用于修复水体的底部的受污染的沉积物的装置和方法

摘要

在本发明的一方面提供了用于修复水体的底部的受污染的沉积物(78,270)的装置，所述装置包括：容器(110)，具有一个口，该口面对该水体的底部并被配置为与该水体的底部直接物理接触，以将该容器(110)的容纳在该口之内的内部(93)与该容器(110)的外部隔离；至少一个搅动器(125a,125b,127)，用于悬浮容纳在该口之内的沉积物；处理系统(140)，用于从悬浮的沉积物中除去污染物；第一管(145a',145b',145c',60)，被配置为从该容器(110)的内部(93)将该容纳和悬浮的沉积物传送到该处理系统；以及第二管(62,147a',147b',147c')，被配置为将已处理的悬浮的沉积物从该处理系统传送到该容器(110)的内部(93)。在本发明的另一方面还提供了用于修复水体的底部的受污染的沉积物的方法。

说明书

本申请是申请日为2005年8月5日的题为“用于污染修复的装置、 系统和方法”的专利申请200580034952.4的分案申请。

技术领域

本发明涉及净化有毒废弃物，更具体而言，涉及用于修复水体的 底部的受污染的沉积物的装置和方法。

背景技术

已经发现一些自然形成的水体，诸如湖泊、水库、河流以及溪流， 在水体底部的沉积物已经被物质污染，诸如，例如被诸如多氯联苯 (“PCB”)或含氯二恶英之类的化学物污染。因此，需要用于修复水 体的底部的受污染的沉积物的装置和方法。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了用于修复水体的底部的受污染的沉 积物的装置，所述装置包括：

容器，具有一个口，该口面对该水体的底部并被配置为与该水体 的底部直接物理接触，以将该容器的容纳在该口之内的内部与该容器 的外部隔离；

至少一个搅动器，用于悬浮容纳在该口之内的沉积物；

处理系统，用于从悬浮的沉积物中除去污染物；

第一管，被配置为从该容器的内部将该容纳和悬浮的沉积物传送 到该处理系统；以及

第二管，被配置为将已处理的悬浮的沉积物从该处理系统传送到 该容器的内部。

在一个优选实施方案中，一弹性侧板从该开口的边延伸以提供该 边的弹性加长用于与该水体的底部直接物理接触。

在一个优选实施方案中，所述至少一个搅动器选自桨状物、钻、 喷头、搅拌器、螺旋桨、液体分配设备和气体分配设备构成的组。

在一个优选实施方案中，所述处理系统包括一个过滤器系统。

在一个优选实施方案中，所述处理系统被配置用于对悬浮的沉积 物的热处理、化学处理和放射处理。

在一个优选实施方案中，所述装置进一步包括真空系统，该真空 系统连接到该容器且被配置为减少该容器的内部的压力，以将该容器 可拆卸地密封到该水体的底部上。

在一个优选实施方案中，所述装置进一步包括如下任一：

监控设备，连接到该容器，并被配置为监控在该容器的内部之内 的物质；

观测设备，连接到该容器，并被配置为观测在该容器的内部之内 的物质；

采样地点，连接到该容器，并被配置为接收来自该第一管的物质 的样本以供测试；

起重设备，连接到该容器，并适用于定位该容器；和/或

测试系统，连接到该容器，并被配置为测试在该容器的内部之内 的物质。

在一个优选实施方案中，所述装置进一步包括全球定位设备。

在一个优选实施方案中，在所述装置中所述第二管进一步被配置 为向该容器的内部之内传送容纳用于植物生长的物质的生长袋。

在本发明的第二方面提供了用于修复水体的底部的受污染的沉积 物的方法，所述方法包括：

提供如在本发明的第一方面中所定义的装置；

将该容器定位在受污染的沉积物上方，以该容器的口面对该水体 的底部并与该水体的底部直接物理接触；

搅动在该容器内部的水，以将容纳在该容器内部的沉积物悬浮；

将该容纳和悬浮的沉积物传送到该处理系统，借助于该处理系统 从悬浮的沉积物中除去污染物，并且将悬浮的沉积物从该处理系统传 送到被隔离的区域以重新填满该容器的内部。

在一个优选实施方案中，在所述方法中所述污染物选自：

(a)汞，铅；

(b)铬、镁、锰或铜；

(c)多氯联苯或含氯二恶英；

(d)苯、甲苯或三氯乙烯或另外的芳香或卤化溶剂。

在一个优选实施方案中，所述方法还包括提供连接到该容器的真 空系统，并且用该真空系统减少该容器的内部的压力，以将该容器可 拆卸地密封到该水体的底部上。

在一个优选实施方案中，所述方法还包括提供连接到该第一管的 采样地点，并且将在该第一管内的物质的样本传送到该采样地点以供 测试。

在一个优选实施方案中，在所述方法中所述水体是自然形成的， 且是湖泊、水库、河流或溪流。

本发明的另一方面提供一种装置，包括：包括口的容器，其中当 该口面对水体的底部并且该容器与该水体的底部直接物理接触时，该 容器被配置为在该容器内容纳和悬浮物质；以及闭环管道系统，该闭 环管道系统与该容器连接，并被配置为从该容器的内部将该悬浮的物 质传送到操作性地连接该容器外部的处理系统，并将该悬浮的物质返 回该容器的内部。

本发明的另一方面提供一种用来处理物质的方法，该方法包括： 配备包括口的容器；定位该容器使得该口面对该受污染的物质并与该 受污染的物质直接物理接触；在该容器内容纳和悬浮该受污染的物质； 配备连接到该容器的闭环管道系统；通过该闭环管道，将所容纳和悬 浮的受污染的物质从该容器的内部传送到该容器的外部；处理该容纳 和悬浮的物质；以及通过该闭环管道，将该容纳和悬浮的物质返回该 容器的内部。

本发明的另一方面提供一种装置，包括：包括口的容器，其中当 该口面对水体的底部并且该容器与该水体的底部直接物理接触时，其 中该容器已经被配置为在该容器内容纳和悬浮物质；以及连接到该容 器的第一管，该第一管被配置为从该容器的内部将该容纳和悬浮的物 质传送到该容器的外部，其中该第一管包括附件，该附件选自由过滤 器和钻头或钻构成的组。

本发明的另一方面提供一种装置，包括：包括口的容器，其中当 该容器的口面对水体的底部并且该容器与该水体的底部直接物理接触 时，并且其中该容器已经被配置为在该容器内容纳和悬浮物质；闭环 管道系统，该闭环管道系统与该容器连接，并被配置为从该容器的内 部将该容纳和悬浮的物质传送到已经与该容器的外部可操作地连接的 处理系统，并将该容纳和悬浮的物质返回该容器的内部；以及起重设 备，该起重设备连接到该容器并适用于定位该容器。

本发明的另一方面提供一种用于从水体的底部传送物质以供处理 的方法，该方法包括：配备包括口的容器；定位该容器使得该口面对 该水体的底部并与该水体的底部直接物理接触；在该容器内容纳和悬 浮该物质；配备连接到该容器的开环管道系统；过滤该容器内的该物 质；以及通过该开环管道系统，将所容纳和悬浮的物质从该容器的内 部传送到该容器的外部。

本发明的另一方面提供一种生长袋，包括：贮存器，其中该贮存 器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间交换空气和水，并且其中 该贮存器已经适用于沉入水体的底部；并且其中该贮存器容纳用于加 速植物生长的自给式(self－contained)生长物质。

本发明的另一方面提供一种用于在水体的底部改善生长环境的方 法，该方法包括：配备贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器 的内部和外部之间交换空气和水；在该贮存器中配备用于加速植物生 长的自给式生长物质，以及将该贮存器沉到该水体的底部。

本发明的另一方面提供一种生长袋，包括：贮存器，其中该贮存 器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间交换空气和水，并且其中 该贮存器已经适用于飘浮在水体的表面；以及该贮存器中用于加速植 物生长的自给式生长物质。

本发明的另一方面提供一种用于改善水体中生长环境的方法，该 方法包括：配备贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部 和外部之间交换空气和水；在该贮存器中配备用于加速植物生长的自 给式生长物质，以及飘浮该贮存器。

本发明的另一方面提供一种生长袋，包括：贮存器，其中该贮存 器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间交换空气和水，其中至少 一个块操作性地连接到该贮存器，并且其中该贮存器容纳用于加速植 物生长的自给式生长物质。

本发明的另一方面提供一种用于改善水体的底部的生长环境的方 法，该方法包括：配备贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器 的内部和外部之间交换空气和水；在该贮存器中配备用于自给式植物 生长的物质；配备连接到该贮存器的至少一个块；以及利用该至少一 个块，将该贮存器沉入该水体的底部。

本发明的另一方面提供一种生长袋，包括：贮存器，其中该贮存 器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间交换空气和水，并且其中 该贮存器容纳用于自给式植物生长的物质；以及至少一个连接到该贮 存器的飘浮物。

本发明的另一方面提供一种用于改善水体中生长环境的方法，该 方法包括：配备贮存器，该贮存器具有操作性地与其连接的飘浮物， 其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间交换空气和 水；以及配备用于限定在该贮存器中的自给式植物生长的物质。

本发明的另一方面提供一种受污染的物质的处理系统，包括：包 括口的容器，其中当该口面对水体的底部上的受污染的物质层并且该 口与该受污染的物质的顶层直接物理接触时，其中该容器已经被配置 为在该容器内部容纳和悬浮受污染的物质；以及其中该容器已经被配 置为一直悬浮该受污染的物质，直到该受污染的物质的顶层的预定厚 度已经被悬浮在该容器的内部。

本发明的另一方面提供一种用于处理水体的底部的受污染的物质 的方法，该方法包括：配备包括口的容器；放置该容器，使得该口面 对该水体的底部上受污染的物质层并与该受污染的物质层直接物理接 触；一直悬浮该受污染的物质，直到该受污染的物质的顶层的预定厚 度已经被悬浮在该容器的内部。

本发明的另一方面提供一种用于向水体的底部的沉积物层中种植 生长袋的种植系统，该种植系统包括：种植爬犁，适用于在该沉积物 层上破浪而行；前犁，连接到该种植爬犁，并适用于随着该种植爬犁 在该沉积物层上破浪而行而在该沉积物层中形成沟渠；以及后犁，连 接到该种植爬犁，并适用于随着该种植爬犁在该沉积物层上破浪而行 而将沉积物质移进该沟渠中。

本发明的另一方面提供一种用于向水体的底部的沉积物层中种植 生长袋的方法，该方法包括：配备包括前犁和后犁的种植爬犁；利用 该前犁，随着该种植爬犁在该沉积物层上破浪而行而在该沉积物层中 形成沟渠；以及利用该后犁，随着该种植爬犁在该沉积物层上破浪而 行而将沉积物质移进该沟渠中。

本发明的另一方面提供一种用于在水体中形成封闭空间的结构， 该结构包括：多面体容器，包括第一、第二、第三和第四侧板、顶板 和口，其中该多面体容器已经适用于下降到水体中，其中该口面对该 水体的底部；以及第一、第二、第三和第四幕墙板分别与该第一、第 二、第三和第四侧板邻接并已经相连，其中该第一、第二、第三和第 四幕墙板已经适用于下降到该水体的底部。

本发明的另一方面提供一种用于在水体的底部形成封闭空间的方 法，该方法包括：配备多面体容器，该多面体容器包括第一、第二、 第三和第四侧板、顶板和口；配备第一、第二、第三和第四幕墙板， 该第一、第二、第三和第四幕墙板分别与该第一、第二、第三和第四 侧板邻接并已经相连；将该多面体容器定位在该水体中并且该口面对 该水体的底部；以及将该第一、第二、第三和第四幕墙板下降到该水 体的底部。

本发明的另一方面提供一种上料卷(blanket roll)种植系统， 包括：上料卷，由生物可降解材料制成，在该上料卷中具有至少一个 生长袋，其中该生长袋容纳植物的种子或插条或树苗；以及桩和生长 袋输送系统，其中该桩和生长袋输送系统包括桩源、桩输送管以及上 料卷导向系统，其中桩在该桩输送管中移进压力机活塞的轨道中，而 该上料卷导向系统引导该上料卷的铺设(laying)到土壤上，使得该 上料卷穿过该压力机活塞的轨道，使得该桩由该压力机活塞打入该土 壤中。

本发明的另一方面提供一种用于种植的方法，包括：配备上料卷， 其中该上料卷包括至少一个生长袋；以及配备桩和生长袋输送系统， 其中该桩和生长袋输送系统包括桩源、桩输送管以及上料卷导向系统， 其中桩在该桩输送管中移进压力机活塞的轨道中，而该上料卷导向系 统驱动该上料卷的铺设到土壤上，使得该上料卷穿过该压力机活塞的 轨道，使得该桩由该压力机活塞打入该土壤中。

本发明的有利实施方案

1.一种装置，包括：

包括口的容器，其中当该口面对水体的底部并且该容器与该水体 的底部直接物理接触时，该容器被配置为在该容器内容纳和悬浮物质； 以及

闭环管道系统，该闭环管道系统与该容器连接，并被配置为从该 容器的内部将该悬浮的物质传送到操作性地连接该容器外部的处理系 统，并将该悬浮的物质返回该容器的内部。

2.实施方案1的装置，其中该容器包括搅动设备，该搅动设备被 配置为悬浮该悬浮的物质，并且该搅动设备选自桨状物、钻、喷头、 搅拌器、螺旋桨、液体分配设备和气体分配设备构成的组。

3.实施方案1的装置，进一步包括连接到该容器的监控设备，该 监控设备被配置为监控该容器的内部的物质。

4.实施方案1的装置，进一步包括连接到该闭环管道系统的过滤 系统，该过滤系统被配置为过滤通过该管道系统所传输的物质。

5.实施方案1的装置，进一步包括连接到该容器的真空系统，该 真空系统被配置为减少该容器的内部的压力，以便于将该容器可拆卸 地密封到该水体的底部。

6.实施方案1的装置，进一步包括连接到该容器的测试系统，该 测试系统被配置为测试该容器的内部的物质。

7.一种用来处理受污染的物质的方法，该方法包括：

配备包括口的容器；

定位该容器使得该口面对该受污染的物质并与该受污染的物质直 接物理接触；

在该容器内容纳和悬浮该受污染的物质；

配备连接到该容器的闭环管道系统；

通过该闭环管道，将所容纳和悬浮的受污染的物质从该容器的内 部传送到该容器的外部；

处理该容纳和悬浮的物质；以及

通过该闭环管道，将该容纳和悬浮的物质返回该容器的内部。

8.实施方案7的方法，其中在该容器内悬浮该物质的步骤已经利 用搅动设备来执行，该搅动设备选自由桨状物、钻、喷头、搅拌器、 螺旋桨、液体分配设备和气体分配设备构成的组。

9.实施方案7的方法，进一步包括：

配备连接到该容器的监控设备；以及

利用该监控设备，监控该容器的内部的物质。

10.实施方案7的方法，进一步包括：

配备连接到该闭环管道系统的过滤系统；以及

利用该过滤系统，过滤通过该闭环管道系统所传输的物质。

11.实施方案7的方法，进一步包括：

配备连接到该容器的真空系统；以及

利用该真空系统，减少该容器的内部的压力，以便于将该容器可 拆卸地密封到该水体的底部。

12.实施方案7的方法，进一步包括：

配备连接到该容器的测试系统；以及

利用该测试系统，测试该容器的内部的物质。

13.一种装置，包括：

包括口的容器，其中当该口面对水体的底部并且该容器与该水体 的底部直接物理接触时，其中该容器已经被配置为在该容器内容纳和 悬浮物质；以及

连接到该容器的第一管，该第一管被配置为从该容器的内部将该 容纳和悬浮的物质传送到该容器的外部，其中该第一管包括附件，该 附件选自由过滤器和钻头或钻组成的组。

14.实施方案13的装置，进一步包括连接到该容器的第二管，该 第二管被配置为将所悬浮的物质返回该容器的内部。

15.实施方案13的装置，其中该第二管进一步被配置为向该容器 的内部传送容纳用于植物生长的物质的生长袋。

16.实施方案13的装置，其中该容器包括搅动设备，该搅动设备 被配置为悬浮该悬浮的物质，并且该搅动设备选自由桨状物、钻、喷 头、搅拌器、螺旋桨、液体分配设备和气体分配设备构成的组。

17.实施方案13的装置，进一步包括连接到该容器的观测设备， 该观测设备被配置为观测该容器的内部。

18.实施方案13的装置，进一步包括连接到该第一管的过滤系统， 该过滤系统被配置为过滤通过该第一管所传输的物质。

19.实施方案13的装置，进一步包括连接到该容器的泵，该泵被 配置为减少该容器的内部的压力，以便于将该容器可拆卸地密封到该 水体的底部上。

20.实施方案13的装置，进一步包括连接到该容器的采样地点， 该采样地点被配置为接收来自该第一管的物质的样本以供测试。

21.一种装置，包括：

包括口的容器，其中当该容器的口面对水体的底部并且该容器与 该水体的底部直接物理接触时，并且其中该容器已经被配置为在该容 器内容纳和悬浮物质；

闭环管道系统，该闭环管道系统与该容器连接，并被配置为从该 容器的内部将该容纳和悬浮的物质传送到已经与该容器的外部可操作 地连接的处理系统，并将该容纳和悬浮的物质返回该容器的内部；以 及

起重设备，该起重设备连接到该容器并适用于定位该容器。

22.一种用来从水体的底部传送物质以供处理的方法，该方法包 括：

配备包括口的容器；

定位该容器使得该口面对该水体的底部并与该水体的底部直接物 理接触；

在该容器内容纳和悬浮该物质；

配备连接到该容器的开环管道系统；

在该容器内过滤该物质；以及

通过该开环管道系统，将所容纳和悬浮的物质从该容器的内部传 送到该容器的外部。

23.实施方案22的方法，进一步包括：

配备连接到该容器的第二管；以及

通过该第二管，将所悬浮的物质返回该容器的内部。

24.实施方案22的方法，进一步包括通过该第二管向该容器的内 部传送容纳用于植物生长的物质的生长袋的步骤。

25.实施方案22的方法，其中容纳和悬浮步骤进一步包括：

配备连接到该容器的搅动设备，并且该搅动设备选自由桨状物、 钻、喷头、搅拌器、螺旋桨、液体分配设备和气体分配设备构成的组。

26.实施方案22的方法，进一步包括：

配备连接到该容器的观测设备。

27.实施方案22的方法，进一步包括：

配备连接到该第一管的过滤系统。

28.实施方案22的方法，进一步包括：

配备连接到该容器的泵；以及

利用该泵减少该容器的内部的压力，以便于将该容器可拆卸地密 封到该水体的底部上。

29.实施方案22的方法，进一步包括：

配备连接到该第一管的采样地点；以及

将该第一管中的物质的样本传送到该采样地点以供测试。

30.一种生长袋，包括：

贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间 交换空气和水，并且其中该贮存器已经适用于沉入水体的底部；并且 其中该贮存器容纳用来加速植物生长的自给式生长物质。

31.实施方案30的生长袋，进一步包括用来重新启动限定在该贮 存器中的受损的生态系统的物质。

32.一种用来改善水体的底部的生长环境的方法，该方法包括：

配备贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部 之间交换空气和水；

在该贮存器中配备用来加速植物生长的自给式生长物质，以及

将该容器沉到该水体的底部。

33.实施方案32的方法，进一步包括配备用来重新启动该贮存器 中受损的生态系统的物质。

34.一种生长袋，包括：

贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间 交换空气和水，并且其中该贮存器已经适用于飘浮在水体的表面；以 及

该贮存器中用来加速植物生长的自给式生长物质。

35.实施方案34的生长袋，进一步包括至少一个气囊，该气囊限 定在该贮存器的内部并被配置为使该生长袋飘浮在该水体的表面。

36.实施方案34的生长袋，进一步包括用来重新启动限定在该贮 存器中的受损的生态系统的物质。

37.一种用来改善水体中生长环境的方法，该方法包括：

配备贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部 之间交换空气和水；

在该贮存器中配备用来加速植物生长的自给式生长物质，以及

飘浮该贮存器。

38.实施方案37的方法，进一步包括配备至少一个限定在该贮存 器的内部的气囊的步骤，该至少一个气囊被配置为使该贮存器飘浮在 该水体的表面。

39.实施方案37的方法，进一步包括配备用来重新启动该贮存器 中的受损的生态系统的物质的步骤。

40.一种生长袋，包括：

贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间 交换空气和水，其中至少一个块操作性地连接到该贮存器，并且其中 该贮存器容纳用来加速植物生长的自给式生长物质。

41.实施方案40的生长袋，其中该至少一个块被限定在该贮存器 内。

42.一种用来改善水体的底部的生长环境的方法，该方法包括：

配备贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部 之间交换空气和水；

在该贮存器中配备用于自给式植物生长的物质；

配备连接到该贮存器的至少一个块；以及

利用该至少一个块，将该贮存器沉入该水体的底部。

43.实施方案42的方法，其中该至少一个块被限定在该贮存器内。

44.一种生长袋，包括：

贮存器，其中该贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间 交换空气和水，并且其中该贮存器容纳用于自给式植物生长的物质； 以及

至少一个连接到该贮存器的飘浮物。

45.实施方案44的生长袋，其中该至少一个飘浮物被限定在该贮 存器内。

46.一种用来改善水体中生长环境的方法，该方法包括：

配备贮存器，该贮存器具有操作性地与其连接的飘浮物，其中该 贮存器已经适用于在该贮存器的内部和外部之间交换空气和水；以及

配备用于限定在该贮存器中的自给式植物生长的物质。

47.实施方案46的方法，其中该至少一个飘浮物被限定在该贮存 器内。

48.一种受污染的物质的处理系统，包括：

包括口的容器，其中当该口面对水体的底部上的受污染的物质层 并且该口与该受污染的物质的顶层直接物理接触时，其中该容器已经 被配置为在该容器内部容纳和悬浮受污染的物质；以及其中该容器已 经被配置为一直悬浮该受污染的物质，直到该受污染的物质的顶层的 预定厚度已经被悬浮在该容器的内部。

49.实施方案48的系统，进一步包括监控设备，该监控设备连接 到该容器，并被配置为确定该受污染的物质的顶层的预定厚度是否悬 浮在该容器的内部。

50.实施方案49的系统，其中该监控设备是声纳设备。

51.实施方案48的系统，进一步包括第一管，该第一管连接到该 容器并被配置为向该容器的内部传送处理化学物。

52.一种用来处理水体的底部的受污染的物质的方法，该方法包 括：

配备包括口的容器；

放置该容器，使得该口面对该水体的底部上受污染的物质层并与 该受污染的物质的顶层直接物理接触；

一直悬浮该受污染的物质，直到该受污染的物质的顶层的预定厚 度被悬浮在该容器的内部。

53.实施方案52的方法，进一步包括：

配备连接到该容器的监控设备；以及

利用该监控设备，确定该受污染的物质的顶层的预定厚度是否悬 浮在该容器的内部。

54.实施方案52的方法，其中该监控设备是声纳设备。

55.实施方案52的方法，进一步包括：

配备连接到该容器的第一管；以及

将处理化学物通过该第一管传送到该容器的内部。

56.一种用于向水体的底部的沉积物层中种植生长袋的种植系统， 该生长系统包括：

种植爬犁，适用于在该沉积物层上破浪而行；

前犁，连接到该种植爬犁，并适用于随着该种植爬犁在该沉积物 层上破浪而行而在该沉积物层中形成沟渠；以及

后犁，连接到该种植爬犁，并适用于随着该种植爬犁在该沉积物 层上破浪而行而将沉积物质移进该沟渠中。

57.实施方案56的系统，进一步包括定位管，该定位管连接到该 种植爬犁并被配置用于向该沟渠输送生长袋。

58.实施方案57的系统，进一步包括传送管，该传送管连接到该 定位管并有弹性，并适用于将该生长袋传送给该定位管。

59.实施方案58的系统，进一步包括生长袋贮存器，该生长袋贮 存器连接到该传送管并被配置为保存将通过该传送管和该定位管输送 到该沟渠中的生长袋。

60.实施方案57的系统，进一步包括具有第一端和第二端的斜条， 该第一端连接到该定位管而该第二端适用于连接到飘浮装置，其中该 斜条已经适用于绕着该第二端转动，以便于随着该飘浮装置在水面前 进，使该种植爬犁在该沉积物层上破浪而行。

61.实施方案60的系统，进一步包括竖条，该竖条连接到该斜条 并被配置为竖直滑行。

62.一种用于向水体的底部的沉积物层中种植生长袋的方法，该方 法包括：

配备包括前犁和后犁的种植爬犁；

利用该前犁，随着该种植爬犁在该沉积物层上破浪而行而在该沉 积物层中形成沟渠；以及

利用该后犁，随着该种植爬犁在该沉积物层上破浪而行而将沉积 物质移进该沟渠中。

63.实施方案62的方法，进一步包括：

配备连接到该种植爬犁的定位管；以及

通过该定位管将生长袋输送到该沟渠中。

64.实施方案63的方法，进一步包括：

配备连接到该定位管的弹性传送管；以及

通过该传送管，将该生长袋传送到该定位管。

65.实施方案64的方法，进一步包括：

连接到该传送管的生长袋贮存器；以及

在该生长袋贮存器中保存将通过该传送管和该定位管输送到该沟 渠中的生长袋。

66.实施方案63的方法，进一步包括：

配备具有第一端和第二端的斜条，该第一端连接到该定位管而该 第二端适用于连接到飘浮物；

绕着该第二端转动该斜条，以便于随着该飘浮物在水面前进，使 该种植爬犁在该沉积物层破浪而行。

67.实施方案66的方法，进一步包括：

配备连接到该斜条的竖条；以及

竖直滑行该竖条，以便于随着该飘浮装置在水面前进，帮助该种 植爬犁在该沉积物层上破浪而行。

68.一种用于在水体中形成封闭空间的结构，该结构包括：

多面体容器，包括第一、第二、第三和第四侧板、顶板和口，其 中该多面体容器已经适用于下降到水体中，其中该口面对该水体的底 部；以及

第一、第二、第三和第四幕墙板分别与该第一、第二、第三和第 四侧板邻接并已经相连，其中该第一、第二、第三和第四幕墙板已经 适用于下降到该水体的底部。

69.实施方案68的结构，其中该第一和第二幕墙板位于该矩形容 器的相对侧，而该第三和第四幕墙板位于该矩形容器的相对侧，并且 其中该第一和第二幕墙板的长度比该容器的第一和第二侧板的长度 长，而该第三和第四幕墙板具有和该容器的第三和第四侧板相等的长 度。

70.实施方案69的结构，进一步包括：

第一和第二压力机；

第一和第二活塞，分别适用于在该第一和第二压力机内滑行；

第一和第二单平面连接器，分别将该第一和第二活塞连接到该第 一幕墙板，其中该第一和第二单平面连接器使该第一幕墙板能够仅在 平行于该容器的第一侧板的平面中转动。

71.实施方案70的结构，进一步包括：

第三和第四压力机；

第三和第四活塞，分别适用于在该第三和第四压力机内滑行；

第三和第四单平面连接器，分别将该第三和第四活塞连接到该第 二幕墙板，其中该第三和第四单平面连接器使该第二幕墙板能够仅在 平行于该容器的第二侧板的平面中转动。

72.实施方案71的结构，其中该第一和第二压力机的每一个已经 适用于绕着连附到该容器的点转动并仅在平行于该第一侧板的平面内 转动，并且其中该第三和第四压力机的每一个已经适用于绕着连附到 该容器的点转动并仅在平行于该第二侧板的平面内转动。

73.一种用于在水体的底部形成封闭空间的方法，该方法包括：

配备多面体容器，该多面体容器包括第一、第二、第三和第四侧 板、顶板和口，其中该容器的口面对该水体的底部；

配备第一、第二、第三和第四幕墙板，该第一、第二、第三和第 四幕墙板分别与该第一、第二、第三和第四侧板邻接并已经相连；以 及

将该第一、第二、第三和第四幕墙板下降到该水体的底部。

74.实施方案73的方法，其中该第一和第二幕墙板位于该矩形容 器的相对侧，而该第三和第四幕墙板位于该矩形容器的相对侧，并且 其中该第一和第二幕墙板的长度比该容器的第一和第二侧板的长度 长，而该第三和第四幕墙板具有和该容器的第三和第四侧板相等的长 度。

75.实施方案74的方法，进一步包括：

配备连接到该第一侧板的第一和第二压力机；

配备分别适用于在该第一和第二压力机内滑行的第一和第二活 塞；

配备分别将该第一和第二活塞连接到该第一幕墙板的第一和第二 单平面连接器；以及

随着该第一幕墙板下降到该水体的底部，而仅在平行于该容器的 第一侧板的平面中转动该第一幕墙板。

76.实施方案75的方法，进一步包括：

配备连接到该第二侧板的第三和第四压力机；

配备分别适用于在该第三和第四压力机内滑行的第三和第四活 塞；

配备分别将该第三和第四活塞连接到该第二幕墙板的第三和第四 单平面连接器；以及

随着该第二幕墙板下降到该水体的底部，而仅在平行于该容器的 第二侧板的平面中转动该第二幕墙板。

77.实施方案76的方法，进一步包括：

随着该第一幕墙板下降到该水体的底部，绕着连附到该容器的点 并仅在平行于该第一侧板的平面内转动该第一和第二压力机的每一 个，以及

随着该第二幕墙板下降到该水体的底部，绕着连附到该容器的点 并仅在平行于该第二侧板的平面内转动该第三和第四压力机的每一 个。

78.实施方案74的方法，进一步包括定位该容器的步骤，使得该 水体的底部的倾斜方向是从该第三幕墙板向该第四幕墙板倾斜。

79.一种上料卷种植系统，包括：

上料卷，由生物可降解材料制成，在该上料卷中具有至少一个生 长袋，其中该生长袋容纳植物的种子或插条或树苗；以及

桩和生长袋输送系统，其中该桩和生长袋输送系统包括桩源、桩 输送管以及上料卷导向系统，其中桩在该桩输送管中移进压力机活塞 的轨道中，而该上料卷导向系统引导该上料卷铺设到土壤上，使得该 上料卷穿过该压力机活塞的轨道，使得该桩由该压力机活塞打入该土 壤中。

80.实施方案79的系统，其中该上料卷导向器是具有槽的轮。

81.实施方案79的系统，其中该上料卷的生物可降解的材料是粗 麻布。

82.实施方案79的系统，其中该上料卷容纳植物营养物。

83.实施方案79的系统，其中该桩由木头、塑料或金属制成。

84.实施方案79的系统，其中该土壤是河底的一部分、水体的边 缘或海岸线的一部分。

85.实施方案79的系统，其中该上料卷的长度约从1英尺到1000 英尺，宽度约从6英寸到10英尺。

86.实施方案79的系统，其中该生长袋的直径约从1到12英寸。

87.一种用于种植的方法，包括：

配备上料卷，其中该上料卷包括至少一个生长袋；以及

配备桩和生长袋输送系统，其中该桩和生长袋输送系统包括桩源、 桩输送管以及上料卷导向系统，其中桩在该桩输送管中移进压力机活 塞的轨道中，而该上料卷导向系统驱动该上料卷铺设到土壤上，使得 该上料卷穿过该压力机活塞的轨道，使得该桩由该压力机活塞打入该 土壤中。

88.实施方案87的方法，其中该上料卷导向器是具有槽的轮。

89.实施方案87的方法，其中该上料卷由粗麻布制成。

90.实施方案87的方法，其中该上料卷容纳植物营养物。

91.实施方案87的方法，其中该桩由木头、塑料或金属制成。

92.实施方案87的方法，其中该土壤是河底的一部分、水体的边 缘或海岸线的一部分。

93.实施方案87的方法，其中该上料卷的长度约从1英尺到1000 英尺，宽度约从6英寸到10英尺。

94.实施方案87的方法，其中该生长袋的直径约从1到12英寸。

附图说明

图1根据本发明的实施方案图解了用于清除和处理水体中的物质 的装置，该装置包括容器。

图2A和2B根据本发明的实施方案图解了用于清除和处理水体中 的物质的装置。

图3A根据本发明的实施方案图解了用于运行图2A和2B的装置的 方法的流程图。

图3B根据本发明的实施方案图解了用于运行图2A和2B的装置的 方法的流程图。

图4根据本发明的实施方案图解了用于改善环境的生长袋。

图5根据本发明的实施方案图解了用于改善环境的生长袋。

图6A根据本发明的实施方案图解了能用来种植图4和5的生长袋 的种植系统。

图6B根据本发明的实施方案图解了图6A，包括图6A的种植爬犁 的仰视图。

图7根据本发明的实施方案图解了用于运行种植系统的方法的流 程图。

图8a根据本发明的实施方案图解了连接到四个幕墙板的图1的容 器的俯视图。

图8b根据本发明的实施方案图解了图8a的容器和幕墙板的立体 图。

图8c根据本发明的实施方案，图解了在幕墙板已被降到水体底部 后的图8a的容器和幕墙板的侧视图。

图9根据本发明的实施方案图解了种植爬犁的分解侧视图。

图10根据本发明的实施方案图解了上料卷种植系统(BR种植系 统)。

图11根据本发明的实施方案图解了利用压力机活塞种植的方法。

图12根据本发明的实施方案图示了装置的纵向横截面图，图解了 上文图2A中所图示的附件的分解图。

图13根据本发明的实施方案图示了装置的横向横截面图，图解了 如上文图2A中所图示的附件的分解图。

图14根据本发明的实施方案图示了装置的纵向横截面图，图解了 上文图2A中所图示的附件的分解图。

图15根据本发明的实施方案图示了运行图1、2A和2B中所图示 的装置的自动方法的流程图。

图16根据本发明的实施方案图示了用于自动运行如图1、2A和 2B中所图示的装置的计算机的示意性框图。

具体实施方式

图1图解了装置100，诸如闭环提取饭盒(Closed Loop Extraction  Lunch Box,“CLELB”),其中装置100敞开侧90可面对水体83的底 部80，容器110的边缘82可与水体83的底部80直接物理接触，使 得所容纳的水和悬浮的沉积物152、所容纳的沉淀沉积物78以及所 容纳的泥85可以基本上完全与容器110外未容纳区域的水和悬浮的 沉积物150、沉淀沉积物78’和未容纳的泥85’隔离或分离。水体83 可包括水和悬浮的沉积物150以及水体83的底部80，其中水体83 的底部80可包括沉积物78’、泥85’和岩床87，该水体83的底部80 可靠近陆地本体160，诸如，例如沿岸的水、沿河边缘的水、沿湖滨 地带边缘的水或沿海滩边缘的水。替代地，容器110的边缘82可与 泥85和85’直接物理接触，使得所容纳的水和悬浮的沉积物152、所 容纳的沉淀沉积物78以及所容纳的泥85可以基本上完全与未容纳区 域的水和悬浮的沉积物150、未容纳的沉淀沉积物78’和未容纳的泥 85’隔离或分离。替代地，容器110的边缘82可与沉淀沉积物78和 78’直接物理接触，使得所容纳的水和悬浮的沉积物152和容纳的沉 淀沉积物78可以基本上完全与未容纳区域的水和悬浮的沉积物150 和未容纳的沉淀沉积物78’隔离或分离。所容纳的沉淀沉积物部分78 和未容纳的沉淀沉积物部分78’例如可以是受污染的物质，所容纳的 泥部分85和未容纳的泥部分85’可以是泥土和水的混合物以便具有 粘性，而岩床部分87可以是岩石、页岩或其它支撑泥85和85’和/ 或沉积物78和78’的坚硬物质。在一些情况下，水体83的底部80 的所容纳的沉积物部分78和未容纳的沉积物部分78’，和/或所容纳 的泥部分85和未容纳的泥部分85’的一些或全部可含有化学污染物的 含量(levels)，使得该化学污染物的含量可以对人、诸如鱼类之类 的野生动物，或生活在水体83中的植物生命是有害的或有毒的。化 学污染物可以是诸如汞、铅之类的重金属，或诸如铬、镁、锰、铜之 类的其它金属，或诸如多氯联苯(PCB)、二恶英之类的有机物，或 诸如三氯乙烯、甲苯或苯之类的卤化或芳香溶剂。所述含量可低到例 如按重量计每万亿0至100份，或者可处于用于确定化学污染物含量 的数量的现有分析仪器的最小探测界限。如果污染物的含量可能是有 害的或有毒的，那么利用图1中所图示的装置100从底部80清除受 化学污染的部分是需要的或必要的。

容器110可包括：观察设备105a和105b，诸如防水照相机，可 用来显示所容纳的区域93。容器110可以是分隔舱箱或任何其它具有 防水壁的合适的贮存器。容器110可由诸如塑料、橡胶或金属之类的 刚性材料制成。替代地，容器110可由诸如弹性橡胶之类的弹性材料 制成。容器110可具有任意合适的立体几何外形，诸如多面体、立方 体、圆柱体、球体、锥体、长斜方体或圆锥体。导管70可装有同轴电 缆或其它合适的电线，以向观察设备105a和105b供电并提供数据高 速通道，所容纳的区域93的图像通过该数据高速通道可以被投影到另 一个位置以供远程观察。此外，观察设备可装配用来照亮容纳的区域 93的灯，诸如防水电动灯或带有可通过化学发光照亮的荧光棒。

装置100可包括“闭环”管道系统45，其中“闭环”管道系统45 的一部分可由从容器110分别经由引出管路145a’、145b’和145c’并通 过处理系统供应管路60经由阀51到达处理系统140，诸如过滤系统， 的通道GA、IM和LN限定，其中处理系统140可包括泵。“闭环”管 道系统45的剩余部分可由经由阀52和53通过处理系统引出管路62、 149和151并分别经由返回管路147a’、147b’和147c’到达容器110的 通道DH、EJ和FK限定。除了过滤系统和泵以外，处理系统140可包 括观察、监控、压力以及真空控制，物质传送、测试、加工以及处理 技术。处理技术可包括上述处理，例如利用添加剂、还原剂、催化剂、 微生物、稳定剂、粘合剂、带电粒子、气体或元素通过化学处理来清 除有毒化学物或元素。包括处理系统140的装置100可将受控临床设 置(controlled clinical setting)带出实验室而带入自然环境中。 装置100还可包括隔离阀50-55和69。

参考图1，当水体83的底部80可能被化学物污染，而该化学物 可能是对动物和人类有毒的化学物，诸如多氯联苯(PCB)或三氯乙烯 (TCE)或诸如Pb、As、Cu或Hg之类的重金属，这些化学污染物可集 中在水体83的水和悬浮的沉积物150和152中，和/或沉淀沉积物78 和78’中，和/或泥85和85’中，和/或水体83的底部80的岩床87上。 沉积物78和78’可包括粉砂颗粒，其中细粉砂直径从约0.002mm到约 0.006mm，中粉砂直径从约0.006mm到约0.02mm，而粗粉砂直径从约 0.02mm到约0.063mm。含有清除化学污染物的净化过程常常以清除或 净化处理诸如粉砂之类的沉积物78和78’为目标，因为由于与泥85和 85’的较大颗粒相比，沉积物的表面积更高，所以化学污染物最集中的 区域可能是在水和悬浮的沉积物150和152中，和/或沉淀沉积物78 和78’中。

通常采用的清除受污染的沉积物的方法，诸如将受污染的物质挖 出的不足在于，真正清除的可能只是受污染的物质的一小部分，有时 少于按重量计的10％。通常采用挖掘以清除受污染的沉积物的方法典 型地利用敞口铲斗，使得水和悬浮的沉积物150和152、沉积物78和 78’以及泥85和85’可经过敞口泄漏到铲斗以外，漏回水体83中。具 有小直径的沉积物，诸如水和悬浮的沉积物150和152中的沉积物， 诸如粉砂之类的沉积物78和78’，和/或泥85和85’中的沉积物，这些 沉积物本来就轻而松软，因此可能很难在通常采用的清除受污染的沉 积物的方法的过程中被容纳，诸如，例如在使用敞口铲斗的挖掘操作 过程中。本发明的目的是可以通过配备诸如容器110的贮存器来克服 挖掘方法的至少一个不足，该贮存器可用来基本上完全容纳可能在水 体83中的受污染的物质，使得当受污染的物质可被容纳在容器110(和 图2A和2B中所图示的和在此所描述的容器210)中时，受污染的物 质可以基本上定量地被清除或基本上定量地被转变为例如无毒或无害 的化学衍生物。本发明的第二目的是可以通过配备诸如容器110(和 图2A和2B中所图示的和在此所描述的容器210)的贮存器来克服挖 掘方法的至少一个不足，该贮存器可用来容纳超过按重量计10％的可 能在水体83中的受污染的物质，使得当受污染的物质可被容纳在容器 110中时，受污染的物质可以基本上定量地被清除或基本上定量地被 转变为例如无毒或无害的化学衍生物。在下文中，“无毒或无害的化 学衍生物”包括二氧化碳、水和/或氯化氢。在下文中，化学污染物的 “基本上定量清除或基本上定量转变”表示基本上将所容纳的全部受 污染的物质基本上按重量计100％的清除或转变。在下文中，“受污染 的物质”可包括已经被对人、野生生物或植物有毒或有害的化学物污 染的水和悬浮的沉积物150和152、沉淀沉积物78和78’、泥85和85’ 以及岩床87的部分。替代地，“受污染的物质”可包括已经被可弄脏 水体83的其它形式的废弃物，诸如污水、污物或工业废物所污染的水 和悬浮的沉积物150和152、沉淀沉积物78和78’、泥85和85’以及 岩床87的部分。

通过测试来自诸如位置89和91的样本，利用任意合适的测试方 法探测和/或定量万亿分之几含量或更高含量的化学物或其它形式的 废弃物，并根据生成样本位置的经度和纬度坐标映射位置89和91处 的诸如化学污染物之类的污染物的浓度，可将水体83的底部80的受 污染的物质位置表示为水体83的底部80的经度和纬度坐标，诸如在 位置89和91中。在下文中，映射是指根据取样位置处的经度和纬度 坐标(例如，位置89和91的经度和纬度坐标)建立映射图，该映射 图示出了可与诸如化学污染物之类的污染物的浓度有关的关于经度和 纬度坐标的地球表面的位置。位置89和91的经度和纬度坐标可以利 用任意合适的映射系统，例如，诸如地理定位系统(GPS)40确定。 如果测试显示诸如化学污染物的污染物的浓度在例如89或91的位置 处高到足以将该位置标成对人、野生生物或植物有毒或有害，由于诸 如化学污染物的污染物足够高，那么可用装置100用如下文所描述的 用来清除化学污染物的如图3A所示的方法600来清除诸如化学污染物 的污染物。已经发现即使这样的化学污染物，诸如重金属、PCB或二 恶英的含量为每万亿1份，有证据证明这样的含量足够高到该化学污 染物可对人、野生生物或植物有毒或有害。

在方法600的步骤620中，可将装置100定位在被标成本处含量 对人、野生生物或植物有害的位置上面，诸如在图1所图示的水体83 的底部80的位置89和91中的一处或两处的上面，使得在容器110中 基本上完全容纳可能在区域89和/或91中的受污染的物质，该受污染 的物质诸如在受污染的水和悬浮的沉积物152中，和/或在受污染的沉 淀沉积物78中，和/或在受污染的泥85中，和/或在受污染的岩床87 中。

根据下文所描述的以及图3A中所图示的方法600的步骤620，可 通过机械或其它装置将容器110“放低”到合适位置。如方法600的 步骤650中所描述的，通过从容器110的内部93清除出空气/水/物质， 容器110的重量可驱使容器110的边缘82更深地进入水体83的底部 80中，使得在容器110的边缘82处建立可拆卸的密封95，根据容器 110进入的深度，该密封95由容器110外的底部80的沉积物78’和泥 85’对边缘82以及沉积物78、泥85或岩床87的挤压形成。由此可拆 卸的密封95可将内部93与可能处于容器110外的水150和/或水体 83的底部80隔离。

在方法600的定位步骤620中，只要边缘82与水体83的底部80 直接物理接触，容器110可以部分淹没于或完全淹没于水体83的表面 170下面。

在方法600的容纳和悬浮步骤630中，桨状物125a和125b，诸 如钻、喷头、搅拌器(whip)、螺旋桨、液体和气体分配设备等可形成 容器110的内部93的搅动，使得底部物质，例如可容纳在容器110的 内部93中的底部80的78或85的一部分或基本上全部悬浮，其中悬 浮的部分可包括受污染的物质。按重量计，受污染的物质的范围可以 是容器110的内部93中的底部80的总物质的0％-100％。

在步骤630中，用来悬浮受污染的物质所必需的搅动速度，例如， 在位置89和91处的搅动速度可基于需要清除的底部物质的重量百分 比而由经验确定，其中悬浮具有受污染的物质的底部80的更多部分可 能需要更高的搅动速度。水和悬浮的物质152中的受污染的悬浮的物 质可穿过“闭环”管道系统45搬运到处理系统140，诸如过滤系统， 该过滤系统具有联机的(in-line)化学测试设备以识别可能受污染的 悬浮的物质并将它们从液体中分离，该液体诸如悬浮的物质和水152 中的水。在一个实施方案中，已识别的可能受污染的悬浮的物质可从 容器110的内部93穿过引出管路145a’、145b’和145c’，穿过处理系 统供应管路60，穿过阀51搬运到达处理系统140，在处理系统140处 受污染的悬浮的物质可被清除。所分离的液体可回到容器110中再利 用，该液体穿过阀53、处理系统引出管路62、149和阀52、以及处理 系统引出管路51、返回管路147a’、147b’和147c’，最终回到容器110 的内部93。受污染的物质的清除速度，诸如，例如将受污染的土壤和 粉砂从容器110中清除的速度，以及已处理的液体和已处理的受污染 的物质，诸如，例如土壤和粉砂的返回到容器110的速度可被控制， 使得在容器110的内部93和外部之间可测量到的压力净差基本上为 零，例如在容器110的敞边90处以及在可拆卸的密封95处的压力净 差基本上为零，可拆卸的密封95由底部80形成，例如由容器110的 外部的底部80的沉积物78’和泥85’根据容器110进入的深度，将边缘 82可拆卸地密封到沉积物78上、泥85上或岩床87上而形成。因此， 如下文所描述的和图3A中所图示的，在步骤650-660中，在“闭环” 管道系统45的如方法600的步骤610-670中所描述的运行期间，基本 上没有受污染的悬浮的物质可从装置100所提供的基本上全部的污染 物中漏出。“添加剂”或“还原剂”(已知或未知的催化剂、微生物、 稳定剂、粘合剂、带电粒子、气体或元素)可从供应管路143穿过阀 50馈入“闭环”管道系统45。

通过将返回管路147a’、147b’和147c’中的液体的混浊度与引出管 路145a’、145b’和145c’中的液体和悬浮的土壤和粉砂的混浊度进行比 较，可以确定处理系统140的效率。已经发现如果处理系统140可包 括0.2到100微米的纸或布过滤器，那么通过过滤来清除受污染的物 质的效率百分数基本上可为100.0％，其中该效率百分数可以通过将进 入处理系统140的液体的混浊度与离开处理系统140的液体的混浊度 之间的比值转化为百分数来确定。利用诸如用来过滤游泳池的砂过滤 器可获得50％到95％之间的效率百分数，该砂过滤器具有砂的颗粒直径 从约0.40mm到约0.50mm的#20硅石，可从Jandy，PO Box6000， Petaluma，CA94955-6000得到。推荐的砂的砂子粒度可以是从0.45mm 到约0.55mm，具有的平均直径为0.46mm，可从Wedron/Best Sand Company得到，或者推荐的砂的砂子粒度是从0.45mm到约0.55mm，具 有的平均直径为0.48mm，可从美国Silica/Silurian Filter Sand 得到。本领域中技术人员可利用最少的实验来确定装入过滤器的砂的 重量，该实验是基于选择每小时在容器110中悬浮的沉积物和水的容 量的2.0到2.5倍的砂的重量，并且在砂过滤器中内部压力不能超出 50磅/平方英寸。处理系统140可以是微过滤系统或化学反应处理， 该化学反应处理可由诸如激光以及包括激光发光二极管的发光二极 管、UV或热能之类的光激发。一旦满足监控含量，再生物质，诸如处 理过的受污染的物质或如下文图4和5中所图示的生长袋780和900， 可穿过使物质沉淀下来的闭环管道系统45回到容器110中，使得提取 地点再由土壤或粉砂填满，其中化学污染物已经被足够地清除使得土 壤或粉砂满足监控含量，并且由于当抽出容器110以重定位到河底部 的另一个受污染的位置时，诸如已过滤的或已处理的土壤或粉砂之类 的返回的再生物质重新填满了留下的所有的孔，所以可以最小化水体 83的河底部80的侵蚀。

容器110容许以连续监控和最小限度的对环境的暴露来实现“原 位”清除。过程140用来提取，而没有释放再悬浮。

在一个实施方案中，本发明通过配备可再密封/可密封的容器110 解决了容纳受污染的物质的问题，该容器110用来取样、观察、监控、 分离、测试、处理、注射、取代或清除受污染的物质，这些受污染的 物质包括来自水体83的底部80的粉砂、污泥、岩石物质、矿石、金 属或元素等。

总体来说，本发明可以是一种装置100，该装置100用来取样、 观察监控、分离、测试、处理、注射、取代或清除物质，该物质包括 来自液体底部，诸如，例如来自水体83的受化学污染的底部80的粉 砂、污泥、岩石物质、矿石、金属或元素等。装置100可包括敞面容 器110、全球定位设备40以及闭环管道系统45。

敞面容器110可利用水体83的底部80形成可拆卸的密封95，并 且该容器110可包括至少一个搅动器125a、125b、135a、135b、135c、 135d和127，该搅动器用来悬浮来自底部的受污染的物质部分，这些 受污染的物质诸如例如粉砂、污泥、岩石物质、矿石、金属或元素等。 电站120可提供能量，诸如例如机械能或电能。至少一个搅动器125a、 125b、135a、135b、135c、135d和127还可包括至少一个出口145a、 145b和145c，通过这些出口可从容器110抽出底部部分和水的混合物， 用来监控、分离、测试、处理、注射、取代或清除该部分。搅动器可 以是可变速度的叶轮125a和125b、搅拌器127或喷嘴135a、135b、 135c、135d，用来在可变压力下引导来自诸如空气或水喷射器130之 类的合适的设备的水或空气流。取样区域可以是与污染物区域相当的 任何区域，该污染物是诸如例如化学污染物，该取样区域仅受实际考 虑因素限制，该实际考虑因素诸如为了取样该受污染的区域，所花费 的材料和从最小化容器110的重定位的次数所获得的好处。在一个实 施方案中，容器110或210(如图2A和2B中所图示的，以及在此所 描述的)可在约1-1,000,000平方英尺(sq.ft.)的范围内来取样污 染物区域。容器110、叶轮125a和125b、搅拌器127或喷嘴135a、 135b、135c、135d可以是金属或金属合金，诸如例如碳钢、铝、不锈 钢、橡胶、塑料或合成物。

全球定位设备(GPD)40或其它合适的计算机化的定位设备可将 容器的位置确定在例如水体83的底部80上的已知受化学污染的地点 的+/-0.12英寸内。

处理系统140可包括两个定向泵，该定向泵用来将物质循环送入 容器110中以及从容器110中循环送出。如果当容器110内的受污染 的物质，诸如例如水和悬浮的沉积物152、粉砂78或泥85可从容器 110清除并引入管道系统45中时，闭环管道系统45可以处在真空中， 那么在容器110中产生真空或负压力是可能的，其中可拆卸的密封95 可防止真空的释放，该释放通过将物质，诸如例如未受污染的粉砂78’、 未受污染的泥85’或未受污染的水150泄露到容器110中而建立。替代 地，如果当容器110内的受污染的物质，诸如例如水和悬浮的沉积物 152、粉砂78或泥85可从容器110清除并引入管道系统45中时，闭 环管道系统45可以装满空气或任何其它的可压缩的液体，那么在容器 110中产生正压力是可能的，其中可拆卸的密封95可防止压力的释放， 该释放通过将物质，诸如例如水和悬浮的沉积物152、粉砂78或泥85 从容器110泄漏出来而建立。受污染的物质的一部分，诸如例如处于 较高化学污染的沉积物78，诸如粉砂，可通过诸如例如微过滤器之类 的处理系统140从水中清除，而水和物质的剩余部分，诸如例如泥85 可回到容器110中。在“闭环”装置100可能失效期间，利用压力的 高频率爆发或通过超声波爆发，处理系统140，诸如例如微过滤器可 被净化以清除受化学污染的物质，诸如粉砂或其它微物质。监控可包 括对已知的或未知的化学物或元素，诸如多氯联苯(PCB)、二恶英以 及诸如三氯乙烯(TCE)之类的其它有毒的化学溶剂的测试。处理可包 括，例如通过利用添加剂、还原剂、催化剂、微生物、稳定剂、粘合 剂、带电粒子、气体或元素的化学处理来清除有毒化学物或元素。已 经过处理、净化和分离的物质，诸如不含有粉砂的部分，可通过闭环 管道系统45回到水体83的底部80。

概括来说，所要求保护的发明可容许以连续监控和对环境的最小 限度的暴露来实现“原位”清除。所要求保护的过程可利用精确定位， 例如精确定位到水体83的底部上的已知受化学污染的地点的+/-0.12 英寸内,在1平方英尺的小区域中，从底部80的部分提取有毒化学物 或可清除粉砂和/或可返回底部的剩余部分。

图2A和2B图解了根据本发明的实施方案的装置200，诸如开环 或闭环提取饭盒(Open or Closed Loop Extraction lunch Box)， OCLELB，该装置包括至少一个“开环或闭环”管道系统188。用作说 明地，装置200可包括容器210、至少一个管245a、245b、245c、247a、 247b、247c和248，至少一个搅动设备235a、235b、235c、235d、225a、 225b和227，至少一个观测设备205a和205a’以及205b和205b’，至 少一个采样地点310a、310b、310c和310d，至少一个处理系统320， 和/或过滤系统330，和/或旁路系统340，和/或污染物贮藏地点350， 和/或净化贮藏地点360，和/或添加物地点370，和/或泵380，和/或 电站390，和/或至少一个隔离阀405-482。

容器210可包括口210’，该口210’适用于面对水体250的底部180 并与之直接物理接触，以便于在容器210内形成容纳的区域274。水 体220可包括水和悬浮的沉积物250以及水体220的底部180，其中 水体220的底部180包括沉积物270和岩床280。容器210可由诸如 塑料、橡胶或金属之类的刚性材料制成。替代地，容器210可由诸如 弹性橡胶之类的弹性材料制成。容器210可具有任意合适的立体几何 外形，诸如多面体、立方体、圆柱体、球体、锥体、长斜方体或圆锥 体。容器210可由钢、塑料或任意能隔离并容纳空气和液体的材料制 成。在一个实施方案中，弹性侧板(skirt)185可加长容器210的边183， 以提供边183的弹性加长，其中尽管因为边183不能穿透岩石或岩屑 而不能与底部180物理接触，然而弹性侧板185可绕着水体250的底 部180上的岩石或其他实心岩屑卷起，使得容器210的弹性侧板185 能够与底部180直接物理接触，以便于将容器210的容纳的区域274 与容器的外部隔离。在一个实施方案中，容器210可包括一个或多个 钩214a和214b。用作说明地，钩214b可用来通过缆绳186与诸如起 重机之类的起重设备182连接，其中起重设备182可被固定到诸如船 或驳船之类的浮动容器181上。

容器210可具有任何便于其移入水中或从水中移出来(上升或下 降)的形状，或具有任何能使其绕过水体250的底部180上的岩石或 岩屑的形状。

在一个实施方案中，至少一个管248可包括附件248”，其中附件 248”可在至少一个管248的口248’处操作性地连接到管248。附件248” 可以是钻头或钻，以便于将至少一个管248插入到水体220的底部180 中。如图2A所图示的，当附件248”可以是钻头或钻时，至少一个管 248的附件248”可用来执行核心取样，其中核心样本是来自水体220 的底部180的土壤或沉积物的样本。在一个实施方案中，在附件248” 的帮助下，诸如例如在钻头或钻的帮助下，至少一个管248可插入到 水体220的底部中，使得一柱底部物质(也就是，核心样本)可插入 到至少一个管248的内部。为了便于定位，诸如钻头或钻之类的附件 248”可安装在钻头或钻爬犁上，该爬犁诸如图6A和9中所图示的以及 在此所描述的装置1000的种植爬犁1040，其中诸如钻头或钻之类的 附件248”可以代替下文图10中所图示的压力机活塞3220。然后，核 心样本可以通过至少一个管248从容器210的内部274传送出来以供 测试。

替代地，附件248”可以是过滤器。下文图12图示了当附件248” 可以是过滤器时的附件248”的横截面。

参考图2A和2B，至少一个搅动设备235a、235b、235c和235d 中的每一个可以是喷嘴形式，液体(通常为水)通过该喷嘴可以在高 压下被泵进容器210的内部274中，以便搅动容器210内的物质。至 少一个搅动设备225a和225b中的每一个可以是具有多个叶片的叶轮。 至少一个搅动设备225a和225b可以由电站390供电。

至少一个搅动设备227可以是具有多个分支的搅拌器形式。每个 分支可以是空心的，水(或其它液体)可以通过该空心在高压下被泵 进容器210的内部274中，以便搅动容器210内的物质。当水可通过 搅拌器泵入容器210的内部274时，搅拌器227可快速旋转或转动。 与至少一个设备225a和225b类似，至少一个搅动设备227也可以由 电站390供电。

在一个实施方案中，至少一个观测设备205a和205a’可包括声纳 头205a和声纳显示器205a’。声纳头205a可用来收集有关沉积物层 270的厚度的信息。声纳显示器205a’可用来显示由声纳头205a所收 集的信息。

在一个实施方案中，至少一个观测设备205b和205b’可包括照相 机205b和显示器205a’。照相机205b可用来收集容器210内的图像数 据。显示器205a’可用来显示由照相机205b所收集的图像数据。照相 机205b可包括灯泡(未示出)，该灯泡能发射足够强到能用来观察容 器210的整个内部274的光。在一个实施方案中，至少一个观测设备 205b和205b’可用作照相机，以用来确定容器210是否可下降到水体 220的不平坦底部180上，诸如河底或河底的岩石或岩屑上。如果可 以，可以调整容器210的位置，使得容器210的边缘将要接触河底， 以便将容器210的内部274与容器210的外部隔离。

图3A图解了用来传送来自水体底部的物质以供处理的方法600的 流程图，该方法包括(a)配备包括口的容器，(b)定位容器使得该 口可面对水体的底部并可以与水体的底部直接物理接触，(c)在容器 内容纳和悬浮物质，(d)配备第一管，该管与容器连接，(e)通过 第一管，将悬浮物质从容器的内部传送到容器的外部。根据本发明的 实施方案，方法600可用来运行图2A和2B的装置200。参考图2A、 2B和3A，方法600在步骤610开始，在步骤610可配备具有口210’ 的容器210。然后，在步骤620，可将容器210定位到水体220的底部 180，诸如河底(或任何其它水体的底部)。在一个实施方案中，可定 位容器210，其中口210’可面对受污染的物质，诸如例如受化学污染 的物质的位置190。利用上述化学映射技术可将位置190按照经度和 纬度坐标定位到映射图上，使得装置200的操作者能够将装置200定 位在受污染的物质的位置190上方，如图2A所图示。在一个实施方案 中，装置200的操作者可利用钩214a和214b通过起重机182将装置 200下降到水体220的底部180的第一未处理地点的位置190处，使 得口210’可面对底部180。在一个实施方案中，利用GPS设备255可 定位第一未处理地点的位置190。在一个实施方案中，泵380可以从 容器210的内部274处通过至少一个管245a、245b和245c抽出物质， 该物质包括空气、水以及诸如沉积物和/或泥之类的底部物质，这将边 183引入水体220的底部180中，诸如河底中，这样边183已经可以 与水体220的底部180直接物理接触，从而边183与诸如河底之类的 水体220的底部180形成可拆卸的密封257。在一些实施方案中，容 器210内可不余留水/空气。泵380可继续从容器210中抽出空气/水， 以便进一步地降低容器210内的压力。结果，容器210可以可拆卸地 密封到水体220的底部180中，诸如岩床280上面的沉积物层270中。 通常来说，泵380可用来移动整个装置200内的悬浮的物质252’,导致 来自水体220的底部180的受污染的物质的清除或化学转化。因此， 物质可从容器210的内部274流出容器210。同样，在完成方法600 或700后，将物质泵入容器210的内部274中，可以释放可拆卸的密 封257，使得容器210从诸如河底之类的水体220的底部180释放。 泵380还可用来从容器210泵出物质(大部分是水)，以便于降低容 器210内的压力。因此，物质将从至少一个管147a、147b、147c流进 容器210的内部274中。同样，从容器210泵出物质，可增大容器210 和诸如河底之类的水体220的底部180之间的可拆卸的密封257的强 度。

在一个实施方案中，容器210可设计为除了口210’之外其它所有 侧都是密封的。因此，当容器210已经插入到水体220的底部180中， 诸如河底的沉积物层270中时，容器210内(诸如内部274中)的物 质可基本上完全与容器210的外部隔离。

接着，在步骤630中，容器210内的物质在容器210内可基本上 完全容纳和悬浮。在方法600的容纳和悬浮步骤630中，桨状物225a 和225b，诸如钻、喷头、搅拌器、螺旋桨、液体和气体分配设备等可 提供容器210的内部252的搅动，使得底部物质，例如可容纳在容器 210的内部252中的水体220的270或280的一部分或基本上全部悬 浮，其中悬浮部分可包括受污染的物质。在一个实施方案中，可运行 至少一个搅动设备235a、235b、235c、235d、225a、225b和227以悬 浮容器210的内部252中的混合物252’中的受污染的物质。因此，通 过将受污染的物质从沉积物层270移出并利用容器210的内部252中 的水将受污染的物质散开，水体220的底部180中的受污染的物质， 诸如例如沉积物层270中的受污染的物质，可形成混合物252’。只要 一直搅动，受污染的物质，诸如例如混合物252’中的受污染的沉积物 就不能沉淀到底部。换句话说，混合物252’中的受污染的沉积物质可 被说成悬浮在混合物252’中。在步骤630中，可容纳受污染的沉积物 质的混合物252’可被基本上完全容纳和悬浮在容器210的内部252的 混合物252’中。

然后，在步骤640中，可配备至少一个管245，该管245可连接 到容器210。在一个实施方案中，至少一个管245可分支为至少一个 分支管245a、245b和245c。然后，在步骤650中，悬浮在容器210 内的物质可通过管245从容器210中传送出来以供处理。更具体而言， 容纳被移出并悬浮的受污染的沉积物质的混合物252’可通过管245从 容器210中传送出来以供处理。

至少一个隔离阀405-482中的每一个可以是打开或者关闭的。如 果打开，至少一个隔离阀405-482可允许液体通过。如果关闭，阀将 阻止液体通过。装置200中的阀405-482可用来隔离装置200的不同 部分。通过打开阀405-482中的一些阀并且关闭剩余的阀，物质可沿 着预期的通道绕着装置200运送以供处理。在一个实施方案中，为了 保持容器210内的压力不变，可允许物质(例如，空气或水)通过至 少一个阀446、464和470以及至少一个管247a、247b和247c从净化 贮藏地点360流到容器210的内部274。净化贮藏地点360可用来贮 藏通过过滤系统330从容器210的内部274传送过来的滤液。净化贮 藏地点360中的物质在传送回容器210的内部274或运送到任何地方 前可经过进一步的加工和处理。添加物地点370可用来贮藏需要添加 到容器210的内部274的物质。在一个实施方案中，当至少一个阀446、 464和470中的每一个阀的两端之间的压力差超过某个预定值时，该 阀可配置成打开。从而，当容纳已移出的沉积物质的混合物252’可通 过管245从容器210泵出时，至少一个阀446、464和470可自动打开 以允许物质(例如，空气和/或水和/或将有毒或有害的污染物转化为 二氧化碳、水或HCl的处理化学物)从净化贮藏地点360流入容器210 的内部274。因此，容器210内的压力可保持不变。

然后，在步骤660中，传送出容器210的物质可在容器210外处 理。在一个实施方案中，容纳已移出的受污染沉积物的混合物252’可 通过至少一个管245a、245b和245c(即管245的分支)以及至少一 个阀432和410，从容器210内部传送到处理系统320。在处理系统 320中，混合物252’可经过热的、化学的、放射或其它处理，以便处 理(清除、改变等)来自混合物252’的污染物，使得它们变得毒性更 小或无毒。经过处理，混合物252’可通过至少一个阀412、422、436、 464和470以及至少一个管247a、247b和247c传送回容器210的内 部274，或者通过至少一个阀412、422、436和446传送到净化贮藏 地点360。净化贮藏地点360中的物质可通过至少一个阀446、464和 470以及至少一个管247a、247b和247c返回到容器210的内部274。

在一个实施方案中，混合物252’可通过至少一个阀440传送到过 滤系统330，使得混合物252’中的污染物可被过滤出来。过滤的污染 物可周期性地从过滤系统330中清除出来。过滤后的剩余混合物可通 过至少一个阀442、454、462和470以及至少一个管247a、247b和 247c传送回容器210的内部274，或者通过至少一个阀442、444和 446传送到净化贮藏地点360。净化贮藏地点360中的物质可通过至少 一个阀446、464和470以及至少一个管247a、247b和247c返回到容 器210的内部274。

在一个实施方案中，容纳已移出的沉积物质的混合物252’可通过 至少一个管245a、245b和245c、阀450、旁路系统340以及至少一个 阀452、454、444、436和424，从容器210内部传送到污染物贮藏地 点350。在污染物贮藏地点350中，混合物可经过与上文所述的处理 系统320中的处理相类似的处理。混合物在污染物贮藏地点350处经 过处理后，该混合物可通过至少一个阀424、436、464和470以及至 少一个管247a、247b和247c传送回容器210的内部274，或者通过 至少一个阀424、436和446传送到净化贮藏地点360。净化贮藏地点 360中的物质可通过至少一个阀446、464和470以及至少一个管247a、 247b和247c返回到容器210的内部274。

通过在处理前和处理后，在混合物252’的至少一个通道上定位至 少一个采样地点310a、310b、310c和310d，可沿至少一个通道监控 污染物的浓度。

更具体而言，采样地点310a可通过阀431直接连接到节点A1， 来自容器210内的混合物252’在转向不同的目的地之前，流经该节点 A1。在此，“直接连接”是指在其之间可没有处理。因此，处理前混 合物252’的样本可通过阀431从采样地点310a处取得，使得可测量处 理前混合物252’中的污染物的浓度。在一个实施方案中，在方法600 的步骤670中，当所测量的污染物的浓度可能低于预定含量时，可停 止该处理以及或者(ⅰ)容器210可从当前位置升起然后下降并插入 到水体220的底部上的另一个位置中或者(ⅱ)如上文所述通过搅动 可从沉积物层270的顶部移出更多的沉积物质以供进一步处理。在一 个实施方案中，污染物的预定含量可由水体250(图2A)的所有者指 定或由负责净化沉积物270(图2A)的负责人指定。

类似地，采样地点310b可通过阀434直接连接到节点A2，来自 过滤系统330内的混合物252’在转向不同的目的地之前，经该节点A2 而流出。因此，过滤后的混合物252’的样本可经过阀434放到采样地 点310b，在采样地点310b处可测量过滤后的混合物中的污染物的浓 度，从而可监控过滤处理的质量。

类似地，采样地点310c可通过阀460直接连接到节点A3，处理 后的混合物252’在通过至少一个管247a、247b和247c返回到容器210 的内部274之前，流经该节点A3。因此，采样地点310c可用来监控 处理后的流回到容器210的内部274的混合物252’中的污染物的浓度。

类似地，采样地点310d可通过阀414直接连接到节点A4，来自 处理系统320内的混合物252’在转向不同的目的地之前，经该节点A4 而流出。因此，处理后的混合物252’的样本可通过阀414放到采样地 点310d处，在采样地点310d处可测量处理后的混合物中的污染物的 浓度，从而可监控处理系统320中所执行的处理的质量。

在步骤670中，可判断从容器210中传送出来的物质是否足够干 净(即，结果混合物252’中的污染物的浓度是否已经降到预定含量)。 如果答案是否，那么方法600循环回到步骤650。换句话说，悬浮的 物质继续从容器210被传送出来(步骤650)并被处理(步骤660)， 以便于清除污染物。如果对步骤670中的问题的回答是肯定的，那么 方法600可结束。然后，容器210可从当前位置移开，而定位到水体 83的底部80上的另一个位置中，从而可以重新执行方法600。在一个 实施方案中，在容器210内的沉积物层270已经处理到令人满意的含 量(即，结果混合物252’中的污染物的浓度已经降到预定含量)后， 可更新污染物映射图以指出当前位置已经处理。然后，可判断当前位 置是否是要处理的最后一个位置。如果答案是否，那么利用诸如连接 到钩214a和214b的起重机182之类的起重设备将容器210升起然后 下降到下一个未处理的位置。如果对该问题的回答是肯定的，那么可 结束该运行。

图3B图解了用来处理水体底部的污染物的方法700的流程图，该 方法包括(a)配备包括口的容器，(b)放置容器使得该口可面对水 体的底部上的受污染的物质层并可与受污染的物质的顶层直接物理接 触，(c)在容器内容纳和悬浮容器内部的受污染的物质，(d)一直 悬浮受污染的物质，直到受污染的物质的顶层的预定厚度可被悬浮在 容器的内部。根据本发明的实施方案，方法700可用来运行图2A和 2B的装置200。方法700的步骤710可类似于方法600的步骤610。 换句话说，在步骤710中，可配备包括口210’的容器210。在步骤720 中，可将容器210放置在水体83的底部80，诸如河底，的第一未处 理位置。

在步骤730中，可在容器210内容纳和悬浮容器210内的物质。 在一个实施方案中，至少一个搅动设备235a、235b、235c、235d、225a、 225b和227可被运行以搅拌(即，搅动)容器210内的水252。可利 用化学污染映射图，该化学污染映射图示出了沉积物层270可能被某 些污染物污染的厚度。在步骤740中，可处理步骤730中悬浮的物质 以除去污染物。在步骤750中，判断预定厚度的沉积物层270是否被 悬浮在容器210内的混合物252’中。如果回答是否，那么方法700循 环回到步骤730。换句话说，可一直执行步骤730和740，直到预定厚 度的沉积物层270被悬浮在容器210内的混合物252’中。如果对步骤 750中的问题的回答是肯定的，那么方法700结束。然后，容器210 可被升起，并被放置到水体220的底部180的另一个未处理位置190 中，并可以在该另一个未处理位置重新执行方法700。在一个实施方 案中，至少一个观测设备205a和205a’以及205b和205b’可用来监控 沉积物层270的厚度，以便判断搅动是否达到预期的深度。例如，根 据污染映射图假定在容器210被插入沉积物层270的位置处，沉积物 层270的厚度可以是25英寸。进一步根据污染映射图假定仅有沉积物 层270的顶部10英寸包含污染物。结果，可允许至少一个搅动设备 235a、235b、235c、235d、225a、225b和227一直运行，直到至少一 个观测设备205a和205a’以及205b和205b’判断出沉积物层270的厚 度已经降到15英寸。

在一个实施方案中，方法700的步骤740可类似于方法600的步 骤660。换句话说，容纳悬浮的沉积物质的混合物252’可通过至少一 个管245a、245b和245c从容器210中传送出来以供处理。替代地， 在步骤740中，混合物252’可在容器210内处理而不是从容器210中 传送出来以供处理(处理)。在一个实施方案中，可利用添加物地点 370(图2B)添加处理化学物。如上所述，当搅动达到了预期的深度， 可停止搅动和处理过程(即，分别为步骤730和740)。

图4图解了根据本发明的实施方案用于改善环境的生长袋780。 生长袋780可包括外壁790，该外壁可容纳植物(例如，插条、根、 块茎、种子等)、营养物和加速植物在温室生长效应下生长所需要的 土壤生物(未示出)，该温室生长效应避免自然力下的新生长。下文 中，块茎可以是植物的茎，该植物在该块茎的微尺度叶子的叶腋处具 有芽或芽眼，其中该芽或芽眼可长成新植物。在一些实施方案中，当 生长袋780的外壁790可容纳“自给式生长物质”时，该生长袋780 可以是“自给式生长袋”，该“自给式生长物质”诸如例如，诸如肥 料、矿物、载体之类的充足营养物，和/或诸如例如即使植物放置在之 前贫瘠和荒芜的苗床上时用于植物生长的围绕初期植物根部的土壤， 该苗床诸如例如荒芜的河床，该苗床因为缺乏自给式生长物质，诸如 植物生长所需要的营养物和载体而荒芜。在一个实施方案中，生长袋 780的直径可以约从1英寸到12英寸。

在一个实施方案中，生长袋780可预包装成高能生长荚并可具有 诸如圆形的有助于方便种植，例如在河床中方便种植的任意形状。

生长袋780可由系统，诸如下文中图6A、9和10中所图示的装置 100或200或种植系统1000或3000泵送，该系统用来将生长袋900 和3110泵入土壤中用于土壤侵蚀控制，当生长袋在河底时，生长袋可 低于或高于水线。可选择生长袋780中的具有正向光性的植物，使得 这些植物能朝着光源生长并将完全定向以朝着光源生长，而不管它们 被泵入土壤中的是根还是茎。

在一个实施方案中，可设计生长袋780，使得其重量可使之沉入 图2A所图示的以及上文所描述的水体220的底部180的土壤中。在一 个替代的实施方案中，可设计生长袋780，使其重量可使之漂浮。在 一个实施方案中，生长袋780可配备气囊以便于其如同在水培农业中 一样漂浮。

在一个实施方案中，生长袋780可装满重新启动受损的生态系统 所必须的土壤和水生物，该受损生态系统诸如褐色田野地点(brown  field site)、矿渣场、泄水池塘、泻湖、火灾地点、海港等。

图5图解了根据本发明的实施方案用于改善环境的生长袋900。 生长袋900可包括植物(例如，插条、根、块茎、种子等)、自给式 生长物质，诸如例如营养物，和维持并加速外壁910内的植物生长所 必须的土壤生物(未示出)。生长袋900可通过诸如提供温室环境而 避免由自然力引起的新生长，使得热和二氧化碳可被保留，同时允许 吸收光来生成热并促进植物内的光合作用。自给式植物生长可以是来 自生长袋900的植物生长，该生长可以通过诸如可在生长袋900内的 营养物之类的自给式物质来提供营养、维持和/或加速。因此，生长袋 900可用在土壤中营养不足的环境中以支持植物生长。

在一个实施方案中，外壁910可由诸如粗麻布之类的多孔渗水材 料制成，使得空气和液体，诸如水蒸气可在生长袋900的内部和外部 之间交换，但是植物，诸如营养物之类的自给式物质，和土壤生物可 被限制于外壁910内。多孔渗水的外壁910，诸如由粗麻布材料制成 的外壁，可使得植物生长能穿透该材料。在一个实施方案中，加固线 920可用来帮助加固生长袋900。在一个实施方案中，生长袋900的大 小可从直径约一英寸到约十二英寸。在一个实施方案中，生长袋900 中的内容可与当地法律一致，适于环境并与周围的植被相和谐。在一 个实施方案中，容纳在生长袋900内的自给式物质可包括蜜源植物维 生素、营养物、对从约pH＝4到约pH＝10的pH值进行缓冲的pH缓冲剂， 诸如二氧化碳(CO₂)之类的气体、磷酸盐、预生长植物以及它们的组 合物，该自给式物质可用来从图2A所图示的以及上文所描述的水体 220的底部180处复活、维持和/或加速植物生长。来自生长袋900的 植物生长可用来补充水中的氧气，在水中氧气已经耗尽。由磷酸盐引 起的水体中的污染可造成氧气耗尽。磷酸盐可通过城市和农业活动而 释放，包括污水处理厂的排放以及来自农田的肥料的泄漏，而一旦进 入水体中，磷酸盐能加重藻类的生长。当细胞衰老时藻类开始死亡， 此时诸如在早夏藻类变得非常集中，使得光无法穿过藻类照到水中。 死亡的细胞沉入底部并可由细菌分解，在此过程中需要使用相当多的 氧气，而这些氧气对于鱼类和水中的其它生命形式是必需的。

在一个实施方案中，生长袋900可包括分散在生长袋900内的块 930a和930b。替代地，块930a和930b可在生长袋900外部但是系在 生长袋900上。尽管此处仅可用作说明地示出了两个块930a和930b， 不过一般来说，可使用任意数量的和块930a和930b一样的块。块930a 和930b可以是任意物体，该物体具有足够大的重量以便于使得生长袋 900沉入并停留在图2A所图示的以及上文所述的水体220的底部180 处。一旦安放在水体220的底部180上，来自生长袋900的植物生长 可笔直生长。在一个实施方案中，块930a和930b可由可降解材料制 成，例如，可溶解在水体220中的金属，使得树苗、种子可继续在生 长袋900中生长，从而保护环境。

在一个实施方案中，生长袋900可包括分散在生长袋900内的漂 浮物体940a和940b。替代地，漂浮物体940a和940b可放在生长袋 900外部但系在生长袋900上。尽管此处用作说明地仅示出了两个漂 浮物体940a和940b，一般来说，可使用和漂浮物体940a和940b一 样的任意数量的漂浮物体。漂浮物体940a和940b重量轻，体积大， 以便于使得生长袋900漂浮。在一个实施方案中，漂浮物体940a和 940b可由可降解材料制成，例如，该材料可溶解在水体220中，或者 由生物可分解的纤维材料制成，诸如织物材料，该织物材料诸如例如 粗麻布或淀粉，从而如上所述保护环境。在一个实施方案中，漂浮物 体940a和940b可以是气囊。在一个实施方案中，多个生长袋900可 系在一起，以在水面形成漂浮的生长环境。

图6A图解了能用来按照图7中所图示的以及下文所描述的方法 2000将图5的生长袋900种植到图2A所图示的以及上文所描述的水 体220的底部180的沉积物层中的种植系统1000。用作说明地，种植 系统1000可包括诸如船之类的支撑平台1005、生长袋900、输送爬犁 1040、生长袋泵1010、生长袋贮存器1015、生长袋门1020以及传送 管1025。生长袋900种植爬犁1040包括定位管1030，该定位管1030 通过可延长的肘管B₃可操作地连接到斜条1050，该斜条1050可将定 位管1030沿着爬犁1040的纵轴，沿着与爬犁1040的纵轴垂直的轴和 /或在箭头1045的方向上与导沟1034对准。

图6B图解了图6A的种植爬犁1040的仰视图。图6A的种植系统 1000的运行可参考图7和图9在下文中描述。

图7图解了根据本发明的实施方案用于运行图6A的装置的方法 2000的流程图。参考图6A、6B和7，在方法2000的步骤2100中，种 植爬犁1040可以可操作地连接到前犁1042和后犁1044。在方法2000 的步骤2200中，整个种植系统1000可连接到船1005，使得当船前进 时，种植爬犁1040沿着图2A中所图示的以及上文所描述的水体220 的底部180破浪而行，建立种植沟渠1033。在步骤2250中，利用定 位传感器3210和压力机活塞3220，生长袋900可插入到土壤中，诸 如沉积物1070中，如图6A中所图示以及上文所描述。替代地，生长 袋900可插入到水体边缘的土壤中或插入到邻近水体的海岸线上的土 壤中。下文中，图9在种植爬犁1040的分解正视图中图示了定位传感 器3210和压力机活塞3220。在步骤2300中，当种植爬犁1040在沉 积物层1070上破浪而行时，后犁1044将沉积物质移进沟渠1033中。 在步骤2250中，在B₁处可操作地连接到平台1005，在B₂处可操作地 连接到竖条1055的斜条1050可提供在爬犁1040的x、y和z轴上的 对准，其中x轴和y轴可以是爬犁1040的同一平面上的纵轴和横轴， 而z轴是垂直于x、y平面的轴。在方法2000的步骤2300中，可利用 后犁移动诸如沉积物1070之类的土壤以填充沟渠1033并覆盖生长袋 900，由此布置生长袋900以供生长。

在一个实施方案中，当船1005以箭头1032的方向前进时，门1020 可周期性地打开。因此，在由泵1010所产生的压力下，任何时候打开 门1020，一个或多个生长袋900可被推进传送管1025中，经过定位 管1030，然后经过口1034进入图2A中所图示的以及上文所描述的水 体220的底部180的土壤(即，沉积物层1070)中。在一个实施方案 中，传送管1025可具有弹性，使得当可紧紧地连接到定位管1030的 种植爬犁1040在水体220的底部180，诸如河底上破浪而行时，贮存 器1015和定位管1030的相对位置可以改变。

在一个实施方案中，当种植爬犁1040在沉积物表面1065上滑行 时，犁1042和1044可在沉积物层1070中拖曳而行。前犁1042穿过 沉积物质猛冲并沿着其路径形成沟渠1033。后犁1044跟在前犁1042 后面移动，将由前犁1042所移位的沉积物质移回到沟渠1033中。因 此，每当生长袋900通过口1034离开定位管1030时，生长袋900可 种植在前犁1042挖掘的沟渠1033中。然后，后犁1044利用沉积物质 填充沟渠1033，在处理中将生长袋900掩埋在沟渠1033中。

在一个实施方案中，前犁1042比后犁1044更深地延伸到沉积物 层1070中。因此，当生长袋900可下落到由前犁1042所形成的沟渠 1033的底部时，生长袋900可低于后犁1044的摇杆，使得后犁1044 能更方便地将生长袋900掩埋到沟渠1033中。

如果期望将种植爬犁1040向上移动一个坡度，那么竖条1055可 由液压泵1060拉起，以使得可操作地连接到船1005的斜条1050能够 绕轴B₁转动。因此，种植爬犁1040可向上滑行。竖条1055在滑行管 1060中滑行，该滑行管1060可被可操作地连接到船1005，该竖条1055 提供力量以移动种植爬犁1040，如在破浪而行时，沿着诸如沉积物 1070之类的水体的底部的土壤移动。

类似地，如果期望将种植爬犁1040向下移动一个坡度，那么斜条 1050可由液压泵1060和竖条1055降下，以便使斜条1050能够绕轴 B₁转动。替代地，竖条1055可由弹簧加载机构推下以在斜条1050上 施加向下力。因此，种植爬犁1040可以向下滑行。

在一个实施方案中，GPS(全球定位系统)1075可以和种植系统 1000一起使用，以便于确保结构900可以被种植在图2A中所图示的 以及上文所描述的水体220的底部180，诸如河底的预期的位置。换 句话说，GPS1075的使用有助于种植系统1000的操作员记住已经种植 上生长袋900的河底的位置。因此，利用种植系统1000通过植入结构 900可复活河底的预定区域。

在一个实施方案中，声纳设备1080可与种植系统1000一起使用， 以帮助种植系统1000的操作员识别图2A中所图示的以及上文所描述 的水体220的底部180，诸如河底的障碍。因此，操作员可操纵种植 爬犁1040绕过水体220的底部180上的障碍(例如，岩石、岩屑等)， 以便于避免损坏种植爬犁1040。

在上述的实施方案中，斜条1050可直接连接到定位管1030。替 代地，斜条1050可直接连接到种植爬犁1040。

图8a-c图解了根据本发明的实施方案的图1的容器(或容器)110 的俯视图，容器110包括顶板110e和四个邻接的侧板110a、110b、 110c和110d，该四个侧板分别连接到四个幕墙板810、820、830和 840。在一个实施方案中，四个幕墙板810、820、830和840中的每一 个可连接到一对液压压力机，该液压压力机又可连接到容器110。更 具体而言，幕墙板810可连接到压力机810a和810b。幕墙板820可 连接到压力机820a和820b。幕墙板830可连接到压力机830a和830b。 幕墙板840可连接到压力机840a和840b。

图8a-c图解了根据本发明的实施方案图的图8a-c的容器110和 幕墙板810、820、830和840的立体图。幕墙板810可通过单平面连 接器810e和活塞810c连接到液压压力机810a。活塞810c可以在压 力机810a内滑进及滑出。单平面连接器810e可紧紧地连接到活塞 810c的一端。因此，当活塞810c在压力机810a内向上及向下移动时， 单平面连接器810e仅可向上及向下移动。

类似地，幕墙板810可通过单平面连接器810f和活塞810d连接 到液压压力机810b。活塞810d可以在压力机810b内滑进及滑出。单 平面连接器810f可紧紧地连接到活塞810d的一端。因此，当活塞810d 在压力机810b内向上及向下移动时，单平面连接器810f仅可向上及 向下移动。

在一个实施方案中，单平面连接器810e和810f中的每一个仅使 幕墙板810能够在与容器110的侧板110a平行的平面内绕其转动。因 此，通过调整活塞810c和810d，幕墙板810可被拉起、降下以及绕 着平行于容器110的侧板110a的平面转动。在一个实施方案中，其它 三个幕墙板820、830和840可以类似的方式连接到容器110。

在一个实施方案中，幕墙板810的长度可比其邻接的容器110的 侧板110a的长度长。类似地，幕墙板820的长度可比其邻接的容器 110的侧板110b(图8a-c)的长度长。然而，幕墙板830和840可分 别具有和它们邻接的容器110的侧板110c和110d相等的长度。

图8a-c图解了使用幕墙板810、820、830和840分别来加长侧板 110a、110b、110c和110d。在一个实施方案中，容器110可下降到水 体中，但是其顶板110e可保持在水面860的上方。然后，四个幕墙板 810、820、830和840可一直下降，直到它们与水体的底部接触，使 得容器110以及幕墙板810、820、830和840与水体的底部一起在容 器110内部形成密闭空间。换句话说，四个幕墙板810、820、830和 840分别起到了加长容器110的侧板110a、110b、110c和110d的作 用。

在一个实施方案中，容器110可定位在水体中，使得其顶板110e 或被水体浸没，或未被水体浸没，并与水体的水面860平行，使得容 器110下面水体的底部850的倾斜方向是从幕墙板830向幕墙板840 倾斜。平面的倾斜方向可定义成当球在重力作用下在平面上自由滚动 时其运动的方向。然后，两个幕墙板830和840可一直竖直下降，直 到它们完全与水体的底部850接触。两个幕墙板810和820中的每一 个可一直竖直下降并在平行于其邻接的侧板110a或110b的平面内顺 时针转动，直到其完全与水体的底部850接触。如图8a-c中所示，由 于幕墙板810和820的长度分别长于侧板110a和110b，所以幕墙板 810和820可转动而与底部完全接触而不在容器110的侧上开口。

在一个实施方案中，压力机810a和810b的每一个可在平行于侧 板110a的平面内绕着紧紧连附到容器110的点转动。因此，可通过同 时转动压力机810a和810b来水平移动幕墙板810。这进一步增加了 幕墙板810移动的灵活性。

类似地，在一个实施方案中，压力机820a和820b的每一个可在 平行于侧板110b的平面内绕着紧紧连附到容器110的点转动。因此， 可通过同时转动压力机820a和820b来水平移动幕墙板820。这进一 步增加了幕墙板820移动的灵活性。

在上述的实施方案中，与幕墙板830相关联的连接器830a和830b 以及与幕墙板840相关联的连接器840a和840b可以是单平面类型。 替代地，这些连接器830a、830b、840a和840b可以省略。在此情况 下，幕墙板830可以焊接到活塞830a和830b上，而幕墙板840可以 焊接到活塞840a和840b上。

在一个实施方案中，幕墙板810、820、830和840以及相关部件 (连接器、压力机和活塞)可由不锈钢材料制成。它们的尺寸可以足 够用来经受住施加到它们上的预计的最大的力。

图9图示了图6A中所图示的以及上文相关文字中所描述的种植爬 犁1040的分解视图，图解了定位传感器3210和压力机活塞3220，其 中定位传感器3210可以操作性地连接到压力机活塞3220。定位传感 器3210可用来将压力机活塞3220与至少一个生长袋沟1034对准，其 中定位传感器3210可被放置在压力机活塞3220的尖端上而压力机活 塞3220可以手动控制或计算机控制。压力机活塞3220可在定位管 1030内滑行，其中定位管1030可由操作员手动定位，或处于自动方 式，由计算机定位在沿着种植爬犁1040的xyz坐标的任何地方。定位 传感器3210可用于将压力机活塞3220与生长袋900沟1034对准。对 准压力机活塞3220的目的可以是物理而直接地驱动生长袋900通过沟 1034，将生长袋900插入到沟渠1033中，如图6A中所图示的以及在 此所描述的，该沟渠1033可由前犁1042沿着箭头1032的方向在水体 1037的底部1065的土壤中，诸如在沉积物1070中移动而形成。替代 地，压力机活塞3220可用来物理而直接地将生长袋900插入到土壤中， 该土壤在诸如河之类的水体1037旁边的岸上或在水体1037和岸的边 缘上。根据图7中所图示的以及上文所描述的方法2000的步骤2250， 可将定位传感器3210和压力机活塞3220与至少一个生长袋导沟1034 对准。

图10图示了上料卷种植系统(BR种植系统)3000，该系统3000 包括：平台或船3095、上料卷3030、控制器3010、支撑系统3050以 及压力机活塞3020。控制器3010可以是计算机，其中该计算机可以 可操作地连接到压力机活塞3020的定位传感器3015，诸如图9中所 图示的以及上文所描述的定位传感器3210，该定位传感器用来沿着箭 头3160的方向对准压力机活塞3020的轨道，以驱动桩3080进入上料 卷3030中的指定位置3070以及土壤3130中的指定位置3140中。替 代地，控制器3010可由手动控制，其中定位传感器3015，诸如图9 中所图示的以及上文所描述的定位传感器3210，可向操作员提供压力 机活塞3020与上料卷3030对准的可视图像。上料卷3030可包括至少 一个生长袋3110，该生长袋3110加入在诸如用来容纳图5中所图示 的以及上文所描述的生长袋900的粗麻布或其它生物可降解材料之类 的材料中。上料卷3030可以是任意合适的尺寸，诸如长度约从1英尺 到约1000英尺，宽度约从6英寸到约10英尺。生长袋3110可以是任 意合适的尺寸，诸如直径约从1英寸到12英寸。生长袋3110可容纳 植物(例如，插条、根、块茎、种子等)、营养物和用来加速植物在 温室生长条件下生长而避免由自然力引起的新生长的土壤生物(未示 出)。下文中，块茎可以是植物的茎，该植物在该块茎的微尺度叶子 的叶腋处具有芽或芽眼，其中该芽或芽眼可长成新植物。在一些实施 方案中，生长袋3110可以是带有外壁的“自给式生长袋”，该外壁可 容纳自给式物质，诸如，诸如肥料、矿物、载体之类的充足营养物， 诸如即使植物放置在之前贫瘠和荒芜的苗床上时用于植物生长的围绕 初期植物根部的土壤，该苗床诸如例如荒芜的河床，该苗床因为缺乏 维持或加速植物生长所需要的营养物和载体而荒芜。以如针对生长袋 780和900所描述的相同的方式，上料卷3030可为生长袋3110提供 诸如硝酸盐和磷酸盐之类包含肥料的营养物，以便于在生长袋插入土 壤中后可接受营养。

桩和生长袋输送系统3050通过连接带缆3092在位置3093处固定 到平台或船3095。连接带缆3092可以是诸如索或塑料之类的弹性材 料或诸如金属带的刚性材料。桩和生长袋输送系统3050可包括桩源 3090、桩输送管3100以及上料卷导向系统3060，其中桩3090可沿着 箭头3150的方向移进由箭头3160的方向指定的压力机活塞3020的轨 道中，而上料卷导向系统3060引导上料卷3030的铺设，使得上料卷 3030可在箭头3160的方向上穿过压力机活塞3020的轨道。桩3090 和3080可由木头、塑料、诸如塑料和橡胶之类的合成物或金属制成， 并且可以是带有尖端的椭圆形(oblong)以便于进入土壤中。替代地， 桩可以是任意的合适的立体几何外形，以用来在位置3070处穿透上料 卷3030并在位置3140处将上料卷固定于土壤中。上料卷导向系统 3060可以是包括槽的轮，上料卷在该槽上滑行，或者可以是用来引导 上料卷3030的任意合适的机械装置。

压力机活塞3020可以是液压驱动或弹簧驱动，并可包括用来对准 压力机活塞3020的定位传感器3015和定位管3040，使得由箭头3160 的方向指定的压力机活塞3020的轨道可驱动桩3080进入上料卷3030 中的指定位置3070以及土壤3130中的指定位置3140。在图11中所 图示的以及下文所描述的用于种植的方法4000的方法4100中，控制 器3010可接收来自定位传感器3015的反馈来对准压力机活塞3020 的轨道，以驱动桩3080进入上料卷3030中的指定位置3070以及土壤 3130中的指定位置3140。替代地，控制器3010可以手动控制，其中 诸如图9中所图示的以及上文所描述的定位传感器3210之类的定位传 感器3015可提供压力机活塞3020的对准的可视化图像，使得操作员 可对准压力机活塞3020轨道，以驱动桩3080进入上料卷3030中的指 定位置3070以及土壤3130中的指定位置3140。支撑杆3170可以可 操作地连接到定位管3040和卷导向系统3060，使得在箭头3160方向 上保持不变的压力机活塞3020的轨道，即使供应上料卷3030的速度 增加，从而对供应上料卷3030的抵抗力可形成垂直于箭头3160方向 的力。

图11图示了利用图10和上文中所图示的以及在此所描述的上料 卷种植系统(BR种植系统)3000种植的方法4000。在方法4000的步 骤4100中，可配备桩和生长袋输送系统3050，其中桩和生长袋输送 系统3050可包括桩源3090、桩输送管3100、压力机活塞3020以及上 料卷导向系统3060，其中压力机活塞3020具有箭头3160方向的轨道， 而上料卷导向系统3060引导上料卷3030铺设到水体3120的底部3130 上，诸如土壤或沉积物上，使得上料卷3030可在箭头3160的方向上 穿过压力机活塞3020的轨道，从而通过压力机活塞3020可将桩3080 打入上料卷3030中以及水体3130的底部。在方法4000的步骤4200 中，可为桩和生长袋输送系统3050配备上料卷3030，其中上料卷3030 可包括至少一个生长袋3110。在步骤4200中，上料卷3030可被传送 到预装入了至少一个生长袋3110的种植地点，或可被传送到空壳的种 植地点，在需要时该空壳的种植地点可装入至少一个生长袋3110。BR 种植系统3000的上料卷3030可从支撑系统3050解下而往下打桩到深 水或浅水中的水体3120的底部3130，诸如沉积物的合适位置中。替 代地，上料卷3030可往下打桩到河堤、湖或河的岸或水体3120的边 缘上。支撑系统3050可固定在驳船或船上，以用来将上料卷3030铺 设到深水或浅水中的水体3120的土壤底部3130，诸如沉积物中。替 代地，支撑系统3050可固定在卡车、履带式牵引装置、挖掘机等或船 上，以用来将上料卷3030铺设到水体3120的底部3130，诸如河堤的 土壤、湖或河的岸或水体3120的边缘上。

图12图示了装置100或200的纵向横截面图，图解了上文图2A 中所图示的附件248”的分解图，其中附件248”可以是凹槽过滤器。可 以是凹槽过滤器的附件248”可包括孔260、具有至少一个隆起部分263 和至少一个凹部259的凹槽表面265以及至少一个沟267，其中至少 一个沟267可从至少一个凹部259中的凹槽表面265延伸到附件248” 的孔260中。如上文图2A中所图示，可以是凹槽过滤器的附件248” 可以在口248’处操作性地连接到至少一个管248。下文中，“操作性 地连接”是指附件248”的孔260可与至少一个管248的口248’邻接， 使得物质，诸如混合物252’中的受污染的水和悬浮受污染的沉积物， 如图2A和2B所图示的以及上文所描述的，可从容器210的内部252 穿过附件248”的至少一个沟267沿着箭头177的方向进入至少一个管 248中。替代地，可以是凹槽过滤器的附件248”可以操作性地连接到 图2A中所图示的装置200的至少一个管245a、245b或245c，或可以 操作性地连接到图1中所图示的装置100的至少一个管145a’、145b’ 或145c’。附件248”，诸如凹槽过滤器，可以由塑料、橡胶、诸如塑 料和橡胶之类的合成物、金属制成，其中金属可以是铜、黄铜、不锈 钢或碳钢。凹槽表面265的至少一个隆起部分263可以是尖端或圆头 形状。

图13图示了可以是凹槽过滤器的附件248”的横向横截面图。图 13中，凹槽表面265的相邻隆起部分263之间沿着箭头269方向上的 长度可约从1英寸到约3英寸。在一个实施方案中，至少一个沟267 可具有约从0.002mm到约0.006mm的直径，而凹槽表面的相邻尖端261 之间沿着箭头177方向上的长度可约从0.002mm到约0.006mm。在另 一个实施方案中，至少一个沟267可具有约从0.006mm到约0.02mm 的直径，而凹槽表面的相邻尖端261之间沿着箭头177方向上的长度 可约从0.006mm到约0.02mm。在另一个实施方案中，至少一个沟267 可具有约从0.02mm到约0.063mm的直径，而凹槽表面的相邻尖端261 之间沿着箭头177方向上的长度可约从0.02mm到约0.063mm。在至少 一个尖端263和261之间的凹槽表面265可以是光滑线状表面，或者 替代地凹槽表面265可以是粗糙的或不均匀的。相邻尖端261可与沿 着至少一个沟267的直径的相对尖端对准或重合。可以是凹槽过滤器 的附件248”的目的可以是清除或过滤出直径大于附件248”的凹槽表 面265的相邻尖端263之间的长度的固体。在一个实施方案中，可以 是凹槽过滤器的附件248”可以清除或过滤出混合物252’中的固体物 质，由此阻止固体进入至少一个沟267和至少一个管248，该固体诸 如是已经由受污染的物质，诸如容器210的内部252中的混合物252’ 中的受污染的沉积物所携带的岩石或其它不能溶解的固体岩屑。已经 发现，至少一个沟267可由直径大于该至少一个沟267的固体堵塞或 阻塞，而利用凹部259来筛选这些固体，使得当固体接近至少一个沟 267时，在箭头177的平面内，共面的相对的尖端之间的长度变短。

图14图示了装置200的纵向横截面图，图解了当附件248”可以 是粗过滤器时的附件248”的分解图。附件248”，诸如图14中所图示 的粗过滤器，包括过滤器元件258，其中过滤器元件258可包括筛子 259和筛子259中的至少一个筛眼256，其中至少一个筛眼256可具有 约从1/8英寸到约1英寸的直径。至少一个筛眼256可以是圆形、正 方形、矩形或任意合适的多边形。可以是粗过滤器的装置248”的至少 一个筛眼256可以是一排直径约从1/8英寸到约1英寸的孔。过滤器 元件258可以是图14中的圆锥的外形，或替代地，过滤器元件258可 以是球、立方体、金字塔形或多面体的任意立体几何外形。过滤器元 件258可以是诸如片状金属、塑料之类的任意合适的固体物质，其中 片状金属可以是铜、锌、不锈钢或碳钢，或不能透水、不透沉积物或 诸如水体220中的岩石或小鹅卵石之类的固体物体的任意片状金属。

在图14中，可以是粗过滤器的附件248”如上文图2A中所图示的， 可以在口248’处操作性地连接到至少一个管248。下文中，“操作性 地连接”是指附件248”的孔258可与至少一个管248的口248’邻接， 使得物质，诸如混合物252’中的受污染的水和悬浮的受污染的沉积物， 如图2A和2B所图示的以及上文所描述的，可从容器210的内部252 穿过装置248”的至少一个筛眼256沿着箭头177的方向进入至少一个 管248中。

参考图2A和2B，以及图12-14，可以发现，如上文图2A和2B所 图示的，当装置200的附件248”是凹槽过滤器或粗过滤器时，水体220 中的物质或固体，诸如混合物252’中悬浮的沉积物，可以堵塞或阻塞 附件248”的至少一个沟267或至少一个筛眼256。参考图13，已经发 现，当附件248”可以是粗过滤器时，堵塞物或阻塞物可以通过抽吸， 例如利用泵380抽吸混合物252’，从附件248”的至少一个沟267中清 除，使得“开环或闭环”管道系统188中的混合物252’，沿着图13中 所图示的箭头254的方向穿过附件248”的至少一个沟267而被驱出。 参考图14，已经发现，当附件248”可以是凹槽过滤器时，堵塞物或阻 塞物可以通过抽吸，例如利用泵380抽吸混合物252’，从附件248”的 至少一个筛眼256中清除，使得“开环或闭环”管道系统188中的混 合物252’，沿着图14中所图示的箭头251的方向穿过附件248”的至 少一个筛眼256而被驱出。替代地，当附件248”可以是凹槽过滤器或 粗过滤器时，超声发生器可以操作性地连接到附件248”，以提供超声 振动脉冲来从附件248”的至少一个沟267或至少一个筛眼256中清除 堵塞物或阻塞物。

图15图示了用于自动运行装置100和200的方法800的总的流程 图，其中阀、搅动器、观察设备、诸如GPS之类的映射坐标确定设备 以及声纳设备可被远程计算机控制，诸如通过在装置100和200的管 道系统45和188中的打开和关闭位置上远程放置阀。术语“输入和正 输入”被定义为通过向连接到，如下文图16所图示的以及在此所描述 的计算机400的键盘键入(或移动或点击指示设备)，该计算机400 适于在屏幕上显示输入的信息。方法800包括：步骤810，其中操作 员输入位置的映射坐标和清除的深度，在该位置处的受污染的物质已 经被指定为要清除；步骤820，利用计算机400来控制装置100和200， 包括控制装置100和200的阀、搅动器、观察设备、诸如GPS之类的 映射坐标确定设备以及声纳设备，其中计算机400计算用于控制的搅 动器、观察设备、映射坐标确定设备的运行参数；以及步骤830，其 中装置100和200清除受污染的物质。

通常，在此所描述的关于清除图3A、3B以及10中所图解的以及 上文所描述的受污染的物质的方法800可由通用计算机400实施，并 且该方法可由通用计算机400在可移动介质或硬介质上编码成一系列 的指令以供使用。图16图示了用于实施本发明的通用计算机400的示 意性框图。在图16中，计算机系统400具有至少一个微处理器或中央 处理单元(CPU)405。CPU405通过系统总线410与随机访问存储器 (RAM)415、只读存储器(ROM)420、输入/输出(I/O)适配器425、 用户接口适配器440、端口适配器455和显示器适配器465互连，其 中输入/输出(I/O)适配器425用来连接可移动数据和/或程序存储设 备430以及海量数据和/或程序存储设备435，用户接口适配器440用 来连接键盘445和鼠标450，端口适配器455用来连接数据端口460， 显示适配器465用来连接显示设备470。

ROM420包括计算机系统400的基本操作系统。操作系统可替代 地驻留在RAM415中或本领域已知的任何其它地方。可移动数据和/ 或程序存储设备430的例子包括诸如软盘和磁带机之类的磁介质，和 诸如CD ROM驱动器之类的光介质。海量数据和/或程序存储设备435 的例子包括硬盘驱动器以及诸如闪存之类的非易失性存储器。除了键 盘445和鼠标450之外，其它用户输入设备，诸如轨迹球、数据输入 板、压力垫、麦克风、光笔和位置检测屏幕显示器，可连接到用户接 口440。显示设备的例子包括阴极射线管(CRT)和液晶显示器(LCD)。

本领域的技术人员可创建带有合适的应用接口的计算机程序，并 将该计算机程序保存在系统或数据和/或程序存储设备上以简化本发 明的实施。在运行中，用来运行本发明的计算机程序的信息或由计算 机程序所创建的信息被加载在合适的可移动数据和/或程序存储设备 430上，通过数据端口460输入或利用键盘445键入。在第一实施例 中，系统总线410的输出可分别控制图1、2A和2B的装置100和200 以及图3A和3B的方法600和700，使得当PCB污染的沉积物可被处 理并且沉积物的悬浮速度和混浊度可以控制时，用来容纳和隔离PCB 污染的沉积物。在第二实施例中，系统总线410的输出可控制装置100 和200，使装置100和200能够从水体中的容纳地点取样、观察、声 纳探测、监控、分离、测试、处理、注射、清除或取代受污染的物质。

本发明可分别提供例如图1、2A和2B的装置100和200的结构以 及图3A和3B的方法600和700，当PCB污染的沉积物可被处理并且 沉积物的悬浮速度和混浊度可以控制时，用来容纳和隔离PCB污染的 沉积物。装置100和200能够从水体中的容纳地点取样、观察、声纳 探测、监控、分离、测试、处理、注射、清除或取代受污染的物质。 敞面容器110和210与底部物质形成易密封的/可拆卸的贮存器，然后 利用“搅动器”在贮存器内悬浮受污染的物质，诸如粉砂和污泥，并 利用出口，通过该出口物质和水的混合物可从贮存器中抽出来以供化 学分离和监控和/或处理。大多数PCB驻留在河底的沉积物层的上部6 英寸中。然而，在污染集中地点，PCB可存在于25英寸的深度中。“搅 动器”可以是变速叶轮、搅拌器和喷嘴，用来在变速压力下引导水流 或气流。贮存器、搅动器、叶轮、搅拌器和喷嘴可以是混合材料，例 如：碳钢、铝、不锈钢、橡胶、塑料或合成物。

全球定位设备(GPD)可用来确定容器110和210的位置。同样， 开环或闭环管道系统188可包括“正反向”泵380，该泵用来当可拆 卸的密封183阻止受污染的物质进入容器110或210时，从附件248”、 图1中所图示的装置100的管道系统45以及上文图2A中所图示的装 置200的管道系统188中清除受污染的物质，诸如粉砂或污泥物质。 图2B中所图示的监控采样地点310a，可包括对化学物和已知或未知 的元素进行测试。处理可包括利用添加剂、还原剂、催化剂、微生物、 稳定剂、粘合剂、带电粒子、气体或已知或未知的元素。一旦经过处 理，“净化的、分离物质”可通过图2A中所图示的开环或闭环管道系 统188或图1中所图示的闭环系统45返回。装置100和200能够利用 连续监控来清除“合适的位置”的受污染的物质，并且能够使受污染 的物质最小限度地暴露到环境中。

装置100和200与利用“敞口”铲斗的传统挖掘方法相比具有以 下优点。首先，装置100和200可具有多种用途，诸如例如，从河床 内的容纳地点取样、观察、声纳探测、监控、分离、测试、处理、注 射、清除或取代受污染的物质。第二，污染物容器区域内的“开环或 闭环”管道系统188可用来促进并控制物质悬浮速度(混浊度)以及 含有河床物质的深度。搅动器可以是变速叶轮125a和125b、搅拌器 127或喷嘴135a、135b、135c、135d，当其被推进诸如沉积物270， 例如粉砂和污泥介质之类的受污染的物质中时，其可适用于上升或下 降以到达受控深度。第三，装置100和200可以是多个“闭环”或“开 环”管道系统45和188，该管道系统使封闭的液体从容器110和210 中循环出来并再回到容器110和210中，使选择处理或过滤步骤成为 可能。第四，对容纳沉积物78和270，例如粉砂和污泥介质的测试和 处理可在容器110和210中的合适的位置完成，而不必将容纳沉积物 78和270，例如粉砂和污泥介质从容器110和210中移出。第五，通 过颠倒过程，由于清除所留下的空间可由一定数量的净化的或新的充 填物质，诸如植物生命和有机体等填满。

利用装置100和200可看到的直接好处是关于在泥线下安静的不 分昼夜的整年操作的工作，对河流、水上运输以及公共供水影响降到 了最低，改善了公共卫生，改善了河、鱼类和野生动植物、食物链的 生态学，改进的农业应用系统，改进的传送和娱乐系统等。利用本发 明的装置100和200可实现若干目标：(1)降低吃鱼的人患癌症的风 险以及患非癌症的其它疾病的风险，(2)降低对鱼类和野生动植物的 风险，(3)减少河水中的沉积物中高于水质量标准的PCB含量，(4) 减少沉积物中PCB的量(大量)，该PCB可能由鱼类或野生动植物消 耗，以及(5)停止PCB长期向河下面运动。

本发明的装置的一个成功之处在于，例如图1、2A和2B的装置 100和200以及图3A和3B的方法600和700，可分别由最少量的物质 (大岩石、石头等)测量，该物质可被收集和/或被处理以传送到处理 地点。本发明的装置的第二个成功之处在于，例如图1、2A和2B的装 置100和200以及图3A和3B的方法600和700，可分别能将受污染 的物质作为目标以供清除，使得基本上按重量计100％的受污染的物质 可被清除。

环境好处可在于，诸如河沉积物之类的受污染的物质的受控清除 阻止了受污染的物质的下游移动，如果不清除该受污染的物质，这些 受污染的物质向下游移动。本发明可提供经济好处，该好处以返回水 体诸如哈得孙(Hudson)河以供再次安全使用的形式提供。

本发明的装置的能量的好处在于，例如图1、2A和2B的装置100 和200以及图3A和3B的方法600和700，可预期地分别通过大量缩 短处理过程的长度，来削减用于PCB清除和处理的能量消耗。通过新 颖的容纳挖掘方法(即，在容器210内)，通过控制混浊度以及再悬 浮所释放的下游，可提供环境保护。经济好处可从缩短的、更安全的、 更有效的过程得到，该过程使得经济体能很快重新利用水体，诸如哈 得孙河。可恢复整个纽约州、全美国以及世界上所有发展中国家中的 任意水体中的受污染的沉积物，该市场潜力是无限的。

本发明还可提供装置以有效而经济的方式再生植物生命以及将植 物生命安置在水体中，诸如河中。

根据本发明的实施方案，可选择植物生命，使得它能够共同生长 并在空地点再繁殖。可引导对各种生物环境可以需要的营养物和袋进 行研究。绿色植物能量帮助系统(即，图5的生长袋900)，下文称 为绿豆荚(GREEN PEAS)，可以是生物可降解的袋，其中装满植物(例 如，插条、根、块茎、种子等)、营养物、土壤和在受控的时间段上 加速植物在温室生长条件下生长而避免由自然力引起的新生长所必须 的有机体，以帮助植物加速生长。绿豆荚可预包装圆形的高能生长荚 有助于方便放置。该形状使绿豆荚能够通过专用的管道系统吸进土壤 中，当绿豆荚在河底时，绿豆荚可低于或高于水线用于土壤侵蚀控制。 该绿豆荚还可以没有顶部或底部，使生长能够是360度的，因此自己 可以找到“顶端”。当绿豆荚在水培农业中时，绿豆荚还应该被加重 以便下沉或充气以便漂浮。绿豆荚可装满土壤和重新启动受损的生态 系统所必须的水有机体，该受损的生态环境诸如褐色田野地点、矿渣 场、泄水池塘、泻湖、火灾地点和海港。

本方案的好处在于：河流，改善了公共卫生，改善了水体的生态 学，诸如为鱼类和野生动植物提供了更健康的环境，从食物链消除了 PCB和其它有毒的化学物，改善了公用供水的纯度，清除了来自由农 业系统而产生的水体的废弃物，诸如肥料的使用，以及改善了水体娱 乐的条件，诸如游泳。财政好处可以是无限的商业和公共应用。

本发明是优秀的，因为直接种植过程利用绿豆荚(GREEN PEAS) 补种河床。取代受控数量的物质可以比现今所用的通用过程效率更高， 成本更低。能量和经济好处可基于与在缺乏生活环境的河底补种的有 效方式相关联的节省。直接种植过程以补种河床并取代受控数量的干 净物质(12”如USEPA所需要的)，与将土壤物质转移或蚌式挖取到流 动的河中的通用方法相比，节省了大量的新土壤物质，在土壤物质不 均衡地沉积到底部时，流动的河水利用水流携带了这些土壤物质。通 过计算种植生物环境植被并恢复生态功能所花费的时间，可以估计对 鱼类、水禽、两栖类以及水生动物的环境好处。

利用绿豆荚过程，富有营养物能量的荚将促使植物在种植到河床 之前开始快速生长。通过机械方法可将绿豆荚放置到河床的土壤下面， 已经能提供根区域支撑系统。这与通用的实施不同，通用的实施是利 用落到合适位置技术，利用该技术的植物生命可被河流冲走。

作为本发明好处的概括，本发明保护了净化操作地点周围的生命 的质量。装置100和200的操作产生很小的噪音，不制造污染并且不 生成臭味。这样的好处将非常受到公众的赞赏和欢迎。

然而在此已经描述的具体的实施方案是出于举例说明的目的，许 多修改和变体将对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，所附 权利要求意旨包括所有这些属于本发明的真正精神和范围的修改和变 体。