一种基于互花米草治理河道污染的生态方法与流程
本发明属于水体环境污染防治领域，具体涉及一种基于互花米草治理河道污染的生态方法。
背景技术：
互花米草(拉丁学名spartinaalternifloraloisel.)是禾本科、米草属多年生草本植物，生于潮间带，植株耐盐耐淹，抗风浪，种子可随风浪传播。因为它能够十分有效的抗击风浪，我国于20世纪70年代将其引种到河口、沿海等地，可以大面积的减少风浪，保护堤坝。然而，互花米草的大量繁殖破坏了海洋生物的栖息环境，影响了船只不能正常出港，现被列入了世界最危险的100种入侵种名单。
然而，互花米草拥有发达的根系，主要由短而细的须根和根状茎组成，可以深入地下100厘米左右，可以有效地富集水体中的氮、磷、重金属，从而起到净化水体的作用。目前还没有将互花米草用于净化水体的报导。
因此，在目前的科研和实践中，需要研发出一种利用互花米草的生长特性，针对于淡水、咸水或半咸水河道污染治理的生态方法，使河道中污染物的水平降低，恢复河道的生态平衡和水体自净化。
技术实现要素：
本发明提供一种基于互花米草治理河道污染的生态方法，该方法包括切割、浮床固定、水体修复步骤，可以降低淡水、半咸水、咸水河道中污染物的含量。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于互花米草治理河道污染的生态方法，包括以下步骤：
切割步骤：将互花米草进行掐头处理，得到切割后的互花米草；浮床固定步骤：将所述切割后的互花米草扦插至浮床的孔洞中；水体修复步骤：将固定有互花米草的浮床固定于河道中进行水体修复，并定期对互花米草进行切割处理。
在优选的实施方式中，所述切割步骤中，所述掐头处理包括：去除所述互花米草的顶端茎秆，保留根部以上的茎秆；优选地，所述切割后的互花米草的长度为20-50cm。
在优选的实施方式中，所述浮床固定步骤中，将所述切割后的互花米草以10-20株为一束扦插至所述浮床的孔洞中。
在优选的实施方式中，所述浮床固定步骤中，所述浮床的材质为聚苯乙烯或聚乙烯。
在优选的实施方式中，所述水体修复步骤中，所述切割处理为每隔2-4个月，优选3个月进行一次。
在优选的实施方式中，所述水体修复步骤中，所述切割处理包括：去除所述互花米草的顶端茎秆，保留根部以上的茎秆；优选地，切割后的互花米草的长度为20-50cm。
在优选的实施方式中，所述河道位温带或/和亚热带；优选地，所述河道的旱季盐度为10-30‰，更优选为10-20‰，雨季盐度为0.5-20‰，更优选为5-15％。
在优选的实施方式中，所述固定有互花米草的浮床固定于河道两端或中间。
在优选的实施方式中，在所述水体修复步骤中，所述河道中每50-60立方米的待净水水体设置120-150株互花米草。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明利用互花米草的生长特性及发达的根系，可以有效地富集水体中的氮、磷、重金属的特性，可以针对淡水、咸水或半咸水河道进行生态修复。
2、本发明设计了利用互花米草治理河道污染的生态方法，实现了“以害治害”的方式治理河道污染。首先将互花米草的茎秆进行切割，去除顶端；然后将切割后的互花米草固定在人工浮床；最后将浮床置于河道中进行水体修复，并定期对互花米草的顶部进行切割，避免其大规模无性繁殖。
3、本发明的互花米草生长速度较快，适应环境能力强，可在较短时间内实现水体净化效果。
4、本发明的互花米草温带和亚热带都可以生长，故可以适用于温带和亚热带的河道。
5、本发明的各个步骤中的各参数协同作用，共同进一步提高了互花米草对淡水、咸水或半咸水河道的修复效果。
具体实施方式
本发明提供一种基于互花米草治理河道污染的生态方法，该河道可以是淡水河道；也可以是咸水河道，其盐度为0.5-30‰，其中其旱季盐度为10-30‰，更优选为10-20‰，雨季盐度为0.5-20‰，更优选为5-15％；该河道也可以是半咸水河道，其盐度为0.5-10‰。该方法包括以下步骤：
步骤一、切割步骤：将互花米草进行掐头处理，得到切割后的互花米草。
上述掐头处理包括：去除互花米草的顶端茎秆，保留根部以上的茎秆；优选地，切割后的互花米草的长度为20-50cm。
步骤二、人工浮床固定：将述切割后的互花米草优选10-20株为一束扦插至浮床的孔洞中，保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。
上述浮床的材质为聚苯乙烯或聚乙烯，其形状可根据实际河道需求，可设计为长方体(长宽高分别为(1.5-2.5)*(1-2)*(0.2-0.4)m)，圆柱体(直径和高度分别为(1-2)*(0.2-0.4)m)等形状，其大小可自行调节；该浮床为市场上现有商品。
步骤三、水体修复：将固定有互花米草的浮床固定于河道中，河道可以为淡水、半咸水或咸水，并每隔2-4个月，优选3个月进行一次切割处理：切割掉互花米草的顶端茎秆，保留根部以上的茎秆，切割后的长度为20-50cm，以确保无法进行无性繁殖，控制互花米草大规模扩散生长。切割时一定要避免互花米草开花，为了有效防止无性繁殖，务必在开花之前进行切割。
申请人发现，如果不对互花米草进行掐头处理和/或每隔2-4个月定期切割处理，会导致互花米草过度生长，大量吸收水体营养物质，从而造成水体生态系统失衡。
为了保证水体净化效果，所述河道中每50-60立方米的待净水水体最好设置120-150株互花米草，而且将固定有互花米草的浮床固定在河道的两端和中间。
因为互花米草在温带和亚热带都能生长，故可以用于温带和亚热带的河道，适用范围很广。
经本发明的互花米草生态修复的咸水河道，该河道的盐度在旱季为10-20‰，雨季为5-15‰。目前已经应用的河道有舟山沈家门里西河咸水河道、舟山鲁家峙四号河道、舟山沈家门芦西河河道，这三条河盐度范围基本相同，以下实施例，在采用本发明方法进行生态修复前，水体中悬浮物、总有机碳、总磷和总氮均严重超出ⅴ类水最高限值。1年后，按照gb11901-89的检测方法悬浮物降低了25-35％，按照gb11914-89的检测方法化学需氧量(cod)降低了15-25％，按照gb11893-89的检测方法总氮(tn)降低了10-30％，按照gb11894-89的检测方法总磷(tp)降低了15-35％，实现了水体的自净化效果。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于本发明而不用于限制本发明的范围。对外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下实施例1-4的实验区域彼此远离，不会对彼此之间的修复效果造成干扰。
实施例1
本实施例的舟山沈家门里西河咸水河道中，旱季和雨季的盐度分别为10-15‰，雨季为5-10‰，本实施例的生态方法包括以下步骤：
(1)互花米草切割：对互花米草进行掐头，去掉顶端茎秆，保留根部以上茎秆的长度为20cm，得到切割后的互花米草。
(2)人工浮床固定：将切割后的互花米草10株为一束扦插到人工浮床的孔洞中，保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。人工浮床的材质为聚乙烯，浮床的形状为长方体，规格为2*1*0.3m。
(3)河道水体修复：将互花米草人工浮床固定在待修复河道区域的两端或中间，进行河道水体修复，每隔3个月，对互花米草的顶端进行切割处理，以确保无法进行无性繁殖。
经小区域实验(水域面积42-50平方米，水深1.2米)和检测，用120-150株互花米草生态修复的咸水河道，净水水体的量为50-60立方米，一年后悬浮物降低了30％，cod降低了20％，tn降低了20％，tp降低了20％，实现了河道水体的自净化效果。
实施例2
本实施例的舟山鲁家峙四号咸水河道中，旱季和雨季的盐度分别为10-20‰，雨季为5-15‰，本实施例的生态方法包括以下步骤：
(1)互花米草切割：对互花米草进行掐头，去掉顶端茎秆，保留根部以上茎秆的长度为30cm，得到切割后的互花米草。
(2)人工浮床固定：将切割后的互花米草15株为一束扦插到人工浮床的孔洞中，保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。人工浮床的材质为聚苯乙烯，形状为圆柱体，规格为1.5*0.3m。
(3)河道水体修复：将互花米草人工浮床固定在河道的两端或中间，进行河道水体修复，每隔4个月，对互花米草的顶端进行切割处理。
经小区域实验(水域面积42-50平方米，水深1.2米)和检测，经120-150株互花米草生态修复的咸水河道，净水水体的量为50-60立方米，一年后悬浮物降低了25％，cod降低了18％，tn降低了25％，tp降低了20％，实现了河道水体的自净化效果。
实施例3
本实施例的舟山鲁家峙四号咸水河道中，旱季和雨季的盐度分别为10-20‰，雨季为5-15‰，本实施例的生态方法包括以下步骤：
(1)互花米草切割：对互花米草进行掐头，去掉顶端茎秆，保留根部以上茎秆的长度为40cm，得到切割后的互花米草。
(2)人工浮床固定：将切割后的互花米草18株为一束扦插到人工浮床的孔洞中，保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。人工浮床的材质为聚乙烯，形状为长方体，规格为1.5*2*0.4。
(3)河道水体修复：将互花米草人工浮床固定在河道的两端或中间，进行河道水体修复，每隔2个月，对互花米草的顶端进行切割处理。
经小区域实验(水域面积42-50平方米，水深1.2米)和检测，经120-150株互花米草生态修复的咸水河道，净水水体的量为50-60立方米，一年后悬浮物降低了30％，cod降低了25％，tn降低了15％，tp降低了30％，实现了河道水体的自净化效果。
实施例4
本实施例的舟山沈家门芦西河河道中，旱季和雨季的盐度分别为10-15‰，雨季为5-10‰，本实施例的生态方法包括以下步骤：
(1)互花米草切割：对互花米草进行掐头，去掉顶端茎秆，保留根部以上茎秆的长度为50cm，得到切割后的互花米草。
(2)人工浮床固定：将切割后的互花米草20株为一束扦插到人工浮床的孔洞中，保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。人工浮床的材质为聚苯乙烯，形状为圆柱体，规格为2*0.4cm。
(3)河道水体修复：将互花米草人工浮床固定在河道的两端或中间，进行河道水体修复，每隔3个月，对互花米草的顶端进行切割处理。
经小区域实验(水域面积42-50平方米，水深1.2米)和检测，经120-150株互花米草生态修复的咸水河道，净水水体的量为50-60立方米，一年后悬浮物降低了25％，cod降低了20％，tn降低了25％，tp降低了20％，实现了河道水体的自净化效果。
技术特征：
1.一种基于互花米草治理河道污染的生态方法，其特征在于：所述生态方法包括以下步骤：
切割步骤：将互花米草进行掐头处理，得到切割后的互花米草；
浮床固定步骤：将所述切割后的互花米草扦插至浮床的孔洞中；
水体修复步骤：将固定有互花米草的浮床固定于河道中进行水体修复，并定期对互花米草进行切割处理。
2.根据权利要求1所述生态方法，其特征在于：
所述切割步骤中，所述掐头处理包括：去除所述互花米草的顶端茎秆，保留根部以上的茎秆；优选地，所述切割后的互花米草的长度为20-50cm。
3.根据权利要求1所述生态方法，其特征在于：
所述浮床固定步骤中，将所述切割后的互花米草以10-20株为一束扦插至所述浮床的孔洞中。
4.根据权利要求1或3所述生态方法，其特征在于：
所述浮床固定步骤中，所述浮床的材质为聚苯乙烯或聚乙烯。
5.根据权利要求1所述生态方法，其特征在于：
所述水体修复步骤中，所述切割处理为每隔2-4个月，优选3个月进行一次。
6.根据权利要求1或5所述生态方法，其特征在于：
所述水体修复步骤中，所述切割处理包括：去除所述互花米草的顶端茎秆，保留根部以上的茎秆；优选地，切割后的互花米草的长度为20-50cm。
7.根据权利要求1所述生态方法，其特征在于：
所述河道位温带或/和亚热带；优选地，所述河道的旱季盐度为10-30‰，更优选为10-20‰，雨季盐度为0.5-20‰，更优选为5-15％。
8.根据权利要求1所述生态方法，其特征在于：所述固定有互花米草的浮床固定于河道两端或中间。
9.根据权利要求1所述生态方法，其特征在于：在所述水体修复步骤中，所述河道中每50-60立方米的待净水水体设置120-150株互花米草。
技术总结
本发明属于水体环境污染防治领域，具体涉及一种基于互花米草治理河道污染的生态方法，包括切割、浮床固定、水体修复步骤。本发明利用互花米草的生长特性及发达的根系，可以有效地富集水体中的氮、磷、重金属的特性，可以针对淡水、咸水或半咸水河道进行生态修复。本发明设计了利用互花米草治理河道污染的生态方法，实现了“以害治害”的方式治理河道污染。首先将互花米草的茎秆进行切割，去除顶端；然后将切割后的互花米草固定在人工浮床；最后将浮床置于河道中进行水体修复，并定期对互花米草的顶部进行切割，避免其大规模无性繁殖。本发明的互花米草生长速度较快，适应环境能力强，可在较短时间内实现水体净化效果。
技术研发人员：纪丽丽;宋文东;郭健
受保护的技术使用者：舟山赛莱特海洋科技有限公司
技术研发日：2019.09.11
技术公布日：2019.11.15
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