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科普| 生态浮岛,如何既好看又实用?

"河湖生态修复中,常利用生态浮岛技术实现净化水质、营造景观甚至收获经济作物的效果。

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1生态浮岛功能与技术原理


生态浮岛技术,是一种经过人工设计建造、漂浮于水面上,供动植物和微生物生长、繁衍、栖息的生物生态设施。通过载体将水生植物栽培在自然水域的水面,不需要泥土的营养,利用植物根系及微生物作用去除水体中的N、P、有机物等污染物质,达到水质净化、营造景观甚至收获产量的效果。

△ 生态浮岛净化原理


21世纪以来,由于水体富营养化对人类的生存环境造成了严重的影响,生态浮岛技术在水体污染治理中的作用越来越受关注,也让生态浮岛技术也真正成为了一项多功能的实用技术。

2生态浮岛的优势


一、改善生物栖息环境,形成自然生态平衡 

生态浮岛是一种生物和微生物生存繁衍的载体。在富营养化水体中浮岛上植物悬浮于水中的根系,除了能够吸收水中的有机质外,还能给水中输送充足的氧气;为各种生物、微生物提供适合栖息、附着、繁衍的空间,在水生植物、动物和微生物的吸收、摄食、吸附、分解等功能的共同作用下,使水体污染得以修复,并形成一个良好的自然生态平衡环境。



二、营造美丽水岸景观和水上花境,提升环境质量 

生态浮岛除具有显著的污水治理效果外,同时具有强烈的环境景观功能。目前,应用于水景观即可修复水体、治污防污,还可以美化水域环境,打造靓丽的城市水上景观,提升城市园林建设的整体档次和品位,可谓事半功倍之举。


三、消波护岸作用,保护水利设施 

生态物浮岛的应用,可以有效的降低风浪对坡岸的拍击与冲刷强度,对于河流、湖泊的坡岸起到良好的保护作用,既是水面景观设施又是水质净化和水利防护设施。


四、有效拦截水面漂浮物 

流动的河流水面,设置横向生态浮岛可以将表层的各种漂浮物有效的拦截在固定范围,方便及时进行捞除。


五、改善滨水地带生物生存环境 

生态浮岛的消波作用减轻了风浪波涛对滨水地带的拍击,便能有效地防止坡岸的冲蚀坍塌,使之能够形成一个相对稳定的水生态环境,为滨水地带的水生植物、动物、微生物的繁衍栖息提供有利条件。


六、投资少、见效快、维护简单 

生态浮岛利用生物的自然生态习性,在受损水体中吸收、吸附消化和降解水中的有机污染物,因此,具有投资少、见效快、节约能源、运行性能稳定、日常维护简单等优点。


3常见浮岛类型设计


工程中常见的生态浮岛类型,包括:单一植物型浮岛、混合植物型浮岛、植物+生物填料型浮岛、植物+曝气型浮岛、漂浮湿地等。

1、单一植物型浮岛

2、混合植物型浮岛

多数研究表明,受植物之间的“协同作用”等影响,混合植物型浮岛比单一物种的生态浮岛净化效果更好,且系统也更加稳定。

3、植物+生物填料型生态浮岛

研究发现,单纯的植物浮岛由于微生物量较少,与人工湿地相比处理效率较低,为改善这一问题,一些研究者们开始在浮岛基础上安装人工填料,以增强原本只有根系发生的生物膜的作用。

△ 植物+生物填料型生态浮岛

4、植物+曝气(+生物填料型)生态浮岛

研究发现,在生态浮岛系统中加设曝气管后,溶解氧的增加促进了硝化作用,增强了氨氮及其他污染物的去除效果。同时,较高的溶解氧为水体中的好氧微生物特别是根际好氧微生物的生长、发育和繁殖创造了条件。

△ 植物+曝气型生态浮岛


5、漂浮湿地

漂浮湿地是一个较新的概念,是绿化技术、生态浮岛和湿地技术的结合体。因其景观效果明显优于传统生态浮岛,因而格外受到业内人士关注。

△ 漂浮湿地示意图


4生态浮岛植物选择原则


植物选择的正误将直接影响到浮岛技术对水质的处理效率和整体感官效果。选择浮岛植物应依据以下几个原则:

1、适应性强

所选植物应能承受污染水体中高浓度的营养盐,同时能很好的应对当地的温度、湿度等季节变化,同等条件下,首选本地物种。

2、净化能力强

优先考虑植物对N、P的去除效果,并且具有良好的体内富集能力;同时,在富营养程度较低的水体中,也应考虑水体中N、P含量能否满足植物正常生长的需要。


3、根系发达

庞大的根系可以增加水体DO含量,成为各种微生物栖息的场所,承载着活跃的生物群体,净化水质的同时,还能将粘附水中悬浮颗粒等,提高水体的透明度。

4、可操作性

所选植物应具备一定的物种优势,栽培简单,易于成活,抗逆性强,并且具备一定的经济价值,同时协调周围的景观环境,营造水上景观。


5、多物种搭配

多种植物配合有利于植物物种之间的优势互补,实际配置过程中要依据不同季相、不同品种,使不同生长期能够相互衔接,始终保持浮岛较高的净化效果,并且形成层次多样的常绿水景。

6、无害性

所选植物应注意物种安全,避免外来物种入侵。


——来源:水生态网、中国水网、网络资讯等