人類的歷史靠水而生,靠水而發(fā)展,水域?qū)τ谖覀內(nèi)祟悂碚f是很重要的生存環(huán)境之一。但是隨著工業(yè)的發(fā)展,我國的水域環(huán)境不斷遭受污染,水質(zhì)越來越差,甚至威脅到整個水域生態(tài)系統(tǒng),人類的居住環(huán)境也遭受到了嚴(yán)重破壞。
生態(tài)浮島是指用于水域環(huán)境的一種無土種植技術(shù),通過引入生物工程技術(shù)或是現(xiàn)代農(nóng)藝技術(shù)種植在河道或是湖面內(nèi)的生物技術(shù)通過生態(tài)浮島凈化水質(zhì),改善水質(zhì),同時完善水域內(nèi)的生態(tài)體系浮島主要是采用有凈化作用的特定植物和一些微生物,通過微生物和植物的分解作用,實現(xiàn)局域水質(zhì)內(nèi)的礦物質(zhì)改善,實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)改變.生態(tài)浮島現(xiàn)在主要用于河道污染質(zhì)量及其美化河道景觀。
利用水生植物、動物、昆蟲以及微生物在自然水環(huán)境中的吸收、攝食、消化、分解等一系列生物、化學(xué)功能,實現(xiàn)富營養(yǎng)水體的生態(tài)治理的。即:把特制的輕型生物載體按不同的設(shè)計要求,拼接、組合、搭建成所需要的面積或幾何形狀,放入受損水體中,將經(jīng)過篩選、馴化的吸收水中有機污染物功能較強的水生(陸生)植物,植入預(yù)制好的漂浮載體種植槽內(nèi),讓植物在類似無土栽培的環(huán)境下生長,植物根系自然延伸并懸浮于水體中,吸附、吸收水中的氨、氮、磷等有機污染物質(zhì),為水體中的魚蝦、昆蟲和微生物提供生存和附著的條件,同時釋放出抑制藻類生長的化合物。在植物、動物、昆蟲以及微生物的共同作用下使環(huán)境水質(zhì)得以凈化,達到修復(fù)和重建水體生態(tài)系統(tǒng)的目的。
人工生態(tài)浮島這項技術(shù)誕生于上世紀(jì)80年代,最初是由德國提出利用人工浮島保護水邊生態(tài)環(huán)境的設(shè)想,后來日本設(shè)置人工浮島,作為魚類繁殖用的產(chǎn)卵床,收到了良好的效果。
生態(tài)浮島技術(shù)是一類將水生態(tài)修復(fù)與水環(huán)境治理相兼顧的技術(shù),將一些喜水植物種植于載體上。設(shè)在受污染的水體水面力,利用植物根部的吸收和吸附作用,達到去除污水中含氮、磷污染物的效果。生態(tài)浮島的載體主要包括塑料、泡沫和纖維等。生態(tài)浮島根據(jù)水和植物是否接觸可以分為濕式與干式兩種類型。
生態(tài)浮島主要有以下特點:1、吸收水中富含氮磷的有機物,降低水中的COD值,有效提高水質(zhì)質(zhì)量。
2、力植物與水體直接接觸,減少水面光照面積,抑制水中藻類生長,提高對水質(zhì)的凈化能力。
3、美化水體景觀、凈化周圍空氣、增加城市綠化,為水生動物和鳥類的生息繁衍提供場所。
4、工藝簡單,操作方便,耗費較少,經(jīng)濟效益高。
進入21世紀(jì)以來,由于水體富營養(yǎng)化對人類的生存環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響,人工生態(tài)浮島技術(shù)對水體污染生態(tài)治理的功能,越來越受到人們的關(guān)注。特別是近些年來由于城市環(huán)境景觀建設(shè)步伐的加快,人工生態(tài)浮島的園林水體景觀功能得到了有效的開發(fā)利用,使人工生態(tài)浮島技術(shù)真正成為了一項多功能的生態(tài)環(huán)保產(chǎn)品。隨著在城市中的廣泛的應(yīng)用,其生動和諧的景觀效能與水體生物的生態(tài)凈化功效,被越來越多的工程實例所證明。
由于人工生態(tài)浮島具有構(gòu)造簡單、易于操作,投資少、見效快的特點,是一種既具有污水治理功能,又兼?zhèn)鋱@林水景觀效果的多功能的實用生態(tài)設(shè)施,因此,在目前的環(huán)境污水治理和水景園林工程中方興未艾,有著廣泛的應(yīng)用空間和發(fā)展前景。植物在生長過程中,需要C、H、O、N、P、S這些大量元素和Fe、Mn、Cu等微量元素。在土壤栽培植物過程中,如果不及時補充一些營養(yǎng)元素,土地會因此貧瘠。在無土栽培植物時,必須在水中定期添加氮、磷等營養(yǎng)成分,否則植物的生長便會受到影響。在水體中設(shè)置人工浮島,浮島上的植物根系吸附和吸收水中的氮、磷等物質(zhì),貯存在植物細胞中,并通過木質(zhì)化作用使其成為植物體的組成成分。同時,浮島上植物根系擁有巨大的表面積,為水中微生物生長提供良好固著載體,起到“生物膜載體”的作用。另外,許多浮床植物如鳳眼蓮、水花生、水浮蓮、滿江紅、浮萍、紫萍、狐尾藻、金魚藻、馬蹄蓮、輪藻、石莒蒲、蘆葦?shù)仍谏L過程中都能夠分泌克藻化學(xué)物質(zhì),再加上浮島能阻擋陽光直接照射水面上,降低藻類進行光合作用的光照強度,從使藻類的生長繁殖得到了有效抑制。除凈化污染水質(zhì),防止水華功能外。人工浮床還為高等水生動植物及鳥類提供了良好的棲息地,有利于增加水體生物多樣性,促進生態(tài)恢復(fù)。