基于生态浮床技术的研究与创新

梁淑雅

（华北水利水电大学 水利学院 河南郑州 450000）

一、引言

生态浮床技术发展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进行栽植到富营养化水域中，通过研究植物的根系吸收或吸附能力作用，削减水体中的COD，氮氮、总磷及各类有机化学污染企业物质，从而达到净化水质的生物防治法[1]。生态浮床可以有效的将河流湖泊中的富营养物质搬离水体，提高水质量，打造一个绿色的水环境。为鸟类，鱼类和水生昆虫生活更加广阔的空间，增加生物多样性；有美化作用，种植观赏植物浮床可以创建一个美丽的水景，令人赏心悦目；有裁剪护岸的作用，确保水利设施安全；扩大陆生植物的生长区域。一般发展生态浮床都是由浮床架构、水生植物浮床、水下进行固定工作装置、水生植物四部分重要组成。本团队将本着生态环保的理念，从便捷实用低成本出发，对生态浮床进行创新[2]。

二、生态浮床技术的优越性

①充分利用小型河流湖泊的水域面积，将水域景观设计与水体净化修复相结合。

②可选作浮床的水生植物种类较多，且浮床植物来源较广，成本低，浮床架构一般采用抗氧化材质，耐腐蚀。

③浮床的浮体结构新颖，形状变化多样，易于制作和搬运，不受水位限制，不会造成河道淤积。

④生态浮床管理方便，只需要定期清理维护，极大程度上减少了人工资源，降低了维护成本和设备的运行费保养费。

三、创新点与特色

我国江河湖泊众多，尤其是观赏性人工湖逐渐增多，但是水质污染问题是大部分水域的通病。当前追求环保已成为人们共同的意识，因此这种既能净化水质又能美化环境的生态浮床将会有较广阔的市场。本产品定位于小型水域水质净化以及改善附近的生态系统。筛选适用于不同水环境的特定植物、采用新型材料制成浮床架构、使用无污染原材料。

①首先是浮床架构，浮床架构要求抗氧化、无污染、抗腐蚀，目前一般使用PVC管、毛竹、木材、不锈钢管等作为浮床框架。其中以PVC管使用概率最高。但PVC材料形态各异，差别很大，加工方法也多种多样，可压制、挤出、注射、涂层等。本项目将抛弃传统的使用PVC一般软制品或片材的方法，使用PVC低发泡制品的挤出成型来作为浮床架构。PVC低发泡制品的综合性能非常突出，在制作浮床架构方面上与普通PVC制品相比具有以下优点：具有低导热性因此隔热性能效果好；二次成型加工性能好，类似于木材，可根据使用要求任意改变形状，且可粘结，对外形景观的设计进行非常有利；具有高阻燃性，因此防火性能非常好；另外化学性能相对稳定，不易氧化，有较好的抗化学腐蚀性；其次具有优异的耐候性，同时具有防蛀、防水、防止水生生物进行破坏等性能；此外利用PVC低发泡技术还可有效地降低浮床架构单位体积内树脂的含有量，从而降低生态浮床的成本；PVC低发泡制品浸入水体后不会产生二次污染，并可再生利用，是绿色环保产品；其次，采用PVC低发泡制品可回收循环再造，符合环境可持续发展以及可持续经济的大趋势。

②其次为水生植物浮床，一般常使用美人蕉、黄菖蒲以及千屈菜等。我们将在传统水生植物的种类中新增西伯利亚鸢尾，西伯利亚鸢尾既耐寒又耐热，在浅水、湿地、林荫、旱地或盆栽均能生长良好，病虫害少，无须喷洒农药，出苗较快，而且抗病性强，尤其抗根腐病，是鸢尾属中适应性较强的一种。最重要的一点是，作为水生植物浮床，其根系净水能力极强，且成本极低。

③关于水下固定装置方面，发明一种能应用于河道、湖泊生态恢复工程的生态浮床及其制备和使用方法。该生态浮床既能够大面积应用以净化水质，也可以点缀于水中起美化景观的作用，而且抵抗风浪的效果好，能够适用于风浪较大的开阔水域的生态综合治理。采用尼龙绳捆绑编制，结合六边形底座凹槽固定，以实现零污染水下固定。

④针对不同水域制作不同的浮床。如对于公园，制作观赏性浮床；对于水库，可在浮床上添加水文检测装置；对于水产养殖区域，可以实现“桑基鱼塘”模式，即生态浮床上的植物不仅可以净水，植物的根系可以有助于微生物的附着，植物的部分产物也可以有助于微生物的生长。

四、技术路线及拟解决的问题

PVC模型浇筑法：预先制作好浮床的模型，再将熔融态的PVC低泡发挤出成型液体浇筑进模具里来实现量产。

拟解决的问题：

①浮床框架的耐久性：由于浮床使用新型材料制作而成，其耐久性需要足够强。（方法：表面涂防护层）

②植物净水效率：由于考虑到植物对当地的环境适应情况以及尽量使用本地植物来净水，有可能所选的植物净水效率没有传统的高。（方法：依次检验，择优；缺点：耗时）

③经济效益：由于使用新型材料，其成本可能会随之增加，浮床的净水效率须待提高，前期的成本投入会较大。

④筛选最适合当地水环境的植物过程耗时略长、技术不够成熟。

⑤季节因素对植物根系净化水质能力的影响。

五、结束语

生态浮床技术有净化水质、美化水面景观、提供水生生物栖息空间及进行环境教育等多种功能。基于生态浮床技术的研究创新有利于更好的发挥水生植物的净化作用，同时解决了传统生态浮床的不足，为解决水污染问题提供了一种解决方案。