人工浮島水體生態(tài)修復(fù)
 |
人氣：2799 發(fā)布時間：2014-05-16 14:37 關(guān)鍵詞：人工浮島 水體 生態(tài)修復(fù) 產(chǎn)品型號： 應(yīng)用領(lǐng)域：水處理 產(chǎn)品價格： 想了解更多產(chǎn)品詳情，請 |
水體富營養(yǎng)化是全球性的水環(huán)境問題，我國現(xiàn)有湖泊2 700余個，總面積達9．1萬km2。根據(jù)調(diào)查資料和國內(nèi)外評價湖泊富營養(yǎng)化指標(biāo)，我國比較典型的37個主要湖泊中，中營養(yǎng)型和中一富營養(yǎng)型的占55．8%，富營養(yǎng)型的占14．7%，重富營養(yǎng)型的占8．8%。中國90%以上的水域污染是因水體中的N、P含量過高而引起的富營養(yǎng)化造成的，而N、P則是植物生長最基本的必需營養(yǎng)元素。生態(tài)浮島技術(shù)是以可漂浮材料為基質(zhì)或載體，將高等水生植物或陸生植物栽植到富營養(yǎng)化水域中，通過植物的根系吸收或吸附作用，削減水體中的氮、磷及有機污染物質(zhì)，從而凈化水質(zhì)的生物防治法，同時通過收獲植物的方法將水體中的富營養(yǎng)物質(zhì)搬離水體，改善水質(zhì)，創(chuàng)造良好的水環(huán)境。目前一些文獻中出現(xiàn)的“生態(tài)浮島”、 “人工浮島”、“人工生物浮床”、“生物浮床”、 “浮床無土栽培”等均為相同或類似的概念。
經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，國內(nèi)外生態(tài)浮島技術(shù)得到極大完善，然而其仍處于試驗與示范階段，存在一些問題和不足。
1現(xiàn)有生態(tài)浮島栽培不易進行標(biāo)準(zhǔn)化推廣應(yīng)用。不同的湖泊河流，其富營養(yǎng)化水平不同，水流、溫度、風(fēng)速、水體波動等都各不相同，需要相應(yīng)的浮島設(shè)計組合和浮島植物種類搭配，很難制定一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)予以推廣應(yīng)用。
2. 現(xiàn)有生態(tài)浮島難以推行機械化操作。生態(tài)浮島漂浮在水面上，日常的管理均在水面上完成，目前其管理操作大多采用人工完成，在小
面積的試驗示范中尚可，若大面積推廣，需要經(jīng)常、及時采收，人工操作就不能滿足需要，限制其發(fā)展。
3. 現(xiàn)有生態(tài)浮島制作施工周期長。從目前來看多數(shù)的生態(tài)浮島都是采用現(xiàn)場制作及現(xiàn)場種植的模式，大面積制作施工周期較長。
4. 現(xiàn)有生態(tài)浮島難以過冬。生態(tài)浮島上的植物大多數(shù)不能過冬，尤其在冬季天氣較冷的北方地區(qū)植物需要在第二年春天重新種植。
5.現(xiàn)有生態(tài)浮島多數(shù)采用大型水生植物及水生蔬菜難以抵抗極端的大風(fēng)、大雨及大浪。
6.目前國內(nèi)外使用的生態(tài)浮島單體面積較小，大多數(shù)是在小面積的河湖中使用，難以對較大的河湖進行生態(tài)修復(fù)，現(xiàn)需要有超大面積的生態(tài)浮島。
北京筑夢源屋頂無土綠化科技有限公司利用無土草坪的各種優(yōu)點制作生態(tài)浮島已取得很好效果，解決了目前國內(nèi)外生態(tài)浮島制作技術(shù)存在的諸多問題，并能達到如下效果；
1.無土草坪生態(tài)浮島采用禾本科草建成，禾本科草是一類根系發(fā)達，適應(yīng)性強的多年生植物，具有凈化富營養(yǎng)化水體的潛在優(yōu)勢。它能抵抗極端大風(fēng)、大雨及大浪并能達到在不同的水流、溫度、富營養(yǎng)化水平不同等情況下使用。
2.無土草坪生態(tài)景觀浮島制成后漂浮在水面上景觀立現(xiàn)，整齊劃一，就像一塊綠色的地毯景觀效果非常明顯。無土草坪生態(tài)景觀浮島冬季在南方不凍的水面四季常綠，在北方冰凍的水面無土草坪被凍在冰面第二年開春都能返青。
3.用無土草坪制成的生態(tài)景觀浮島表面平整并有足夠的浮力，在大面積使用中工人可以在草坪上用剪草機剪草。由于無土草坪生態(tài)景觀浮島特殊的結(jié)構(gòu)及方便的管理可以用它能制成超大面積的浮島。無土草坪在地面使用時1怕干旱2怕缺肥，但是無土草坪生態(tài)景觀浮島漂浮在富營養(yǎng)化水面上也就沒有這些問題了。有專家實驗證明水面栽培條件下高羊茅的葉綠素含量、葉片含水量、干重、密度、蓋度等指標(biāo)均顯著高于土培條件。用禾本科無土草坪制成的生態(tài)景觀浮島是對較大的河湖修復(fù)富營養(yǎng)化提供一條有效的新途徑。
3構(gòu)造從大的方面分，人工浮島可分為干式和濕式兩種。水和植物接觸的為濕式，不接觸的為干式。
1、干式浮島：因植物與水不接觸，可以栽培大型的木本、園藝植物，通過不同木本的組合，構(gòu)成良好的鳥類生息場所同時也美化了景觀。
2、濕式浮島：大致分為四代技術(shù)。
1）第一代，主要以竹子，土工網(wǎng)搭建，具有造價低，效果差，壽命短，無法維護等特點（注：隨著人工成本的提升，目前該方式在造價上也沒有優(yōu)勢）
2）第二代，主要是泡沫或泡沫加金屬固定件產(chǎn)品，具有造價低，制造工藝簡單等優(yōu)點，但強度不足，金屬泡沫容易分離，且泡沫本身屬于白色污染目前基本已經(jīng)沒有應(yīng)用（特別是限塑令后基本絕跡）
3）第三代，主要是PE產(chǎn)品，市面上以圓形產(chǎn)品為主，一般9-11個平方，有類似面包圈的浮體和分體的種植籃，雖然克服以上兩代的缺點，但是由于對浮島凈化原理沒有做深入研究，且植物固定不牢固，分體設(shè)計不穩(wěn)固，邊沿設(shè)計未考慮波浪磨損等，目前只能小片應(yīng)用，且主要作為景觀應(yīng)用。
4）第四代 ，主要是PE、PP產(chǎn)品，也是目前國內(nèi)的主力產(chǎn)品，典型代表是NH-2浮島，在南水北調(diào)等大型水利生態(tài)項目中被廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品設(shè)計考慮了通氣，透光遮蔽率的計算、浮島邊緣抗磨損設(shè)計，整體一體化更耐用，人工成本更低，維護更簡單，且可適應(yīng)不同水生植物，株距一般從3cm-30cm可調(diào)。凈化能力更強，大約是第三代的4-10倍。
5）第五代，主要是新材料浮島，植物根系和浮島材料可溶為一體，且材料本身為中空管狀結(jié)構(gòu)，能夠形成很好的水體微動力循環(huán)。目前代表產(chǎn)品為德國產(chǎn)品，由于材料專利壁壘，在國內(nèi)無應(yīng)用，且目前售價很高。
4生態(tài)浮島的凈化原理一方面，表現(xiàn)在利用表面積很大的植物根系在水中形成濃密的網(wǎng)，吸附水體中大量的懸浮物，并逐漸在植物根系表面形成生物膜，膜中微生物吞噬和代謝水中的污染物成為無機物，使其成為植物的營養(yǎng)物質(zhì)，通過光合作用轉(zhuǎn)化為植物細胞的成分，促進其生長，最后通過收割浮島植物和捕獲魚蝦減少水中營養(yǎng)鹽；另一方面，浮島通過遮擋陽光抑制藻類的光合作用，減少浮游植物生長量，通過接觸沉淀作用促使浮游植物沉降，有效防止“水華”發(fā)生，提高水體的透明度，其作用相對于前者更為明顯，同時浮島上的植物可供鳥類棲息，下部植物根系形成魚類和水生昆蟲生息環(huán)境。
生態(tài)浮床有凈化水質(zhì)、美化水面景觀、提供水生生物棲息空間及進行環(huán)境教育等多種功能。其優(yōu)點如下：（1）浮島浮體可大可小，形狀變化多樣，易于制作和搬運；（2）跟人工濕地相比，植物更容易栽培；（3）無需專人管理，只需定期清理，大大減少人工和設(shè)備的投資，降低了維護保養(yǎng)費和設(shè)備的運行費用等。
經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，國內(nèi)外生態(tài)浮島技術(shù)得到極大完善，然而其仍處于試驗與示范階段，存在一些問題和不足。
1現(xiàn)有生態(tài)浮島栽培不易進行標(biāo)準(zhǔn)化推廣應(yīng)用。不同的湖泊河流，其富營養(yǎng)化水平不同，水流、溫度、風(fēng)速、水體波動等都各不相同，需要相應(yīng)的浮島設(shè)計組合和浮島植物種類搭配，很難制定一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)予以推廣應(yīng)用。
2. 現(xiàn)有生態(tài)浮島難以推行機械化操作。生態(tài)浮島漂浮在水面上，日常的管理均在水面上完成，目前其管理操作大多采用人工完成，在小
面積的試驗示范中尚可，若大面積推廣，需要經(jīng)常、及時采收，人工操作就不能滿足需要，限制其發(fā)展。
3. 現(xiàn)有生態(tài)浮島制作施工周期長。從目前來看多數(shù)的生態(tài)浮島都是采用現(xiàn)場制作及現(xiàn)場種植的模式，大面積制作施工周期較長。
4. 現(xiàn)有生態(tài)浮島難以過冬。生態(tài)浮島上的植物大多數(shù)不能過冬，尤其在冬季天氣較冷的北方地區(qū)植物需要在第二年春天重新種植。
5.現(xiàn)有生態(tài)浮島多數(shù)采用大型水生植物及水生蔬菜難以抵抗極端的大風(fēng)、大雨及大浪。
6.目前國內(nèi)外使用的生態(tài)浮島單體面積較小，大多數(shù)是在小面積的河湖中使用，難以對較大的河湖進行生態(tài)修復(fù)，現(xiàn)需要有超大面積的生態(tài)浮島。
北京筑夢源屋頂無土綠化科技有限公司利用無土草坪的各種優(yōu)點制作生態(tài)浮島已取得很好效果，解決了目前國內(nèi)外生態(tài)浮島制作技術(shù)存在的諸多問題，并能達到如下效果；
1.無土草坪生態(tài)浮島采用禾本科草建成，禾本科草是一類根系發(fā)達，適應(yīng)性強的多年生植物，具有凈化富營養(yǎng)化水體的潛在優(yōu)勢。它能抵抗極端大風(fēng)、大雨及大浪并能達到在不同的水流、溫度、富營養(yǎng)化水平不同等情況下使用。
2.無土草坪生態(tài)景觀浮島制成后漂浮在水面上景觀立現(xiàn)，整齊劃一，就像一塊綠色的地毯景觀效果非常明顯。無土草坪生態(tài)景觀浮島冬季在南方不凍的水面四季常綠，在北方冰凍的水面無土草坪被凍在冰面第二年開春都能返青。
3.用無土草坪制成的生態(tài)景觀浮島表面平整并有足夠的浮力，在大面積使用中工人可以在草坪上用剪草機剪草。由于無土草坪生態(tài)景觀浮島特殊的結(jié)構(gòu)及方便的管理可以用它能制成超大面積的浮島。無土草坪在地面使用時1怕干旱2怕缺肥，但是無土草坪生態(tài)景觀浮島漂浮在富營養(yǎng)化水面上也就沒有這些問題了。有專家實驗證明水面栽培條件下高羊茅的葉綠素含量、葉片含水量、干重、密度、蓋度等指標(biāo)均顯著高于土培條件。用禾本科無土草坪制成的生態(tài)景觀浮島是對較大的河湖修復(fù)富營養(yǎng)化提供一條有效的新途徑。
3構(gòu)造從大的方面分，人工浮島可分為干式和濕式兩種。水和植物接觸的為濕式，不接觸的為干式。
1、干式浮島：因植物與水不接觸，可以栽培大型的木本、園藝植物，通過不同木本的組合，構(gòu)成良好的鳥類生息場所同時也美化了景觀。
2、濕式浮島：大致分為四代技術(shù)。
1）第一代，主要以竹子，土工網(wǎng)搭建，具有造價低，效果差，壽命短，無法維護等特點（注：隨著人工成本的提升，目前該方式在造價上也沒有優(yōu)勢）
2）第二代，主要是泡沫或泡沫加金屬固定件產(chǎn)品，具有造價低，制造工藝簡單等優(yōu)點，但強度不足，金屬泡沫容易分離，且泡沫本身屬于白色污染目前基本已經(jīng)沒有應(yīng)用（特別是限塑令后基本絕跡）
3）第三代，主要是PE產(chǎn)品，市面上以圓形產(chǎn)品為主，一般9-11個平方，有類似面包圈的浮體和分體的種植籃，雖然克服以上兩代的缺點，但是由于對浮島凈化原理沒有做深入研究，且植物固定不牢固，分體設(shè)計不穩(wěn)固，邊沿設(shè)計未考慮波浪磨損等，目前只能小片應(yīng)用，且主要作為景觀應(yīng)用。
4）第四代 ，主要是PE、PP產(chǎn)品，也是目前國內(nèi)的主力產(chǎn)品，典型代表是NH-2浮島，在南水北調(diào)等大型水利生態(tài)項目中被廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品設(shè)計考慮了通氣，透光遮蔽率的計算、浮島邊緣抗磨損設(shè)計，整體一體化更耐用，人工成本更低，維護更簡單，且可適應(yīng)不同水生植物，株距一般從3cm-30cm可調(diào)。凈化能力更強，大約是第三代的4-10倍。
5）第五代，主要是新材料浮島，植物根系和浮島材料可溶為一體，且材料本身為中空管狀結(jié)構(gòu)，能夠形成很好的水體微動力循環(huán)。目前代表產(chǎn)品為德國產(chǎn)品，由于材料專利壁壘，在國內(nèi)無應(yīng)用，且目前售價很高。
4生態(tài)浮島的凈化原理一方面，表現(xiàn)在利用表面積很大的植物根系在水中形成濃密的網(wǎng)，吸附水體中大量的懸浮物，并逐漸在植物根系表面形成生物膜，膜中微生物吞噬和代謝水中的污染物成為無機物，使其成為植物的營養(yǎng)物質(zhì)，通過光合作用轉(zhuǎn)化為植物細胞的成分，促進其生長，最后通過收割浮島植物和捕獲魚蝦減少水中營養(yǎng)鹽；另一方面，浮島通過遮擋陽光抑制藻類的光合作用，減少浮游植物生長量，通過接觸沉淀作用促使浮游植物沉降，有效防止“水華”發(fā)生，提高水體的透明度，其作用相對于前者更為明顯，同時浮島上的植物可供鳥類棲息，下部植物根系形成魚類和水生昆蟲生息環(huán)境。
生態(tài)浮床有凈化水質(zhì)、美化水面景觀、提供水生生物棲息空間及進行環(huán)境教育等多種功能。其優(yōu)點如下：（1）浮島浮體可大可小，形狀變化多樣，易于制作和搬運；（2）跟人工濕地相比，植物更容易栽培；（3）無需專人管理，只需定期清理，大大減少人工和設(shè)備的投資，降低了維護保養(yǎng)費和設(shè)備的運行費用等。
