季 強(qiáng)（浙江廣川工程咨詢有限公司,杭州 310020）

城市污染河道修復(fù)的生態(tài)浮床技術(shù)及機(jī)理

季 強(qiáng)
（浙江廣川工程咨詢有限公司,杭州 310020）

摘 要：近年來，隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市河道的污染也隨之加重，嚴(yán)重影響了城市居民的生活，阻礙了城市的可持續(xù)發(fā)展，因此，為防止環(huán)境變化日趨惡劣，生態(tài)浮床技術(shù)將逐漸運(yùn)用到河道污染的修復(fù)中。本文從城市河道污染的修復(fù)出發(fā)，探討了生態(tài)浮床技術(shù)及其機(jī)理。

關(guān)鍵詞：城市河道；污染；生態(tài)浮床

城市的形成和河道的發(fā)展密切相關(guān)，城市河道是城市生態(tài)平衡的重要因素。城市河道對城市生產(chǎn)生活產(chǎn)生了重要的影響，不僅可以起到運(yùn)輸?shù)淖饔?，同時(shí)可以蓄水排澇，還有美化環(huán)境的作用。隨著服務(wù)行業(yè)的發(fā)展，河道還具有旅游娛樂的功能。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市對水資源的需求也不斷增加，帶來了水質(zhì)惡化的問題，河道污染越來越嚴(yán)重。近年來，河道污染給人們的發(fā)展帶來巨大威脅，因此，如何恢復(fù)河道生態(tài)成為河道修復(fù)的重點(diǎn)問題。

1　生態(tài)浮床技術(shù)以及我國存在的問題

1.1 生態(tài)浮床技術(shù)

生態(tài)浮床技術(shù)又稱人工浮床技術(shù)，主要是運(yùn)用無土栽培技術(shù)，以水生植物為載體，利用水體空間生態(tài)位和營養(yǎng)生態(tài)位的原則，實(shí)現(xiàn)物種間共生關(guān)系，建立高效的人工生態(tài)系統(tǒng)，用來減少水體污染的負(fù)擔(dān)。生態(tài)浮床技術(shù)對于改善生物結(jié)構(gòu)，增加生物多樣性，凈化水質(zhì)具有重要的意義。生態(tài)浮床技術(shù)的凈化原理在于兩點(diǎn)，一是利用水生植物的根系吸附水體的懸浮物，在形成生物膜后可以代謝水中的污染物，另一方面它具有遮擋陽光的作用，抑制浮游生物的生長。

生態(tài)浮床按照功能分為三類，分別是：消浪、水質(zhì)凈化和提供棲息地。外觀上有三角形、長方形以及圓形等。目前用于凈化水質(zhì)的浮床是有框架形，這種浮床一般由框架、浮體、基墊以及固定裝置等幾部分構(gòu)成。

1.2 生態(tài)浮床技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

生態(tài)浮床技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展和應(yīng)用，目前已經(jīng)較為成熟，在國內(nèi)外湖泊和河道污染水體修復(fù)中大量應(yīng)用，在降解水體污染、 美化景觀等方面發(fā)揮了非常好的作用。表現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）在水體污染現(xiàn)場進(jìn)行，不受水體深度、透光度和富營養(yǎng)化程度的限制,特別適合城市水體富營養(yǎng)化的治理；

（2）費(fèi)用低廉,與傳統(tǒng)治污技術(shù)相比，生態(tài)浮床工藝可節(jié)省一半以上的建設(shè)費(fèi)用，并且建成之后，維護(hù)費(fèi)用比較低；

（3）創(chuàng)造生物的生活空間，浮島本身具有遮蔽條件,構(gòu)成魚類、島類生息的良好生境；

（4）改善景觀，美化城市環(huán)境?？梢酝ㄟ^浮島種植一些觀賞性的植物，營造水體景觀；

（5）浮床上的生物終端產(chǎn)品能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,易被治理者和地方政府所接受。

1.3 我國生態(tài)浮床技術(shù)存在的問題

經(jīng)過不斷地發(fā)展，我國的生態(tài)浮床技術(shù)在完善的同時(shí)也存在一些問題。

（1）推廣比較困難。與湖泊河流相比，城市河道的水流、溫度、風(fēng)速不同，水體的富營養(yǎng)化程度不同，難以制定一個統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）難以進(jìn)行機(jī)械化操作。生態(tài)浮床位于水流上方，日常的管理活動都是在水面上進(jìn)行的，機(jī)械化操作不易于進(jìn)行。

（3）施工周期長。浮床需要現(xiàn)場種植，種植的植物需要一定的生長周期才能達(dá)到修復(fù)河道的目的。

（4）抗災(zāi)害能力弱。浮床上種植的水生植物以及水生蔬菜一旦受到風(fēng)浪的襲擊，難以抵抗。

（5）使用空間小。目前對浮床技術(shù)都應(yīng)用在面積比較小的水面上，難以達(dá)到對大面積河道的修復(fù)效果。

2　生態(tài)浮床技術(shù)對城市污染水體的凈化機(jī)理

生物浮床技術(shù)對城市污染水體的凈化機(jī)理表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 氨素去除機(jī)理

污染水體中一般含有大量的氮，這些氮有4種存在形式，分別為有機(jī)氮、氨氮、亞硝態(tài)氮以及硝態(tài)氮。其中，城市河道里含有的有機(jī)氮以及氨氮最多。生態(tài)浮床技術(shù)通過多種途徑去除水體中的氮?dú)?。?dāng)?shù)S著污水進(jìn)入河流以后，在浮床系統(tǒng)中與植物以及微生物發(fā)生一系列化學(xué)、物理和生化反應(yīng)，使水頭中的氮素脫離。

2.2 磷素去除機(jī)理

水體磷的去除主要是依靠植物的吸收、沉淀以及吸附作用和微生物固定這幾種方式。水體中磷的存在形式主要是聚磷酸鹽、正磷酸鹽和有機(jī)磷。聚磷菌對于去除水體中的磷具有很好的作用。聚磷酸產(chǎn)生依賴于水體的質(zhì)量，它需要有一個好的氧氣交換條件實(shí)現(xiàn)好氧和厭氧的交替出現(xiàn)，以及浮床植物的光合反應(yīng)、暗反應(yīng)交替進(jìn)行。這是生物除磷的機(jī)理所在。植物對磷的吸收很慢，但是利用浮床植物的吸收確實(shí)有很好的效果。

2.3 水體CODmn去除機(jī)理

浮床系統(tǒng)對CODmn的降解主要是依靠植物根系的生物膜以及植物根系附著的大量微生物活動來完成。而溶解氧為微生物提供了良好的生存環(huán)境，影響了有機(jī)物的降解，因此對CODmn的降解表現(xiàn)為對好氧的降解過程。浮床植物上附著的藻類和微生物對CODmn的講解有顯著的作用。植物根系附著大量的藻類，它們通過光合作用消耗水體中一部分的有機(jī)物，能夠凈化水體。

2.4 改善水體pH值

生物浮床是河道污染治理的一項(xiàng)重要技術(shù)，一方面，可以通過浮床植物吸收富營養(yǎng)水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，另一方面，浮游植物可以通過光合作用以及呼吸作用改善水體的pH值，促使水體污染物的分解和轉(zhuǎn)化。

2.5 植物種植密度控制方法

生物浮床植物種植密度也會對水體產(chǎn)生影響，具體的說是對水體溶解氧濃度的影響。當(dāng)水生植物的種植密度比較適宜的時(shí)候，植物有很強(qiáng)的供氧能力。

3　結(jié)束語

城市污染河道的修復(fù)是一個長期的工程，通過生態(tài)浮床技術(shù)利用水生植物能夠?qū)拥牢廴酒鸬叫迯?fù)的作用。植物與環(huán)境之間的相互作用十分復(fù)雜，生物浮床技術(shù)利用生物的吸收、吸附以及降解和元素之間的相互作用，減少污染水體的有害物質(zhì)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。盡管我國對生物浮床技術(shù)的研究取得了一定的成果，但是還需要進(jìn)一步探討，將生物浮床技術(shù)發(fā)展成熟，滿足城市污染河道水質(zhì)修復(fù)的目的，改善城市生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]胥丁文,陳玲娜,馬前等.生態(tài)浮床技術(shù)的應(yīng)用及研究新進(jìn)展[J].中國給水排水,2010,26(14):11-15.

[2]汪開英,鄭水生,郭宗樓等.提高生態(tài)浮床系統(tǒng)脫氮除磷效率研究進(jìn)展[J].濕地科學(xué),2012,10(1):116-120.