探究人工生態(tài)浮床技術在水環(huán)境修復中的應用進展

摘要：水體富營養(yǎng)化是指水體內含有高含量的氮磷等營養(yǎng)元素，使水質的平衡受到破壞，藻類等水生植物依靠此類營養(yǎng)物質大面積的肆意生長，產(chǎn)生異常增殖的現(xiàn)象。為了克服傳統(tǒng)生態(tài)浮床凈污主體限制的問題，學者則研究出新的水生動植物組合式生態(tài)浮床。下面本文就人工生態(tài)浮床技術在水環(huán)境修復中的應用進展進行簡單探析。

關鍵詞：探究 人工 生態(tài) 浮床 技術 水環(huán)境 修復 應用進展

一、人工生態(tài)浮床技術的相關介紹

1、人工浮床技術的概念

人工浮床技術又稱作人工浮島技術、無土栽培浮床等技術，是一種利用高分子材料作為基質，利用水生植物生長中對氮、磷等營養(yǎng)元素吸收和植物根部對懸浮物吸附的特點配合無土的栽培技術對水資源中的重金屬和有機污染物進行搬離，從而達到改善水質、抑制水體水生植物的作用，從而營造正常健康的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2、人工浮床的作用

除了基本的凈水作用外，人工生態(tài)浮床技術還有其他的輔助作用。首先，人工生態(tài)浮床技術可以利用植物生長過程中產(chǎn)生的分泌物來抑制藻類植物生長；其次，水生植物通過光合作用產(chǎn)生賴以生存的氧氣，并通過根本傳到水中，將氧氣釋放與水體中，避免了水中魚類等生物的死亡，修復水體物質平衡，達到了防臭防滅的目的；然后，水生植物個頭較大，覆蓋于水面上可以擋住陽光，抑制了藻類植物的光合作用，使得藻類生物萎縮甚至死亡；最后，因為人工生態(tài)浮床技術使得水生植物根部產(chǎn)生的營養(yǎng)促進了魚類等生物的繁殖，一定的程度上穩(wěn)定了水利生態(tài)平衡，強化了水資源的自凈能力。

二、人工生態(tài)浮床技術在水環(huán)境修復中的分類

人工生態(tài)浮床技術通過使用環(huán)境分為干式浮床和濕式浮床。干式浮床是一種利用植物在浮床生長不接觸治理的水面景觀栽培技術，對于水體并沒有任何凈化作用；濕式浮床可以與水面接觸，能對水體產(chǎn)生凈化作用，從而被廣泛使用。濕式浮床因為其材料又被分為現(xiàn)為強化塑料濕式浮床、混凝土濕式浮床、不銹鋼架發(fā)泡聚苯乙烯濕式浮床、鹽化乙烯合成樹脂濕式浮床、特殊發(fā)泡聚苯乙烯加特殊合成樹脂濕式浮床等多種有框性濕式浮床和葉子錢纖維編制而成無框濕式浮床。

人工生態(tài)浮床技術通過使用時間分為傳統(tǒng)浮床式人工和組合式人工浮床。對于傳統(tǒng)的人工生態(tài)浮床，主要是由浮床整體框架、固定裝置、水生植物構成，利用重力型、桿定型、錨定型三種固定方法對浮床進行水下固定。水生植物是傳統(tǒng)人工生態(tài)浮床技術中最重要的部分，可以很有效的出去水體中的氮、磷等元素，很好的做到了對水質的凈化。對于組合式人工生態(tài)浮床，是傳統(tǒng)人工生態(tài)浮床的進步，是利用植物原有的基礎上加基質或者在填料上加濾食性動物的凈水技術。在人工浮床上加基質，可以為微生物提供良好生長環(huán)境，使得各種有利凈水的微生物大量繁殖，從而達到凈水的目的。

三、人工生態(tài)浮床技術在水環(huán)境修復中的應用實例

1、富營養(yǎng)化景觀水體修復技術

在我國，上海市在借鑒北京市經(jīng)驗的基礎上，在淀山湖千塌浦入湖河口進行富營養(yǎng)化景觀水體修復技術的試驗工程，以美人蕉、再力花等6中水生植物為試驗，試驗總面積達到1.8萬平方米。經(jīng)過一年的試驗，很好驗證了浮床植物去除水體元素的能力，提高了水體的透明程度。

北京地處我國北方，氣候相對干燥，某些水生植物不利用生長，美人蕉的培育解決了了富營養(yǎng)化景觀水體修復技術過去只考慮除去廢除元素而忽略了水體透明度的單一問題，不僅可以改善水體的富營養(yǎng)化，還可以使得水質透明干凈，同時，在試驗中加入了其他水生植物，使得水生生物的使用范圍更廣更專一，提高水質除污的針對性，對富營養(yǎng)化景觀水體修復技術在人工生態(tài)浮床技術在水環(huán)境修復中的應用進行驗證。

2、污染河道治理技術

在人工生態(tài)浮床技術在水環(huán)境修復中的應用的污染河道治理案例中，上海市寶山區(qū)的匯豐河城郊黑臭河道治理具有很好的代表性。海市寶山區(qū)的匯豐河全長1.7千米，平均水深1.6米，工程實施的浮床面積達到了5271平方米，占河道縱面積的25.7%。在治理中，以美人蕉、香根草等四種植物為主要水生植物材料，經(jīng)7個多月的治理，海市寶山區(qū)的匯豐河的黑臭現(xiàn)象基本去除，水體富營養(yǎng)化也得到了很好的改善。

上海地處我國東南部，氣候濕潤，適宜多種水生植物的生長，但是因為城市經(jīng)濟發(fā)展的限制，對凈水能力的要求也很高。在上海河道培育美人蕉等四種植物的培育驗證凈水能力的高低，還可以看到人工生態(tài)浮床技術已經(jīng)不滿足于景觀水體小型環(huán)境中，被運用到更為普遍的河流治理當中。在河流的治理中，案例成功的解決了水生植物在流動水體上移動、凈化不均勻的問題，還充分利用水體自凈的能力和植物對水體腐爛生物的吸取成功的解決了水體異味顏色渾濁的問題，并在水生植物根部產(chǎn)生大量營養(yǎng)元素，促進了魚類的再生成功的使得河道的生態(tài)循環(huán)走上正軌。

3、養(yǎng)殖魚塘水體修復技術

對于養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水，研究的學者針對這一問題嘗試了人工生態(tài)浮床技術來對廢水進行修復，提出了養(yǎng)殖和修復同時進行的理念。在治理中，在江蘇洪澤的魚塘中利用浮床種植蕹菜，解決水體問題的同時產(chǎn)量達到了將近7kg/平方米。

江蘇洪澤地處我國東南岸，水產(chǎn)行業(yè)發(fā)達，養(yǎng)殖魚塘水體修復技術隨著水產(chǎn)行業(yè)逐漸走入生產(chǎn)生活中，利用水生植物不僅減少了魚塘中相關元素的含量，好極大的促進了水體的凈化和物質循環(huán)，提高了魚類的成活率，也加大了魚類、藻類等對水體的應用，達到了雙贏的目的。隨著現(xiàn)在人們對魚類在餐飲和養(yǎng)殖觀賞等方面的大量需求，養(yǎng)殖魚塘的產(chǎn)業(yè)也得到了廣泛的重視，養(yǎng)殖魚塘水體修復技術的使用，不僅可以節(jié)約水體修復資金，減少水源在換取過程中的浪費，還利用水體廢物進行再造，凈化水體的同時進行養(yǎng)殖，實現(xiàn)效率最大化。

4、養(yǎng)豬場廢水處理技術

東莞市某豬場使用人工生態(tài)浮床技術對養(yǎng)豬場的氧化塘水體進行修復，經(jīng)過一個多月的試驗，美人蕉等水生植物大量繁殖，使得氮、磷等元素的去除率高達90%，很好的對養(yǎng)豬場的氧化塘水體進行修復，達到了預期的目的。

根據(jù)上述案例可知，將家畜產(chǎn)生的大量含養(yǎng)物質和排泄物在排放前進行處理，減輕了因為地表徑流或者亞表面流污染地下水和土壤的問題，還解決了富營養(yǎng)化水體帶來的生物厭氧反應，減少了有害氣體和生物霉排出，保護了畜牧業(yè)周圍的生產(chǎn)環(huán)境，提高了氧化塘的利用效益。

5、機場地表徑流處理技術

機場在冬天很容易使用除冰劑對地面進行處理，但是在使用后除冰劑的主要物質-乙二醇會流入地表。為了緩解這一現(xiàn)象，機場開始在內部建設普遍使用蘆葦浮床系統(tǒng)來對污水進行處理。

根據(jù)上述案例可知，蘆葦水生植物的使用不僅改善了水體條件，除去因為除冰劑對土壤的侵蝕和破壞的元素，還利用蘆葦體型高大、外觀好看的特點來增加了美觀的效果，不僅成功的將機場的水質進行凈化處理，還節(jié)約了美化機場的景觀費用，很好的成為了人工生態(tài)浮床技術在水環(huán)境修復中的成功應用實例。

四、結語和展望

為了解決我國水體破壞的現(xiàn)象，人工浮床技術的發(fā)展備受重視，成為目前國內外治理水環(huán)境最有效、最經(jīng)濟、最可持續(xù)的技術之一，在水資源日益緊張的今天，人工生態(tài)浮床技術在水環(huán)境修復一定會被用到更多的生產(chǎn)、生活當中，在技術層面上也會根據(jù)國家的支持和人才的集聚使得人工生態(tài)浮床技術更為先進和完善，從而解決環(huán)境問題，造福人類。

參考文獻

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