[发明专利]一种地表富营养化水系生态修复联产蔬菜和花卉的集成化技术方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种地表富营养化水系生态修复联产蔬菜和花卉的集成化技术方法，属于生态环保和水生植物种质资源开发技术领域。

背景技术

富营养化水体的治理必须走“控源”、生态修复和流域管理三位一体的路线。在严格控制污染排放的同时，对污染水体采用工程措施（如底泥疏浚、蓝藻打捞或化学灭藻、微生物脱氮除磷）进行治理是必须的，但最终仍需要通过生物修复才能逐步恢复水体的自洁能力。富营养化水体内生物储存（吸纳）的氮、磷只有通过生物转移（采收、捕捞等）途径，才能永久地脱离水体，参与更大范围的循环。因此，生物修复实际上是一项工程措施。近年来人们发展了“人工生物浮床”技术栽种水生植物，利用植物生长吸收水体中的氮、磷营养元素，这些营养物质随着植物从水体中移出而同时移除，实现对水体的“生物净化”目标 （中国专利200810197216.6基于池塘的网箱式生物浮筏种植青饲料和净化水质方法；200410065239.3复合立体生物浮床）。中国专利200810123187.9（一种利用离子束辐照提高水蕹菜对水体去氮效率的方法）利用本发明专利权人的发明专利“低能离子束细胞修饰技术和装置”（ZL 93 1 03361.6），采用20-30keV的氮离子束处理水蕹菜的干种子，将处理后的干种子育成的幼苗用于浮床栽种，对富营养化水体中总氮的净去除率可达75.87%，明显高于未经离子束处理的水蕹菜的净去除率71.3%。但所有这些方法主要针对小的水体，如农村坑塘等。

对于面积较大的天然水体，富营养化治理是一项需时长、耗费巨大的系统工程，完全依赖政府投入、纳税人买单的治理策略难以持续，这就是为什么迄今未取得有效进展的原因之一。因此，把富营养化水体生物修复与多联产技术集成起来，提供能在水中养植的、对氮磷高吸纳、有一定经济价值的蔬菜和花卉等植物种质资源，集成多种工程技术，研制拼图式微防浪浮床，适应不同面积水体（大至湖泊，如巢湖北岸）生物修复，一方面可有效地将氮、磷从水体转移，另一方面可增加水产品供给，并带动旅游观光产业，实现污染水体生物修复工程的“自给自足”。

 

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种针对大面积富营养化水体拼图式生态修复微防浪浮床联产蔬菜的方法，它能有效地削减水体的氮磷，增加蔬菜和花卉等产品的供给，实现富营养化水体生态修复环境效益和经济效益的统一。

本发明采用的技术方案如下：

    一种地表富营养化水系生态修复联产蔬菜和花卉的集成化技术方法，包括了离子束育种技术、微防浪苗钵和拼图式浮床技术、定植锚体，以及防浪技术等，具体步骤如下：首先筛选适宜于水面涨落和风大浪急等恶劣情况下生长发育的、吸纳氮磷能力强且有营养价值和观赏价值的植物材料；然后利用离子束诱变技术选育苗期可于水下生长发育的蔬菜和花卉等植物品种，出发材料为植物的干种子和嫩芽、块茎等分生组织，离子种类为10-30keV 氮离子，剂量范围为5×10¹³-5×10¹⁶离子/cm²；最后将获得的突变材料在微防浪锥形苗钵中组培扩繁，诱导成苗后连同苗钵直接移植到配套的微防浪定植浮床上，通过锚定框架约束到目标水面，植物生长吸纳富营养化水体中的氮、磷等营养物质，采收植物即同步将吸纳的氮磷从水体移除，实现水体的生态修复目标，收采的植物或食用、或提取花的精油，实现生态修复与联产有价值物质的统一。

    所述的突变材料也可利用有不定根的茎段在光照可达到的水下直接扦插于浅滩底泥中。 

    所述的微防浪锥形苗钵由厚0.2-0.3mm的薄型透光塑料材料制作，高10-12cm、口部直径3-4cm、底部收口直径0.4-0.5cm，下半部开有4-5条纵向侧缝，随着植物根茎生长壮大被逐渐撑开，不会阻碍植物的后期生长。

    所述的定植浮床是用可漂浮的厚1-1.5cm的柔性塑料板材制作，尺寸为2m×1m，每块板上打锥形苗砵插入孔，孔的直径为2-2.5cm，中心间距纵横皆为8-10cm，或者用直径2-3cm的竹竿加工成边框，上下两面用尼龙网绷紧，苗砵可插在网眼内。

    所述的锚定框架锚定区域尺寸为25m×6.5m，可容纳72个定植板，框架通过锚定孔套在桩脚上，随水的涨落上下浮动；边框连接处为活动结构，可打开；定植浮床间无需连接或简单地通过绳索相系；框架四周由防护网包围，防止鱼类啃噬幼苗的根。