1.概述
浮动湿地也称为漂浮湿地或浮田湿地,源自古代南方农民在水上种植农作物的工具,结合现代地表水治理的生态浮岛技术,形成一种新型的地表水体治理的环保装置。
2.基本信息栏
2.1 中文名:浮动湿地
2.2 外文名:Floating wetland
2.3 别称:漂浮湿地、浮田湿地
2.4 主要作用:水质净化、硬质驳岸生态化改造
2.5 净水原理:提供水生植物、微生物生长载体,水生动物栖息地,建立水生态系统
2.6 原材料:聚酯纤维、植物纤维
2.7 抗风抗浪性能:≥100千克力
2.8 使用寿命:≥20年
3.浮动湿地详述
3.1功能简介
浮动湿地结合了水上绿化、控藻技术、微生物技术、生态学技术等一体,按适用水体类型,分为河道型、水库型、湖泊型、氧化塘型等,按用途分为控藻型、复氧型、水体造景等。一般有植物纤维、聚酯纤维、不锈钢骨架、浮力载体与固定装置构成。其上种植水生植物、水培植物、部分陆生植物等。
3.2净水原理
浮动湿地净水原理图
通过植物的光合作用,向根系传输氧,提升浮田型生态浮岛的底部的溶解氧;
浮岛底部填料的接触氧化作用,形成生物膜,持续去除水中污染物;
植物根系吸收水中的N、P营养元素,转换成植物机体,去除水中污染物;
植物根系分泌絮凝剂,促进水中悬浮物去除,提升水体能见度;
提供鱼类、鸟类栖息繁衍场所;
植物成形后的浮岛,在水中形成稳定的生态链,实现无动力持续净水的目的。
3.3发展历史
① 有文字记载,浮动湿地最早出现在东晋时期,郭璞《将赋》中记载“标之以翠翳,泛之以游菰,播匪艺之芒种,挺自然之嘉蔬”,赋中“泛之以游菰”,指的是漂浮的葑田,“芒种”与“嘉蔬”指的是长于浮田之上的水稻和蔬菜。天然浮田厚度不同,厚的可达数尺,薄的只有几寸;大小不等,小的不到一亩,大的甚至可达几百亩。
② 元代农学家王祯《农书》中记载的架田,则“ 以木缚为田丘,浮系水面,以葑泥附于木架上而种艺之,其木架田丘,随水高下浮泛,自不蒌浸”。
③ 据乾隆元年(1736年)《江南通志纪闻》记载:清代太平县龙门乡的浮田,计黑壤三百余亩,若浮萍铺水上,随水升降。
④ 上世纪80年代,国内很多地区水域污染日益严重,科研部门着手模仿浮田结构,将水生植物种植在浮岛上起到净水目的,并取得很多科研成果和实践经验。
⑤ 2003年,中国上海某环保公司第一次将塑料工艺引进到人工浮床上,而吹塑工艺是使用量最大,取得了众多生产厂家的竞相模仿与改进。历经20多年的发展,最近5年生态浮岛在国内得到大规模推广应用,但工程实践表明目前的人工浮岛存在很多弊端,甚至带来二次环境危害。
⑦ 2000年以后,最新型的人工浮床——浮动湿地,逐渐进入人们的视野,经过研究人员的探索研究发现该型人工浮床,具有众多的优势,也得到了各类专家的认可,但目前该型浮动湿地生产成本较高,远超人们目前对人工浮床的接受能力。相信在科研人员的不断努力下,浮动湿地生产成本会得到降低,使用范围也会得到进一步的扩大。
3.4产品特色
3.4.1植物覆盖率
有研究表明,在富营养化水体中,植被的覆盖率与水体中氮磷的去除率呈显著正相关,即提髙植被的覆盖率可以提高水质的净化能力,使浮游植物和叶绿素a明显下降。这主要是因为值物对水体中营养盐的吸收、植被的覆盖造成水中光照强度的降低,控制了浮游值物的生长繁殖。
浮动湿地使用材料为聚酯纤维和植物纤维,透气性能好,可与植物根系完全融合,适合植物的生产繁殖。研究认为,浮动湿地空隙率达96%,植物生长面达80%,植物覆盖率可达100%。
3.4.2去除效果
浮动湿地的净水效果试验在一再生水受纳的景观水体内进行,试验结果表明,浮动湿地技术对试验水体的CODcr、氨氮、TN和TP的总体去除效率分别为39%、47%、61%和39%。
3.4.3使用寿命
使用寿命直接关乎植物浮床的净水效果,研究认为,目前需要治理的水体风浪产生的强度在11-73.5kg,因此,为了能够承受这种力的摧残,耐受力需大于73.5以上,才能保障浮动湿地的寿命。
3.4.4维护成本
①污染水体中的水生植物生长比较迅速,根据相关维护单位的维护记录显示,一般植物浮床每年修剪植物平均在4次以上,不同植物略有差异,由此产生的是园林垃圾量41.7kg/m2。而浮动湿地每年仅须在冬春季节进行一次清理,且植物基本已经枯萎,产生的园林垃圾量为0.94kg/m2;
②普通植物浮岛每年植物补种概率在37.3%,种植材料加固率在57.6%,而浮动湿地的植物补种率为0,种植材料加固率均仅为5.8%。