一种用于轻度污染河流的生态岸带绿化系统及绿化方法与流程

1.本发明涉及污染河流的生态岸带绿化技术领域，特别是一种用于轻度污染河流的生态岸带绿化系统及绿化方法。


背景技术：

2.由于河岸带是一个完整的生态系统，它不仅包括植物还包括动物及微生物，它具有极其丰富的生物种群，所以从生物种群结构上来说，生态河岸带是由植物、动物和微生物共同组成的生态系统，生态河岸带又为这些丰富的种群提供了良好的栖息地，为生物的新陈代谢、种群繁衍提供了良好的生境。在生态河岸带系统内部，各种生物之间存在着复杂的食物链，生物种群间通过这一复杂的食物链进行着复杂的信息、物质和能量交换，从而保持系统内部生物种群的动态平衡。过去对河岸带的土地管理和利用只注重其经济效益，而忽视其生态效应。这导致了水质下降，水土流失加剧，河流物种减少。传统的河道护岸型式主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等。
3.生态河岸带较强的缓冲作用，可以截留或过滤污染物由于生态河岸带中生物量大，根际微生物活动强烈，径流中所携带的有机物较多地在这种环境中被降解，并过滤和消灭大部分有害微生物和寄生虫，生态河岸带的这些物理化学效应，可以使进入水体的污染物量大为减少，从而有效地净化水体。生态河岸带可控制来自景观基底的溶解物质，为两岸内部种群提供足够的生境和通道并能更好地减少来自周围景观的各种溶解物污染，保证水质；不间断的河岸植被带能维持诸如水温低、含氧高的水生条件，有利于某些鱼类生存。沿河两岸的植被覆盖，可以减缓洪水影响，并为水生食物链提供有机质，为鱼类和平原稀有种群提供生境。
4.但是这些技术仅仅是从引进植物物种的角度来保护岸坡稳定的，对于真正意义上的生态不仅包括植物，还包括动物以及其他微生物等，所以这些技术还不是真正意义上的生态护岸。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于轻度污染河流的生态岸带绿化系统，包括：共生系统、化学沉淀层、样品测定部、同步测定装置以及再处理层；
6.所述共生系统通过进水管接收受污染的水，对所述受污染的水进行初级处理；
7.所述共生系统通过进水管将初级处理后的水输入到所述样品测定部；
8.所述同步测定装置具有延伸到所述样品测定部中的虹吸管和滴入部，用于对所述样品测定部中的液体进行测量；
9.所述样品测定部通过布水管道将水输入到所述再处理层的底部设置的所述化学沉淀层中，用于对流入的水进行次级处理。
10.进一步地，所述共生系统具有垫层和细菌介质，在所述细菌介质中种植有覆盖植物，所述进水管和出水管穿过上述垫层定位。
11.进一步地，所述同步测定装置具有虹吸排放管道和滴入部，所述虹吸排放管道从虹吸连接件延伸到所述样品测定部内，所述滴入部将滴定流体从源单元输送进入所述样品测定部。
12.进一步地，所述同步测定装置中的多个孔口，用于安装离子感测探针和电导率感测探针，用于校准流入样品测定部中的液体。
13.进一步地，所述细菌介质包含能够分解污染水中有机物的细菌。
14.进一步地，所述虹吸排放管道的顶部与所述虹吸连接件相对的一侧设置有排气阀和排气管，所述排气管与虹吸排放管道垂直并连通设置；
15.在线测量过程中，在排气阀打开的情况下，打开样品阀，导致加压液体从出水管流入样品测定部，直到液位在虹吸管的入口端上方；过量的液体被迫通过虹吸排放管道流出样品测定部，在虹吸排放管道被填充之后，样品阀关闭以停止液体流入样品测定部。
16.进一步地，当测量结束后，重新打开排气阀，允许保持在虹吸管和虹吸排放管道中的液体流动，直到样品测定部中的液位下降到虹吸管的入口端下方。
17.一种生态岸带绿化系统所实现的生态岸带绿化方法，包括如下步骤：
18.s1、共生系统通过进水管接收受污染的水，对所述受污染的水进行初级处理；
19.s2、所述共生系统通过出水管将初级处理后的水输入到样品测定部；
20.s3、所述同步测定装置对所述样品测定部中的液体进行测量；
21.s4、测量结束后，样品测定部通过布水管道将水输入到所述再处理层的底部设置的化学沉淀层中，用于对流入的水进行次级处理。
22.进一步地，根据所述样品测定部中的液体的特征，将滴定剂添加到所述样品测定部中，诱导化学反应，与已知特性的样本的周期性读数进行比较，从而测量污染物的组分。
23.进一步地，以适当的间隔使校准液体流入所述样品测定部中，通过比对离子感测探针和电导率感测探针的探测结果实现校正样品测定部中液体的成分。
附图说明
24.附图1为本发明的生态岸带绿化系统示意图；
25.附图2为本发明的样品测定部与同步测定装置的连接结构示意图；
26.附图3为本发明的布水管道的具体结构示意图；
27.附图4为本发明的生态岸带绿化方法流程图。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.在本发明的具体实施例附图中，为了更好、更清楚的本系统中的各元件的工作原理，表现所述装置中各部分的连接关系，只是明显区分了各元件之间的相对位置关系，并不能构成对元件或结构内的信号传输方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。
30.如图1所示，为本发明的生态岸带绿化系统示意图，包括共生系统10、化学沉淀层
30，样品测定部20、同步测定装置60以及再处理层40。
31.共生系统10同时作为首处理系统。共生系统10具有垫层11和细菌介质12，并且在细菌介质12中种植有覆盖植物13。共生系统10通过进水管50接收受污染的水。
32.共生系统10是通过移除或挖掘泥土并形成盆地来建造的。不透水的垫层11通常排列在首处理系统的整个底面部分，进水管50和出水管51穿过垫层11定位。
33.通常共生系统构建或使用几年之后，不透水的垫层吸附有害物质已初具饱和，需要对不透水的垫层进行更换，促进河道水体中污染物的降解。
34.不透水的垫层11配置有由入口密封件15密封的进水管50。优选地，入口密封件15通过在不透水的垫层11中产生小于进水管50的直径的孔来构造。垫层11在进水管50上拉伸，然后使用粘性胶泥材料密封。同样地，在安装出水管51时使用了相同的技术。
35.细菌介质12包含能够分解污水中的有机物的细菌。细菌介质12的主要属性是为细菌提供空间，细菌需要匹配于流过的水或其他流体中待去除的污染物的类型。
36.根据要从污水中去除的污染物的类型，再处理层40可以包含多种天然或合成细菌介质、多种细菌和种植在其中的浮游植物。本发明的再处理层40的可以类似于首处理层，包括类似的细菌介质和覆盖植物，不同的是，再处理层40的构造成没有不透水的垫层。再处理层40用于将处理过的水重新分配到排放区域中，即回到河流系统中。经处理的污水释放回河流系统可以通过渗出再处理层40的底部或通过多种其他方式例如来自再处理层40的流出管来完成。
37.共生系统10中，覆盖植物13的根结构几乎已经繁殖到共生系统10的整个深度。覆盖植物13的根结构的深度和侵入性是有效去除污染物的重要因素。当污染河流的水流经过进水管50流入共生系统10时，在细菌介质12中生长的细菌去除污水中的污染物。氧气通过覆盖植物13的根结构扩散到细菌介质12中。细菌介质12中的营养物被覆盖植物13的根结构吸收以产生植物生物质。细菌介质12中的大量的水覆盖植物13的根结构吸收，并通过叶片蒸发。可见，细菌介质12中的细菌与覆盖植物13形成了共生关系，促进了污染水的初级净化。
38.本发明优选地可具有多个首处理系统，每个首处理系统之间由样品测定部20分隔，样品测定部20连接同步测定装置60和其他水位控制装置，将流出物引入再处理层40。
39.再处理层40的底部设置有化学沉淀层30，再处理层40通过布水管道31将来自样品测定部20的处理过的水分配到化学沉淀层30的底部。
40.化学沉淀层30中含有絮凝剂，该絮凝剂为化学絮凝剂或微生物絮凝剂的一种或几种。优选地，所述微生物絮凝剂为生物蛋白絮凝剂，投放用量为5-10g/m2。生物蛋白絮凝剂性质稳定、不挥发、无毒无害，具有极好的生物降解性，使用在水中不存在二次污染。污水经絮凝沉淀后，上清液中基本无残留。
41.如图3所示，为布水管道31的具体结构示意图，布水管道31将水分配到集中区域301和分散区域302，随着流动的继续，流出液体水位通过布水管道31的配水管303中的穿孔上升，并被引入化学沉淀层，水位逐步上升，并在该上升过程中，水中的污染物被化学沉淀到底部，上清液的水位上升到足以通过再处理层40的流出管55排出为止。
42.如图2所示，为样品测定部20与同步测定装置60的连接结构示意图，同步测定装置60具有延伸到样品测定部20中的虹吸管67和滴入部68。出水管51通过样品阀21延伸到样品
入口7。虹吸排放管道22从虹吸连接件6延伸到入口开口下方距离为d的样品测定部20内的虹吸管67，选择该距离d以在虹吸管67的入口23与虹吸排放管道22的出口25之间建立足以启动和维持重力虹吸流的压差，滴入通道24将滴定流体从源单元输送进入样品测定部20，并经由滴定连接件14和滴入部68输送到池中。
43.虹吸排放管道22的顶部与虹吸连接件6相对的一侧设置有排气阀29和排气管27，排气管27与虹吸排放管道22垂直并连通设置。
44.在线测量过程中，在排气阀29打开，通常通向大气的情况下，打开样品阀21，导致加压液体从出水管51流入样品测定部20。当液体从底部填充样品测定部20时，排气阀29保持打开，通过排气管27和排气阀29并且还通过虹吸排放管道22置换截留的空气，直到样品测定部约半满，其中液位32在虹吸管67的入口端23上方。
45.当加压液体继续流过出水管51进入样品测定部20时，排气阀29关闭。过量的液体被迫通过虹吸排放管道22流出样品测定部20。在虹吸排放管道被填充之后，样品阀21关闭以停止液体流入样品测定部20。此时，排气阀29也处于关闭位置，因此停止所有流动。
46.当测量结束后，重新打开排气阀29，允许保持在虹吸管67和虹吸排放管道22中的液体流动。重力虹吸作用继续，直到样品测定部20中的液位32下降到虹吸管67的入口端23下方，从而使管的入口端暴露在样品测定部20的空气中，破坏虹吸并留下液体保留在样品测定部20中。
47.根据待测定的样品特征，将滴定剂添加到样品测定部20中，诱导化学反应，与已知特性的样本的周期性读数进行比较，允许操作者将在线过程读数，从而测量污染物的组分。cpu微处理器导出样品溶液的浓度并存储结果，以及将结果发送到显示或记录装置。因此，分析是完全自动化的，并且可以由操作者编程，进行频率上的重复操作。
48.在优选实施例中，同步测定装置60中的多个孔口被提供用于安装离子感测探针9和电导率感测探针11。校准液体特性或组分的测量允许离子感测探针9和电导率感测探针11的重新校准，以校正系统的变化，通常将以适当的间隔使校准液体流入样品测定部20中，通过比对离子感测探针9和电导率感测探针11的探测结果实现校正样品测定部的成分。
49.在优选地实施例中，cpu微处理器进一步地基于导出的样品溶液浓度构建图形数据库和属性数据库，构建区域水质模型，并将各个区域水质模型实现程序联动，同时通过基准点综合输出特性不同的污染河流的上中下游的水质模拟结果值，解析上中下游区间的水质影响度，从而能够模拟污染河流的上中下游联动的水质模拟，并将水质模拟将结果发送到显示或记录装置，显示用于查询水质模拟结果的等数值地图。
50.如果没有所需的等数值地图，则以cad形式制作并存储由水质模拟结果构成的设计图后，转换为形状文件形态的数值地图后，在显示或记录装置中进行显示。
51.本发明还提出了一种利用上述生态岸带绿化系统所实现的生态岸带绿化方法，如图4所示为生态岸带绿化方法的流程图，包括如下步骤：
52.s1、共生系统通过进水管接收受污染的水，对所述受污染的水进行初级处理；
53.s2、所述共生系统通过出水管将初级处理后的水输入到样品测定部；
54.s3、所述同步测定装置对所述样品测定部中的液体进行测量；
55.s4、测量结束后，样品测定部通过布水管道将水输入到所述再处理层的底部设置的化学沉淀层中，用于对流入的水进行次级处理。
56.按照本发明上述生态岸带绿化系统及绿化方法，待共生系统的覆盖植物覆盖率达到100％后，检测其相关水质情况，结果表明，该生态岸带绿化系统对污染水流中tn的去除效率为80％，tp的去除效率为63％，ss的去除效率为83.4％，cod的去除效率为40.9％。
57.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
58.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。