人工浮床凈化原理

生態(tài)浮床的凈化作用原理: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(wú)機(jī)物，使其成為植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過光合作用轉(zhuǎn)化為植物細(xì)胞的成分，促進(jìn)其生長(zhǎng)，最后通過收割浮島植物和捕獲魚蝦減少水中營(yíng)養(yǎng)鹽;另一方面，浮島通過遮擋陽(yáng)光抑制藻類的光合作用，減少浮游植物生長(zhǎng)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(duì)于前者更為明顯，同時(shí)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。

浙江農(nóng)林大學(xué)東湖上的生態(tài)浮床成為一道特殊風(fēng)景。生態(tài)浮床利用人工濕地技術(shù)，種植具有凈化水質(zhì)能力的水生植物，利用水生植物和生態(tài)浮床中的特殊基質(zhì)共同作用，加速對(duì)污染物的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到改善水環(huán)境的目的。

生態(tài)浮島是綠化技術(shù)與漂浮技術(shù)的結(jié)合體，一般由四個(gè)部分組成，即浮島框架、植物浮床、水下固定裝置以及水生植被?？蚣芸刹捎糜H自然的材料如竹、木條、蘆葦簾、藤條等，植物生長(zhǎng)的浮體一般是由高分子輕質(zhì)材料制成，質(zhì)輕耐用，浮島上植物一般選擇各類適宜的陸生植物和濕生植物。

植物栽培基盤用椰子樹的纖維、魚網(wǎng)之類的材料和土壤混合在一起使用的比較多，由于裝入土壤會(huì)增加重量且促進(jìn)水質(zhì)惡化，目前使用的比較少，只有20%左右。濕式浮島上面通常栽植水生植物花卉，如荷花、蘆葦、香蒲、茭白、水蔥、美人蕉、千屈菜等等，能改善很好的生態(tài)環(huán)境。

一塊浮島的大小一般來(lái)說(shuō)邊長(zhǎng)1~5m不等，考慮到搬運(yùn)性、施工性和耐久性，邊長(zhǎng)2~3m的比較多形狀上四邊形的居多，也有三角形、六角形或各種不同形狀組合起來(lái)的以往施工時(shí)單元之間不留間隙，現(xiàn)在趨向各單元之間留一定的間隔，相互間用繩索連接(連接形式因人工浮島的制造廠家的不同而各異)這樣做的理由有四:①可防止由波浪引起的撞擊破壞;②可為大面積的景觀構(gòu)造降低造價(jià);③單元和單元之間會(huì)長(zhǎng)出浮葉植物、沉水植物，絲狀藻類等也生長(zhǎng)茂盛，成為魚類良好的產(chǎn)卵場(chǎng)所、生物的移動(dòng)路徑;④有水質(zhì)凈化作用。

人工浮島的水下固定設(shè)計(jì)是一個(gè)較為重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，既要保證浮島不被風(fēng)浪帶走，還要保證在水位劇烈變動(dòng)的情況下，能夠緩沖浮島和浮島之間的相互碰撞以前日本在研究海洋的浮防波堤的時(shí)候，曾對(duì)水下固定部分的安全性提出過懷疑而人工浮島的設(shè)計(jì)是以湖沼為對(duì)象，象琵琶湖、霞浦這兩個(gè)湖泊屬最大規(guī)模的項(xiàng)目，和海洋比較起來(lái)設(shè)計(jì)外力僅為海洋的1/10，所以參考過去海洋建筑物及沿岸設(shè)計(jì)進(jìn)行琵琶湖、霞浦這兩個(gè)湖泊的人工浮島的水下固定計(jì)算，得到了安全可靠的計(jì)算結(jié)果水下固定形式要視地基狀況而定，常用的有重量式、錨固式、杭式等。另外，為了緩解因水位變動(dòng)引起的浮島間的相互碰撞，一般在浮島本體和水下固定端之間設(shè)置一個(gè)小型的浮子的做法比較多。

人工浮床類型多種多樣，通常按其功能主要分為消浪形、水質(zhì)凈化性和提供棲息地型三類，浮床的外觀形狀有正方形、三角形、長(zhǎng)方形、圓形等多種。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是直接利用水體水面面積，不另外占地。

水體富營(yíng)養(yǎng)化是全球性的水環(huán)境問題，我國(guó)現(xiàn)有湖泊2 700余個(gè)，總面積達(dá)9.1萬(wàn)km2.根據(jù)調(diào)查資料和國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)，我國(guó)比較典型的37個(gè)主要湖泊中，中營(yíng)養(yǎng)型和中一富營(yíng)養(yǎng)型的占55.8%,富營(yíng)養(yǎng)型的占14.7%,重富營(yíng)養(yǎng)型的占8.8%.中國(guó)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(yíng)養(yǎng)化造成的，而N、P則是植物生長(zhǎng)最基本的必需營(yíng)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(yíng)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(jī)污染物質(zhì)，從而凈化水質(zhì)的生物防治法，同時(shí)通過收獲植物的方法將水體中的富營(yíng)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(xiàn)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(wú)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(guó)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(yàn)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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化推廣應(yīng)用。不同的湖泊河流，其富營(yíng)養(yǎng)化水平不同，水流、溫度、風(fēng)速、水體波動(dòng)等都各不相同，需要相應(yīng)的浮島設(shè)計(jì)組合和浮島植物種類搭配，很難制定一個(gè)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(jī)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(yàn)示范中尚可，若大面積推廣，需要經(jīng)常、及時(shí)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(zhǎng)。從目前來(lái)看多數(shù)的生態(tài)浮島都是采用現(xiàn)場(chǎng)制作及現(xiàn)場(chǎng)種植的模式，大面積制作施工周期較長(zhǎng)。

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(guó)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(duì)較大的河湖進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，現(xiàn)需要有超大面積的生態(tài)浮島。

筑夢(mèng)源屋頂無(wú)土綠化科技有限公司利用無(wú)土草坪的各種優(yōu)點(diǎn)制作生態(tài)浮島已取得很好效果，解決了目前國(guó)內(nèi)外生態(tài)浮島制作技術(shù)存在的諸多問題，并能達(dá)到如下效果;

1、無(wú)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(dá)，適應(yīng)性強(qiáng)的多年生植物，具有凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體的潛在優(yōu)勢(shì)。它能抵抗極端大風(fēng)、大雨及大浪并能達(dá)到在不同的水流、溫度、富營(yíng)養(yǎng)化水平不同等情況下使用。

2、無(wú)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(wú)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(wú)土草坪被凍在冰面第二年開春都能返青。

3、用無(wú)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(jī)剪草。由于無(wú)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(wú)土草坪在地面使用時(shí)1怕干旱2怕缺肥，但是無(wú)土草坪生態(tài)景觀浮島漂浮在富營(yíng)養(yǎng)化水面上也就沒有這些問題了。有專家實(shí)驗(yàn)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(wú)土草坪制成的生態(tài)景觀浮島是對(duì)較大的河湖修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化提供一條有效的新途徑。

?人工浮床又稱人工浮島、生態(tài)浮床(生態(tài)浮島)。自20年前德國(guó)BESTMAN公司開發(fā)出第一個(gè)人工浮床之后，以日本為代表的國(guó)家和地區(qū)成功地將人工浮床應(yīng)用于地表水體的污染治理和生態(tài)修復(fù)。近年來(lái)，我國(guó)的人工浮床技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用正好處于快速發(fā)展時(shí)期。研究與應(yīng)用結(jié)果表明，在藻化嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化水體致力于修復(fù)過程中，采用人工浮床作為先鋒技術(shù)可以使得一部分水生動(dòng)物得到自然恢復(fù)或在人工協(xié)助下恢復(fù)。