CN112301943A - 自带底泥修复功能的生态岛礁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生态环保技术领域，尤其是自带底泥修复功能的生态岛礁；它包括环绕在岛礁外周的修复带，所述修复带从上到下依次为种植层、稳固层、水膜层、过渡隔离层和底部淤泥；底部淤泥用于为植物提供营养；过度隔离层将淤泥与种植层隔离；水膜层保证进入种植层的水体不含有恶臭气体；稳固层为种植层构建种植地基；种植层为挺水植物、沉水植物，淤泥通过生物填料的分解作用释放利于植物生长的各类肥料，并且通过水膜和稳固层进行除臭，降低水面水体的异味感，最后通过各类植物的分解作用最终将氮元素、磷元素等固定，防止污染环境，从而构建一个生态岛礁。

Description

自带底泥修复功能的生态岛礁
技术领域
本发明涉及生态环保技术领域，尤其是自带底泥修复功能的生态岛礁。
背景技术
所谓生态岛礁就是可以为野生动植物提供休养生息的岛礁，例如：位于防城港市企沙镇山新村的山心沙岛(图2)，近两年来一直深受外界关注，人们关注的不只是总面积只有11.2公顷的小岛，更多的是在沙岛上停歇的候鸟。山心沙岛是鸟类迁徙的重要停歇点之一。经过调查，每年9月至来年3月，到达山心沙岛停歇的鸟类有2-5万只，有30多种水鸟，其中还有许多濒危品种。近年来，因周边建设及山心沙岛土壤贫瘠、植被单一等原因，该岛面积退缩较为严重，在涨潮的时候，露出海面的面积还不足4公顷。但就是这么小的地方，却撑起了大自然生态平衡的一片天。去年以来，防城港市港口区针对山心沙岛岸线侵蚀情况，加强该岛岸线的防护和生态环境建设。目前，该岛生态岛礁项目按计划进行了一期建设，完成挡沙堤、绿化和沙滩修复，最大限度地改善海岛生态环境，为水鸟迁徙提供更多的栖息地，吸引更多的水鸟停歇，有效保护海岛生物多样性及其生态环境，维护海岛生态健康和生态***完整性，做到人与自然的和谐相处。
部分岛礁因为过度的人类活动产生了大量的环岛淤泥/污泥带，导致岛礁生态受损，故急需一种可修复岛礁生态使得岛礁成为生态岛礁的方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种自带底泥修复功能的生态岛礁。
本发明的技术方案为：
自带底泥修复功能的生态岛礁，它包括环绕在岛礁外周的修复带，所述修复带从上到下依次为种植层、稳固层、水膜层、过渡隔离层和底部淤泥；
底部淤泥用于为植物提供营养；
过度隔离层将淤泥与种植层隔离，防止淤泥泛起污染水体；
水膜层保证进入种植层的水体不含有恶臭气体；
稳固层为种植层构建种植地基；
种植层为挺水植物、沉水植物。
进一步地，所述过度隔离层材质为生物填料；在所述填料本体上吸附有细菌团，所述细菌团包括厌氧菌层和好氧菌层，由于厌氧菌和好氧菌的生长习性不同，好氧菌分布在外侧，厌氧菌分布在内侧，通过好氧菌和厌氧菌的联合设置，减少了污水处理池的个数的同时，提高了处理速度和效率。为提高所述填料本体对细菌团的吸附能力，所述填料本体的材质是聚乙烯树脂。聚乙烯树脂对细菌团的吸附性较好。为进一步提高所述填料本体对细菌团的吸附能力，紧贴所述填料本体的外壁设有竹炭纤维层。当然，所述竹炭纤维也可以如下设置：所述填料本体内含有竹炭纤维。竹炭纤维有极强的吸附能力，能够吸附更多的细菌形成更多的细菌团，同时，由于所述填料本体的吸附能力增强，能够吸附的细菌团的体积也越大，足够大的细菌团更容易分层以形成厌氧菌层和好氧菌层，有利于对污染物的分解。为提高所述生物填料的处理能力，所述细菌团中的所述厌氧菌层和好氧菌层之间还设有兼性厌氧菌层。由于兼性厌氧菌的生长习性不同于所述厌氧菌和好氧菌，所述兼性厌氧菌自然分布在所述厌氧菌和好氧菌之间。在增加了兼性厌氧菌层后，进一步增加了所述生物填料的处理能力。所述填料本体的形状为长条形。所述填料本体的宽为25-35mm，厚为7-9mm。所述填料本体的形状在具有较大的比表面积的同时，易于捆扎使用。多个所述生物填料的端部固定在所述框架上，所述生物填料在所述框架内交叉成网状。
进一步地，所述填料本体的制备方法：
称取以下重量份数的各组分：79.3％聚乙烯、9.2％聚丙烯、5.8％硫酸钡、2.3％碳酸镁、1.8％硅藻土、0.8％混合活性碳粉、0.7％氧化铁红和0.1％抗氧化剂，将上述原理混合并放入塑料挤出机制备生物填料本体。
进一步地，所述水膜层，包括依次复合的PU膜面层、竹纤维花型面料层、亚麻纤维面料层、热熔胶层，亚麻纤维面料层上均匀设置有数个圆形通孔一，热熔胶层上均匀设置有数个圆形通孔二，且圆形通孔一与圆形通孔二相互错位设置，所述圆形通孔一的直径为0.3-0.5cm，相邻圆形通孔一之间的孔间距为3-5cm；圆形通孔二的直径为0.8-1cm，相邻圆形通孔二之间的孔间距为3-5cm，所述PU膜面层的厚度为0.1-0.3mm，热熔胶层的厚度为0.1-0.2mm。
进一步地，所述稳固层，包括包括椰丝纤维垫、仿土海绵基质层、沉水植物以及若干中空锥形钉，所述椰丝纤维垫由天然椰丝编织而成；所述仿土海绵基质层铺设于椰丝纤维垫表面；所述沉水植物的根系由仿土海绵基质层穿插至椰丝纤维垫中，所述中空锥形钉的顶部由仿土海绵基质层穿插至椰丝纤维垫的下方，所述中空锥形钉内设置有中空腔体，所述中空腔体内填充有微生物菌剂和肥料，当然中空腔体内还可根据实际需要填充其他物质；所述中空锥形钉的顶部设置有开口，所述开口与中空腔体连通，所述开口处设置有可打开和盖和中空腔体的上盖，开口的边缘向外延伸形成边缘，上盖的边沿处与开口的边缘处通过螺栓连接，上盖可以水平拉开和闭合，当向中空腔体内添加微生物菌剂或肥料时，将上盖水平拉开，填充完成后再水平拉回闭合开口，防止微生物菌剂和肥料泄露，浪费原料；为了使微生物菌剂和肥料能够可以释放到外部，为植物根系供肥或者是微生物菌剂等营养物质进入底泥，在所述中空锥形钉的下部设置有通孔，所述通孔的外部设置有呈扇形且与中空锥形钉的外表面相匹配的盖板，所述盖板的底部与中空锥形钉的下部铰接，铰接部竖直设置使盖板能够在竖直方向转动，所述盖板的顶部通过绳体与中空锥形钉的上部连接。具体地，开口的边缘的下表面设置有与绳体一端连接的连接部，当通孔为多个时，设置多个盖板，绳体交错着与连接部连接，保证盖板能够紧密盖和通孔；当通孔为一个时，连接部设置为多个，盖板的顶部连接有多条绳体，多条绳体交错连接连接部，保证盖板紧密盖和通孔。另外，盖板还可用于将中空锥形钉与椰丝纤维垫固定。
进一步地，所述种植层中的沉水植物为绿藻，挺水植物为红树，红树是在海边生长的一大类植物的总称，由于其生长习性区别不大，故此处不再进行细分。
进一步地，所述岛礁外周通过钢柱和铁链固定稳固层，由于其承载了较大的重量，为防止其压塌过度隔离层，给予其额外支撑力。
本发明的有益效果为：淤泥通过生物填料的分解作用释放利于植物生长的各类肥料，并且通过水膜和稳固层进行除臭，降低水面水体的异味感，最后通过各类植物的分解作用最终将氮元素、磷元素等固定，防止污染环境，从而构建一个生态岛礁。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为山心沙岛的实景图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1
如图1所示，自带底泥修复功能的生态岛礁，它包括环绕在岛礁外周的修复带，所述修复带从上到下依次为种植层、稳固层、水膜层、过渡隔离层和底部淤泥；
底部淤泥用于为植物提供营养；
过度隔离层将淤泥与种植层隔离，防止淤泥泛起污染水体；所述过度隔离层材质为生物填料；在所述填料本体上吸附有细菌团，所述细菌团包括厌氧菌层和好氧菌层，由于厌氧菌和好氧菌的生长习性不同，好氧菌分布在外侧，厌氧菌分布在内侧，通过好氧菌和厌氧菌的联合设置，减少了污水处理池的个数的同时，提高了处理速度和效率。为提高所述填料本体对细菌团的吸附能力，所述填料本体的材质是聚乙烯树脂。聚乙烯树脂对细菌团的吸附性较好。为进一步提高所述填料本体对细菌团的吸附能力，紧贴所述填料本体的外壁设有竹炭纤维层。当然，所述竹炭纤维也可以如下设置：所述填料本体内含有竹炭纤维。竹炭纤维有极强的吸附能力，能够吸附更多的细菌形成更多的细菌团，同时，由于所述填料本体的吸附能力增强，能够吸附的细菌团的体积也越大，足够大的细菌团更容易分层以形成厌氧菌层和好氧菌层，有利于对污染物的分解。为提高所述生物填料的处理能力，所述细菌团中的所述厌氧菌层和好氧菌层之间还设有兼性厌氧菌层。由于兼性厌氧菌的生长习性不同于所述厌氧菌和好氧菌，所述兼性厌氧菌自然分布在所述厌氧菌和好氧菌之间。在增加了兼性厌氧菌层后，进一步增加了所述生物填料的处理能力。所述填料本体的形状为长条形。所述填料本体的宽为25-35mm，厚为7-9mm。所述填料本体的形状在具有较大的比表面积的同时，易于捆扎使用。多个所述生物填料的端部固定在所述框架上，所述生物填料在所述框架内交叉成网状。所述填料本体的制备方法：称取以下重量份数的各组分：79.3％聚乙烯、9.2％聚丙烯、5.8％硫酸钡、2.3％碳酸镁、1.8％硅藻土、0.8％混合活性碳粉、0.7％氧化铁红和0.1％抗氧化剂，将上述原理混合并放入塑料挤出机制备生物填料本体。
水膜层保证进入种植层的水体不含有恶臭气体；所述水膜层，包括依次复合的PU膜面层、竹纤维花型面料层、亚麻纤维面料层、热熔胶层，亚麻纤维面料层上均匀设置有数个圆形通孔一，热熔胶层上均匀设置有数个圆形通孔二，且圆形通孔一与圆形通孔二相互错位设置，所述圆形通孔一的直径为0.3-0.5cm，相邻圆形通孔一之间的孔间距为3-5cm；圆形通孔二的直径为0.8-1cm，相邻圆形通孔二之间的孔间距为3-5cm，所述PU膜面层的厚度为0.1-0.3mm，热熔胶层的厚度为0.1-0.2mm。
稳固层为种植层构建种植地基；所述稳固层，包括包括椰丝纤维垫、仿土海绵基质层、沉水植物以及若干中空锥形钉，所述椰丝纤维垫由天然椰丝编织而成；所述仿土海绵基质层铺设于椰丝纤维垫表面；所述沉水植物的根系由仿土海绵基质层穿插至椰丝纤维垫中，所述中空锥形钉的顶部由仿土海绵基质层穿插至椰丝纤维垫的下方，所述中空锥形钉内设置有中空腔体，所述中空腔体内填充有微生物菌剂和肥料，当然中空腔体内还可根据实际需要填充其他物质；所述中空锥形钉的顶部设置有开口，所述开口与中空腔体连通，所述开口处设置有可打开和盖和中空腔体的上盖，开口的边缘向外延伸形成边缘，上盖的边沿处与开口的边缘处通过螺栓连接，上盖可以水平拉开和闭合，当向中空腔体内添加微生物菌剂或肥料时，将上盖水平拉开，填充完成后再水平拉回闭合开口，防止微生物菌剂和肥料泄露，浪费原料；为了使微生物菌剂和肥料能够可以释放到外部，为植物根系供肥或者是微生物菌剂等营养物质进入底泥，在所述中空锥形钉的下部设置有通孔，所述通孔的外部设置有呈扇形且与中空锥形钉的外表面相匹配的盖板，所述盖板的底部与中空锥形钉的下部铰接，铰接部竖直设置使盖板能够在竖直方向转动，所述盖板的顶部通过绳体与中空锥形钉的上部连接。具体地，开口的边缘的下表面设置有与绳体一端连接的连接部，当通孔为多个时，设置多个盖板，绳体交错着与连接部连接，保证盖板能够紧密盖和通孔；当通孔为一个时，连接部设置为多个，盖板的顶部连接有多条绳体，多条绳体交错连接连接部，保证盖板紧密盖和通孔。另外，盖板还可用于将中空锥形钉与椰丝纤维垫固定。
种植层为挺水植物、沉水植物。所述种植层中的沉水植物为绿藻，挺水植物为红树，红树是在海边生长的一大类植物的总称，由于其生长习性区别不大，故此处不再进行细分。
实施例2
自带底泥修复功能的生态岛礁，它包括环绕在岛礁外周的修复带，所述修复带从上到下依次为种植层、稳固层、水膜层、过渡隔离层和底部淤泥；
底部淤泥用于为植物提供营养；
过度隔离层将淤泥与种植层隔离，防止淤泥泛起污染水体；所述过度隔离层材质为生物填料；在所述填料本体上吸附有细菌团，所述细菌团包括厌氧菌层和好氧菌层，由于厌氧菌和好氧菌的生长习性不同，好氧菌分布在外侧，厌氧菌分布在内侧，通过好氧菌和厌氧菌的联合设置，减少了污水处理池的个数的同时，提高了处理速度和效率。为提高所述填料本体对细菌团的吸附能力，所述填料本体的材质是聚乙烯树脂。聚乙烯树脂对细菌团的吸附性较好。为进一步提高所述填料本体对细菌团的吸附能力，紧贴所述填料本体的外壁设有竹炭纤维层。当然，所述竹炭纤维也可以如下设置：所述填料本体内含有竹炭纤维。竹炭纤维有极强的吸附能力，能够吸附更多的细菌形成更多的细菌团，同时，由于所述填料本体的吸附能力增强，能够吸附的细菌团的体积也越大，足够大的细菌团更容易分层以形成厌氧菌层和好氧菌层，有利于对污染物的分解。为提高所述生物填料的处理能力，所述细菌团中的所述厌氧菌层和好氧菌层之间还设有兼性厌氧菌层。由于兼性厌氧菌的生长习性不同于所述厌氧菌和好氧菌，所述兼性厌氧菌自然分布在所述厌氧菌和好氧菌之间。在增加了兼性厌氧菌层后，进一步增加了所述生物填料的处理能力。所述填料本体的形状为长条形。所述填料本体的宽为25-35mm，厚为7-9mm。所述填料本体的形状在具有较大的比表面积的同时，易于捆扎使用。多个所述生物填料的端部固定在所述框架上，所述生物填料在所述框架内交叉成网状。所述填料本体的制备方法：称取以下重量份数的各组分：79.3％聚乙烯、9.2％聚丙烯、5.8％硫酸钡、2.3％碳酸镁、1.8％硅藻土、0.8％混合活性碳粉、0.7％氧化铁红和0.1％抗氧化剂，将上述原理混合并放入塑料挤出机制备生物填料本体。
水膜层保证进入种植层的水体不含有恶臭气体；所述水膜层，包括依次复合的PU膜面层、竹纤维花型面料层、亚麻纤维面料层、热熔胶层，亚麻纤维面料层上均匀设置有数个圆形通孔一，热熔胶层上均匀设置有数个圆形通孔二，且圆形通孔一与圆形通孔二相互错位设置，所述圆形通孔一的直径为0.3-0.5cm，相邻圆形通孔一之间的孔间距为3-5cm；圆形通孔二的直径为0.8-1cm，相邻圆形通孔二之间的孔间距为3-5cm，所述PU膜面层的厚度为0.1-0.3mm，热熔胶层的厚度为0.1-0.2mm。
稳固层为种植层构建种植地基；所述稳固层，包括包括椰丝纤维垫、仿土海绵基质层、沉水植物以及若干中空锥形钉，所述椰丝纤维垫由天然椰丝编织而成；所述仿土海绵基质层铺设于椰丝纤维垫表面；所述沉水植物的根系由仿土海绵基质层穿插至椰丝纤维垫中，所述中空锥形钉的顶部由仿土海绵基质层穿插至椰丝纤维垫的下方，所述中空锥形钉内设置有中空腔体，所述中空腔体内填充有微生物菌剂和肥料，当然中空腔体内还可根据实际需要填充其他物质；所述中空锥形钉的顶部设置有开口，所述开口与中空腔体连通，所述开口处设置有可打开和盖和中空腔体的上盖，开口的边缘向外延伸形成边缘，上盖的边沿处与开口的边缘处通过螺栓连接，上盖可以水平拉开和闭合，当向中空腔体内添加微生物菌剂或肥料时，将上盖水平拉开，填充完成后再水平拉回闭合开口，防止微生物菌剂和肥料泄露，浪费原料；为了使微生物菌剂和肥料能够可以释放到外部，为植物根系供肥或者是微生物菌剂等营养物质进入底泥，在所述中空锥形钉的下部设置有通孔，所述通孔的外部设置有呈扇形且与中空锥形钉的外表面相匹配的盖板，所述盖板的底部与中空锥形钉的下部铰接，铰接部竖直设置使盖板能够在竖直方向转动，所述盖板的顶部通过绳体与中空锥形钉的上部连接。具体地，开口的边缘的下表面设置有与绳体一端连接的连接部，当通孔为多个时，设置多个盖板，绳体交错着与连接部连接，保证盖板能够紧密盖和通孔；当通孔为一个时，连接部设置为多个，盖板的顶部连接有多条绳体，多条绳体交错连接连接部，保证盖板紧密盖和通孔。另外，盖板还可用于将中空锥形钉与椰丝纤维垫固定。
种植层为挺水植物、沉水植物。所述种植层中的沉水植物为绿藻，挺水植物为红树，红树是在海边生长的一大类植物的总称，由于其生长习性区别不大，故此处不再进行细分。
所述岛礁外周通过钢柱和铁链固定稳固层，由于其承载了较大的重量，为防止其压塌过度隔离层，给予其额外支撑力。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.自带底泥修复功能的生态岛礁，它包括环绕在岛礁外周的修复带，所述修复带从上到下依次为种植层、稳固层、水膜层、过渡隔离层和底部淤泥；
底部淤泥用于为植物提供营养；
过度隔离层将淤泥与种植层隔离，防止淤泥泛起污染水体；
水膜层保证进入种植层的水体不含有恶臭气体；
稳固层为种植层构建种植地基；
种植层为挺水植物、沉水植物。
2.根据权利要求1所述的自带底泥修复功能的生态岛礁，其特征在于：所述过度隔离层材质为生物填料；在所述填料本体上吸附有细菌团，所述细菌团包括厌氧菌层和好氧菌层，好氧菌分布在外侧，厌氧菌分布在内侧，所述填料本体的材质是聚乙烯树脂；紧贴所述填料本体的外壁设有竹炭纤维层；所述竹炭纤维也可以如下设置：所述填料本体内含有竹炭纤维；所述细菌团中的所述厌氧菌层和好氧菌层之间还设有兼性厌氧菌层；所述兼性厌氧菌自然分布在所述厌氧菌和好氧菌之间；所述填料本体的形状为长条形；所述填料本体的宽为25-35mm，厚为7-9mm；多个所述生物填料的端部固定在所述框架上，所述生物填料在所述框架内交叉成网状。
3.根据权利要求2所述的自带底泥修复功能的生态岛礁，其特征在于：所述填料本体的制备方法：
称取以下重量份数的各组分：79.3％聚乙烯、9.2％聚丙烯、5.8％硫酸钡、2.3％碳酸镁、1.8％硅藻土、0.8％混合活性碳粉、0.7％氧化铁红和0.1％抗氧化剂，将上述原理混合并放入塑料挤出机制备生物填料本体。
4.根据权利要求3所述的自带底泥修复功能的生态岛礁，其特征在于：所述水膜层，包括依次复合的PU膜面层、竹纤维花型面料层、亚麻纤维面料层、热熔胶层，亚麻纤维面料层上均匀设置有数个圆形通孔一，热熔胶层上均匀设置有数个圆形通孔二，且圆形通孔一与圆形通孔二相互错位设置，所述圆形通孔一的直径为0.3-0.5cm，相邻圆形通孔一之间的孔间距为3-5cm；圆形通孔二的直径为0.8-1cm，相邻圆形通孔二之间的孔间距为3-5cm，所述PU膜面层的厚度为0.1-0.3mm，热熔胶层的厚度为0.1-0.2mm。
5.根据权利要求4所述的自带底泥修复功能的生态岛礁，其特征在于：所述稳固层，包括包括椰丝纤维垫、仿土海绵基质层、沉水植物以及若干中空锥形钉，所述椰丝纤维垫由天然椰丝编织而成；所述仿土海绵基质层铺设于椰丝纤维垫表面；所述沉水植物的根系由仿土海绵基质层穿插至椰丝纤维垫中，所述中空锥形钉的顶部由仿土海绵基质层穿插至椰丝纤维垫的下方，所述中空锥形钉内设置有中空腔体，所述中空腔体内填充有微生物菌剂和肥料，当然中空腔体内还可根据实际需要填充其他物质；所述中空锥形钉的顶部设置有开口，所述开口与中空腔体连通，所述开口处设置有可打开和盖和中空腔体的上盖，开口的边缘向外延伸形成边缘，上盖的边沿处与开口的边缘处通过螺栓连接，上盖可以水平拉开和闭合，当向中空腔体内添加微生物菌剂或肥料时，将上盖水平拉开，填充完成后再水平拉回闭合开口，防止微生物菌剂和肥料泄露，浪费原料；为了使微生物菌剂和肥料能够可以释放到外部，为植物根系供肥或者是微生物菌剂等营养物质进入底泥，在所述中空锥形钉的下部设置有通孔，所述通孔的外部设置有呈扇形且与中空锥形钉的外表面相匹配的盖板，所述盖板的底部与中空锥形钉的下部铰接，铰接部竖直设置使盖板能够在竖直方向转动，所述盖板的顶部通过绳体与中空锥形钉的上部连接；具体地，开口的边缘的下表面设置有与绳体一端连接的连接部，当通孔为多个时，设置多个盖板，绳体交错着与连接部连接，保证盖板能够紧密盖和通孔；当通孔为一个时，连接部设置为多个，盖板的顶部连接有多条绳体，多条绳体交错连接连接部，保证盖板紧密盖和通孔；另外，盖板还可用于将中空锥形钉与椰丝纤维垫固定。
6.根据权利要求5所述的自带底泥修复功能的生态岛礁，其特征在于：所述种植层中的沉水植物为绿藻，挺水植物为红树。
7.根据权利要求6所述的自带底泥修复功能的生态岛礁，其特征在于：所述岛礁外周通过钢柱和铁链固定稳固层。
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