探究人工生态浮床技术在水环境修复中的应用进展

摘要：水体富营养化是指水体内含有高含量的氮磷等营养元素，使水质的平衡受到破坏，藻类等水生植物依靠此类营养物质大面积的肆意生长，产生异常增殖的现象。为了克服传统生态浮床净污主体限制的问题，学者则研究出新的水生动植物组合式生态浮床。下面本文就人工生态浮床技术在水环境修复中的应用进展进行简单探析。

关键词：探究 人工 生态 浮床 技术 水环境 修复 应用进展

一、人工生态浮床技术的相关介绍

1、人工浮床技术的概念

人工浮床技术又称作人工浮岛技术、无土栽培浮床等技术，是一种利用高分子材料作为基质，利用水生植物生长中对氮、磷等营养元素吸收和植物根部对悬浮物吸附的特点配合无土的栽培技术对水资源中的重金属和有机污染物进行搬离，从而达到改善水质、抑制水体水生植物的作用，从而营造正常健康的生态环境，实现可持续发展。

2、人工浮床的作用

除了基本的净水作用外，人工生态浮床技术还有其他的辅助作用。首先，人工生态浮床技术可以利用植物生长过程中产生的分泌物来抑制藻类植物生长；其次，水生植物通过光合作用产生赖以生存的氧气，并通过根本传到水中，将氧气释放与水体中，避免了水中鱼类等生物的死亡，修复水体物质平衡，达到了防臭防灭的目的；然后，水生植物个头较大，覆盖于水面上可以挡住阳光，抑制了藻类植物的光合作用，使得藻类生物萎缩甚至死亡；最后，因为人工生态浮床技术使得水生植物根部产生的营养促进了鱼类等生物的繁殖，一定的程度上稳定了水利生态平衡，强化了水资源的自净能力。

二、人工生态浮床技术在水环境修复中的分类

人工生态浮床技术通过使用环境分为干式浮床和湿式浮床。干式浮床是一种利用植物在浮床生长不接触治理的水面景观栽培技术，对于水体并没有任何净化作用；湿式浮床可以与水面接触，能对水体产生净化作用，从而被广泛使用。湿式浮床因为其材料又被分为现为强化塑料湿式浮床、混凝土湿式浮床、不锈钢架发泡聚苯乙烯湿式浮床、盐化乙烯合成树脂湿式浮床、特殊发泡聚苯乙烯加特殊合成树脂湿式浮床等多种有框性湿式浮床和叶子钱纤维编制而成无框湿式浮床。

人工生态浮床技术通过使用时间分为传统浮床式人工和组合式人工浮床。对于传统的人工生态浮床，主要是由浮床整体框架、固定装置、水生植物构成，利用重力型、杆定型、锚定型三种固定方法对浮床进行水下固定。水生植物是传统人工生态浮床技术中最重要的部分，可以很有效的出去水体中的氮、磷等元素，很好的做到了对水质的净化。对于组合式人工生态浮床，是传统人工生态浮床的进步，是利用植物原有的基础上加基质或者在填料上加滤食性动物的净水技术。在人工浮床上加基质，可以为微生物提供良好生长环境，使得各种有利净水的微生物大量繁殖，从而达到净水的目的。

三、人工生态浮床技术在水环境修复中的应用实例

1、富营养化景观水体修复技术

在我国，上海市在借鉴北京市经验的基础上，在淀山湖千塌浦入湖河口进行富营养化景观水体修复技术的试验工程，以美人蕉、再力花等6中水生植物为试验，试验总面积达到1.8万平方米。经过一年的试验，很好验证了浮床植物去除水体元素的能力，提高了水体的透明程度。

北京地处我国北方，气候相对干燥，某些水生植物不利用生长，美人蕉的培育解决了了富营养化景观水体修复技术过去只考虑除去废除元素而忽略了水体透明度的单一问题，不仅可以改善水体的富营养化，还可以使得水质透明干净，同时，在试验中加入了其他水生植物，使得水生生物的使用范围更广更专一，提高水质除污的针对性，对富营养化景观水体修复技术在人工生态浮床技术在水环境修复中的应用进行验证。

2、污染河道治理技术

在人工生态浮床技术在水环境修复中的应用的污染河道治理案例中，上海市宝山区的汇丰河城郊黑臭河道治理具有很好的代表性。海市宝山区的汇丰河全长1.7千米，平均水深1.6米，工程实施的浮床面积达到了5271平方米，占河道纵面积的25.7%。在治理中，以美人蕉、香根草等四种植物为主要水生植物材料，经7个多月的治理，海市宝山区的汇丰河的黑臭现象基本去除，水体富营养化也得到了很好的改善。

上海地处我国东南部，气候湿润，适宜多种水生植物的生长，但是因为城市经济发展的限制，对净水能力的要求也很高。在上海河道培育美人蕉等四种植物的培育验证净水能力的高低，还可以看到人工生态浮床技术已经不满足于景观水体小型环境中，被运用到更为普遍的河流治理当中。在河流的治理中，案例成功的解决了水生植物在流动水体上移动、净化不均匀的问题，还充分利用水体自净的能力和植物对水体腐烂生物的吸取成功的解决了水体异味颜色浑浊的问题，并在水生植物根部产生大量营养元素，促进了鱼类的再生成功的使得河道的生态循环走上正轨。

3、养殖鱼塘水体修复技术

对于养殖产生的废水，研究的学者针对这一问题尝试了人工生态浮床技术来对废水进行修复，提出了养殖和修复同时进行的理念。在治理中，在江苏洪泽的鱼塘中利用浮床种植蕹菜，解决水体问题的同时产量达到了将近7kg/平方米。

江苏洪泽地处我国东南岸，水产行业发达，养殖鱼塘水体修复技术随着水产行业逐渐走入生产生活中，利用水生植物不仅减少了鱼塘中相关元素的含量，好极大的促进了水体的净化和物质循环，提高了鱼类的成活率，也加大了鱼类、藻类等对水体的应用，达到了双赢的目的。随着现在人们对鱼类在餐饮和养殖观赏等方面的大量需求，养殖鱼塘的产业也得到了广泛的重视，养殖鱼塘水体修复技术的使用，不仅可以节约水体修复资金，减少水源在换取过程中的浪费，还利用水体废物进行再造，净化水体的同时进行养殖，实现效率最大化。

4、养猪场废水处理技术

东莞市某猪场使用人工生态浮床技术对养猪场的氧化塘水体进行修复，经过一个多月的试验，美人蕉等水生植物大量繁殖，使得氮、磷等元素的去除率高达90%，很好的对养猪场的氧化塘水体进行修复，达到了预期的目的。

根据上述案例可知，将家畜产生的大量含养物质和排泄物在排放前进行处理，减轻了因为地表径流或者亚表面流污染地下水和土壤的问题，还解决了富营养化水体带来的生物厌氧反应，减少了有害气体和生物霉排出，保护了畜牧业周围的生产环境，提高了氧化塘的利用效益。

5、机场地表径流处理技术

机场在冬天很容易使用除冰剂对地面进行处理，但是在使用后除冰剂的主要物质-乙二醇会流入地表。为了缓解这一现象，机场开始在内部建设普遍使用芦苇浮床系统来对污水进行处理。

根据上述案例可知，芦苇水生植物的使用不仅改善了水体条件，除去因为除冰剂对土壤的侵蚀和破坏的元素，还利用芦苇体型高大、外观好看的特点来增加了美观的效果，不仅成功的将机场的水质进行净化处理，还节约了美化机场的景观费用，很好的成为了人工生态浮床技术在水环境修复中的成功应用实例。

四、结语和展望

为了解决我国水体破坏的现象，人工浮床技术的发展备受重视，成为目前国内外治理水环境最有效、最经济、最可持续的技术之一，在水资源日益紧张的今天，人工生态浮床技术在水环境修复一定会被用到更多的生产、生活当中，在技术层面上也会根据国家的支持和人才的集聚使得人工生态浮床技术更为先进和完善，从而解决环境问题，造福人类。

参考文献

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