人工水草对污染水体治理的应用和前景

杨航

【摘要】近年来，城镇中河流水体的污染严重，水质亟待改善和修复。利用传统的河流生态修复技术在实际应用中具有较多局限性，人工水草已经成为新型的污染水体治理技术，体现出来极大的优势。人工水草技术具有不受光照，水体中悬浮物及污染腐恶等因素限制的新型生物修复技术，它具有效果好、经济、对环境无污染等特点，具有良好的应用前景。本文主要介绍了几种类型的人工水草及其应用。

【关键词】人工水草技术；生态修复；生物膜

一、人工水草治理技术

人工水草技术作为一种生物生态修复技术，在对城镇河流生态修复上，用具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、柔韧性很强的材料仿照河流生态系统中的水草设计而成的仿生水草填料，以河道本身存在的生物菌群作为菌种来源，细菌在水草表面经过吸附增殖形成生物膜，通过微生物的的吸附、生物降解作用，将机污染物和氮磷等营养物质，以及悬浮物有效的去除。

（一）阿科蔓生态基

阿科蔓（ Aqua Mats） 生态基应用纯惰性的材质，遵循自然规律，亲和于生态环境，不在水中分解，对自然环境无影响，具有适宜的孔结构，为异养生物（如异养型细菌）设计了微孔，为自养生物（如藻类）设计了大孔。

阿科蔓生态基技术有以下优点： ①简易性。操作简易，灵活性高，安装、维护简单。②经济性。投资管理费用低。③效益性。该系统既改善水体环境，又能提高经济效益。④效率性。治理标准高，见效快。阿科蔓技术已在我国广州市大金钟湖、武汉塔子湖、郑州郑东新区CBD会展中心湖等地得到应用，对水体水质净化均有良好的效果。

（二）细绳状人工水草

上世纪90年代，日本研究出了细绳状人工水草，它具有一定刚性和柔性，分为平面型、大叶藻型和架台型等类型。

细绳状人工水草有以下特点：运行管理简便，无能耗；启动挂膜快，使用寿命长，对污水适应性强；布水布气性能良好，生物膜容易更新，处理效果显著，价格低廉。

（三）臭轮藻型人工水草

臭轮藻是一种沉水生长的藻类，其高可达60cm，臭轮藻的茎和叶可粘附水生动植物群落中大部分的细菌和真菌类，其茎对水流的阻力较小。臭轮型人工水草则是仿照臭轮藻研制而成的。

（四）生物飘带

生物飘带以飘带为载体，大量生物膜附着在飘带上，形成了具备污水净化能力的飘带。固着在飘带上的生物膜分为两层： 外层为供氧充沛的好氧层，；内层为形成微观的A/O 系统的厌氧层。生物飘带型适用于流量小、漂浮物少的小型河道。

（五）多环串联人工水草

中国科学院水生物研究所以纤纶高聚物为材料，仿制水生植物的形态制成了多环串联人工水草。其形状为多环串连，圆形载体直径为8cm，依靠顶端的塑料浮球产生的浮力，使其漂浮在水中。

二、室内实验

室内实验在直径34cm、高43cm、有效容积为20L的水桶中进行，实验水深30cm，共四组实验，编号依次为 A、B、C，A组为空白对照组，剩余两组分别放置细绳状人工水草5cm、10cm进行实验。在实验过程中观察每组的挂膜情况，测定挂膜时间。挂膜成功后，每两天采取一次水样进行COD监测分析。各组人工水草对各项指标的去除率如图一所示。结果显示，细绳状 5cm 人工水草和细绳10cm人工水草对 COD 的去除率依次为88.6%和 85.5%。

三、结语

在水生植物难以在污染严重水体中得到应用时，人工水草具有明显的优势，人工水草将在城镇流域得到更加广泛的应用。国内在城镇河流生态治理方面的实践和创新水平尚处于初级阶段，大多学习和引进国外先进技术，所以我们还需努力探索创新。

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