黑臭底泥如何处理一直是黑臭水体治理工程中的难题,黑臭底泥中的污染物浓度远超过上覆水,经过扰动作用不断的向水体中释放,加剧水体恶臭发黑。近些年来利用植物根系吸收上层上覆水中污染物作为养分的人工浮岛虽然可以净化黑臭水体上覆水,但是无法解决河底底泥的污臭问题。本文总结了现有人工浮岛的不足并依据结构功能原理,设计发明了一种将城镇黑臭底泥就地资源化利用与促进上覆水净化同步进行的下气仓水上苗圃及使用方法,并亲手完成了本发明装置样机的制作。本发明装置主要由上方集泥槽和下方下气仓叠加组成,集泥槽与下气仓由水平隔板水平分隔并经四周围护板围绕组成。上方集泥槽围护板开设竖向溢水口,水平隔板上竖直向下嵌插通水管;单体间组合连接构件位于水上苗圃单体的围护板外侧,将相邻的各水上苗圃单体组合在一起;供气系统由空气压缩机出口经供气干管和气体分配器等与各苗圃单体下气仓相连组成,下气仓围护板下方均匀开设平衡排气孔、事故排气孔等完成排气过程。通过对本发明装置功能需求的分析,将其运行过程分解为七个状态,且针对各运行状态及各状态之间的衔接转换进行了对应的受力计算与分析,设定了样机在灌泥试验过程中的各运行状态参数,并进行了下水灌泥种植试验检测理论运行参数的准确性,最后分析校正理论与实际之间的误差。开展的灌泥种植试验中,喷洒泥水为人工配置的体积比1:9的泥水混合物,当喷洒泥水进入样机集泥槽内后,在长×宽分别为100 mm×20 mm、100 mm×10 mm、100 mm×5 mm的竖向矩形溢水口与外界上覆水进行泥水交换的条件下,经过15 min沉淀后增压使样机上浮分别得到了74.7%、83.8%、82.9%的底泥,验证了本装置的运行可行性。灌泥完成后,在集泥槽内有机质平均值26.33 g/kg、总氮平均值46.12 g/kg、速效氮平均值0.07 g/kg、总磷平均值0.45 g/kg、速效磷平均值0.01 g/kg的黑臭底泥中进行了播种、灌水等操作,经过两周成功培育出了高达5.8 cm的狗牙根植物,且经过检测对比初步验证了植物生长能净化底泥的作用。