[发明专利]一种水生植物坪及其培养方法和在人工湿地中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生态环境水体净化技术领域，具体涉及一种水生植物坪及其培养方法和在人工湿地中的应用。

背景技术

人工湿地污水处理系统是在自然或半自然湿地系统的基础上发展起来的一种污水处理技术，具有成本低、能耗小、效果优良等优势。湿地植物、微生物、介质是人工湿地的基本构成，其中湿地植物不但能够直接摄取利用污水中的营养物质，而且输送氧气到根区，满足根区微生物生长繁殖对氧的要求。因此植物在湿地系统内发挥着十分重要的作用。

目前人工湿地的工程应用中，水生植物的栽培主要有两种途径：一是在池底置栽植土，将水生植物栽入土中，这种方式工程量大，所需材料较多，耗时长，成活率低；二是将水生植物栽入容器并沉入水中，这种方式栽植不均匀，容器影响植物在人工湿地中的正常生长，降低了人工湿地的运行效率。由上述可知，目前采用的人工湿地水生植物栽培方式在一定程度上限制了人工湿地的广泛应用。

发明内容

针对上述现有技术的不足，发明人经长期的技术与实践探索，提供一种水生植物坪及其培养方法和在人工湿地中的应用。本发明在培养容器中对水生植物进行预培养，形成水生植物坪后直接铺设于人工湿地基质层上，从而极大提高人工湿地植物栽培存活率，降低工程作业量及工程成本。

本发明的第一个方面，公开了一种水生植物坪的培养方法，包括：

1)在培养装置底部铺设蛭石粉形成蛭石粉层，将水生植物幼苗均匀扦插于蛭石粉表面；

2)在已扦插水生植物幼苗的蛭石粉表面设置固定层，从而达到固定水生植物，使水生植物根系与蛭石粉保持接触之目的；

3)向培养装置内注水，依照水生植物生长情况调节培养装置内水位，培养一段时间，水生植物植株生长，水生植物根系彼此在基质中相互交错，使得水生植物联结成为整体，形成水生植物坪；

优选的，所述培养装置为PVC板材或硬质塑料胶制而成的容器类装置，所述培养装置规格可根据实际应用所需进行调整，进一步优选的，所述培养装置规格为L200-500cm×W100-300cm×H50-100cm；

优选的，所述蛭石粉层厚度为1～4cm(最优选为2cm)；

优选的，所述固定层为陶沙、石粉或石英砂中的任意一种或多种，所述固定层厚度为0.5～2cm(最优选为1cm)；

优选的，所述水生植物为沉水植物或漂浮植物，

进一步优选的，所述沉水植物为菹草殖芽、苦草幼苗、黑藻株段或伊乐藻株段；所述漂浮植物为荇菜幼苗或水鳖株段；

优选的，在所述培养装置上还设置有植物灯、遮光棚、喷淋管等其他装置，根据水生植物对环境的需求进行搭配使用，提高培养效率，并使得培养不受季节环境限制；

本发明的第二个方面，公开了上述培养方法培养得到的水生植物坪；

本发明的第三个方面，公开了上述水生植物坪在人工湿地中的应用。

具体的，所述应用方式为：将所述水生植物坪铺设于人工湿地基质层之上作为湿地植物；由于湿地植物并未直接种植于人工湿地基质层中，湿地植物根系在穿透基质过程中发挥了疏通作用，从而提高了基质孔隙率，使基质的水力传输得到加强和维持，同时为微生物的生长提供了空间和氧气，从而提高人工湿地运行的稳定性，降低运行成本，同时减少植物根系对基质层的横向压实，从而有效减缓基质堵塞时间和程度；

所述人工湿地包括表流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地，优选的，所述人工湿地为表流人工湿地；由于表流人工湿地表层具有较好的富氧能力，使得人工湿地系统能够有效的去除有机污染物，经试验证实，该人工湿地系统处理污水效果优异；

本发明的第四个方面，公开了一种人工湿地的构筑方法，所述方法包括：将所述水生植物坪铺设于人工湿地基质层之上，然后在水生植物坪表面铺设石块或砂子固定；而后向人工湿地内注水，人工湿地构筑完成并运行；

优选的，所述人工湿地为表流人工湿地。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过水生植物的预培养，大大提高了人工湿地植物栽培的存活率，降低了工程作业量；同时，由于在水生植物预培养阶段，是在培养装置内管理生长，从而使得水生植物长势较一致，并且水生植物根系盘结，形成一个统一整体，即水生植物坪，有效提高了水生植物的抗逆性，从而提高水生植物存活率；

(2)本发明结构简单，运输方便快捷，易于操作，能够降低工程成本，有利于大规模推广应用；

(3)本发明所选用水生植物，已证明对人工湿地去除水中污染物质具有多方面的有利作用，净化效率高，处理效果好；