人工湿地漂浮岛
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新艺浮筒生态浮岛(浮床)案例一、生态浮岛技术介绍采用生态技术对河道湖泊进行水质恢复是一种经济而有效的生态途径,目前在国内经济发达地区已经被广泛应用。
生态技术也就是我们常说的人工湿地、生物浮岛,它包括微生物、水生植物、水生动物等组成的生态平衡系统。
城镇河道、湖泊由于空间和水位变化的限制,湿地技术的应用受到很大的影响。
而人工生物浮岛作为一项新兴技术,不受水位变化的影响,维护管理方便。
现在,生态浮岛因具有净化水质、创造生物的生息空间、改善景观、消波等综合性功能,在水位波动大的水库或因波浪的原因,难以恢复岸边水生植物带的湖沼或是在有景观要求的湖泊、河道等封闭性水域得到广泛的应用。
图1新艺浮筒生态浮岛二、水生植物在生物浮岛上的应用水生植物包括湿生植物、挺水植物、浮叶植物、沉水植物、漂浮植物五种类型。
其中湿生植物、挺水植物、浮叶植物及漂浮植物在富营养化条件下其生产力可以超过陆生植物。
利用水生植物富集N、P是治理、调节和抑制水环境富营养化的有效途径之一。
2.1生物浮岛水生植物选择原则1.选择的植物应为适宜水系水质条件生长的多年生水生植物;2.以耐污抗污、且具有较强的治污净化潜能的植物为主;3.根系发达、根茎分蘖繁殖能力强,即个体分株快;4.植物生长快、生物量大;5.满足景观空间形态的需求,综合岸线景观和湖面倒影、水面植物进行适当的景观组织。
2.2常用水生植物植物的选择、种植密度及群落配置对净化效果有很重要的影响。
一般选择种植:美人蕉、旱伞草、香蒲、菖蒲、千屈菜、粉绿狐尾藻、黄菖蒲等。
三、生态浮岛的载体要求目前,国内浮岛建设上形式各样。
主要区别大都在浮岛载体上,良好的耐用的浮岛需要满足以下条件:1.结构新颖:采用吹塑工艺一次成型,均匀无缝,无渗水漏水问题,结构简单、更加坚固、可靠性更高,安装操作方便;2.净水能力:设有多处透气孔,加强氧气交换,净水效果更加突出,同时透气孔也有利于植物的生根繁殖;3.造型美观:新颖别致,颜色美观,可根据需求自行拼接成多种图案,组装后更具有园艺效果,达到水上绿化的目的;4.植物栽种:适应范围广,可种植浮水、挺水、沉水和改良陆生植物等大部分植物,所以可以进行轮种或套种,形成立体种植、四季种植的效果,更增添了园艺观赏性;5.抵御风浪:防撞防挤压边角设计大幅度提高了抗风浪性能,不受水位频繁波动影响,延长了浮床使用寿命;6.重复利用:添加抗紫外剂,富有足够的韧性、硬度,能经受自然环境的变化和低温侵袭,可以重复使用5年以上。
75CASE案 例区域治理水体生态修复中的人工浮床人工浮床工艺采用高分子材料,利用无土栽培水生植物重新维系物种间共生,确保水生植物空间生态位和营养生态位,可起到改善水质的效果。
本文分析了人工浮床的净化机制,并从人工浮床工艺在修复富营养化景观水体、受污染河道和鱼塘养殖水体等应用角度,讨论了影响人工浮床工艺处理效果的主要因素,并就其未来的研究方向作出了展望,为人工浮床工艺技术的研究及推广提供借鉴。
近年来,随着城市化、工业化的推进,城乡水体污染形势日趋严峻。
一般城镇、乡村河道的水环境容量较小,自净能力差,在雨水、生活污水和垃圾入河的冲击下,河道水体溶解氧消耗加剧,引发河道水体变黑、发臭,严重影响环境的美观、卫生及居民的居住体验、生命健康。
与化学法、物理法相比,人工浮床工艺采用高分子材料,利用无土栽培水生植物重新维系物种间共生,确保水生植物空间生态位和营养生态位,从而达到修复水体、改善水质的效果。
人工浮床于1979年由德国Bestman 公司首次开发,经过40年来的研究和发展,已多次应用于污染水体的治理和生态修复,并取得了良好的应用效果。
人工浮床概述人工浮床概念:人工浮床,又叫人工浮岛、生态浮床,主要利用无土栽培工艺技术,利用高分子材料作为浮床的76CASE案 例区域治理基质及载体,利用生态工程技术及现代农艺,综合水面无土种植植物,构建起人工去除水体污染物生态系统,将固定于浮床基质上的植物、微生物、水生动物所构成的综合系统,尤其是利用水生植物发达根系吸收、降解富营养化水体中的N、P等污染物,从而实现降低水体COD,实现水质净化,以及营造景观的预期效果。
人工浮床技术原理:人工浮床技术应用于污水净化,从而为水体生态系统的恢复提供良好介质。
具体来说,主要有:(1)利用发达的水生植物根系,及其较大的表面积,直接吸收水体中的氮、磷,以及其它有机污染物,再利用植物的光合作用,通过水生植物根系直接向水体中释放大量氧气,不断提升污水中的溶氧量,加速水体污染物的净化效果;(2)人工浮床中应用的植物根系会直接吸收受污染水体中的氮氧等物质,以及利用植物自身的新陈代谢实现去污效果;(3)人工浮床在根系中吸附着大量的细菌、真菌等脱氮除磷微生物,在污水环境中起到净化的效果。
“颇具颜值”的水体净化手段:生态浮岛技术解析生态浮岛技术是以可漂浮材料为基质或载体,将高等水生植物或陆生植物栽植到富营养化水域中,通过植物的根系吸收或吸附作用,削减水体中的氮、磷及有机污染物质,从而净化水质的生物防治法,同时通过收获植物的方法将水体中的富营养物质搬离水体,改善水质,创造良好的水环境。
水体富营养化是全球性的水环境问题。
根据调查资料和国内外评价湖泊富营养化指标,我国比较典型的37个主要湖泊中,中营养型和中一富营养型的占55.8%,富营养型的占14.7%,重富营养型的占8.8%。
中国90%以上的水域污染是因水体中的N、P含量过高而引起的富营养化造成的,而N、P则是植物生长最基本的必需营养元素。
生态浮岛是一种针对富营养化的水质,利用生态工学原理,降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。
它能使水体透明度大幅度提高,同时水质指标也得到有效的改善,特别是对藻类有很好的抑制效果。
生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质,例如总磷、氨氮、有机物等,使得水体的营养得到转移,减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。
目前一些文献中出现的“生态浮岛”、“人工浮岛”、“人工生物浮床”、“生物浮床”、“浮床无土栽培”等均为相同或类似的概念。
生态浮岛的净化原理植物的生长繁殖过程需要大量营养,生态浮岛植物的根系在水中形成的富氧环境和根系表面的生物膜能高效降解水中的COD、氮、磷,而根系膜内微生物产生的多聚糖能有效吸附水中悬浮物。
一方面,表现在利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网,吸附水体中大量的悬浮物,并逐渐在植物根系表面形成生物膜,膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物成为无机物,使其成为植物的营养物质,通过光合作用转化为植物细胞的成分,促进其生长,最后通过收割浮岛植物和捕获鱼虾减少水中营养盐;另一方面,浮岛通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用,减少浮游植物生长量,通过接触沉淀作用促使浮游植物沉降,有效防止“水华”发生,提高水体的透明度,其作用相对于前者更为明显,同时浮岛上的植物可供鸟类栖息,下部植物根系形成鱼类和水生昆虫生息环境。
生态浮岛可行性研究报告一、引言随着人口的增长和城市化的加速,土地资源变得愈发紧张,而且大部分的城市都是建立在沿海地区,这就给土地资源的利用造成了很大的限制。
在这种情况下,生态浮岛作为一种新型的土地利用方式,得到了越来越多的关注。
本报告旨在对生态浮岛的可行性进行研究,探讨其在城市规划和生态环境保护方面的应用前景。
二、生态浮岛的定义及特点生态浮岛是一种建造在水面上的人工岛屿,通常以生态环保为设计理念,利用水面上的无用空间,形成一种新型的城市生态系统。
生态浮岛的特点主要包括:1)可移动性:生态浮岛便于移动,可以根据需要进行位置的调整,同时能够避免土地资源的浪费;2)环保性:生态浮岛采用环保材料和技术进行建设,可以有效减少对自然环境的破坏;3)资源循环利用:生态浮岛可以利用太阳能、风能等可再生能源进行供电,并且可以利用水体中的资源进行循环利用;4)生态保护:生态浮岛可以提供新的生态栖息地,保护水生生物的生存环境。
三、生态浮岛在城市规划中的应用1. 城市扩展:在土地资源紧张的情况下,生态浮岛可以成为城市扩展的有效手段,它可以在水体中进行建造,扩大城市的建设范围;2. 生态公园:生态浮岛可以规划建设成为城市的生态公园,供市民休闲娱乐和活动,同时提供新的生态栖息地;3. 城市交通:生态浮岛可以作为城市的交通枢纽,规划有轻轨、公交等交通设施,解决城市交通拥堵问题;4. 生态农业:生态浮岛可以用于建设水上农场,进行环保的水上农业种植,提供城市的绿色有机农产品。
四、生态浮岛在生态环境保护中的应用1. 水质净化:生态浮岛可以作为城市水体的“生态滤池”,通过人工湿地和水生植物的净化作用,改善城市水质;2. 水生生物保护:生态浮岛可以提供新的水生生物栖息地,保护水生植物和动物的生存环境;3. 天然调节:生态浮岛可以通过植被的覆盖和水面的蒸发,改善城市的气候环境,减少城市热岛效应;4. 废水处理:生态浮岛可以用于生活污水和工业废水的处理,利用水生植物和微生物的生物降解作用,达到废水净化的效果。
生态浮床在人工湿地景观中的设计应用——以武汉市塔子湖为例□刘斯荣李慕文摘要:人工湿地是由人参与建造和运行控制的综合生态系统。
当前城市有关水生态问题的治理工作正有序进行,人工湿地是水生态治理的主要内容,是城市生态的重要部分。
作为治理人工湿地的重要手段,生态浮床技术既可以改善水质,又可以美化水面景观。
该文分析生态浮床的研究与应用现状,探讨生态浮床的应用原则与造景要素,以武汉塔子湖为例,针对场地面临的问题,阐述生态浮床技术在改善和美化塔子湖人工湿地景观上的作用。
关键词:生态浮床人工湿地水生态—、人工湿地概述1人工湿地的定义人工湿地指人们通过模仿自然湿地的生态结构、作用原理、物种资源,结合景观生态学原理与公园的功能构建的可供人参与的生态系统,其美学价值不可忽视。
作为一种协调发展的自然景观与半自然景观,越来越多的人工湿地正以公园、学校、住宅区等形式出现在人们的生活环境中。
水景面与动植物结合的生态景观,以及部分人造水景为人们的休闲生活增添了自然之美。
2.人工湿地的作用原理人工湿地的基本原理是在有一个特定基质的湿地种植植物,以建立人工干预的湿地生态系统,当水中的污染物和营养物被人工湿地生态系统吸收或分解后,人工湿地通过植物根系和茎接触沉淀效应产生的电化学行为净化水质,植物的茎根吸收、去除污染物。
同时,附着在植物根系茎上的微生物也可以吸附和分解水中污染物,从而达到净化水体的目的。
当污水沿着一定方向,由沙子和土过滤,水生植物能吸收水中的磷、氮等元素,抑制沉积物,平衡水中有机体,从而实现高效的污水净化[1]o二、生态浮床的概述1生态浮床发展现状世界上第一个生态浮床始建于1979年的德国,主要被用于污水处理。
20世纪80年代,国外一些国家迅速推广应用生态浮床,促使其被引入我国,目前该技术还处于发展阶段。
生态浮床采用一些能漂浮于水面的材料,人工搭建、拼接组成不同的模型,供动植物和微生物繁衍栖息,并以无土栽培技术为基础,采用水生植物净化水质。
本技术公开了一种人工湿地岛水质净化系统及其构建方法,所述人工湿地岛水质净化系统包括岛本体、生态石笼、水生植物,所述生态石笼设置于所述岛本体与水体连接处,所述生态石笼包括石笼网框架、石笼顶部网槽、石笼侧部网槽,所述石笼网框架呈L型,其底部插设于所述岛本体内,所述石笼顶部网槽设置于石笼网框架的顶部,所述石笼侧部网槽设置于所述石笼网框架远离所述岛本体的一侧,所述石笼网框架的内部装载有火山岩石块,所述石笼顶部网槽、所述石笼侧部网槽内设置有生态纤维袋。
本技术所构建的人工湿地岛采用的生态石笼,在侧部及顶部设置有种植槽,不仅能够丰富水体的景观层次,创造出美的意境,还具有自净、亲水功能,达到净化水的效果。
权利要求书1.一种人工湿地岛水质净化系统,其特征在于,包括岛本体、生态石笼、水生植物,所述岛本体呈大小不同、标高不同堆砌于水体中,相邻的岛本体之间采用木栈道相连,岛本体的下部为素土层,上部为种植土层,所述生态石笼设置于所述岛本体与水体连接处,所述生态石笼包括石笼网框架、石笼顶部网槽、石笼侧部网槽,所述石笼网框架呈L型,其底部插设于所述岛本体内,所述石笼顶部网槽设置于石笼网框架的顶部,所述石笼侧部网槽设置于所述石笼网框架远离所述岛本体的一侧,所述石笼网框架的内部装载有火山岩石块,所述石笼顶部网槽、所述石笼侧部网槽内设置有生态纤维袋,所述生态纤维袋内填充有种植基质,所述石笼网侧壁网槽呈上下交错的方式设置有2行,水体的常水位与上层的所述石笼侧部网槽顶部齐平,水体的最高水位介于所述岛本体的顶部与所述石笼顶部网槽之间,所述岛本体上种植有湿生植物,下层的所述石笼侧部网槽内种植有沉水植物,上层的所述石笼侧部网槽内种植有所述挺水植物,所述石笼顶部网槽内种植湿生植物,所述水体内种植有漂浮植物。
2.如权利要求1所述的一种人工湿地岛水质净化系统,其特征在于,所述石笼网框架的底部设置有支撑体,所述支撑体包括由下至上依次设置的基础层、碎石垫层及混凝土层,所述基础层采用素土夯实,密实度大于等于93%。
精心整理
生态浮岛(浮床)方案
1.生态浮岛技术介绍
采用生态技术对河道湖泊进行水质恢复是一种经济而有效的生态途径,目前在国内经济发达地区已经被广泛应用。
生态技术也就是我们常说的人工湿地、生物浮岛,它包括微生物、水生植物、水生动物等组成的生态平衡系统。
城镇河道、湖泊由于空间和水位变化的限制,湿地技术的应用受到很大的影响。
而人工生物浮岛作为一项新兴技术,不受水位变化的影响,维护管理方便。
现在,生态浮岛因具有净化水质、创造生物的生息空间、改善景观、消波等综合性功能,在水位波
N、P
2.1
1.
2.
3.
4.
5.
2.2
植物的选择、种植密度及群落配置对净化效果有很重要的影响。
一般选择种植:美人蕉、旱伞草、香蒲、菖蒲、千屈菜、粉绿狐尾藻、黄菖蒲等。
3.生态浮岛的载体要求
目前,国内浮岛建设上形式各样。
主要区别大都在浮岛载体上,良好的耐用的浮岛需要满足以下条件:
1.结构具有足够的稳定性,防止被风浪吹走或是单元之间的碰撞;
2.经久耐用,需要抗老化、无污染,耐腐蚀;
3.经济性,达到设计效果的同时减少投资成本;
4.可扩展,便于运输易于拼接,可自由组合。
4.本浮岛的结构特点
浮岛单元可根据生物浮岛的设计形状进行适当组合。
浮岛单元一体性完整,结构牢固,拆装维护方便。
水生植物可根据当地情况灵活选用。
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漂浮湿地或水上浮岛
在古代叫“伐田”,在现代,则称之为“植物浮床”,即生长有水生植物或经驯化的陆生植物,可为水生生物提供生境的漂浮岛。
在水体中设置漂浮湿地或水上浮岛,湿地或浮岛上的植物根系能够吸附吸收水中过量的氮磷等营养物质,并储存在植物细胞中,从而可以降低水体的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)及重金属含量。
另外,漂浮湿地或水上浮岛可以设计成不同形状及配植不同植物,再美化景观的同时,还会吸引如蝶类、鸟类、鱼类等在此栖息,平衡水体的生态。
漂浮湿地其实是属于人工湿地的一种改进型,相比传统的人工湿地,它更具有集中式、针对性的有机污染物净化潜能。
因为漂浮湿地上植物的生长不受水域类型和水底地形等条件的限制,所以具备更高的营养物质和其他元素的同化吸收效率。
而且,漂浮湿地还具有不占土地、景观可操作性高等优点,可广泛应用于景观水体、富营养化水体以及黑臭水体的水质改善与恢复、景观营造与美化。
1 漂浮植物:
漂浮植物中常用作人工湿地系统处理的有水葫芦、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。
根据对这些植物的植物学特性进行分析,发现它们具有以下几个特点:
①生命力强,对环境适应性好,根系发达;
②生物量大,生长迅速;
③具有季节性休眠现象,如冬季休眠或死亡的水葫芦、大薸、水蕹菜,夏季休眠的水芹菜、豆瓣菜等。
生长的旺盛季节主要集中在每年的3-10月或9月-次年5月;
④生育周期短,主要以营养生长为主,对N的需求量最高。
2根茎、球茎及种子植物
这类植物主要包括睡莲、荷花、马蹄莲、慈姑、荸荠、芋、泽泻、菱角、薏米、芡实等。
它们或具有发达的地下根茎或块根,或能产生大量的种子果实,多为季节性休眠植物类型,一般是冬季枯萎春季萌发,生长季节主要集中在4-9月。
3 挺水草本植物类型
这类植物包括芦苇、茭草、香蒲、旱伞竹、皇竹草、藨草、水葱、水莎草、纸莎草等,为人工湿地系统主要的植物选配品种。
这些植物的共同特性在于:
①应能力强,或为本土优势品种;
②根系发达,生长量大,营养生长与生殖生长并存,对N和P、K的
吸收都比较丰富;
③能于无土环境生长。