人工生物浮島技術簡介
人工生物浮島技術簡介
人工生物浮島是在水面制造人工浮床,按照自然界自身規律,將高等水生植物或改良的陸生植物種植到富營養化水體的水面,通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭相克機理,削減富營養化水體中的氮磷及有機物質,從而達到凈化水質的效果,人工浮島技術最先由德國貝斯特曼公司研發,目的是改善魚類產卵繁殖環境和由于增加漁民的經濟收入。直到1995年第6屆國際湖泊環境大會上該技術在環境方面的作用才引起人們的注意,隨后迅速在各國推廣,特別在德國、日本、美國、韓國得到了較好的發展與應用。1995年日本研究者在霞浦(土浦市大巖田)進行了隔離水域試驗,在人工浮島覆蓋率為25%的條件下,可削減94%的浮游植物(藻類)生物量,表明人工生物浮島技術是治理水體富營養的最有較的方式之一。與傳統污水治理技術相比,“人工生物浮島”至少有五個優點:(1)在污染現場進行,不受水體深度、透光度和富營養化程度的限制,特別適合湖泊塘堰富營養化的治理;(2)費用低廉,相對傳統治污技術,生物浮島工藝可節省50%以上的建設費用,并且一旦建成之后,不再需要動力等維護費用;(3)創造生物的生息空間,浮島本身具有遮蔽和飲料條件,構成魚類、島類生息的良好生境;(4)改善景觀,可以通過浮島種植一些觀賞性的植物,營造水體景觀;(5)浮島上的生物終端產品能產生經濟效益,易被治理者和地方政府所接受。
上述浮島的優點在于:(1)不需要大型生產設備,節約了首次投資,不管工程大小非常容易上馬;(2)從選擇材料到浮島設置,整個工藝流程成本低廉,是目前其它浮島制作工藝成本的十分之一乃至幾十分之一;(3)竹子和PVC管等為基本材料,耐老化、耐腐蝕、耐沖擊、抗風浪。
浮島載體
浮島的結構:人工浮島在進行設計和實施時,需要考慮以下四方面的問題。1)浮島結構的穩定性,為防止被風浪沖走或者單元與單元之間的碰撞,浮島應該具有足夠的穩定性,以保持其位置和形狀;2)浮島的經久耐用,盡量選擇無污染、抗老化、耐腐蝕的材料,否則不僅管理困難,也不經濟,容易造成浪費;3)經濟性,在達到設計效果的同時,設計要力求減少投資成本,降低運行費用;4)可擴展,便于運輸,易于拼接,依據不同的工程規模要求拼接成所需的大小和形狀,這也是一個很重要的方面。
浮島載體的材料選擇:浮島載體的選料原則為無污染、耐久、經濟。浮島載體材料的可選擇范圍非常廣泛,但是考慮到施工工藝和造價,目前所用的浮力材料大部分為竹子、泡沫、木頭、廢舊輪胎、PVC管等。其中竹子具有浮力效果好、結實、耐水浸、無污染、成本低等優點。發泡塑料容易老化并會產生環境荷爾蒙二次污染,所以此種材料沒有被日本、歐洲各國采用。植物載體材料要求耐水浸、不易 腐爛、無污染、關鍵是植物可以在上面良好地生長,使用較多的是椰子纖維和樹枝材料,用這些材料做成的載體墊子既蓬松,有利于植物根系的纏繞,使得植物可以牢牢地附著在上面,不易散落,又經久耐用,不會污染水體。
浮島的規模及形狀:人工浮島的布設因目的與環境不同,規模也不同。目前還沒有固定的公式可套。研究結果表明提供鳥類生息環境至少需要1000平方米的面積;若是以凈化水質為目的,覆蓋水面的25-30%是很必要的。
浮島單元形狀:一般為長方形、三角形、形狀菱形,面積一般在2-5平方米,組合在一起的形狀有長形,形狀多邊形、環形,其中長方形居多。采用這種形狀主要是因為建造方便、易施工,但景觀效果差一些.美國公司所建造的浮島單元很多都是弧形、有月牙形、餅形等,其組合的形狀仿自然形態,該產品目前主要用于營造景觀的自然效果。
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