НОСИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫСШЕЙ ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для культивирования высших водных растений в искусственных и естественных водоемах.
Известно устройство для биологической очистки воды водоемов (1), содержащее соединенные между собой каркасы с биологической загрузкой в виде высших водных растений, при этом каркасы выполнены в виде кольцеобразных элементов, например из утилизированных автопокрышек, и установленных в их отверстия конусных емкостей с усеченной вершиной вниз, перфорированным днищем и пластинчатыми направляющими в верхней части конусных емкостей. При этом корневища высших водных растений расположены на днище конусной емкости, а стебли пропущены между пластинчатыми составляющими.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, ее неустойчивость, т.к. в случае ветрового или волнового воздействия при высокой биомассе и высоте растений оно может разрушиться или перевернуться. Кроме того, резина в условиях длительного нахождения в воде выделяет в окружающую среду различные токсические вещества, например, соединения серы. Конструкция изготавливается вручную (разрезка автопокрышек, изготовление конусной емкости и пластинчатых направляющих, их последующая сборка и соединение с помощью штырей и цепей в конструкцию).
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является, выбранное в качестве прототипа, устройство для выращивания водных растений, (2) содержащее каркас в виде решетчатого дна со стержневыми вертикальными столбиками, скрепленными в верхней части горизонтальными стержнями и поплавки. Кроме того, оно снабжено стержневой сетчатой пластинкой, которая прикреплена к горизонтальным стержням каркаса при помощи пружинных зажимов.
Недостатком известного устройства является громоздкость, сложность в сборке, а также ненадежность конструкции, т.к. при сильных механических воздействиях, например волнового и ветрового воздействия, она может разрушиться. Кроме того, высокие растения с большими биомассами, например, тростник, могут привести к опрокидыванию устройства.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение и удешевление конструкции при повышении ее устойчивости и надежности.
Технический результат - защита растений при волновом и ветровом воздействии, предохранение берега от размыва и использование для этого модульной конструкции из недорогого и экологически безвредного материала высокой прочности и многократного и многолетнего использования, создание очагов зарастания в водоемах, не имеющих растительности, а также возможность создания в нужном месте водоема зоны повышенной биологической продуктивности, которую можно регулировать по площади и в случае необходимости переносить носители на нужный участок водоема или в другой водоем, не повреждая при этом как сами растения, так и их корневую систему.
Это достигается тем, что в носителе для высшей водной растительности содержащем поверхность со сквозными отверстиями, согласно полезной модели, поверхность носителя выполнена в виде плиты из твердого пористого материала, например водоустойчивого бетона, снабженной опорами по углам, а отверстия в плите расположены в шахматном порядке и выполнены в виде конусов, расширяющихся внутрь плиты.
Расположение отверстий в носителях в шахматном порядке позволяет более полно использовать поверхность носителя, размещая на нем большее количество растений без взаимного угнетения растений, облегчает разрастание корневой системы при оптимальной плотности посадки высших водных растений.
Наличие опор создает контакт корневой системы высших водных растений с водой, что способствует поступлению питательных веществ из водной среды в корневую систему и, соответственно, лучшему укоренению и разрастанию корневой системы, которая активно участвует в очищении воды. Кроме того, опоры входят в грунт и жестко фиксируют носитель на дне водоема, придавая устойчивость конструкции.
Выполнение отверстий в плитах в виде конусов, расширяющихся внутрь плиты, увеличивает прочность ее верхней поверхности, препятствует вымыванию растущих в них растений и создает свободное пространство для роста и закрепления корневой системы и боковых побегов.
Модульность конструкции позволяет быстро и просто собирать конструкцию нужной площади и конфигурации, формировать большую полезную площадь.
Пористая поверхность носителей создает хорошую основу для разрастания низшей водной растительности (многоклеточных водорослей и перифитона), а также размещения различных гидробионтов (моллюсков, ракообразных). Это способствует дополнительному очищению воды в водоеме, а также повышению биологической продуктивности на данном участке водоема. При этом сами носители с растениями являются нерестовыми участками для многих видов рыб, а в самих растениях находят укрытие мальки.
Носители недорогие, имеют высокую прочность, долговечны, являются экологически безвредным материалом, т.к. не выделяют вредных веществ в воду.
Совокупность отличительных признаков описываемого устройства обеспечивает достижение указанного технического результата.
Сравнение прототипа с заявляемым техническим решением показало, что указанные выше признаки являются отличительными в связи, с чем заявляемое устройство соответствует критерию "новизны".
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид элемента носителя, на фиг.2 - вид носителя сверху, на фиг.3 - вид сбоку.
Носитель представляет собой прямоугольную плиту 1 с опорами 2 по углам и отверстиями 3 разного размера и различной конфигурации. Отверстия расположены в шахматном порядке на расстоянии 120-150 мм ряд от ряда и выполнены в виде конусов, расширяющихся внутрь плиты. Такое расстояние между растениями позволяет использовать всю донную поверхность без взаимного угнетения растений.
Оптимальный размер носителя 100×50×15 см, и он выполнен из высокопрочного пористого бетона, армированного двумя слоями пластиковой сетки ячеей размером 50-100 мм.
Устройство функционирует следующим образом:
Заданное количество носителей размещают в водном объекте в начале вегетационного периода. Носители размещают в местах разрушения береговой линии или там, где растительность отсутствует в результате высокой волновой активности или в зонах с повышенной концентрацией загрязняющих веществ. В отверстия носителей помещают высшую водную растительность, виды которых зависят от выбранного водоема. Пористая поверхность носителя обрастает многоклеточными водорослями, которые становятся пищей и укрытием для кормовых простейших, беспозвоночных и рыб. Вода проходит между высшими растениями, высаженными в отверстиях плит и их корневой системой. В процессе движения по всей площади конструкции вода подвергается воздействию фито, бактерио- и зоопланктона, микро - и альгофлоры перифитона, корневой массы и наземной части высших водных растений, а также многоклеточных водорослей, располагающимися на пористой поверхности носителя. При прохождении воды через растительность происходит аккумулирование на растениях взвешенных в воде частиц ила. Попутно с этим происходит извлечение из воды различных растворенных примесей. Благодаря конусной конструкции отверстий развивается хорошая корневая система, придаточные корни, а так же дополнительные побеги, которые обладают большой рабочей поглощающей поверхностью, и, следовательно, больше извлекают загрязнений из воды. Наземная и корневая части растительности, выращенной в носителе, поглощает из воды азот, фосфор, кремний, молибден, медь, разлагает фенолы и его производные, оказывает ингибирующее воздействие на сине-зеленые водоросли за счет поглощения из воды различных примесей
Такие носители в процессе вегетации создают зону высокой биологической активности, служат местом нереста для ценных видов рыб. Пористая поверхность носителя, покрытая многоклеточными водорослями, служит укрытием для мальков и кормовых организмов.
Предлагаемые носители позволяют создавать очаги зарастания в водоемах, не имеющих растительности, выращивать высшие водные растения группами в течение длительного времени в естественных водоемах, переносить из одного водоема в другой, не травмируя высшие водные растения, предохраняют берега от размыва и защищают растения при волновом и ветровом воздействии. Носители можно использовать для выращивания различных гидробионтов (моллюски, ракообразные). Полученные модули можно собирать в конструкции различной конфигурации на дне и в толще воды естественных и искусственных водоемов, в системах замкнутого выращивания гидробионтов. Пористый бетонный носитель, обладая высокой химической инертностью, позволяет культивировать высшие водные растения в разных питательных средах, проводить экспериментальные работы различной направленности с высокой степенью достоверности. Используя отдельные носители по мере надобности можно в случае необходимости менять количество и набор растений по видам непосредственно в водоеме.