[发明专利]一种硬质护岸壁挂式沉水植物净水模块及其应用

说明书

本发明涉及水环境生态修复和水质净化技术领域，尤其是涉及一种壁挂式沉水植物净水模块及其应用，该模块由过滤模块和种植模块组成，种植模块内部种植沉水植物，过滤模块内部均匀分布有营养盐富集吸附材料并设置集水槽，将壁挂式沉水植物净水模块固定在河道硬质护岸，利用对氮、磷等营养盐富集吸附材料作为过滤介质，以过滤运行作为连续富集营养盐，供植物吸收的方式，保证沉水植物持续稳定生长繁殖，在维持河道生态系统和河道景观同时，实现对污染水质的净化。

技术领域

本发明涉及水环境生物修复和水质净化技术领域，尤其是涉及一种硬质护岸壁挂式沉水植物净水模块及其应用。

背景技术

沉水植物是河道生态系统重要初级生产力，是生态系统重要组成部分，在河道中，沉水植物可通过光合作用产氧，增加水体溶氧，防止水体黑臭；沉水植物分泌絮凝剂、对水体悬浮物进行絮凝沉淀，保持河水清澈；沉水植物通过化感作用，抑制藻类生长，控制水体富营养化；沉水植物也为水体中微型动物和鱼类产卵提供良好生境，有利于营造复杂的水生生态系统，具有较大的生态功能和水质净化功能。

但是，沉水植物群落的形成对水质和河水流态要求较高，需要一定透明度和种植条件，但河道是一个开放系统，即使完成截污，河道内源污染和地表径流引发的面源污染长期存在，河道日常排水的需要，保持一定的水流动，导致河水浊度较高，不能满足沉水植物种植的光补偿强度，特别是河底种植沉水植物很易受到浊度影响；河道底泥条件复杂，许多河道底泥污染严重，存在大量石块、垃圾等硬物，种植条件恶劣；河底直接种植沉水植物，需要将河水放干，工程量大，养护困难；城市河道承担城市排洪泄洪功能，当高强度暴雨时，水流速快，洪水对底泥冲刷很易将沉水植物连根拔起，因此，利用现有河道硬质护岸，在河道两边种植沉水植被比河底种植更具有可操作性。

专利CN110012815A采用无纺布袋内填充沉水植物基质种植沉水植物，并采用橡皮筋扎住袋口，沉入河道底部进行种植的方法。这种方法取材方便，操作简单，节约人力物力，绿色环保，能为河道底部沉水植物恢复创造良好生长条件，在种植袋基质中，适量的加入过氧化钙、沸石颗粒、陶粒和河道底泥充分搅拌，还有一定中和酸性底泥，提升河道底泥的矿化速度，修复底泥的作用。但由于沉水植物种植河底，对浊度较高，污染物较严重的河道难以种植成活；而高强度洪水也可能将植物冲走，植物冲走后，种植袋的清理更加麻烦。专利CN211832031U的一种硬质河道底泥沉水植物种植毯也是在河底种植；专利CN211712744U的沉水植物沉床虽然可以升降，有利于沉水植物定植，但沉床结构复杂，包括沉床、种植篮、基质、沉水植物等多个单元，调节方式复杂，难以操作。专利CN107926671 B公开了一种悬挂式生态种植沉水植物的方法，采用无纺布或纱绢制作网床，填充石英砂或陶粒作为沉水植物种植基质，将培植好的易成活的沉水植物种植在具有基质的网床上，将网床悬挂在硬质河道堤岸上，在河道两岸形成沉水植物生长区。该方法虽然将沉水植物种植在浅水区，有利于沉水植物生长，存活率较高，但只适合城市缓流河道，如果暴雨洪流大，很易将网床冲走；沉水植物种植的基质材料和水体交换少，一方面水质净化功能受影响，另一方面基质不能连续吸附河水营养盐供沉水植物吸收，也不利于沉水植物生长。

发明内容

城市河道面临河水浊度高，季节性暴雨冲刷等不利因素，沉水植物种植困难，现有技术大多以河道底泥种植为基础，或采用复杂的升降床、种植挂网等，难以种植成活。针对上述问题，本发明提供了一种硬质护岸壁挂式沉水植物净水模块及其应用，该模块固定在河道硬质护岸，能吸附水体中氮、磷等营养盐供沉水植物生长，即该净水模块使得沉水植物可以在硬质河道堤岸上生长；与此同时，通过过滤介质循环过滤，实现水质净化，维持河道内的生态系统和河道景观，提升河水水质。