一种旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地的制作方法

本发明涉及水生态修复与生态生产技术领域，具体涉及一种旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地。

背景技术：

水生态修复是目前人类面临的一项严峻挑战。如何改进水生态修复的方法，优化水生态修复的技术和工艺、降低水生态修复的资本投入和运营成本、减少水生态修复过程的能源消耗，提高水生态修复的综合效率，成为一个非常迫切的任务，将水生态修复过程转化为一个财富和能源的生产过程成为水生态修复追求的崇高目标。

目前使用比较多的，也是水生态修复效果相对比较好的方法，是人工辅助生态方法，包括在水体中悬挂微生物膜、给水体进行动力增氧、在水面构建浮岛等；现有技术中，水生态修复的技术和工艺，基本上市处于单一方法修复的水平，在实际应用中，虽然也有采用多种技术混合使用的情况，例如在目标水体中栽种植物，或者构建生态浮岛、或者悬挂微生物膜、或者放养水生动物等，或者这些措施同时使用，但是由于各种单一技术的设计和应用的条件是相互独立的，有一些单一技术的使用条件之间甚至是相互冲突的，例如，水体中的鱼类将种植植物当饵料吃掉，或者人工浮岛与水体的物质与能量交换缓慢而效率低下，还有就是增殖放流的水生动物依自然本性迁移到水质相对适应区域，而需要重点治理区域的生物多样性断链，结果是一方面导致水生态修复的成本奇高，另一方面是效果并不理想，因而有必要提供一种生物靶向多样性食物链控制装置，同时降低水生态修复成本。

技术实现要素：

基于上述表述，本发明提供了一种旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地，以解决现有技术中生物多样性断链，成本投入大的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地，包括旋转中心结构和若干生物多样性浮法湿地模块；

所述旋转中心结构包括中心立柱和可转动的套装于所述中心立柱上的浮法旋转支撑结构；

若干所述生物多样性浮法湿地模块为植物、动物和微生物的靶向多样性阵列结构，所述生物多样性浮法湿地模块的一侧连接所述浮法旋转支撑结构，各个所述生物多样性浮法湿地模块沿所述中心立柱的周向均匀分布，以所述生物多样性浮法湿地模块靠近所述浮法旋转支撑结构的一侧为内侧，每一所述浮法湿地模块被分隔成从内至外依次并列设置三个条状种养区域，最内侧的第一条状种养区域为微生物富集材料悬挂区域，位于中间的第二条状种养区域为植物浮法种植区域；最外侧的第三条状种养区域为水生动物悬挂养殖区域。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，所述悬挂的微生物富集材料为帘状或者条状的线性阵列，柔性连接的排列在水面以下且可与所述生物多样性浮法湿地模块一起转动。

进一步的，种植于所述第二条状种养区域的植物的茎叶位于水面以上且根系位于水面以下，所述第二条状种养区域的下端悬挂若干植物根系保护网与所述生物多样性浮法湿地模块一起转动。

进一步的，所述第三条状种养区域的下方悬挂养殖水生动物，用于养殖水生动物的养殖网与所述生物多样性浮法湿地模块一起转动。

进一步的，浮法种植的所述植物沿所述第二条状种养区域的长度方向分布，并作为所述浮法旋转支撑结构的旋转风力捕捉部件。

进一步的，所述浮法旋转支撑结构的水面部分是正多边形的，所述生物多样性浮法湿地模块的数目与所述正多边形结构的边数相等。

进一步的，所述生物多样性浮法湿地模块以所述中心立柱为中心对称排布或者反对称排布。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

当生物多样性浮法湿地模块沿中心立柱转动时，生物多样性浮法湿地模块可以有效的带动水体运动，并对水体中的富营养物质进行扰动，进而使水体中的氧含量增加；其中第一条状区域下方悬挂的微生物富集材料可以有效的帮助微生物富集、高速繁衍和生长，微生物将水体中营养物质的有机大分子捕捉并分解为可以被浮法种植的植物根系吸收的无机盐，同时，部分微生物附着在植物根系上形成根际共生体，更有助于浮法种植的植物对无机盐的吸收；由于微生物的生命周期较短，死亡的微生物和从植物根系上脱落的微生物残骸就是水生动物的有机养料，因而在每一所述生物多样性浮法湿地模块内部形成微生物-浮法种植的植物-水生动物的靶向食物链；另外，当整个旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地旋转时，每一个生物多样性浮法湿地模块中的微生物群落既可以捕捉水体中的富营养物质，又可以有效的分解前一个生物多样性浮法湿地模块中水生动物的排泄物，进而在整个旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地上形成了逐级修复的靶向修复体系，进一步加强了水生态修复的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地的俯视示意图；

图2为本发明实施例提供的旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地的侧视示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、旋转中心结构；2、生物多样性浮法湿地模块；11、中心立柱；12、浮法旋转支撑结构；21、第一条状区域；22、第二条状区域；23、第三条状区域；211、微生物富集材料；221、植物根系保护网；231、养殖网；2a、微生物；2b、植物；2c、水生动物；。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地，包括旋转中心件1和若干生物多样性浮法湿地模块2。

所述旋转中心件1包括中心立柱11和可转动的套装于所述中心立柱11上的浮法旋转支撑结构12。

生态修复水体比较浅的一般情况下，中心立柱11可以用适当强度的金属管、水泥杆或者木桩制成，当需要进行生态修复的水体比较深时，中心立柱11可以改为多个金属管固定形成的管束结构，浮法旋转支撑结构12可转动的套装于所述中心立柱11的外侧，也能够随着水位的涨落而上下相应起伏，浮法旋转支撑结构12同时能够对中心立柱11起到平衡的作用。

可以理解的是，浮法旋转支撑结构12的形状是可以根据需要改变的，一般而言，为了保证中心立柱11的四周受理基本平衡，浮法旋转支撑结构12的形状是规则的多边形，浮法旋转支撑结构12的边数决定了生物多样性浮法湿地模块2数量。

其中，在本申请优选的实施例中，所述生物多样性浮法湿地模块2为植物、动物和微生物2a阵列结构，所述生物多样性浮法湿地模块2的一侧连接所述浮法旋转支撑结构12，各个所述生物多样性浮法湿地模块沿所述中心立柱11的周向均匀分布。

可以理解的是，生物多样性浮法湿地模块2至少包括一个矩形框架，该矩形框架和浮法旋转支撑结构12比较优选的材料是用pc板材做外壳，里面填充浮力比较恒久的辅料，确保在浮法旋转支撑结构12和矩形框架上都能够承载水面风浪。

以所述生物多样性浮法湿地模块2靠近所述浮法旋转支撑结构12的一侧为内侧，每一所述生物多样性浮法湿地模块2被分隔成从内至外依次并列设置的第一条状种养区域21、第二条状种养区域22和第三条状种养区域23，其中所述第一条状种养区域21的下方悬挂微生物富集材料211，所述第二条状种养区域22内部浮法种植植物2b；所述第三条状种养区域23的下方悬挂养殖水生动物2c。

可以理解的是，第一条状种养区域21、第二条状种养区域22和第三条状种养区域23之间采用分隔网隔开，以确保三个条状种养区域之间既连通又不相互干扰，其中，第二条状种养区域22内部安装有嵌入式的浮法种植器皿，植物2b种植在浮法种植器皿内部，植物2b的茎叶由浮法种植器皿承载浮于水面以上，而植物2b的根系则通过浮法种植器皿的内置孔隙生长于水体中，从水体中吸取营养。

具体的，所述微生物富集材料211为帘膜状或者条膜状，以形成微生物膜飘带的阵列结构，从而构成微生物群落，当整个水生态修复装置旋转的时候，悬挂微生物富集材料211一起同步缓慢旋转，能够帮助微生物2a富集、高速繁衍和生长，悬挂微生物富集材料211的密度和深度，应不阻碍整个水生态修复装置的旋转。

优选的，在位于所述第二条状种养区域22上浮法种植植物2b，形成植物群落，其两侧下部悬挂植物根系保护网221，由于浮法种植的植物2b根系是在水体中，为了防止水体中不受约束的水生动物2c啃食植物2b根系，本申请在第二条状种养区域22的下部悬挂植物根系保护网221，可以有效保护植物根系。

其中，所述第三条状种养区域23的下方悬挂养殖网231，所述水生动物2c养殖于所述养殖网231内部，形成动物群落，养殖网231的设置可以有效的保证水生动物2c在网内的区域活动，能够靶向控制水生动物2c的种类匹配与养殖密度，确保养殖的水生动物2c能对微生物膜飘带以及植物2b根系上脱落的微生物2a、植物2b根系碎屑与共生微小型水生动物2c进行有效捕食；所述悬挂养殖网在防止网内水生动物外逃的同时，还能够保护网内水生动物被网外的肉食性鱼类以及捕鱼鸟类捕食。

在本申请优选的实施例中，浮法种植的所述植物2b沿所述第二条状种养区域22的长度方向分布，并作为所述浮法旋转支撑结构12的旋转风力捕捉部件，将植物2b沿长条形排列种植，进而使植物2b在第二条状种养区域22形成类似于片状的结构，其可以捕捉风力，并在风力吹动下，驱动生物多样性浮法湿地模块2沿中心立柱转动，捕捉自然的力量推动整个系统缓慢转动，不仅大大节省了装置的构建成本，更重要的是节约了装置的运行成本。

更优选的，驱动生物多样性浮法湿地模块2靠近浮法旋转支撑结构的一边为其长边，与长边相邻的两边为其短边，第二条状种养区域22沿长边的长度方向延伸形成，这样可以使植物2b形成更大的受风面积，进而推动整个装置旋转。

当生物多样性浮法湿地模块2沿中心立柱1转动时，生物多样性浮法湿地模块2可以有效的带动水体运动，并对水体中的富营养物质进行扰动，进而使水体中的溶解氧含量增加；第一条状种养区域21下方悬挂的微生物富集材料211可以有效的帮助微生物2a富集、高速繁衍和生长，微生物2a将水体中营养物质的有机大分子捕捉并分解为可以被浮法种植的植物2b根系吸收的无机盐，同时部分微生物2a附着在植物2b根系上形成根际共生体，更有助于浮法种植的植物2b对无机盐的吸收，促进了植物2b生长。

由于微生物2a的生命周期较短，死亡的微生物2a和从植物2b根系上脱落的微生物2a残骸就是水生动物2c绝佳的有机饵料，由于每一个生物多样性浮法湿地模块均按照上述结构布置，因其独有的生态布置结构从而在每一所述生物多样性浮法湿地模块2内部形成从微生物2a到植物2b再到水生动物2c的生物靶向多样性食物链和旋转助力的再循环，保证每个生物多样性浮法湿地模块2可以对水体进行高效生态修复。

另外，当整个浮法湿地旋转时，每一个生物多样性浮法湿地模块2的微生物群落既可以捕捉水体中的富营养物质，又可以有效的分解前一个生物多样性浮法湿地模块2中水生动物2c的排泄物，进而在整个旋转式生物靶向多样性立体浮法湿地上形成了逐级生态修复的靶向修复体系，整体旋转的生物靶向多样性浮法湿地加速了水体的能量与物质交流，捕捉富营养物质的范围更广，扩散的面积更大，进一步加强了水生态修复的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。