新型河道修復(fù)的生態(tài)浮島探究

陳文佳

（廣東大禹水利建設(shè)有限公司 廣東汕頭 515041）

1 引言

當(dāng)前我國(guó)大多地方河道已改變?yōu)楹诔艉拥?。在我?guó)很多地方，河道有機(jī)破壞一直出現(xiàn)且越發(fā)嚴(yán)重，城鎮(zhèn)污水直排河道，經(jīng)流城市河道破壞嚴(yán)重，水體發(fā)生終年或季節(jié)性黑臭，都是我國(guó)當(dāng)前城鎮(zhèn)河道破壞狀況中急于處理的水環(huán)境問題。黑臭是有機(jī)破壞的一類極端問題，是因?yàn)樗w缺氧，有機(jī)物腐爛而帶來(lái)的。富營(yíng)養(yǎng)化水體中一些藻類等迅速增加以至水下光亮度降低，溶解氧過度被損耗后藻類逐漸腐爛、死亡，同時(shí)引發(fā)水體生態(tài)體系每個(gè)層次上的失去平衡而崩潰，水體逐漸變差，使水域變臭。

2 水體生態(tài)修復(fù)的預(yù)處理系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)

（1）水體生態(tài)改善預(yù)解決體系的合科學(xué)準(zhǔn)備在河流的上游極易出現(xiàn)污水排入的概率，要想使河道生態(tài)體系整治流程中的打擊負(fù)擔(dān)顯然降低，應(yīng)當(dāng)對(duì)生態(tài)浮島和掛膜技術(shù)以科學(xué)地采用并合理結(jié)合。此時(shí)此刻，還應(yīng)該確保所裝備的生態(tài)浮島型預(yù)解決掛膜體系更合理科學(xué)。對(duì)于此項(xiàng)目工程來(lái)講，應(yīng)在上游河流處合理地裝置生態(tài)浮島型預(yù)解決掛膜體系，一共5處。而生態(tài)浮島就是經(jīng)過對(duì)PE管采取使用來(lái)裝置出弧狀或方形的圍欄。當(dāng)中浮盆的直徑應(yīng)在30～33cm左右，對(duì)PE材質(zhì)采取制作和運(yùn)用。而浮島挺水植物一般采取香菇草或小黃花等。

（2）水體生態(tài)改善水循環(huán)體系的科學(xué)分布對(duì)于水體的復(fù)氧采取，應(yīng)科學(xué)地采取強(qiáng)力微曝氣的方式，保證水體還原氧化電位得到提高，同時(shí)能夠減少損耗氧氣的材料，合理地強(qiáng)化水體自身的凈化技能。此時(shí)，水體破壞負(fù)擔(dān)就能合理地控制，確保河道的生態(tài)體系可以有效地改善。經(jīng)過對(duì)曝氣增氧體系的使用使得溶解氧在水體中逐漸提高，這就是微生物的掛靠與繁殖最核心的存活狀況。將溶解氧投放到河道里，可以有效地改善已在斷開條件的生物鏈，還可以把水體詳細(xì)情況當(dāng)做主要的參考，合理科學(xué)地搭建更為完備的生態(tài)體系。另外，對(duì)曝氣增氧體系的使用還能夠高效地解除水體中有害超飽和氣體，此時(shí)，還可以嚴(yán)格抵制底泥營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放狀況，以保證水體條件的可以改良，盡量減少水生動(dòng)物的患病概率。在此項(xiàng)目工程中，水容量在6萬(wàn)m3，平均水深控制在2m。但由于上游來(lái)水的污水概率大，因此應(yīng)該在上游地方，不超越300m的河段以內(nèi)將功率為3000W的曝氣增氧機(jī)采取設(shè)置，使得河道的水流一直維持循環(huán)進(jìn)行，減少死水不充分溶氧發(fā)生河道發(fā)臭的現(xiàn)象發(fā)生。

3 生態(tài)浮島的結(jié)構(gòu)

生態(tài)浮島是一種把一些喜水植物栽培于載體上（設(shè)在受破壞的水體水面上），把水生態(tài)改善與水環(huán)境整治相兼?zhèn)涞氖侄?。運(yùn)用植物根部的吸附和吸收作用，做到除去污水中含磷、氮破壞物的成果。當(dāng)前生態(tài)浮島采用的植物一般有蘆葦、牛筋草、水芹菜、美人蕉、香根草、多花黑麥草、荷花、水竹草、旱傘草、燈心草、空心菜、海芋、鳳眼蓮、水龍、菖蒲、香蒲、茭白等。生態(tài)浮島的載體一般包含泡沫、塑料和纖維等。

4 生態(tài)浮島有關(guān)裝置

實(shí)用新型所述一種河道修復(fù)的生態(tài)浮島，包括人工浮體，還包括有太陽(yáng)能板、與蓄電池連接的納米氣泡發(fā)生器和曝氣管；與太陽(yáng)能板連接的蓄電池。

人工浮體的水上部分為一中空的圓臺(tái)，太陽(yáng)能電池板圍設(shè)在圓臺(tái)的側(cè)壁上，圓臺(tái)的頂部種植有植物；圓臺(tái)中部安裝有容置蓄電池和納米氣泡發(fā)生器的容腔，該容腔配設(shè)有上板蓋。

圖1

曝氣管置于河道水體中；曝氣管通過鏈條與人工浮體連接，所述曝氣管的管壁設(shè)有若干曝氣縫，曝氣管的入口通過管道與納米氣泡發(fā)生器連接。

圖2

人工浮體的水下部分為一中空的承托載體，其內(nèi)腔與圓臺(tái)的內(nèi)腔連通。圓臺(tái)的內(nèi)腔設(shè)置有土壤層，所述圓臺(tái)與承托載體之間設(shè)置有一隔土板，所述隔土板和承托載體的側(cè)壁分別設(shè)置有供植物根系穿過的通道。通過此設(shè)計(jì)，建造一供于植物生存的生態(tài)環(huán)境，充分發(fā)揮生態(tài)作用進(jìn)行水體修復(fù)治理。進(jìn)一步地，所述曝氣管在曝氣縫的外壁設(shè)置有曝氣關(guān)閉膜。通過此設(shè)計(jì)，納米氧氣發(fā)生器運(yùn)作時(shí)，氣體將曝氣關(guān)閉膜沖開，進(jìn)行曝氧；在關(guān)閉運(yùn)作時(shí)，由于河水的壓強(qiáng)將曝氣關(guān)閉膜緊貼曝氣縫，避免河道垃圾或淤泥進(jìn)入曝氣管中，長(zhǎng)時(shí)間后堵塞曝氣管。曝氣管還設(shè)置有附重金屬，使曝氣管懸浮在河道水體中。通過此設(shè)計(jì)，將曝氣管懸浮在河道水體的中部，避免曝氣管沉底被河泥堵塞曝氣縫隙，同時(shí)在河道水體的中部，氧氣充分融于河體中。

5 生態(tài)浮島技術(shù)存在的不足

生態(tài)浮島技術(shù)為城市河道添加新景色，為湖泊與河道景象設(shè)計(jì)帶來(lái)了新方法，更快的推進(jìn)城鎮(zhèn)生態(tài)體系更為多樣化和完善。但當(dāng)前生態(tài)浮島技術(shù)還在發(fā)展部分，在技術(shù)上還有著很多缺點(diǎn)。

（1）當(dāng)前因?yàn)樯鷳B(tài)浮島技術(shù)尚不完善，生態(tài)浮島技術(shù)還只止步于解決水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況上，對(duì)于浮島植物的科學(xué)化應(yīng)用及缺乏有關(guān)生態(tài)浮島后期保護(hù)的技術(shù)，浮島植物沒有達(dá)到合理使用。2008年在上海白蓮涇河道搭建的生態(tài)浮島因?yàn)闆]有立即浮島生物和對(duì)浮島采取后期保護(hù)，最后植物腐爛死亡，沒有做到良好的經(jīng)濟(jì)效果。

（2）生態(tài)浮島技術(shù)的牢靠性還不是很高，許多實(shí)驗(yàn)材料都為基于實(shí)驗(yàn)室生態(tài)浮床模型、特定的溫度和水質(zhì)條件下得到的，有著千差萬(wàn)別的成果，研究成果尚還沒大幅度實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)。研究人士借用塑料浮床（浮床1）、稻草浮床（浮床2）與植物浮床（浮床3）三種不一樣的浮床模型來(lái)探討菖蒲和美人蕉生態(tài)浮島，最后發(fā)現(xiàn)一樣植物不一樣的浮床模型得到的實(shí)驗(yàn)成果差別很大，菖蒲和美人蕉的三種浮床模型對(duì)氮的除去率為浮床2＞浮床1＞浮床3，對(duì)COD值的減少成果為浮床3＞浮床2＞浮床1。羅固源等探索溫度對(duì)美人蕉生態(tài)浮島凈化水質(zhì)成果的影響，察覺一樣的生態(tài)浮島在溫度為25℃時(shí)對(duì)氮磷的除去率分別為38.7%、38.6%，29℃時(shí)的除去率分別為44.1%、43.6%，表示一樣生態(tài)浮島在不一樣的溫度狀況下得到的凈化成果不一樣。

（3）當(dāng)前使用生態(tài)浮島技術(shù)的浮島成分及浮島植物品種很多，但許多浮島成分的耐腐蝕性和抗風(fēng)浪性并不完美。相關(guān)人員探究了39類生態(tài)浮島植物，得出通常使用的千屈菜和美人蕉等植物的耐腐蝕性較差，長(zhǎng)期淹沒在水里地下莖會(huì)發(fā)生腐爛，第二年植物暫停成長(zhǎng)。也提出目前生態(tài)浮島一貫用的浮島成分如塑料、泡沫等浮材的抗風(fēng)浪能力較差。

（4）當(dāng)前使用的生態(tài)浮島植物受季節(jié)的影響很大，以至此技術(shù)不可以完成連續(xù)凈化污水。有關(guān)研究人員利用美人蕉、再力花、香蒲等植物來(lái)做生態(tài)浮島，得出在春夏秋三個(gè)時(shí)節(jié)時(shí)體系對(duì)水體存在較好的凈化成果，但在冬季水中的COD、磷、氮含量幾乎不變，表示這些植物已暫停成長(zhǎng)，還探索了菖蒲生態(tài)浮島，得出冬季菖蒲根莖會(huì)腐爛，會(huì)死亡。

6 結(jié)語(yǔ)

河道生態(tài)改善應(yīng)是一個(gè)完備的生態(tài)體系，它不但包含植物，也包含微生物和動(dòng)物，體系內(nèi)部間和體系與臨近體系間都有著信息和物質(zhì)能量的更改，存在較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)。真正含義上的生態(tài)改善或許是在確保邊坡平穩(wěn)的基本上，以創(chuàng)造河道及邊坡內(nèi)多樣性生物為目的。在一土一水一生物間，存在信息、物質(zhì)和能量回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，經(jīng)過良性回轉(zhuǎn)，存在自我修復(fù)和自我組織，使生態(tài)改善不但存在景觀成果，還能改善受破壞的水體河流，增強(qiáng)水體的自我修復(fù)技能，進(jìn)而為全部水體生態(tài)體系的安全帶來(lái)保護(hù)。河道生態(tài)改善能力只從樹木方法的層次思考，這種能力還不是實(shí)際意義上的生態(tài)改善。要搭建一個(gè)安全的河道生態(tài)體系，除了選擇植被和工程方法外，還一定有目的地養(yǎng)殖水生微生物和動(dòng)物，搭建生物生態(tài)鏈，完善生物的多樣性。河道生態(tài)改善是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外水環(huán)境改善探索的一個(gè)難點(diǎn)和熱點(diǎn)。對(duì)于經(jīng)過人工修復(fù)干預(yù)后的水環(huán)境不能維持長(zhǎng)期的平穩(wěn)度，所以，河道生態(tài)改善后水生體系的平穩(wěn)性管理能力有待于更進(jìn)一步探討研究。