植物海水淡化方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于海水淡化技術領域，尤其涉及一種植物海水淡化方法和系統。
【背景技術】
[0002] 淡水是人類社會生存和生產不可或缺的物質資源。然而，淡水占地球上總水量不 到3%，其它97%為海水，且分布極不均衡，同時水體不斷受到工農業生產的污染。淡水資 源的短缺將是人類未來必將面臨的嚴重問題之一。在我國，無論是沿海地區還是島嶼，限時 限量供水的困境經常可見。據預測，在不遠的將來沿海城市將相繼進入嚴重缺水狀態。隨 著水資源的日趨短缺和經濟發展，海水淡化將成為未來海島淡水資源開發的首選，成為沿 海地區解決供水不足的重要途徑之一。
[0003] 紅樹植物是生長并適應于海岸潮間帶環境的植物類群，受高鹽度海水周期性浸 淹，具有高生物多樣性、高生產力、高歸還率和高分解率的特性，其物質循環和能量流動都 非常迅速，在海岸帶扮演"海岸衛士"的角色。紅樹植物能在高鹽環境中生存，也協同進化 出獨特的耐鹽適鹽機理：1、通過鹽腺等泌鹽途徑將過多的鹽離子排出體外，如桐花樹和老 鼠簕；2、細胞膜中三萜醇等脂類成分增加而導致紅樹植物根部可以拒出90%的鹽分，如木 欖；3、通過鹽分的區域化，而使得細胞質不受鈉離子的毒害，如海蓮等。
[0004] 目前，我國沿海各地及相關部門正積極推進海水利用工作，主要采用反滲透和低 溫多效蒸餾海水淡化技術。但這兩種技術也存在脫鹽率低、工藝復雜、造價及運行維護成本 高、排放高濃度海水造成新的污染等諸多問題。已有相關專利和研究將太陽能、風能、潮汐 能等耦合到海水淡化方法中去，試圖解決這些問題，但成效甚微。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供了一種植物海水淡化方法和系 統，其成效高、成本低。
[0006] 本發明是這樣實現的：一種植物海水淡化方法，包括：于海邊種植或征用植物，于 海邊建造蒸發大棚，所述植物于所述蒸發大棚內，于所述蒸發大棚連接用于供海水通入所 述蒸發大棚的水流管道，建造連接于所述蒸發大棚的冷凝系統和連接于所述冷凝系統的淡 水池；海水從所述水流管道進入蒸發大棚，所述植物吸收海水并釋放水蒸汽，所述水蒸汽通 過所述冷凝系統形成淡水并流入所述淡水池。
[0007] 可選地，于所述蒸發大棚連接有用于供空氣進入蒸發大棚的通氣管。
[0008] 可選地，所述植物為紅樹植物。
[0009] 可選地，所述植物海水淡化方法還包括以下步驟：對所述植物進行養護定型。
[0010] 可選地，所述植物、蒸發大棚選址在海邊大潮線方向的1/2潮間帶區域。
[0011] 可選地，所述植物包括至少高、低兩種紅樹植物；其中高層紅樹植物為桐花樹或 白骨壤或秋茄或木欖或海漆的一種或幾種，其中低層紅樹植物為老鼠簕或鹵蕨的一種或幾 種，高層紅樹植物和低層紅樹植物相隔種植；紅樹植物株距為0. 4-0. 6m，行距為0. 5-0. 8m ; 待紅樹植物生長3-5年，每年剔除老枝、修剪過密枝條，并控制樹高不超過蒸發大棚整體高 度2/3 ;每年5-8月間，選擇20-30天為養護期進行養護工序，整個養護期，關閉冷凝系統； 養護期的其中1-2天進行噴藥防蟲；所述噴藥防蟲包括以下步驟：打開蒸發大棚頂部，噴灑 2. 5%吡蟲啉微乳劑800-1500倍液或敵百蟲1000-1500倍溶液。
[0012] 本發明還提供了一種植物海水淡化系統，包括內置有植物的蒸發大棚，所述蒸發 大棚連接有用于供海水進入蒸發大棚的水流管道，所述蒸發大棚的頂部連接有冷凝系統， 所述冷凝系統連接有淡水池。
[0013] 可選地，所述蒸發大棚包括圓柱形或多邊柱形的主體，所述蒸發大棚還包括連接 于所述主體上端且呈錐形的頂部，所述頂部具有與冷凝系統連接的連接孔位。
[0014] 可選地，所述冷凝系統包括連接于所述蒸發大棚、淡水池的冷凝管路和連接于所 述冷凝管路的冷凝器，其中靠近于所述淡水池的一段冷凝管路埋設于地下，所述冷凝器連 接于所述冷凝管路位于地上的部分，所述冷凝管路靠近于所述淡水池的一端設置有排氣 扇。
[0015] 可選地，所述水流管道的至少一段呈"U"字形，所述水流管道的兩端設置有漏網。
[0016] 本發明所提供的植物海水淡化方法和系統，其通過使植物吸收太陽能，通過蒸發 作用從根部吸水，同時釋放大量水蒸汽，使得蒸發大棚內溫度升高，壓強增大，水蒸汽進入 冷凝系統；通過在冷凝管路的冷凝段散熱和地下段散熱，水蒸汽由氣態變為液態，成為水 滴，水滴在重力作用下流入淡水池，通過海水周期性浸淹植物，利用了植物的蒸騰作用而得 到淡水，節約了一般海水淡化方法中的引水耗能，巧妙利用自然生物的生理功能，是一種環 境友好的海水利用方法，海水淡化成本低、收效高，低耗能、綠色環保，解決了維護成本高、 二次污染等問題，可應用于濱海濕地、海島、沿海城市等地獲取生活生產必要的淡水資源， 決了熱帶亞熱帶海岸濱海地區生活生產淡水缺乏的問題，且成效高、成本低、對環境友好。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的 附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領 域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附 圖。
[0018] 圖1是本發明實施例提供的植物海水淡化系統的平面示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并 不用于限定本發明。
[0020] 需要說明的是，當元件被稱為"固定于"或"設置于"另一個元件，它可以直接在另 一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是"連接于"另一個元件，它可 以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0021] 還需要說明的是，本發明實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念 或是以產品的正常使用狀態為參考的，而不應該認為是具有限制性的。
[0022] 如圖1所示，本發明實施例提供的一種植物海水淡化方法，包括：于海邊種植或征 用植物，植物可為紅樹植物；于海邊建造蒸發大棚1，所述植物于所述蒸發大棚1內，于所述 蒸發大棚1連接用于供海水通入所述蒸發大棚1的水流管道2,海水可以周期性浸淹植物， 建造連接于所述蒸發大棚1的冷凝系統3和連接于所述冷凝系統3的淡水池4。可以理解 地，可以先建造蒸發大棚1再在蒸發大棚1內種植植物，也可以先種植植物再建造罩于植物 外的蒸發大棚1，相應地，水流管道2、冷凝系統3或淡水池4等均可以先于或后于蒸發大棚 1建造，其先后順序不受到限制，均屬于本發明的保護范圍。海水從所述水流管道2進入蒸 發大棚1，所述植物吸收海水并釋放水蒸汽，所述水蒸汽通過所述冷凝系統3形成淡水并流 入所述淡水池4。植物通過蒸騰作用，即植物從土壤中吸收水分，同時植物體內的水分又以 氣態散失到大氣中，蒸騰作用促進植物根部吸收水分，同時又是植物的水分主要消耗方式， 植物吸收的水分99%以上，通過蒸騰作用散失到大氣中。這樣，通過生物方法，利用植物的 蒸騰作用進行海水淡化，特別是利用紅樹植物耐鹽的特性和蒸騰作用這一自然生理過程， 以環境友好地方式，達到進行海水淡化的目的，解決了熱帶亞熱帶海岸濱海地區生活生產 淡水缺乏的問題，海水淡化成本低、收效高。
[0023]具體地，于所述蒸發大棚1連接有用于供空氣進入蒸發大棚1的通氣管5,通氣管 5具有通氣口，所述通氣口高于當地大潮時水位50-250mm，優選50至150mm。通氣管5可以 連接有鼓風機，以向蒸發大棚1內提供足夠的二氧化碳。本實施例中，待紅樹植物生長1-2 年，在紅樹植物選址范圍鋪設直徑為10-20mm的通氣管5,每5-11平方米設置1個通氣管5， 鼓風機功率可為0. 5-1. 6立方米/秒，通氣管5的通氣口高于當地大潮時水位150-250mm。
[0024] 具體地，所述植物、蒸發大棚1選址在海邊大潮線方向的1/2潮間帶區域，所述植 物至少為高、低2層相隔種植的紅樹植物。可以理解地，植物也可以為其它