[发明专利]一种近海砂质岸坡的微生物礁化方法

说明书

本发明公开了一种近海砂质岸坡的微生物礁化方法，其特征在于：构造适当的微生物载体，将可矿化微生物人为引入原始沙堤，形成特定条件促使沙堤中的微生物诱导海水中的金属阳离子生成沉淀或形成生物膜砂质礁化护岸。本发明利用生物的矿化产物或胞外分泌聚合物可胶结松散颗粒的特点，通过人工干预的方式模拟自然界珊瑚礁成礁过程，形成仿生可控礁化层或块，降低甚至摒弃传统水泥及其他胶结材料的使用，适合于远洋岛礁扩增，近海砂质岸坡加固；施工方法简单，实施方便，而且有助于形成微型生态系统。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体是一种近海砂质岸坡的微生物礁化方法。

背景技术

海洋贮藏着巨大的资源，开发和利用海洋资源是具有深远意义的能源战略方案，也是各国二十一世纪竞争的热点。随着海洋强国战略的提出，保护和发展两百多万蓝色国土成为科技工作者的任务和目标。

岛礁作为海洋上的陆地被称为永不沉落的航空母舰不仅可作为的国防的补给站更是海洋资源开发的后勤基地。天然岛礁以及常规吹填造陆方法形成的人工岛礁多为砂质岩土介质，易遭受海浪、潮水的侵蚀而造成造岛容易护岛难的局面，对于岛礁的维护常常需要花费大量资金。

发展海岸带经济是我国现代化实现复兴的重要环节，我国海岸线绵长，其中砂质海岸分布广泛，最具开发价值，同时也最容易被侵蚀。由此带来海岸带土地流失、海水入侵等危害。海堤、护岸防波堤等工程手段是防治海岸侵蚀最直接和有效的措施。

混凝土和砌石是最常用的护岸坡面材料，沙石一般为堤身填筑材料。堤身和坡面的材料差异带来新的安全隐患，由此形成的堤坝结构需要布置防渗、排水等设施维持其正常使用。

虽然此类堤防筑造技术成熟、质量可靠但造价极高，据估计其建造成本高达每公里数亿元，而且由大规模建设带来的生态环境问题也是不容忽视。对于远洋岛礁岸坡建设还存在材料运输困难、施工条件恶劣等问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种近海砂质岸坡的微生物礁化方法。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种近海砂质岸坡的微生物礁化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)基础处理

按照海岸堤坝工程相关标准和设计要求，根据相关指标设计坝体高程，确定斜坡坡度，再进行抗滑和抗倾覆验算，验算满足标准要求后进行步骤2)；

2)填筑堤身

通过石方抛填或袋装吹填砂土的方式填筑堤身，再进行质量控制，指标达到要求后进行步骤3)；

3)坡面处理

3.1)培养可矿化微生物，并构造微生物载体；

3.2)将可矿化微生物通过步骤3.1)中的微生物载体，在特定条件下人为地引入原始沙堤，形成砂质礁化护岸。

进一步，所述步骤3.1)中的微生物载体包括生物培养基、纤维化载体、沙泥质载体或可降解材料载体。

进一步，所述步骤3.1)中的可矿化微生物包括能够矿化且含尿酶的细菌或真菌，所述能矿化且含尿酶的细菌包括蓝藻或芽孢杆菌，所述能矿化且含尿酶的真菌包括硅藻。

进一步，所述步骤3.2)中的人为引入方式包括：吹填前将载体与吹填土混合，通过渗透或压力将载体注入原始沙堤、将载体与堤身材料搅拌铺筑于沙堤、通过喷淋或覆膜的方式引入载体。

进一步，所述步骤3.2)中的特定条件包括：微生物生长所需营养物质和矿化所需金属离子。

进一步，所述步骤3.2)中的砂质礁化护岸包括整体礁化堤岸和由迎水礁化坡面与内部堤身组成的堤岸。

本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明具有以下优点：