本發明涉及一種對退化河岸帶污染土壤的修復方法，特別涉及的是一種利用仿生植物修復退化河岸帶的方法.它基于仿生植物對河岸帶污染嚴重的土壤進行凈化，固岸護坡。

背景技術：

河岸帶是物質交換，能量循環的重要通道。河岸帶退化容易造成植被破壞，生物多樣性減少，河床及河岸帶遭到侵蝕，洪澇災害頻繁。河岸帶污染物極易遷移擴散至河水中，擴大污染范圍，通過食物鏈影響人類健康。

目前河岸帶土壤修復方法主要有物理修復，化學修復，生物修復。這些技術在理論和技術上都具有一定的可行性。物理修復主要是通過各種物理過程去除土壤中的污染物，如直接換土法、熱化修復法、電極驅動修復法等等。但是這些方法往往工程量大，耗資多，并且容易改變土壤的理化性質。化學修復主要是通過投加各種化學藥劑來改良土壤性能，如化學氧化還原修復技術、化學淋洗修復技術、溶劑浸提修復技術等等。但是投加的化學藥劑有可能造成二次污染，對河岸帶生態環境造成不利影響。生物修復主要是利用植物微生物修復土壤，如投菌法、利用超積累或積累性功能的植物吸取修復、利用植物代謝功能的植物降解修復等等。植物修復是現在環境保護技術領域的熱點，但是受限于氣候環境、植物生長周期、植物耐受度等問題。因此函需開發一種快速有效，成本低廉，特別針對河岸帶土壤的修復方法。

目前修復土壤方法很多，但是利用仿生植物進行修復的很少。如zl201410001839.7公布的基于植物仿生的污染土壤原位自持修復裝置，通過模擬植物毛細現象和蒸騰作用去除土壤中污染物，但是沒有利用微生物降解污染物，并且沒有特別針對河岸帶土壤的固岸護坡功能。如zl201610008443.4公布的一種生態護岸及其構建方法，主要是對水中氮、磷污染進行凈化修復，對土壤凈化修復能力十分有限；如zl201610841657.x所公布的一種適用于山區河流特點的河岸帶生態修復裝置及方法，主要依靠植物進行凈化，受植物生長周期和季節限制，并且對于污染嚴重的土壤，植物難以存活。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有河岸帶土壤修復技術的不足，提供一種利用仿生植物修復退化河岸帶的方法，不受季節、時間及其他條件的限制，有效凈化土壤中污染物，固岸護坡。

本發明的技術方案:一種利用仿生植物修復退化河岸帶的方法，用生物材料仿制植物的根、莖、葉，制成仿生植物，仿生植物均采用聚烯烴材料制成；其中，莖桿部分直立插入土壤，仿生葉片固定在莖桿頂部，形成仿生植物，莖桿內部中空，表面有大量透氣小孔，增加土壤的含氧量，為微生物提供好氧環境，凈化污染物，透氣小孔上方有小蓋，防止雨水和土壤進入透氣小孔，防止堵塞。

本發明具有以下優點：

（1）利用仿生植物對退化河岸帶進行凈化，減少擴散至河流的污染，修復河岸帶生態環境；

（2）仿生植物根系可以保持水土，固岸護坡，防止水土流失；

（3）可以根據土壤污染狀況搭配使用不同根部，適用性廣；

（4）仿生植物不受季節、時間、植物生長周期的影響，適用性廣；

（5）對于不適合植物生長污染嚴重的河岸帶土壤進行修復，以便于后續種植植物進行生態修復；

（6）仿生植物成本低，制造簡單，安裝方便；

（7）仿生植物具有一定的美觀價值。

附圖說明

圖1是本仿生植物結構示意圖。

圖2是本仿生植物長根示意圖。

圖3是本仿生植物透氣根示意圖。

圖4是本發明的具體實施方式示意圖。

圖中的1是仿生葉片1，2是莖桿，3是填料絲，4是透氣小孔，5是中心環，6是長根，7是透氣根。

具體實施方式

一種利用仿生植物修復退化河岸帶的方法，用生物材料仿制植物的根、莖、葉，制成仿生植物，仿生植物均采用聚烯烴材料制成；其中，莖桿部分直立插入土壤，仿生葉片固定在莖桿頂部，形成仿生植物，莖桿內部中空，表面有大量透氣小孔，增加土壤的含氧量，為微生物提供好氧環境，凈化污染物，透氣小孔上方有小蓋，防止雨水和土壤進入透氣小孔，防止堵塞。

所述莖桿根部與莖桿采用螺紋連接，根據土壤的不同污染情況方便地更換不同的根部，針對處理。

所述的針對處理：1）將短根在莖桿根部固定有大量填料絲，利用填料絲表面粗糙，培養附著大量微生物，利用微生物自身的代謝作用，降解土壤中的污染物，同時填料絲可以過濾，滯留，沉積顆粒污染物；2）將長根大范圍分布在土壤中，增加土壤強度，適用于水土流失嚴重的地區；3）透氣根內部中空，表面有很多小孔，并且和莖桿上透氣小孔相連，增加透氣性，適用于土壤板結透氣性差的土壤。

所述仿生葉片直接焊接在莖桿頂部，葉片可以吸收陽光，降低土壤溫度，使土壤保持濕度。

下面結合附圖對本裝置作更進一步說明。

如圖1，仿生葉片1直接焊接在莖桿2上，莖桿2內部中空，表面有很多透氣小孔4，可以增加土壤含氧量。莖桿2用螺紋和根部相連接，圖1使用的是短根，短根上固定有中心環5，填料絲3穿過中心環5并且固定在中心環5上，填料絲3表面粗糙，可以培養附著大量微生物，利用微生物自身的代謝作用，降解土壤中的污染物。

如圖2，大量長根6直接連接在莖桿2上，增加土壤強度，防止土壤水土流失。

如圖3，透氣根7內部中空，表面有很多小孔，與莖桿2上透氣小孔4直接相連，極大地增加了透氣性，增加土壤含氧量。

其中，仿生葉片1、莖桿2、填料絲3、中心環5、長根6、透氣根7均采用聚烯烴材料制成，成本低，制造簡單，安裝方便。

下面通過實施例的方式，對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。

實施例

如圖1、2、4所示，莖桿部分長20cm直徑5cm，直立插入土壤，莖桿上開有大量直徑0.5cm的透氣小孔，小孔上有斜45°的小蓋，防止透氣小孔堵塞。仿生葉片長15cm，寬5cm，共6片固定在莖桿頂部。莖桿根部長10cm，與莖桿采用螺紋連接，根據土壤狀況，采用短根和長根1:1布置。短根由大量極細填料絲組成，填料絲長5cm，數百根固定在莖桿根部，可以附著培養微生物，同時填料絲也可以過濾截留污染物。長根長20-30cm，近百根長根固定在莖桿根部，可以增加土壤強度，防止水土流失。短根和長根仿生植物間隔布置，彼此之間間隔10-20cm。

技術特征：

技術總結
本發明是一種利用仿生植物修復退化河岸帶的方法，用生物材料仿制植物的根、莖、葉，制成仿生植物，仿生植物均采用聚烯烴材料制成；其中，莖桿部分直立插入土壤，仿生葉片固定在莖桿頂部，形成仿生植物，莖桿內部中空，表面有大量透氣小孔，增加土壤的含氧量，為微生物提供好氧環境，凈化污染物，透氣小孔上方有小蓋，防止雨水和土壤進入透氣小孔，防止堵塞。優點：減少擴散至河流的污染，修復河岸帶生態環境；保持水土，固岸護坡，防止水土流失。不受季節、時間、植物生長周期的影響，適用性廣；對于不適合植物生長污染嚴重的河岸帶土壤進行修復，以便于后續種植植物進行生態修復；仿生植物成本低，制造簡單，安裝方便。仿生植物具有美觀價值。

技術研發人員：錢進;田鑫;王沛芳;王超;劉晶晶;李昆;沈蒙蒙;陸卞和
受保護的技術使用者：河海大學
技術研發日：2017.05.25
技術公布日：2017.07.25