一种智慧型开放空间大气修复方法

摘要

本发明涉及生态修复技术领域，具体涉及一种智慧型开放空间大气修复方法，包括如下步骤：a、选择一块面积为1000m

说明书

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，具体涉及一种智慧型开放空间大气修复方法。

背景技术

对开放空间大气污染的治理，严格来说还没有针对性的修复方法，仅仅依靠植物、微生物、水体和土壤等自然吸收分解。而对于室内空气净化，目前已经开发出一些卓有成效的控制技术，如广泛采用吸附法、过虑法、喷淋吸收法等，近年来形成的新控制技术有催化分解法、臭氧分解法、等离子体分解法等，相应的净化设备有吸附床、固定床、流化床、催化床、超重力床、旋转床以及撞击流等床层形式。上述方法和床层各有优点，分别适合不同场合空气处理，但这些方法均存在以下缺陷：空气净化技术或装置普遍功能单一，未能互相取长补短做整合，因此未能发挥最佳净化效果，具体表现为：

1、常规的活性炭吸附技术阻力大压降高，特别是在液相吸收吸附过程阻力更大，吸附剂易饱和，更换或再生频繁，运行费用高；暂时未见可用于大气修复；

2、等离子、紫外催化分解、臭氧分解设备工作过程会产生臭氧，尽管对分解污染物有帮助，但没有消除其产生的臭氧的措施，反令空气污染加剧，无催化剂或采用功能单一的催化剂，影响处理效果，几乎不具有大气修复的可行性；

3、吸收法因气液接触效果影响对空气处理效率还不够理想，仅能除去空气中部分污染物和颗粒物，对于PM2.5以下超细颗粒物去除效果差，存在工艺复杂、投资、运行费用大等问题，因此往往只限用于恶劣空气的应急喷淋净化；

4、常规植物净化速度慢，如用有超同化的功能的植物虽可增强净化效果，但对付恶劣空气无明显效果。至于微生物净化大气多见于废气处理，对于开发空间微生物净化空气污染的研究和产品则更是凤毛麟角。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种广泛适用的、能处理多种污染成分的智慧型开放空间大气修复方法，通过内部巧妙布置和生物、材料选择使它同时具有植物吸收、水吸收、微生物分解、催化分解等功能，实现互相取长补短，具有重大创新性的复合型、协同型技术，其整体修复效果较之任何单一治理技术都要明显提高，具有减少人工喷水施肥养护、操作简便、营造优美景观等优点。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种智慧型开放空间大气修复方法，包括如下步骤：

a、选择一块面积为1000m²以上的地块，在地块上按照外矮内高、外疏内密、多常绿少落叶的原则种植植物，先植树，后种花草和铺设草坪；

b、在地块内每隔5-8m布设高度不低于6m的喷淋管，喷淋管的顶端设置喷淋扇面角度为90-150°的喷头；

c、在地块的表面铺设具有高效吸附、催化分解空气中污染物功能的负载有催化剂的复合材料；

d、在地块的表面喷洒具有净化空气功能的生物酶制剂，以及在地块的表面种植大型真菌，完成整个大气修复工程的建设。

所述具有净化空气功能的生物酶制剂为本领域常用的生物酶制剂，如催化酶、分解酶或吸附酶等，不属于本发明的改进点。所述大型真菌为蘑菇等大型真菌。

优选的，所述步骤a中，地块为连片地块、不规则形状地块、非完全连片地块、架空层或大型楼宇的楼顶；地块由外到内分别种植花草、灌木和乔木。

优选的，所述步骤a中，种植的植物选用能高效吸收当地主要大气污染物的以土著植物为主的植物。如：在SO₂浓度偏高的地域，种植的植物选用细叶榕或竹节树。在受PM2.5、VOC和O₃污染的地域，由外到内种植吊兰、虎尾兰、竹节树和细叶榕；在交通车辆废气、装修废气以及焚烧垃圾废气影响的地域，由外到内依次种植常春藤、吊兰、虎尾兰、七里香、毛竹和细叶榕。

优选的，所述步骤b中，喷头采用细液滴喷头；喷淋水选用雨水、中水或富含C、N、P的污水，以提供植物生长所需养分，减少施肥；当采用污水喷淋时地块下面1-10m处须铺设防渗膜。

优选的，所述步骤b中，在地块内或地块外面配置面积不少于100m²的水塘，用于汇集喷淋水。

优选的，所述步骤b中，在水塘旁边设置一台以上的水泵，水泵的总流量=地块的面积*特大暴雨量/24，水泵抽取水塘的水通过水管进入各喷淋管进行喷淋；水泵所采用的电力为太阳能或风能发电；水泵的开启方式为：采用在线空气质量检测仪器检测空气的实时数据，对比设定值，自动控制水泵的开启；或者，通过物联网为外界获悉实时检测值，操作人员远程控制水泵的开关。

优选的，所述步骤c中，所述复合材料包括沸石、硅藻土、膨润土、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、海泡石和火山石中的至少一种；所述催化剂为金属无机盐和/或金属氧化物，所述金属无机盐包括Fe、Co、Mn、Mo的无机盐中的至少一种，所述金属氧化物包括Fe、Co、Mn、Mo的氧化物中的至少一种。

优选的，所述步骤c中，负载有催化剂的复合材料的铺设厚度为1-10mm。

优选的，所述步骤c中，当地块有构筑物时，在构筑物表面喷涂具有催化分解污染物功能的催化涂料。所述具有催化分解污染物功能的催化涂料为本领域常用的催化涂料，如添加有二氧化钛的涂料等，不属于本发明的改进点。

优选的，所述步骤d中，当地块有构筑物时，在构筑物表面喷涂负载具有净化空气功能的生物酶的涂料。所述负载具有净化空气功能的生物酶的涂料为本领域常用的涂料，如负载催化酶、分解酶或吸附酶的涂料等，不属于本发明的改进点。

本发明还可以种植多种经济植物，并在水塘养殖鱼虾贝类等，获得一定的经济效益。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种广泛适用的、能处理多种污染成分的智慧型开放空间大气修复方法，通过内部巧妙布置和生物、材料选择使它同时具有植物吸收、水吸收、微生物分解、催化分解等功能，实现互相取长补短，具有重大创新性的复合型、协同型技术，其整体修复效果较之任何单一治理技术都要明显提高，具有减少人工喷水施肥养护、操作简便、营造优美景观等优点。

附图说明

图1是本发明应用例1的平面布置图.

附图标记为：1—地块、2—植物、3—水塘、4—水泵、5—喷淋管。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种智慧型开放空间大气修复方法，包括如下步骤：

a、选择一块面积为1000m²的地块1，在地块1上按照外矮内高、外疏内密、多常绿少落叶的原则种植植物2，先植树，后种花草和铺设草坪；

b、在地块1内每隔5m布设高度为6m的喷淋管5，喷淋管5的顶端设置喷淋扇面角度为90°的喷头；

c、在地块1的表面铺设具有高效吸附、催化分解空气中污染物功能的负载有催化剂的复合材料；

d、在地块1的表面喷洒具有净化空气功能的生物酶制剂，以及在地块1的表面种植大型真菌，完成整个大气修复工程的建设。

所述步骤a中，地块1为连片地块；地块1由外到内分别种植花草、灌木和乔木。

所述步骤a中，种植的植物2选用能高效吸收当地主要大气污染物的以土著植物为主的植物2。如：在交通车辆废气、装修废气以及焚烧垃圾废气影响的地域，由外到内依次种植常春藤、吊兰、虎尾兰、七里香、毛竹和细叶榕。

所述步骤b中，喷头采用细液滴喷头；喷淋水选用富含C、N、P的污水，以提供植物2生长所需养分，减少施肥；当采用污水喷淋时地块1下面5m处须铺设防渗膜。

所述步骤b中，在地块1内配置面积为300m²的水塘3，用于汇集喷淋水。

所述步骤b中，在水塘3旁边设置一台水泵4，水泵4的总流量=地块1的面积*特大暴雨量/24，水泵4抽取水塘3的水通过水管进入各喷淋管5进行喷淋；水泵4所采用的电力为太阳能；水泵4的开启方式为：采用在线空气质量检测仪器检测空气的实时数据，对比设定值，自动控制水泵4的开启。

所述步骤c中，所述复合材料为沸石，所述催化剂为Mn的氧化物。

所述步骤c中，负载有催化剂的复合材料的铺设厚度为1mm。

实施例2

一种智慧型开放空间大气修复方法，包括如下步骤：

a、选择一块面积为2000m²的地块1，在地块1上按照外矮内高、外疏内密、多常绿少落叶的原则种植植物2，先植树，后种花草和铺设草坪；

b、在地块1内每隔6m布设高度不低于7m的喷淋管5，喷淋管5的顶端设置喷淋扇面角度为120°的喷头；

c、在地块1的表面铺设具有高效吸附、催化分解空气中污染物功能的负载有催化剂的复合材料；

d、在地块1的表面喷洒具有净化空气功能的生物酶制剂，以及在地块1的表面种植大型真菌，完成整个大气修复工程的建设。

所述步骤a中，地块1为不规则形状地块；地块1由外到内分别种植花草、灌木和乔木。

所述步骤a中，种植的植物2选用能高效吸收当地主要大气污染物的以土著植物为主的植物2。如在SO₂浓度偏高的地域，种植的植物2选用细叶榕或竹节树。

所述步骤b中，喷头采用细液滴喷头；喷淋水选用雨水，以提供植物2生长所需养分，减少施肥。

所述步骤b中，在地块1内配置面积为100m²的水塘3，用于汇集喷淋水。

所述步骤b中，在水塘3旁边设置两台水泵4，水泵4的总流量=地块1的面积*特大暴雨量/24，水泵4抽取水塘3的水通过水管进入各喷淋管5进行喷淋；水泵4所采用的电力为风能发电；水泵4的开启方式为：通过物联网为外界获悉实时检测值，操作人员远程控制水泵4的开关。

所述步骤c中，所述复合材料为硅藻土，所述催化剂为Co的无机盐。

所述步骤c中，负载有催化剂的复合材料的铺设厚度为5mm。

实施例3

一种智慧型开放空间大气修复方法，包括如下步骤：

a、选择一块面积为3000m²的地块1，在地块1上按照外矮内高、外疏内密、多常绿少落叶的原则种植植物2，先植树，后种花草和铺设草坪；

b、在地块1内每隔8m布设高度不低于10m的喷淋管5，喷淋管5的顶端设置喷淋扇面角度为150°的喷头；

c、在地块1的表面铺设具有高效吸附、催化分解空气中污染物功能的负载有催化剂的复合材料；

d、在地块1的表面喷洒具有净化空气功能的生物酶制剂，以及在地块1的表面种植大型真菌，完成整个大气修复工程的建设。

所述步骤a中，地块1为非完全连片地块（还可以为架空层或大型楼宇的楼顶）；地块1由外到内分别种植花草、灌木和乔木。

所述步骤a中，种植的植物2选用能高效吸收当地主要大气污染物的以土著植物为主的植物2。如：在受PM2.5、VOC和O₃污染的地域，由外到内种植吊兰、虎尾兰、竹节树和细叶榕。

所述步骤b中，喷头采用细液滴喷头；喷淋水选用中水，以提供植物2生长所需养分，减少施肥。

所述步骤b中，在地块1外面配置面积为200m²的水塘3，用于汇集喷淋水。

所述步骤b中，在水塘3旁边设置三台水泵4，水泵4的总流量=地块1的面积*特大暴雨量/24，水泵4抽取水塘3的水通过水管进入各喷淋管5进行喷淋；水泵4所采用的电力为太阳能或风能发电；水泵4的开启方式为：采用在线空气质量检测仪器检测空气的实时数据，对比设定值，自动控制水泵4的开启。

所述步骤c中，所述复合材料为膨润土（还可以为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、海泡石或火山石），所述催化剂为Fe的氧化物（还可以为Fe、Mn、Mo的无机盐或Co、Mo的氧化物）。

所述步骤c中，负载有催化剂的复合材料的铺设厚度为10mm。

实施例4

本实施例与上述实施例一的不同之处在于：所述步骤c中，当地块1有构筑物时，在构筑物表面喷涂具有催化分解污染物功能的催化涂料。

所述步骤d中，当地块1有构筑物时，在构筑物表面喷涂负载具有净化空气功能的生物酶的涂料。

应用例1

如图1所示，对东莞市某村受PM2.5、VOC和O₃污染的空气进行修复，选择100m*40m矩形空地作为地块1，由外到内种植植物2吊兰、虎尾兰、竹节树和细叶榕，地面种草和铺设负载含氧化铁催化剂的复合材料。地块1中间设置300m²的水塘3以及两台水泵4，水泵4所需的电力由太阳能发电设备提供，不足时用市电，每隔6m设置8m高的喷淋管5及可120度喷淋的细液滴喷头，上风向配小型空气质量在线检测仪，设定国标空气质量一级值为水泵4自动启动值。当超标空气通过该修复地块1时，喷淋液全面覆盖该地块1，以净化过流的污染空气。

应用例2

对东莞市受交通车辆废气、装修废气以及焚烧垃圾废气影响的某楼盘作为地块1，利用楼盘地面的公共绿化带，由外到内依次种植植物2常春藤、吊兰、虎尾兰、七里香、毛竹和细叶榕，地面种草和铺设负载含氧化铁催化剂的复合材料，各种墙体等构筑物表面喷涂光催化涂料和生物酶涂料。楼宇旁设置水塘3（喷淋水不足时利用楼盘内景观池水）、水泵4及配套机电设施，每隔5m设置7m高的喷淋管5及可90度喷淋的细液滴喷头，上风向配小型空气质量在线检测仪，设定国标空气质量一级值为水泵4自动启动值。当超标空气通过该修复地块1时喷淋液全面覆盖该绿化带，以净化过流的污染空气。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。