新型河道修复的生态浮岛探究

陈文佳

（广东大禹水利建设有限公司 广东汕头 515041）

1 引言

当前我国大多地方河道已改变为黑臭河道。在我国很多地方，河道有机破坏一直出现且越发严重，城镇污水直排河道，经流城市河道破坏严重，水体发生终年或季节性黑臭，都是我国当前城镇河道破坏状况中急于处理的水环境问题。黑臭是有机破坏的一类极端问题，是因为水体缺氧，有机物腐烂而带来的。富营养化水体中一些藻类等迅速增加以至水下光亮度降低，溶解氧过度被损耗后藻类逐渐腐烂、死亡，同时引发水体生态体系每个层次上的失去平衡而崩溃，水体逐渐变差，使水域变臭。

2 水体生态修复的预处理系统和水循环系统

（1）水体生态改善预解决体系的合科学准备在河流的上游极易出现污水排入的概率，要想使河道生态体系整治流程中的打击负担显然降低，应当对生态浮岛和挂膜技术以科学地采用并合理结合。此时此刻，还应该确保所装备的生态浮岛型预解决挂膜体系更合理科学。对于此项目工程来讲，应在上游河流处合理地装置生态浮岛型预解决挂膜体系，一共5处。而生态浮岛就是经过对PE管采取使用来装置出弧状或方形的围栏。当中浮盆的直径应在30～33cm左右，对PE材质采取制作和运用。而浮岛挺水植物一般采取香菇草或小黄花等。

（2）水体生态改善水循环体系的科学分布对于水体的复氧采取，应科学地采取强力微曝气的方式，保证水体还原氧化电位得到提高，同时能够减少损耗氧气的材料，合理地强化水体自身的净化技能。此时，水体破坏负担就能合理地控制，确保河道的生态体系可以有效地改善。经过对曝气增氧体系的使用使得溶解氧在水体中逐渐提高，这就是微生物的挂靠与繁殖最核心的存活状况。将溶解氧投放到河道里，可以有效地改善已在断开条件的生物链，还可以把水体详细情况当做主要的参考，合理科学地搭建更为完备的生态体系。另外，对曝气增氧体系的使用还能够高效地解除水体中有害超饱和气体，此时，还可以严格抵制底泥营养盐的释放状况，以保证水体条件的可以改良，尽量减少水生动物的患病概率。在此项目工程中，水容量在6万m3，平均水深控制在2m。但由于上游来水的污水概率大，因此应该在上游地方，不超越300m的河段以内将功率为3000W的曝气增氧机采取设置，使得河道的水流一直维持循环进行，减少死水不充分溶氧发生河道发臭的现象发生。

3 生态浮岛的结构

生态浮岛是一种把一些喜水植物栽培于载体上（设在受破坏的水体水面上），把水生态改善与水环境整治相兼备的手段。运用植物根部的吸附和吸收作用，做到除去污水中含磷、氮破坏物的成果。当前生态浮岛采用的植物一般有芦苇、牛筋草、水芹菜、美人蕉、香根草、多花黑麦草、荷花、水竹草、旱伞草、灯心草、空心菜、海芋、凤眼莲、水龙、菖蒲、香蒲、茭白等。生态浮岛的载体一般包含泡沫、塑料和纤维等。

4 生态浮岛有关装置

实用新型所述一种河道修复的生态浮岛，包括人工浮体，还包括有太阳能板、与蓄电池连接的纳米气泡发生器和曝气管；与太阳能板连接的蓄电池。

人工浮体的水上部分为一中空的圆台，太阳能电池板围设在圆台的侧壁上，圆台的顶部种植有植物；圆台中部安装有容置蓄电池和纳米气泡发生器的容腔，该容腔配设有上板盖。

图1

曝气管置于河道水体中；曝气管通过链条与人工浮体连接，所述曝气管的管壁设有若干曝气缝，曝气管的入口通过管道与纳米气泡发生器连接。

图2

人工浮体的水下部分为一中空的承托载体，其内腔与圆台的内腔连通。圆台的内腔设置有土壤层，所述圆台与承托载体之间设置有一隔土板，所述隔土板和承托载体的侧壁分别设置有供植物根系穿过的通道。通过此设计，建造一供于植物生存的生态环境，充分发挥生态作用进行水体修复治理。进一步地，所述曝气管在曝气缝的外壁设置有曝气关闭膜。通过此设计，纳米氧气发生器运作时，气体将曝气关闭膜冲开，进行曝氧；在关闭运作时，由于河水的压强将曝气关闭膜紧贴曝气缝，避免河道垃圾或淤泥进入曝气管中，长时间后堵塞曝气管。曝气管还设置有附重金属，使曝气管悬浮在河道水体中。通过此设计，将曝气管悬浮在河道水体的中部，避免曝气管沉底被河泥堵塞曝气缝隙，同时在河道水体的中部，氧气充分融于河体中。

5 生态浮岛技术存在的不足

生态浮岛技术为城市河道添加新景色，为湖泊与河道景象设计带来了新方法，更快的推进城镇生态体系更为多样化和完善。但当前生态浮岛技术还在发展部分，在技术上还有着很多缺点。

（1）当前因为生态浮岛技术尚不完善，生态浮岛技术还只止步于解决水体富营养化状况上，对于浮岛植物的科学化应用及缺乏有关生态浮岛后期保护的技术，浮岛植物没有达到合理使用。2008年在上海白莲泾河道搭建的生态浮岛因为没有立即浮岛生物和对浮岛采取后期保护，最后植物腐烂死亡，没有做到良好的经济效果。

（2）生态浮岛技术的牢靠性还不是很高，许多实验材料都为基于实验室生态浮床模型、特定的温度和水质条件下得到的，有着千差万别的成果，研究成果尚还没大幅度实现投产。研究人士借用塑料浮床（浮床1）、稻草浮床（浮床2）与植物浮床（浮床3）三种不一样的浮床模型来探讨菖蒲和美人蕉生态浮岛，最后发现一样植物不一样的浮床模型得到的实验成果差别很大，菖蒲和美人蕉的三种浮床模型对氮的除去率为浮床2＞浮床1＞浮床3，对COD值的减少成果为浮床3＞浮床2＞浮床1。罗固源等探索温度对美人蕉生态浮岛净化水质成果的影响，察觉一样的生态浮岛在温度为25℃时对氮磷的除去率分别为38.7%、38.6%，29℃时的除去率分别为44.1%、43.6%，表示一样生态浮岛在不一样的温度状况下得到的净化成果不一样。

（3）当前使用生态浮岛技术的浮岛成分及浮岛植物品种很多，但许多浮岛成分的耐腐蚀性和抗风浪性并不完美。相关人员探究了39类生态浮岛植物，得出通常使用的千屈菜和美人蕉等植物的耐腐蚀性较差，长期淹没在水里地下茎会发生腐烂，第二年植物暂停成长。也提出目前生态浮岛一贯用的浮岛成分如塑料、泡沫等浮材的抗风浪能力较差。

（4）当前使用的生态浮岛植物受季节的影响很大，以至此技术不可以完成连续净化污水。有关研究人员利用美人蕉、再力花、香蒲等植物来做生态浮岛，得出在春夏秋三个时节时体系对水体存在较好的净化成果，但在冬季水中的COD、磷、氮含量几乎不变，表示这些植物已暂停成长，还探索了菖蒲生态浮岛，得出冬季菖蒲根茎会腐烂，会死亡。

6 结语

河道生态改善应是一个完备的生态体系，它不但包含植物，也包含微生物和动物，体系内部间和体系与临近体系间都有着信息和物质能量的更改，存在较强的动态。真正含义上的生态改善或许是在确保边坡平稳的基本上，以创造河道及边坡内多样性生物为目的。在一土一水一生物间，存在信息、物质和能量回转系统，经过良性回转，存在自我修复和自我组织，使生态改善不但存在景观成果，还能改善受破坏的水体河流，增强水体的自我修复技能，进而为全部水体生态体系的安全带来保护。河道生态改善能力只从树木方法的层次思考，这种能力还不是实际意义上的生态改善。要搭建一个安全的河道生态体系，除了选择植被和工程方法外，还一定有目的地养殖水生微生物和动物，搭建生物生态链，完善生物的多样性。河道生态改善是当前国内外水环境改善探索的一个难点和热点。对于经过人工修复干预后的水环境不能维持长期的平稳度，所以，河道生态改善后水生体系的平稳性管理能力有待于更进一步探讨研究。