人工浮岛工艺做法
人工浮床
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人工浮床又称人工浮岛、生态浮床(生态浮岛)。
是以水生植物为主体,运用无土栽培技术原理,以高分子材料等为载体和基质,应用物种间共生关系和充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则,建立高效的人工生态系统,以削减水体中的污染负荷。
即:把特制的轻型生物载体按不同的设计要求,拼接、组合、搭建成所需要的面积或几何形状,放入受损水体中,将经过筛选、驯化的吸收水中有机污染物功能较强的水生(陆生)植物,植入预制好的漂浮载体种植槽内,让植物在类似无土栽培的环境下生长,植物根系自然延伸并悬浮于水体中,吸附、吸收水中的氨、氮、磷等有机污染物质,为水体中的鱼虾、昆虫和微生物提供生存和附着的条件,同时释放出抑制藻类生长的化合物。
在植物、动物、昆虫以及微生物的共同作用下使环境水质得以净化,达到修复和重建水体生态系统的目的。
目录1简介2分类3结构▪植物栽培基▪大小和形状▪人工浮岛的水下固定设计4净化原理5生态浮床的优点1简介编辑人工浮床又称人工浮岛、生态浮床(生态浮岛)。
自20年前德国BESTMAN公司开发出第一个人工浮床之后,以日本为代表的国家和地区成功地将人工浮床应用于地表水体的污染治理和生态修复。
近年来,我国的人工浮床技术开发及应用正好处于快速发展时期。
研究与应用结果表明,在藻化严重的富营养化水体致力于修复过程中,采用人工浮床作为先锋技术可以使得一部分水生动物得到自然恢复或在人工协助下恢复。
2分类编辑人工浮床类型多种多样,通常按其功能主要分为消浪形、水质净化性和提供栖息地型三类,浮床的外观形状有正方形、三角形、长方形、圆形等多种。
其最大的优点就是直接利用水体水面面积,不另外占地。
各种各样人工浮床图集(14张)各种浮岛的制作过程和景观水体富营养化是全球性的水环境问题,我国现有湖泊2 700余个,总面积达9.1万km2.根据调查资料和国内外评价湖泊富营养化指标,我国比较典型的37个主要湖泊中,中营养型和中一富营养型的占55.8%,富营养型的占14.7%,重富营养型的占8.8%.中国90%以上的水域污染是因水体中的N、P含量过高而引起的富营养化造成的,而N、P则是植物生长最基本的必需营养元素。
介绍日本的湿地净化技术人工浮岛AFI
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介绍日本的湿地净化技术人工浮岛A F ISANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#介绍日本的湿地净化技术——人工浮岛(AFI)摘要:由于人类大规模的开发建设活动,使原来的自然环境发生了很大的变化,特别是湿地面积不断缩小、水质的恶化,造成了河流、湖沼、池塘等的水生态的严重破坏。
因此世界上一些国家特别是日本把生态系统保护的重点放在湿地上,目前正在为恢复生态环境、保护生物的生息空间,创造优美的绿色景观、净化河川、湖沼水质而努力。
在此向大家介绍的人工浮岛技术,是日本的专门研究机构近年来一直在进行研究,并在实践中取得一定成果的科研项目,值得借鉴。
“浮岛”原本是指由于泥碳层向上浮起作用,使湖岸的植物一部分被切断,漂浮在水面的一种自然现象。
在这里介绍的浮岛是一种象筏子似的人工浮体,在这个人工浮体上栽培一些芦苇之类的水生植物,放在水里。
它的主要机能可以归纳为四个方面:1.水质净化;2.创造生物(鸟类、鱼类)的生息空间;3. 改善景观; 4.消波效果对岸边构成保护作用。
人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质,利用生态工学原理,降解水中的COD、氮、磷的含量。
在这里讲的生态工学(Ecolo gical engineering )或Ecotechnology的概念最早是由和提出来的,他俩给生态工学下的定义是“We define ecological enginee ring and ecotechnology as the design of human society withits natural environment for the benefit of both (Mitsch ,1988)。
作为水边的环境保护技术——人工浮岛,20年前是由德国的BESTMAN公司想出来的。
在日本的琵琶湖,作为鱼类用的产卵床的人工浮岛70年代末就开始在做。
近年来,随着人们对环境问题的越来越关心,周围的自然环境特别是水边的自然景观状况也越来越受到重视,在此背景下,不光是水的净化,人们对创造多样性生态系统的人工浮岛技术也寄予了很大希望。
生态修复生态浮岛技术
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②按工程合同入场要求,人员、设备和材料进入施工现场。
③设备到达施工现场前,完成设备场地和道路的平整工作。
④各类设备施工现场放置,空间布局要有序,线路、管路及材料布置无交叉。
⑤作好设备和其它物资的防雨、防潮、防盗和防破坏的相关措施。
5
四、材料要求
材料说明
水生生态浮岛/浮床主要由多个浮岛单元组成,每个浮岛单元由、、、以及 五部分组成。浮岛单元可根据生物浮岛的设计形状进行适当组合。浮岛单元 一体性完整,拆装维护方便。水生植物可根据当地情况灵活选用
9.1工程材料一览表 浮篮 载体独立注塑成型
种植篮
6
五、机械配置
施工设备
施工需要船作为运输工具。
7
六、人员配置
人员配备
根据本技术施工工艺流程,每机组人员配备情况如下表所示。
表9.2人员配备情况表 工艺流程 位置选择 铺设 固定 播种 养护
人员配备
2
5
2
1
2
8
七、养护要点
养护要点
9.6.1种子繁殖,施工后可进行表层无纺布覆盖进行保墒。植物根系的截留、吸附、吸收和水生动物的摄 食以及微生物的降解作用,达到水质净化的目的,其中NH-2浮岛植物的根 系在水中形成的富氧环境和根系表面的生物膜能高效的降解水中的COD、氮 、磷的含量,而根系膜内微生物产生的多聚糖能有效吸附水中悬浮物。浮岛 上植物根系拥有巨大的表面积,为水中微生物生长提供良好固着载体,起到 “生物膜载体”的作用。加快生态修复进程。人工浮岛会吸引野生动物如昆
亿利生态修复股份有限公司 生态修复生态浮岛技术
讲解人:张新 日期:2015年5月20日
1
讲解内容
1技术简介
2工艺流程
3技术要点
介绍日本的湿地净化技术——人工浮岛(AFI)(精)
![介绍日本的湿地净化技术——人工浮岛(AFI)(精)](https://img.taocdn.com/s3/m/7d5059b5daef5ef7ba0d3ccc.png)
介绍日本的湿地净化技术——人工浮岛(AFI)摘要:由于人类大规模的开发建设活动,使原来的自然环境发生了很大的变化,特别是湿地面积不断缩小、水质的恶化,造成了河流、湖沼、池塘等的水生态的严重破坏。
因此世界上一些国家特别是日本把生态系统保护的重点放在湿地上,目前正在为恢复生态环境、保护生物的生息空间,创造优美的绿色景观、净化河川、湖沼水质而努力。
在此向大家介绍的人工浮岛技术,是日本的专门研究机构近年来一直在进行研究,并在实践中取得一定成果的科研项目,值得借鉴。
“浮岛”原本是指由于泥碳层向上浮起作用,使湖岸的植物一部分被切断,漂浮在水面的一种自然现象。
在这里介绍的浮岛是一种象筏子似的人工浮体,在这个人工浮体上栽培一些芦苇之类的水生植物,放在水里。
它的主要机能可以归纳为四个方面:1.水质净化;2.创造生物(鸟类、鱼类)的生息空间;3. 改善景观; 4.消波效果对岸边构成保护作用。
人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质,利用生态工学原理,降解水中的COD、氮、磷的含量。
在这里讲的生态工学(Ecological engineering )或Ecotechnology的概念最早是由W.J.Mitsch和S. J.Jorgensen提出来的,他俩给生态工学下的定义是“We define e cological engineering and ecotechnology as the design of hu man society with its natural environment for the benefit ofboth (Mitsch , 1988)。
作为水边的环境保护技术——人工浮岛,20年前是由德国的BESTMAN公司想出来的。
在日本的琵琶湖,作为鱼类用的产卵床的人工浮岛70年代末就开始在做。
近年来,随着人们对环境问题的越来越关心,周围的自然环境特别是水边的自然景观状况也越来越受到重视,在此背景下,不光是水的净化,人们对创造多样性生态系统的人工浮岛技术也寄予了很大希望。
技术标施工工艺人工浮岛施工
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人工浮岛施工
采用的湿式浮岛,湿式浮岛是由一个个浮盆连接而成。
每个浮盆由三部分组成。
浮盆的外形是圆形的聚乙烯塑料框,中间有一圆形的种植孔,浮体中圆形的为聚苯乙烯泡沫板,镶嵌在塑料框中,种植孔处固定一种植盆。
浮岛的形状按照施工要求组装成各类图形或者组成不规则的弯曲的长带状。
浮岛组装好后,可用人力拖到水面上进行固定,在岸边的浮岛一般采用锚钩式或绳索牵拉式进行固定,而湖中心的浮岛采用重物下沉式进行固定。
水生植物是人工生物浮岛的主要组成部分,在浮岛载体上种植植物时,既要考虑植物在水中的生长状况,还要遵从水生植物景观配置原则。
因此,利用浮岛水生植物造景展现艺术的表现,需要充分利用其体形、色彩、线条、质地等特征与环境的关系,创作出具有诗情画意的生态图画。
水温上升到适于植物生长的温度时,将水生植物的根部用刀切开,取一完整的芽或幼小的植物体,用海绵缠绕固定在种植盆里。
按照不同组合方式,对植物进行配置,营造出不同的水上景观。
一种生态型人工浮岛的设计
![一种生态型人工浮岛的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c55b325fb207e87101f69e3143323968011cf4c4.png)
1概述人工浮岛技术是一种原位水体生态修复技术,自1987年德国BESTMAN公司提出以来,在不到30年的时间里就已经在中国、日本和欧洲许多国家和地区成功应用于水体富营养化的污染控制和生态修复方面。
人工浮岛具有构建灵活、运行费用低、易维护等特点,受到了越来越广泛的研究,其形态也由最初单纯植物浮床发展为加入组合填料的立体浮岛。
其工作原理主要是通过植物摄取、微生物的代谢转化以及填料的吸附共沉淀作用去除水中的、引入人工浮岛技术进入水产养殖的水体,能有效的帮助吸收养殖水体中的富营养元素,减缓养殖水体的污染,改善养殖水体环境,同时能有效地推进水产养殖的生态发展。
正是在此背景下,本课题根据养殖池塘的具体情况,开展生态环保型人工浮岛设计。
1.1设计目的水产养殖业是国民经济发展的支柱产业之一,发展水产养殖业可以提高农民收入,改善人民群众生活水平和提高人民生活质量。
但由于人类对水体的不合理的开发利用,产生了一系列环境污染问题,其中养殖水体水污染问题尤为突出。
成为制约水产养殖业可持续发展的主要因素之一。
人工浮岛技术是当前广泛采用的一项水体处理修复技术,与传统污水处理方法相比,该技术是一种生态技术,效果良好,具有无二次污染,造价低廉且易于组装等特性,故拟开展生态环保型人工浮岛设计,帮助解决养殖环境污染问题和提高农民收入。
1.2设计要求浮岛设计要求具有创新性,浮岛主体取材易得、制作工艺简洁、净水效果高效和能增加经济收入。
2设计原则与内容2.1设计原则浮岛整体设计需要考虑设计的社会性、生态性和经济性,考虑浮岛和环境、生态效益与经济效益、去污效果与养殖功能等的平衡关系。
所以设计遵循资源经济原则、处理高效原则和简洁易行原则。
①资源经济原则。
以资源的节约为出发点选材,考虑原材料的资源再利用和尽量不造成二次污染,充分发挥资源的价值。
立足在农民可承受的经济投入是有限度的角度思考,设计中尽力减少如选材、资源易得等成本投入,降低经济要求,同时考虑在浮岛上种植经济作物以增加收入。
人工浮岛
![人工浮岛](https://img.taocdn.com/s3/m/c6ec031cb7360b4c2e3f6418.png)
人工浮岛忧郁人类大规模的开发建设活动,使原来的自然环境发生了很大的变化,特别是湿地面积不断缩小、水质的恶化,造成了河流、湖沼、池塘等的水生态的严重破坏。
因此世界上一些国家特别是日本把生态系统保护的重点放在湿地上,目前正在为恢复生态环境、保护生物的生息空间,创造优美的绿色景观、净化河川、湖沼水质而努力。
在此向大家介绍的人工浮岛技术,是日本的专门研究机构近年来一直在进行研究,并在实践中取得一定成果的科研项目,值得借鉴。
“浮岛”原本是指由于泥碳层向上浮起作用,使湖岸的植物一部分被切断,漂浮在水面的一种自然现象。
在这里介绍的浮岛是一种象筏子似的人工浮体,在这个人工浮体上栽培一些芦苇之类的水生植物,放在水里。
它的主要机能可以归纳为四个方面:1.水质净化;2.创造生物(鸟类、鱼类)的生息空间;3. 改善景观; 4.消波效果对岸边构成保护作用。
人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质,利用生态工程学原理,降解水中的COD、氮、磷的含量。
在这里讲的生态工程学(Ecological engineering )或Ecotechnology的概念最早是由W.J.Mitsch和S.J.Jorgensen提出来的,他俩给生态工程学下的定义是"We define ecological engineering and ecotechnology as the design of human society with its natural environment for the benefit of both (Mitsch,1988)。
作为水边的环境保护技术--人工浮岛,20年前是由德国的BESTMAN公司想出来的。
在日本的琵琶湖,作为鱼类用的产卵床的人工浮岛70 年代末就开始在做。
近年来,随着人们对环境问题的越来越关心,周围的自然环境特别是水边的自然景观状况也越来越受到重视,在此背景下,不光是水的净化,人们对创造多样性生态系统的人工浮岛技术也寄予了很大希望。
一种环保型人工浮岛的制作方法及其对农业集水区中氮磷的净化效果
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一种环保型人工浮岛的制作方法及其对农业集水区中氮磷的净化效果李伟;王建国;王岩;薄录吉;杨林章【摘要】针对目前人工浮岛制作和应用过程中存在的问题(工艺复杂、成本高、产生二次污染、选材局限性等)以及农业集水区N、P污染严重的现状,采用稻秸秆、毛竹和煤渣等廉价或废弃物为原料,制作人工浮岛,并将其运用于农业集水区.结果表明,本人工浮岛制作成本低,工艺简单,无二次污染;当人工浮岛覆盖率为8%时,对水体N、P的净化率分别达到60.1%和54.9%;黑麦草是一种较为理想的冬季浮岛植物;煤渣是一种较为理想的浮岛植物培养基质.【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】2010(042)006【总页数】4页(P920-923)【关键词】氮磷污染;覆盖率;净化率;稻秸秆;毛竹;煤渣【作者】李伟;王建国;王岩;薄录吉;杨林章【作者单位】中国科学院南京土壤研究所,南京,210008;中国科学院南京土壤研究所,南京,210008;江苏省农业科学院,南京,210014;中国科学院南京土壤研究所,南京,210008;中国科学院南京土壤研究所,南京,210008【正文语种】中文【中图分类】X703近年来,随着点源污染的有效管理和控制,由农业面源污染而引致的水体 N、P富营养化已成为我国水体环境污染的核心问题[1-2]。
针对这一问题,开展了许多水体污染治理及修复理论与应用研究[3-6]。
研究结果表明,在治理与修复水体 N、P 富营养化诸项技术中,人工浮岛被公认为是一项具有广阔应用前景的技术[5-7]。
但由于目前人工浮岛在制作和应用过程中所存在的工艺复杂、成本高、产生二次污染、制作材料的局限性等一种或多种原因,限制了该项技术的推广应用。
为此,本研究采用毛竹、稻秸秆、煤渣等廉价或废弃物为原料,制作环保型人工浮岛,并将其应用于农业集水区。
1 材料与方法1.1 试验集水区介绍试验集水区位于江苏省宜兴市丁蜀镇以北 5 km处,东经119°53.898′,北纬31°17.295′。
人工浮岛处理污水方法
![人工浮岛处理污水方法](https://img.taocdn.com/s3/m/ec1b3839195f312b3169a5f2.png)
菌→藻类→浮游生物→鱼类的食物链。利用食物链关系进 行有效的回收和利用资源,取得水质净化和资源化、生态效 果等综合效益。
整理课件
附着在草叶上的螺蛳
游艺在治理水体的花鲢
整理课件
新生态链建立恢复
种植水生高等植物群落为原 生动物提供场所,原生动物以微 生物为食,消耗水中有机物总量 完成养分传递。提高河流生产力, 建立水体中的食物链:
整理课件
浮岛
整理课件
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水生植物依靠吸附水中的氮, 磷等有机物生长。水质越糟糕, 植物生长的越好。一般来说, 从种植到出景只需要1个月左右。 且可随意组成各种形状,如生 态奥运五环,梅花等。
水生植物一般为美人蕉,千 屈采,鸢尾,旱伞草,睡莲, 荷花等根系发达,吸附能力较 强的植物
整理课件
这是在一个荷塘里种植的 景观案例,种植时间为一 个半月。
▪ 机理:其有机物的分解过程可分为酸性(酸化)阶段和碱
性(甲烷化)阶段
▪ 厌氧处理的应用 :主要用于居住房屋和公用建筑的生活污
水的处理
整理课件
(4)生物-生态修复技术
---生态演替式水体修复技术简介
生态演替式水体修复技术是利用培育的植物、动物或培养 接种的微生物的生命活动。对水体污染物进行转移、转化 及降解作用,从而使水体得到净化的技术。
结合植物季节生长特点;其中水面浮水植物以睡莲、风眼 莲为主,岸边挺水植物以芦苇、香蒲、茭白、荷花等,配合四 季常青植物美华景观。既有水景绿化的作用,也起到净化水质、 保护鱼类生长环境、保护河流生物多样性的目的。
整理课件
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北京植物园鸢尾、睡莲造景
一种生态型人工浮岛的设计
![一种生态型人工浮岛的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/a8f825e99e314332396893ad.png)
一种生态型人工浮岛的设计作者:李敏达等来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2015年第08期摘要:在养殖池塘水域中设置一种生态环保型人工浮岛,浮岛布置设计成圆形,由多个浮岛单体组装而成,每个浮岛单体又由多个多个悬挂式单体构成。
浮岛单体选用木材、毛竹或PVC管作为浮岛框架,取材易得,结构简洁,方便操作和推广。
选用吸附羟基铁高效陶粒和多空陶瓷作为浮床床体兼基质,比表面积大,吸附高效,能有效去除水中氨氮。
同时可在浮岛表面栽培具有一定经济价值的植物以增加农民收入,如水雍菜。
浮岛设计遵循资源利用、经济价值和高效处理的设计原则,设计内容包括浮岛的整体布置、床体和单体。
该设计突破了传统浮岛设计中浮床局限于水域表面,水处理效率低下,静态净水的局限,同时还能将养殖水域中的残饵粪便和大颗粒污物向浮岛中心集中,方便集中处理。
关键词:生态浮岛;陶粒-羟基铁;生态环保;应用1 概述人工浮岛技术是一种原位水体生态修复技术,自1987年德国BESTMAN公司提出以来,在不到30年的时间里就已经在中国、日本和欧洲许多国家和地区成功应用于水体富营养化的污染控制和生态修复方面。
人工浮岛具有构建灵活、运行费用低、易维护等特点,受到了越来越广泛的研究,其形态也由最初单纯植物浮床发展为加入组合填料的立体浮岛。
其工作原理主要是通过植物摄取、微生物的代谢转化以及填料的吸附共沉淀作用去除水中的、引入人工浮岛技术进入水产养殖的水体,能有效的帮助吸收养殖水体中的富营养元素,减缓养殖水体的污染,改善养殖水体环境,同时能有效地推进水产养殖的生态发展。
正是在此背景下,本课题根据养殖池塘的具体情况,开展生态环保型人工浮岛设计。
1.1 设计目的水产养殖业是国民经济发展的支柱产业之一,发展水产养殖业可以提高农民收入,改善人民群众生活水平和提高人民生活质量。
但由于人类对水体的不合理的开发利用,产生了一系列环境污染问题,其中养殖水体水污染问题尤为突出。
人工浮岛施工工艺流程
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②材料准备:选取适宜的浮体材料(如HDPE、合成纤维等)与植物(水生、挺水植物),以及连接构件。
③场地勘查:对施工水域进行详细勘查,包括水深、水流、底质等,确保施工安全与浮岛定位。
④浮体制造:根据设计图纸,制作浮岛的浮体模块,常用注塑或焊接方式,确保浮力与耐用性。
⑤植物栽培:预先在浮体上设置植物篮或种植盘,填充培养土,移植挑选好的水生植物。
⑥模块组装:将各浮体模块在岸边或临时平台上预组装,使用连接件牢固连接,形成浮岛基本架构。
⑦滑移移位:利用滑移移位装船技术,将预组装的浮岛模块平稳移到水上,或直接在水上拼装。
⑧水上安装:使用船只将浮岛拖拽至预定位置,调整布局,确保浮岛稳定并进行最后的细节固定。
⑨植物养护:施工完毕后,对栽植的植物进行初期养护,包括浇水、施肥、病虫害防治等。
⑩效果监测:完工后定期监测浮岛的生态效应与结构稳定性,必要时进行调整优化,确保长期功效。
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“颇具颜值”的水体净化手段:生态浮岛技术解析
生态浮岛技术是以可漂浮材料为基质或载体,将高等水生植物或陆生植物栽植到富营养化水域中,通过植物的根系吸收或吸附作用,削减水体中的氮、磷及有机污染物质,从而净化水质的生物防治法,同时通过收获植物的方法将水体中的富营养物质搬离水体,改善水质,创造良好的水环境。
水体富营养化是全球性的水环境问题。
根据调查资料和国内外评价湖泊富营养化指标,我国比较典型的37个主要湖泊中,中营养型和中一富营养型的占55.8%,富营养型的占14.7%,重富营养型的占8.8%。
中国90%以上的水域污染是因水体中的N、P含量过高而引起的富营养化造成的,而N、P则是植物生长最基本的必需营养元素。
生态浮岛是一种针对富营养化的水质,利用生态工学原理,降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。
它能使水体透明度大
幅度提高,同时水质指标也得到有效的改善,特别是对藻类有很好的抑制效果。
生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质,例如总磷、氨氮、有机物等,使得水体的营养得到转移,减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。
目前一些文献中出现的“生态浮岛”、“人工浮岛”、“人工生物浮床”、“生物浮床”、“浮床无土栽培”等均为相同或类似的概念。
生态浮岛的净化原理
植物的生长繁殖过程需要大量营养,生态浮岛植物的根系在水中形成的富氧环境和根系表面的生物膜能高效降解水中的COD、氮、磷,而根系膜内微生物产生的多聚糖能有效吸附水中悬浮物。
一方面,表现在利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网,吸附水体中大量的悬浮物,并逐渐在植物根系表面形成生物膜,膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物成为无机物,使其成为植物的营养物质,通过光合作用转化为植物细胞的成分,促进其生长,最后通过收割浮岛植物和捕获鱼虾减少水中营养盐;
另一方面,浮岛通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用,减少浮游植物生长量,通过接触沉淀作用促使浮游植物沉降,有效防止“水华”发生,提高水体的透明度,其作用相对于前者更为明显,同时浮岛上的植物可供鸟类栖息,下部植物根系形成鱼类和水生昆虫生息环境。
生态浮床有净化水质、美化水面景观、提供水生生物栖息空间及进行环境教育等多种功能。
优点如下:
1)浮岛浮体可大可小,形状变化多样,易于制作和搬运;
2)跟人工湿地相比,植物更容易栽培;
3)无需专人管理,只需定期清理,大大减少人工和设备的投资,降低了维护保养费和设备的运行费用等。
生态浮岛的基本构造
从大的方面分,人工浮岛可分为干式和湿式两种。
水和植物接触的为湿式,不接触的为干式。
1、干式浮岛:因植物与水不接触,可以栽培大型的木本、园艺植物,通过不同木本的组合,构成良好的鸟类生息场所同时也美化了景观。
2、湿式浮岛:大致分为四代技术。
1)第一代,主要以竹子,土工网搭建,具有造价低,效果差,寿命短,无法维护等特点(注:随着人工成本的提升,目前该方式在造价上也没有优势)
2)第二代,主要是泡沫或泡沫加金属固定件产品,具有造价低,制造工艺简单等优点,但强度不足,金属泡沫容易分离,且泡沫本身属于白色污染目前基本已经没有应用(特别是限塑令后基本绝迹)
3)第三代,主要是PE产品,一般9-11个平方,有类似面包圈的浮体和分体的种植篮,虽然克服以上两代的缺点,但是不同厂商生产的浮岛产品质量和寿命不一,行业标准有待建立。
4)第四代,主要是新材料浮岛,植物根系和浮岛材料可溶为一体,且材料本身为中空管状结构,能够形成很好的水体微动力循环。
目前代表产品为美国产品,由于材料专利壁垒,在国内无应用,且目前售价很高。
生态浮岛的类型
1.单种植物型浮岛
单种植物浮岛
2. 混合植物型浮岛
混合植物型浮岛
综合考虑植物之间的“协同作用”可以增强浮岛的净化能。
例如,美人蕉、灯心草、菖蒲的根系长度不一,得以吸收不同水层的氮和磷,光合作用吸收的氧气通过根系到达不同水层,促进好氧微生物生长。
3.强化生物膜作用的浮岛
生物填料型浮岛
有些研究发现,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。
杨林燕等用三种耐寒植物( 千屈菜、小香蒲、黄菖蒲) 作为浮岛主体,以高强度生物碳纤维作为填料,对COD、氨氮、总磷有较好的处理效果。
4.强化生态系统交互作用的浮岛
研究发现贝类水生动物的生长有助于提高生态系统对营养物的吸收能力,且不会造成水质恶化,所以为了进一步提高浮岛的处理能力,可以考虑在水生植物及人工填料基础上加入水生动物区。
但是单独的贝类动物并不具有脱氮能力,而必须与水生植物等相配合。
水生植物区下设置水生动物区,笼养滤食贝类水生动物,通过贝类的消化作用大幅度提高有机污染物的生物可降解性,结合人工介质的微生物富集作用,可以提高组合生态浮岛的微生物净化效能。
另外在生物膜的基础上投入菌剂会加快污染物的去除,生态浮岛系统中生物膜上硝化菌数量不占优,反硝化细菌的生长速度缓慢等因素都限制了脱氮效果,可以通过投加反硝化菌剂提高去除效率。
5.曝气生态浮岛
人工湿地系统内氨氮的去除率较低的主要限制因素是溶解氧(DO),在人工湿地、浮岛系统中加设曝气管后,溶解氧的增加促进了硝化作用,增强了氨氮的去除效果。
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。
生态浮岛技术目前的问题和不足
经过几十年的研究发展,国内外生态浮岛技术得到极大完善,然而其仍处于试验与示范阶段,存在一些问题和不足。
1.现有生态浮岛栽培不易进行标准化推广应用。
不同的湖泊河流,其富营养化水平不同,水流、温度、风速、水体波动等都各不相同,需要相应的浮岛设计组合和浮岛植物种类搭配,很难制定一个统一的标准予以推广应用。
2. 现有生态浮岛难以推行机械化操作。
生态浮岛漂浮在水面上,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,在小面积的试验示范中尚可,若大面积推广,需要经常、及时采收,人工操作就不能满足需要,限制其发展。
3. 现有生态浮岛制作施工周期长。
从目前来看多数的生态浮岛都是采用现场制作及现场种植的模式,大面积制作施工周期较长。
4. 现有生态浮岛难以过冬。
生态浮岛上的植物大多数不能过冬,尤其在冬季天气较冷的北方地区植物需要在第二年春天重新种植。
5.现有生态浮岛多数采用大型水生植物及水生蔬菜难以抵抗极端的大风、大雨及大浪。
6.目前国内外使用的生态浮岛单体面积较小,大多数是在小面积的河湖中使用,难以对较大的河湖进行生态修复,现需要有超大面积的生态浮岛。