一种适用于面源污染水体浅水层的人工生境系统

1.本实用新型涉及面源污染水体治理和污染水体生态环境系统构建技术领域，特别涉及一种适用于大型污染水体的浅水层人工生境系统。


背景技术：

2.面源污染水体的治理，特别是大型污染水体治理是生态环境保护的重要内容。近年来，随着环保意识的不断提高，国家对污染水体的综合治理、构建完整的一体化生态环境系统的重视程度也越来越高。面源污染水体治理的核心是去除水体中过量的氮磷等元素；受光温影响巨大的浅层水体是水环境生态系统中藻类等微生物和水生植物生命力最活跃的水层。目前针对大型面源污染水体的生态治理的技术措施热衷于采取水生动植物治理等生物治理措施。水生植物和藻类等微生物摄取水体中的氮磷等元素进行生长活动，而水生动物以水生植物和藻类为食，最终将其吸纳的氮磷转化为动植物产品，从而可以通过收获水生动植物产品形式去除水体中的氮磷，实现污染水体治理的目的。
3.大型污染水体覆盖面积大，当前在利用沉水植物开展试验和治理过程中存在布设困难、无法对去除效果进行定量分析、水生植物散浮无序、动植物捕捞收割困难、景观效果差等诸多问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种专用于大型水体浅水层治理的人工生境系统，能进行控制性试验研究，同时解决布设困难、水生植物散浮无序、动植物捕捞收割困难、动植物无法和谐共存等问题。
5.为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种适用于面源污染水体浅水层的人工生境系统，在大型污染水体上布设有若干人工生境装置，所述人工生境装置整体为顶部敞口的矩形尼龙网框，包括四周的尼龙网围挡、顶部的定型框架、三层尼龙网底、沿定型框架绑扎的浮筒、通过牵引绳绑扎在尼龙网围挡外的沉水坠，所述三层尼龙网底由从上到下依次间隔设置的尼龙压网、固根尼龙网和尼龙底网组成，所述尼龙网围挡的孔径为2cm，尼龙压网、尼龙网底的孔径为2-3cm，固根尼龙网的规格为10-20目，从而在尼龙压网上方形成鱼草共同生长空间，在尼龙压网与固根尼龙网之间形成高度为8-12cm的固根空间，在固根尼龙网与尼龙网底之间形成高度为18-22cm的护根空间，在人工生境装置内栽种有氮磷净化湿地水生植物，所述氮磷净化湿地水生植物的叶、茎、根系分别位于鱼草共同生长空间、固根空间、护根空间，在鱼草共同生长空间内还养殖有鱼类或蚌类。
6.作为上述方案的优选，若干个所述人工生境装置通过缆绳串在一起。
7.进一步优选为，所述鱼草共同生长空间的高度为90cm，固根空间的高度为10cm，护根空间的高度为20cm。
8.进一步优选为，所述定型框架采用pvc管拼接而成矩形框。
9.进一步优选为，所述浮筒和沉水坠至少各为四个，分别位于矩形尼龙网框的四个
转角处。
10.进一步优选为，所述矩形尼龙网框为长方形，在矩形的两长边中部还各设置有一个浮筒和沉水坠。
11.进一步优选为，所述矩形尼龙网框的长度为400cm，宽度为200cm。
12.本实用新型的有益效果：
13.(1)采用模块化设计的人工生境装置，只需要放入污染水体浅水层即可，加载布设简单方便，成本低，用于污染水体浅水层的常态化治理，降低或杜绝蓝藻暴发风险，并能根据需要选择放置数量，布设和拆除方便，灵活多变，能实现规模化量产，模块化组装，重复性使用；
14.(2)采用不同网孔大小的三层尼龙网底，用于形成鱼草共同生长空间、固根空间、护根空间，尼龙底网和固根尼龙网形成的护根空间，为水草根系生长空间，还能防止鱼儿进入破坏水生植物的根系；固根尼龙网与尼龙压网正好为水草根茎固定空间，防止水草散乱漂浮；尼龙压网以上空间，能为鱼蚌类和植物提供足够宽敞的生长空间，可喂养以水草为食的鱼类，氮磷能促进水草生长，鱼儿以水草为食，鱼儿可在草间嬉戏，实现动植物和谐共存，构成一个和谐完整的生态系统；
15.(3)采用尼龙网围挡，在保证水体交换前提下，一是在不喂养鱼类情况下，防止鱼类对水草的破坏；二是在喂养鱼类情况下，能将鱼类限制在可控空间，便于后期捕捞收获测产，且景观效果好；
16.(4)水生植物收获时，采用割草机沿着尼龙压网剃断浮出水面后直接打捞出水，然后再进行后续资源化利用处理，从而实现水体氮磷去除和资源化利用目的；鱼类收获时，方便打捞，并能根据鱼类的捕获情况核算投入及产出，进行控制性试验研究，包括量化试验和试验示范。
附图说明
17.图1为人工生境装置的立体图。
18.图2为人工生境装置的俯视图。
19.图3为图2的d-d剖视图。
具体实施方式
20.下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：
21.结合图1—图3所示，一种适用于面源污染水体浅水层的人工生境系统，在大型污染水体上布设有若干人工生境装置，人工生境装置既可以各自独立布设，也可以通过缆绳串在一起。
22.人工生境装置整体为顶部敞口的矩形尼龙网框，包括四周的尼龙网围挡1、顶部的定型框架2、三层尼龙网底3、沿定型框架2绑扎的浮筒4、通过牵引绳5绑扎在尼龙网围挡1外的沉水坠6。定型框架2最好采用pvc管拼接而成矩形框。
23.其中，三层尼龙网底3由从上到下依次间隔设置的尼龙压网3a、固根尼龙网3b和尼龙底网3c组成。尼龙网围挡1的孔径为2cm，尼龙压网3a、尼龙网底3c的孔径为2-3cm，固根尼龙网3b的规格为10-20目，从而在尼龙压网3a上方形成鱼草共同生长空间a，在尼龙压网3a
与固根尼龙网3b之间形成高度为8-12cm的固根空间b，在固根尼龙网3b与尼龙网底3c之间形成高度为18-22cm的护根空间c，作为氮磷净化湿地水生植物7的生长、固根、护根空间。在人工生境装置内栽种有氮磷净化湿地水生植物7，氮磷净化湿地水生植物7的叶、茎、根系分别位于鱼草共同生长空间a、固根空间b、护根空间c，在鱼草共同生长空间a内还养殖有鱼类或蚌类。
24.最好是，鱼草共同生长空间a的高度为90cm，固根空间的高度为10cm，护根空间的高度为20cm。
25.浮筒4和沉水坠6至少各为四个，分别位于矩形尼龙网框的四个转角处。矩形尼龙网框为长方形，在矩形的两长边中部还各设置有一个浮筒4和沉水坠6。当采用长方形时，优选为，矩形尼龙网框的长度为400cm，宽度为200cm。当然，矩形尼龙网框也可以是正方形。
26.各个沉水坠6的牵引绳5绑扎到周边网上，以保证人工生境装置在水下的造型稳定，同时依据不同水草的生长习性可以通过卷放牵引绳控制鱼草共同生长空间高度；人工生境装置固定有两种方式：一种是将沉水坠直接沉底锚定，一种是沉水坠不沉底，通过水面上的定型框架用牵引绳进行固定。
27.本实用新型的核心在于：1、模块化设计、增减或移动布局方便，既能满足氮磷去除效果量化试验，还能满足污染水体治理示范和推广的价值；2、从水体表面到浅水透光底层间的立体式水体治理；3、依生态系统食物链原理对污染水体进行生态治理，即利用沉水植物或益生藻类吸收利用水体氮磷等养分，实现了氮磷从“无形”到“有形”的转变过程，然后利用水生动物以沉水植物或藻类为食，从而实现氮磷从“有形分散”到“有形聚合”的过程，最后通过打捞沉水植物或水生动物产品的方式，实现去除水体氮磷的目的；4、操作方便、装置能重复利用；5、沉水植物在吸收水体氮磷用于生长的同时，还能吸附浅层水体的悬浮物，增加水体透明度。