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?lái)說(shuō)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(guó)的水域環(huán)境不斷遭受污染,水質(zhì)越來(lái)越差,甚至威脅到整個(gè)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(wú)土種植技術(shù),通過(guò)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(guò)生態(tài)浮島凈化水質(zhì),改善水質(zhì),同時(shí)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(guò)微生物和植物的分解作用,實(shí)現(xiàn)局域水質(zhì)內(nèi)的礦物質(zhì)改善,實(shí)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(dòng)物、昆蟲(chóng)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(shí)現(xiàn)富營(yíng)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(jì)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(guò)篩選、馴化的吸收水中有機(jī)污染物功能較強(qiáng)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(wú)土栽培的環(huán)境下生長(zhǎng),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(jī)污染物質(zhì),為水體中的魚(yú)蝦、昆蟲(chóng)和微生物提供生存和附著的條件,同時(shí)釋放出抑制藻類生長(zhǎng)的化合物。在植物、動(dòng)物、昆蟲(chóng)以及微生物的共同作用下使環(huán)境水質(zhì)得以凈化,達(dá)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(xiàng)技術(shù)誕生于上世紀(jì)80年代,最初是由德國(guó)提出利用人工浮島保護(hù)水邊生態(tài)環(huán)境的設(shè)想,后來(lái)日本設(shè)置人工浮島,作為魚(yú)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(dá)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(diǎn):1、吸收水中富含氮磷的有機(jī)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(zhǎng),提高對(duì)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(dòng)物和鳥(niǎo)類的生息繁衍提供場(chǎng)所。
4、工藝簡(jiǎn)單,操作方便,耗費(fèi)較少,經(jīng)濟(jì)效益高。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),由于水體富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)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(duì)水體污染生態(tài)治理的功能,越來(lái)越受到人們的關(guān)注。特別是近些年來(lái)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(kāi)發(fā)利用,使人工生態(tài)浮島技術(shù)真正成為了一項(xiàng)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(dòng)和諧的景觀效能與水體生物的生態(tài)凈化功效,被越來(lái)越多的工程實(shí)例所證明。
由于人工生態(tài)浮島具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于操作,投資少、見(jiàn)效快的特點(diǎn),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(shí)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(zhǎng)過(guò)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(guò)程中,如果不及時(shí)補(bǔ)充一些營(yíng)養(yǎng)元素,土地會(huì)因此貧瘠。在無(wú)土栽培植物時(shí),必須在水中定期添加氮、磷等營(yíng)養(yǎng)成分,否則植物的生長(zhǎng)便會(huì)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(xì)胞中,并通過(guò)木質(zhì)化作用使其成為植物體的組成成分。同時(shí),浮島上植物根系擁有巨大的表面積,為水中微生物生長(zhǎng)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(yú)藻、馬蹄蓮、輪藻、石莒蒲、蘆葦?shù)仍谏L(zhǎng)過(guò)程中都能夠分泌克藻化學(xué)物質(zhì),再加上浮島能阻擋陽(yáng)光直接照射水面上,降低藻類進(jìn)行光合作用的光照強(qiáng)度,從使藻類的生長(zhǎng)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(dòng)植物及鳥(niǎo)類提供了良好的棲息地,有利于增加水體生物多樣性,促進(jìn)生態(tài)恢復(fù)。