)側(cè)面的中心，所述鉤環(huán)(6)分別設(shè)于正四棱柱體 植生型框格單元(4)上剩余兩個(gè)側(cè)面的中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河床基底植生型聯(lián)排框格修復(fù)方法，其特征在于所述植生 型框格單元的形狀為圓柱體，且其直徑為80cm，厚5 10cm，所述聯(lián)鉤(5)分別設(shè)于所述圓 柱體植生型框格單元(7)中間截面圓上其中的兩個(gè)四等分點(diǎn)上，所述鉤環(huán)(6)分別設(shè)于所 述圓柱體植生型框格單元(7)中間截面圓上剩余的兩個(gè)四等分點(diǎn)上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種河床基底植生型聯(lián)排框格修復(fù)方法，該方法是用濾水型土工織物包裹植生基質(zhì)，四周用無砂混凝土封閉，經(jīng)模具壓制形成植生型框格單元，植生基質(zhì)由泥炭、生土、水苔蘚按體積比例混合而成，并在植生基質(zhì)中均勻添加水生植物種子或插種水生植物分枝，將各個(gè)植生型框格單元之間通過聯(lián)鉤和鉤環(huán)相互聯(lián)結(jié)形成植生型聯(lián)排框格，將植生型聯(lián)排框格平整鋪設(shè)于河床底部。克服了淤泥較深河床水生植物恢復(fù)困難、清淤疏浚造成河床微生態(tài)系統(tǒng)受損的問題，可有效抑制底泥中污染物向水體釋放引起的內(nèi)源污染，使用的材料全部環(huán)保無害，使用時(shí)現(xiàn)場(chǎng)安裝鋪設(shè)非常方便，造價(jià)低廉，且效果十分顯著。
文檔編號(hào)C02F11/02GK101817627SQ20101015106
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者侯俊, 彭志誠(chéng), 王沛芳, 王超, 錢進(jìn) 申請(qǐng)人:河海大學(xué)