專利名稱：一種凈化功能型濕地植物篩選池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生態(tài)工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種凈化功能型濕地植物篩選池。
背景技術(shù)：
濕地植物在污水凈化等方面起著重要的作用。濕地植物種類繁多，且具有較強的 地域性，不同濕地植物對污染物質(zhì)的去除能力有較大的差異。因此，篩選適合生長且凈化能 力較強的濕地植物用于濕地水質(zhì)凈化和水環(huán)境修復(fù)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。國內(nèi)外學(xué) 者利用蘆葦、香蒲和茭白等濕地植物來構(gòu)建人工濕地處理污水的研究已有許多報道，濕地 植物在人工濕地中發(fā)揮了十分重要的作用，但這些植物多為草本植物，而利用喬木、灌木作 為人工濕地植物的報道甚少。有關(guān)我國濕地植物研究的最早文獻是汪燕杰對南京玄武湖植物群落的初步觀察， 涉及分類學(xué)的最早文獻是日本人佐藤潤平1942年出版的《滿洲水草圖譜》。80年代中期起， 我國濕地植物研究開始走向繁榮。植物種類選擇是否恰當直接影響濕地系統(tǒng)的凈化效果， 人工濕地往往選用多年生大型植物。大型植物的龐大根系常年具有活性，不僅強化對有機 物的降解，而且不必每年栽種，更易適應(yīng)石礫基質(zhì)生境；地上部分可以連年生長，具有巨大 的生物量和強大的蒸騰作用，更利于污染物去除。濕地植物選擇遵循的基本原則有本土植 物優(yōu)先、增加系統(tǒng)的生物多樣性、多年生耐濕植物、抗逆性強、植物根系發(fā)達、生物量較大、 生長周期長、去污能力強、景觀效果佳，并具有一定的經(jīng)濟價值等，同時重視物種間的合理 搭配。一般挺水植物大多適合于各種類型的人工濕地，而浮葉植物、漂浮植物和沉水植物更 適合于深水條件濕地。在人工濕地植物種類應(yīng)用方面，國內(nèi)外均是以水生植物類型為主，尤 其是挺水植物。在國內(nèi)濕地植物種類的應(yīng)用主要借鑒了國外的經(jīng)驗，最常用的植物種類與 國外基本一致。國內(nèi)外研究過的濕地植物主要有蘆葦、香蒲、水稻、荻、茭白、黑三棱、水蔥、 燈心草、水生鳶尾、美人蕉、旱傘草、香根草、慈姑、澤瀉、菖蒲、苔草、空心菜、水芹、黑麥草、 李氏禾、黃花水龍、牛筋草、水花生、鳳眼蓮、浮萍、狐尾藻、苦草、菹草、池杉等。其中蘆葦和 茭白的污水凈化能力得到廣泛認可，香蒲、美人蕉等的凈化能力有待進一步得到驗證。在美 國，浮萍科是較常用的漂浮植物，包括浮萍屬、紫萍屬和微萍屬；睡蓮和石蓮花是常用草本 類挺水植物，山茱萸和冬青是常用灌木；楓和柳是常用喬木。目前，濕地植物污水凈化效果的研究主要集中于室內(nèi)小面積研究，而且較少涉及 濕地植物配置技術(shù)研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種凈化功能型濕地植物篩選池及其應(yīng)用這種篩選池進 行濕地植物篩選的方法。為了完成本發(fā)明的目的，本發(fā)明一種凈化功能型濕地植物篩選池，包括配水池、至 少兩個種植池和出水池，配水池和出水池分別通過管道與種植池相連。其中，所述的至少兩個種植池之間面積相同。
其中，與配水池、種植池或出水池相連的管道上均設(shè)有開關(guān)閥，用于控制水的進
出ο根據(jù)本發(fā)明，所述的種植池和出水池相連的管道位于種植池的底部，用于將種植 池中的水導(dǎo)入到出水池，優(yōu)選的出水池的位置低于種植池的底部，使種植池中的水通過勢 能即可導(dǎo)入到出水池內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，提供的種植池內(nèi)從下至上分別鋪設(shè)10 20cm厚的粒徑為5-8cm的 礫石、卵石或塊石，15 25cm厚的粒徑為0. 5-lcm的豆石、碎石或沙石和5 15cm厚的砂 土、壤土或粘土，優(yōu)選為從下至上分別鋪設(shè)15cm厚的粒徑為5-8cm的礫石、20cm厚的粒徑為 0. 5-lcm的豆石和IOcm厚的壤土。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的種植池的進水端池底比出水端池底高2 3cm，以防止堵塞。本發(fā)明還提供利用所述的凈化功能型濕地植物篩選池進行濕地植物的篩選的方 法，包括將所要篩選的植物或者植物的組合種植于所述的濕地植物篩選池的種植池內(nèi)，將 配水池內(nèi)的污水排入種植池內(nèi)，一段時間后，測定種植池中水的的污染物指標，從而篩選出 具有凈化功能的濕地植物或植物組合。根據(jù)本發(fā)明，可在所述的配水池內(nèi)放入本領(lǐng)域公知的任何種類的污水，用于篩選 對不同種類污染物具有凈化功能的植物或植物組合，因而，可根據(jù)篩選的目的，測定種植池 的水中的不同的污染物指標，所述的污染物指標可為C0D、TN、TP、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、溶解 氧、五日生化需氧量、硫化物、礦化度、非離子氨、溶解性鐵、總錳、總鋅、硒、石油類、陰離子 表面活性劑、有機氯農(nóng)藥、苯并(α)芘、丙烯醛、苯類、總有機碳、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮 發(fā)酚、氰化物、氟化物、硫酸鹽、氯化物、六價鉻、大腸菌群、細菌總數(shù)、葉綠素a、總汞、總砷、 鎘、鉛、銅、銀、總α放射性、總β放射性、鉀、鈉、鋅、硫酸鹽、氯化物、電導(dǎo)率、溶解性總固 體、侵蝕性二氧化碳、游離二氧化碳、總堿度、碳酸鹽、重碳酸鹽或其他本領(lǐng)域公知的，常測 的指標為COD、TN、TP、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、溶解氧、五日生化需氧量等。根據(jù)本發(fā)明，所提供的濕地植物篩選的方法還包括將所要篩選的植物種類或者植 物種類的組合在不同季節(jié)篩選，從而篩選出適合不同季節(jié)的具有凈化功能的濕地植物或植 物組合。本發(fā)明通過研究在野外自然條件下不同濕地植物配置方式的凈化效果，篩選凈化 能力較強的濕地植物，優(yōu)勢在于將多種濕地植物或組合集中在一起進行相關(guān)實驗觀測，便 于監(jiān)測與管理，而且外部條件能確保保持相一致。篩選的結(jié)果更為科學(xué)，篩選出的植物或植 物組合能直接應(yīng)用于當?shù)氐奈廴緷竦氐乃|(zhì)凈化和退化濕地的恢復(fù)。


圖1濕地植物篩選池平面圖。其中，A 配水池，B 出水池，C，P 開關(guān)閥，D 管徑 60mm出水管，E 隔斷，F(xiàn) :30mm配水管，1 16 種植池。圖2濕地植物篩選池的種植池的剖面圖。其中，G 鋼筋混凝土墻體，H =IOmm厚的 鋼筋混凝土底面，I 濕地植物，J 管徑30mm出水管，K 開關(guān)閥，L 水，M 粒徑5-8cm礫石， N 粒徑0. 5-lcm豆石，0 過2mm篩的壤土。圖3濕地植物篩選池的配水池的剖面圖。其中，R為管徑30mm出水管。圖4濕地植物篩選池的出水池的剖面圖。
圖5夏秋兩季不同濕地植物種植池COD的去除率。圖6夏秋兩季不同濕地植物種植池TN的去除率。圖7夏秋兩季不同濕地植物種植池TP的去除率。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例1圖1為本發(fā)明濕地植物篩選池平面圖；圖2為本發(fā)明濕地植物篩選池中的種植池 的剖面圖；圖3本發(fā)明濕地植物篩選池中的配水池的剖面圖；圖4為本發(fā)明濕地植物篩選 池中的出水池的剖面圖。一種凈化功能型濕地植物種植池，包括配水池A —個，配水池長、寬、高 為400 700 IOOcm ；濕地植物種植池1 16十六個，每個種植池池長寬高為 500 200 85cm，各濕地植物種植池內(nèi)填充相同的基質(zhì)，從下至上依次為礫石M15cm(粒 徑5-8cm)、豆石N 20cm(粒徑0. 5-lcm)和沙壤土 0 IOcm(過篩2mm)。植物種植池由鋼筋 水凝土 P構(gòu)建而成，內(nèi)部鋪設(shè)有防滲膜層(包括兩個池中間鋪設(shè)和池底)，濕地植物種植池 構(gòu)建時每個池子的進水端池底比出水端池底高出3cm，以防止堵塞；出水池B —個，出水池 長、寬、高為 390 350 IOOcm0其中濕地植物種植池相互隔斷E，直徑30mm配水管F與種植池相連，通過開關(guān)閥C 控制直徑60mm進水管D內(nèi)的污水排入種植池；直徑30mm配水管與直徑60mm進水管D相連； 而直徑60mm進水管D與配水池相連，并通過開關(guān)閥P控制配水池內(nèi)的污水進入直徑60mm 進水管D。通過直徑30mm的出水管R將種植池與出水池相連，并通過開關(guān)閥K控制種植池 內(nèi)的水進入出水池。每個種植池底部H的進水端池底比出水端池底高出約2-3cm，以防止堵.直徑30mm的出水管R位于種植池的底部，其與出水池的上邊沿位于同一高度，用 于將種植池中的水通過勢能導(dǎo)入到出水池，進行直接應(yīng)用或用于下一步凈化。實施例2應(yīng)用實施例1的篩選池篩選具有凈化功能的濕地植物或植物組合，并且篩選適合 不同季節(jié)用于凈化的濕度植物或植物組合。2009年5月，采集官廳水庫濱帶大小較均勻的 濕地植物，分別栽種到植物種植池中，具體配置見表1。2009年6月4日，將污水經(jīng)配水池 緩慢放入種植池(水深35cm)。由于水流通過水管均勻流入種植池，污水通過布設(shè)在種植 池的布水管流入，緩慢向下滲濾，放水12h后，停止注水。保證濕地植物具有相似的生長環(huán) 境。經(jīng)過植物種植池處理后的水從植物種植池底部排出，測定凈化后的水中的TN、TP、C0D， 從而篩選得到具有凈化功能的濕地植物。實驗用水取自延慶縣飼養(yǎng)動物糞水污水，野外試 驗于2009年6月-11月進行，包括污水的注入和排出以及水樣的采集，具體日期見表2。其 中，每池中水樣的采集設(shè)重復(fù)三個?；瘜W(xué)需氧量(C0D)，總氮(TN)和總磷(TP)于實驗室內(nèi) 測定，COD濃度采用重鉻酸鉀法測定，TN采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定，TP濃 度采用鉬酸銨分光光度法測定。表1濕地植物種植池配置表
權(quán)利要求
1.一種凈化功能型濕地植物篩選池，包括配水池、至少兩個種植池和出水池，配水池和 出水池分別通過管道與種植池相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的篩選池，其特征在于，所述的至少兩個種植池之間面積相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的篩選池，其特征在于，與配水池、種植池或出水池相連的管道 上均設(shè)有開關(guān)閥，用于控制水的進出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的篩選池，其特征在于，所述的種植池和出水池相連的管道位 于種植池的底部，用于將種植池中的水導(dǎo)入到出水池。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的篩選池，其特征在于，所述的出水池的上邊沿與種植池的出 水管位于同一高度。1
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的篩選池，其特征在于，所述的種植池內(nèi)從下至上分 別鋪設(shè)10 20cm厚的粒徑為5-8cm的礫石、卵石或塊石，15 25cm厚的粒徑為0. 5-lcm 的豆石、碎石或沙石和5 15cm厚的砂土、壤土或粘土。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的篩選池，其特征在于，所述的種植池內(nèi)從下至上分別鋪設(shè) 15cm厚的粒徑為5-8cm的礫石、20cm厚的粒徑為0. 5-lcm的豆石和IOcm厚的壤土。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的篩選池，其特征在于，所述的種植池內(nèi)的進水端池 底比出水端池底高2 3cm。
9.一種凈化功能型濕地植物篩選方法，其特征在于，將所要篩選的植物或者植物的組 合種植于權(quán)利要求1 8任一項所述的濕地植物篩選池的種植池內(nèi)，將配水池內(nèi)的污水排 入種植池內(nèi)，一段時間后，測定種植池的水中的污染物指標，從而篩選出具有凈化功能的濕 地植物或植物組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的篩選方法，其特征在于，還包括根據(jù)植物特性將所要篩選的 植物種類或者植物種類的組合在不同季節(jié)篩選，從而篩選出適合不同季節(jié)的具有凈化功能 的濕地植物或植物組合。
全文摘要
本發(fā)明屬于生態(tài)工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種凈化功能型濕地植物篩選池，包括配水池、至少兩個種植池和出水池，配水池和出水池分別通過管道與種植池相連。將濕地植物或植物組合種植于種植池內(nèi)，將配水池內(nèi)的污水排入種植池內(nèi)，一段時間后，測定種植池中的污染物指標，如化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)等指標，從而篩選出具有凈化功能的濕地植物或植物組合。本發(fā)明通過研究在野外自然條件下不同濕地植物配置方式的凈化效果，篩選凈化能力較強的濕地植物，為污染濕地水質(zhì)凈化和退化濕地恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。
文檔編號C02F3/32GK102115261SQ20101062396
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者商曉靜, 崔麗娟, 張巖, 張曼胤, 李偉, 李勝男, 王義飛, 趙欣勝 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)新技術(shù)研究所