一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置及使用方法

1.本发明涉及一种滨海湿地水质净化和造景的模块化装置及使用方法，属于海水生态修复技术领域。


背景技术：

2.耐盐植物适应的盐度范围广，如海马齿、冰菜、海篷子等，适用于滨海湿地生态修复和造景，能够综合治理海水污染和美化滨海湿地景观。为了让耐盐陆生植物能够在滨海湿地上正常生长，需要采用水培植物装置技术，保持植物的直立，保证其正常的呼吸作用和光合作用，依靠其根茎去除海水的污染物。
3.适应盐度范围较广的大型海藻，如长颈葡萄蕨藻等，极具滨海湿地生态修复的潜力，不仅可以吸收水中的重金属和降解有机污染物，还能改善海水的溶氧和ph。但目前关于耐盐植物和海藻联合生态修复的装置的研发较少。
4.水培植物装置一般由漂浮板、定植篮和定植棉三个部件组成，定植篮和定植棉的数目是根据漂浮板上定植孔的数目配置的，单块漂浮板配置的定植篮和定植棉数量多，植物栽培耗费时间长，不便捷。
5.装置拼接主要采用铆钉、螺栓、锁扣、尼龙绳和尼龙扎带等工具，存在着耗材、耗时、耗力和其他方面的问题。铆钉和螺栓属于金属材料，易被海水腐蚀；塑料锁扣易碎裂；尼龙扎带或尼龙绳修剪时容易掉落垃圾。使用铆钉、螺栓和锁扣拼接，拼接部位柔性弱，在海水波浪冲击时，拼接部位反复翻动易损坏。


技术实现要素：

6.本发明要解决的问题是克服现有的缺陷，提供一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置及使用方法。该装置操作简单，可自由拼接，拆卸方便；适用于滨海湿地的植物造景和生态修复，以及海藻附着基的固定；避免海面波动造成拼接装置的损坏。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明的目的之一是提供一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置，包括多个形状大小完全相同的模块单元，模块单元的主体为漂浮板：所述的漂浮板，为空心的平板形状，相邻的两个侧面上分别固定有固定杆，另外两个相邻的侧面上分别固定有一对固定夹；所述的漂浮板，漂浮板上有种植座，种植座固定于漂浮板上。
8.进一步的，每根所述的固定杆通过一对短杆固定在相应的漂浮板侧面上；所述的固定杆，固定杆内侧与短杆一端固定连接，短杆的另一端固定在漂浮板的侧面上，短杆既垂直于固定杆的杆体、又垂直于侧面。
9.进一步的，每根所述的固定杆，固定在相应的漂浮板侧面的中央位置。
10.进一步的，相邻的两个侧面上的两根固定杆互相垂直但是并不相交。
11.进一步的，所述的漂浮板，边长为50cm，高为4.0cm。
12.进一步的，所述的固定杆，长度为40.0cm，直径为2.0cm，与其相连侧面的垂直距离
为3cm。
13.进一步的，所述的短杆长度为4.0cm，直径为2.0cm，短杆与其连接的侧面边缘的水平距离为13cm。
14.进一步的，所述的固定夹，其主体为圆环形的固定环，固定环上开设有夹口，夹口的两端分别固定有一个夹柄，夹柄位于固定环的外侧；所述的固定环上固定有基座，固定环通过基座固定在漂浮板的侧面上。
15.进一步的，位于固定环上方位置的夹口，斜向上方向设置有夹柄，且该夹柄位于固定环环体的正上方；位于固定环下方位置的夹口，斜向下方向设置有夹柄，且该夹柄位于固定环环体的正下方；两个夹柄的外表面设置有防滑条。
16.进一步的，所述的夹柄，整体形状为长条形状的板材，长为2cm，宽为1cm，厚度为0.24cm；一端固定在夹口上、一端远离夹口；远离夹口一端的外表面上设置有两条相互平行的、半圆柱状的防滑条，防滑条的长为1cm，半径为0.05cm。
17.进一步的，所述的固定环的内径为2.0cm，其横截面宽度为1cm，厚度为0.25cm；所述的基座长为1.1cm，宽为1cm，厚度为0.27cm，与侧面边缘的水平距离为8.5cm。
18.进一步的，所述的漂浮板上设置有64个种植座，按8排8列整齐对称排列。
19.进一步的，所述的种植座，为中空的圆柱，贯穿漂浮板，竖直地设置在漂浮板上。
20.进一步的，所述的种植座，上底空心，孔径大小为1.5cm；下底为圆形的筛网，下底的孔径为1.5cm，筛网的孔径为0.1cm；所述的种植座，整体高度是4cm。
21.进一步的，所述的种植座，种植座中心点之间水平间距为5.5cm，边缘的种植座中心点与邻近漂浮板边缘的垂直距离为5.75cm。
22.进一步的，所述的固定杆、短杆、漂浮板、种植座和固定夹的材质为柔性abs塑料。
23.进一步的，多个所述的模块单元沿着水平方向或竖直方向均匀排列，相邻模块单元的固定环和固定杆相匹配，一个模块单元固定夹的固定环夹住相邻模块单元的固定杆，从而构成模块化装置。
24.本发明的目的之二是提供一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置的使用方法，包括以下步骤：（1）构建模块装置：准备两个模块化单元，将模块化单元一个侧面上的两个固定夹对准另一个模块化单元侧面上的固定杆；按压固定夹的上下夹柄，并将固定夹的夹口推进至固定杆内侧；使固定夹的中心轴与固定杆中心轴一致，然后松开上下夹柄，使固定夹夹紧固定杆，即完成两个单元的拼接，同理批接多个模块单元从而构成模块化装置；（2）栽种植物：选取5-10cm高度的耐盐植物，将耐盐植株根部放入漂浮板上的种植座中，使植株根部触及底座；（3）设置模块装置：将拼接好的模块化装置浸入滨海湿地中，使植物的根部浸入水中，茎和叶露于水上。
25.与现有技术比，本模块化装置及其使用方法具有以下优点。
26.1、结构简单，模块装置一体化，无额外组装部件。
27.2、柔性好，拼接部位能随水面上下摆动，减少波浪给拼接部件造成的损伤。
28.3、操作方便，适用于快速拼接和拆卸，并使植物栽培更为简单。
29.4、可用于耐盐植物与海藻的联合生态修复。
附图说明
30.图1 为本发明装置的整体结构示意图。
31.图2为本发明装置整体结构的俯视图。
32.图3为本发明装置中固定夹的侧视图。
33.图4为本发明装置中固定夹的正视图。
34.图5为本发明实施例2中装置使用时的结构示意图。
35.图6为本发明实施例3中装置使用时的结构示意图。
36.图7为本发明实施例3中装置使用时的结构示意图。
37.图中：1固定杆、2固定杆内侧、3漂浮板、4种植座、5固定夹、6短杆、7固定夹的夹柄、8防滑条、9固定夹的夹口、10固定环、11基座、12连接绳。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.本发明提供一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置，如图1-4所示：包括多个形状大小完全相同的模块单元，模块单元的主体为漂浮板3：所述的漂浮板3，为空心的平板形状，相邻的两个侧面上分别固定有固定杆1，另外两个相邻的侧面上分别固定有一对固定夹5；所述的漂浮板3，漂浮板3上有种植座4，种植座4固定于漂浮板3上；每根所述的固定杆1通过一对短杆6固定在相应的漂浮板3侧面上；所述的固定杆1，固定杆内侧2与短杆6一端固定连接，短杆6的另一端固定在漂浮板3的侧面上，短杆6既垂直于固定杆1的杆体、又垂直于侧面。
40.每根所述的固定杆1，固定在相应的漂浮板3侧面的中央位置；相邻的两个侧面上的两根固定杆1互相垂直但是并不相交。
41.所述的固定夹5，其主体为圆环形的固定环10，固定环上开设有夹口9，夹口9的两端分别固定有一个夹柄7，夹柄7位于固定环10的外侧；所述的固定环10上固定有基座11，固定环10通过基座11固定在漂浮板3的侧面上；位于固定环10上方位置的夹口9，斜向上方向设置有夹柄7，且该夹柄7位于固定环10环体的正上方；位于固定环10下方位置的夹口9，斜向下方向设置有夹柄7，且该夹柄7位于固定环10环体的正下方；两个夹柄7的外表面设置有防滑条8。
42.所述的夹柄7，整体形状为长条形状的板材，一端固定在夹口9上、一端远离夹口9；远离夹口9一端的外表面上设置有两条相互平行的、半圆柱状的防滑条8。
43.所述的种植座4，为中空的圆柱，贯穿漂浮板3，竖直地设置在漂浮板3上。
44.所述的种植座4，上底空心，下底为圆形的筛网。
45.本发明还提供一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置的使用方法，包括以下步骤：（1）构建模块装置：准备两个模块化单元，将模块化单元一个侧面上的两个固定夹5对准另一个模块化单元侧面上的固定杆1；按压固定夹的上下夹柄7，并将固定夹的夹口9推进至固定杆内侧2；使固定夹5的中心轴与固定杆1中心轴一致，然后松开上下夹柄7，使固定夹5夹紧固定杆1，即完成两个单元的拼接，同理批接多个模块单元从而构成模块化装置；
（2）栽种植物：选取5-10cm高度的耐盐植物，将耐盐植株根部放入漂浮板3上的种植座4中，使植株根部触及底座；（3）设置模块装置：将拼接好的模块化装置浸入滨海湿地中，使植物的根部浸入水中，茎和叶露于水上。
46.下面结合具体的实施例对本发明进行阐述。
47.实施例1：一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置，本实施例中：所述的漂浮板3，边长为50cm，高为4.0cm；所述的固定杆1，长度为40.0cm，直径为2.0cm，与其相连侧面的垂直距离为3cm；所述的短杆6长度为4.0cm，直径为2.0cm，短杆6与其连接的侧面边缘的水平距离为13cm；所述的夹柄7，长为2cm，宽为1cm，厚度为0.24cm；防滑条8的长为1cm，半径为0.05cm；所述的固定环10的内径为2.0cm，其横截面宽度为1cm，厚度为0.25cm；所述的基座11长为1.1cm，宽为1cm，厚度为0.27cm，与侧面边缘的水平距离为8.5cm；所述的漂浮板3上设置有64个种植座4，按8排8列整齐对称排列；所述的种植座4，上底空心，孔径大小为1.5cm，下底的孔径为1.5cm，筛网的孔径为0.1cm；所述的种植座4，整体高度是4cm；所述的种植座4，种植座4中心点之间水平间距为5.5cm，边缘的种植座4中心点与邻近漂浮板3边缘的垂直距离为5.75cm；所述的固定杆1、短杆6、漂浮板3、种植座4和固定夹5的材质为柔性abs塑料；多个所述的模块单元沿着水平方向或竖直方向均匀排列，相邻模块单元的固定环10和固定杆1相匹配，一个模块单元固定夹5的固定环10夹住相邻模块单元的固定杆1，从而构成模块化装置。
48.实施例2：一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置的使用方法，参照图5，本实例提供一种方形的装置拼接方案：准备四个模块化装置，取其中两个装置，使用其中一个装置侧面上的两个固定夹5，使其夹紧另一个装置上固定杆1，完成两次后，将其中的两个装置空余一侧的固定夹5与另外两个装置的空余一侧的固定杆1拼接。
49.实施例3：一种适用于滨海湿地净化和造景的模块化装置的使用方法，参照图6—7，本实施例提供一种耐盐植物与大型海藻联合生态修复的装置应用技术方案：准备十二个模块化装置，相互拼接成方框型或栅栏型，使相互平行的装置空余一侧的固定杆1相对，并准备附着了长颈葡萄蕨藻的连接绳12将相对的固定杆1相互连接，连接完成后，在种植座4上种植5-10cm的海马齿，并将模块化装置浸入到滨海湿地中。
50.由上述内容可知，所述的模块化装置适用于耐盐植物和海藻的联合生态修复，将模块化装置拼接组合成方框型或栅栏型，用尼龙绳连接相对两侧的固定杆1，使海藻附着于尼龙绳进行垂挂式培养。本发明设计合理，操作简便，适应波动的水面。