〃頗具顏值'’的水體凈化手段：生態浮島技術解析生態浮島技術是以可漂浮材料為基質或載體，將高等水生植物或陸生植物栽植到富營養化水域中，通過植物的根系吸收或吸附作用，削減水體中的氮、磷及有機污染物質，從而凈化水質的生物防治法，同時通過收獲植物的方法將水體中的富營養物質搬離水體，改善水質，創造良好的水環境。水體富營養化是全球性的水環境問題。根據調查資料和國內外評價湖泊富營養化指標，我國比較典型的37個主要湖泊中，中營養型和中一富營養型的占55?8%，富營養型的占14.7%，重富營養型的占8.8%。中國90%以上的水域污染是因水體中的N、P含量過高而引起的富營養化造成的，而N、P則是植物生長最基本的必需營養元素。生態浮島是一種針對富營養化的水質，利用生態工學原理，降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮島。它能使水體透明度大幅度提高，同時水質指標也得到有效的改善，特別是對藻類有很好的抑制效果。生態浮島對水質凈化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富營養化物質，例如總磷、氨氮、有機物等，使得水體的營養得到轉移，減輕水體由于封閉或自循環不足帶來的水體腥臭、富營養化現象。目前一些文獻中出現的“生態浮島〃、“人工浮島〃、“人工生物浮床〃、“生物浮床〃、“浮床無土栽培〃等均為相同或類似的概念。生態浮島的凈化原理植物的生長繁殖過程需要大量營養，生態浮島植物的根系在水中形成的富氧環境和根系表面的生物膜能高效降解水中的COD、氮、磷，而根系膜內微生物產生的多聚糖能有效吸附水中懸浮物。一方面，表現在利用表面積很大的植物根系在水中形成濃密的網，吸附水體中大量的懸浮物，并逐漸在植物根系表面形成生物膜，膜中微生物吞噬和代謝水中的污染物成為無機物，使其成為植物的營養物質，通過光合作用轉化為植物細胞的成分，促進其生長，最后通過收割浮島植物和捕獲魚蝦減少水中營養鹽；另一方面，浮島通過遮擋陽光抑制藻類的光合作用，減少浮游植物生長量，通過接觸沉淀作用促使浮游植物沉降，有效防止“水華”發生，提高水體的透明度，其作用相對于前者更為明顯，同時浮島上的植物可供鳥類棲息，下部植物根系形成魚類和水生昆蟲生息環境。生態浮床有凈化水質、美化水面景觀、提供水生生物棲息空間及進行環境教育等多種功能。優點如下：1） 浮島浮體可大可小，形狀變化多樣，易于制作和搬運；2） 跟人工濕地相比，植物更容易栽培；3） 無需專人管理，只需定期清理，大大減少人工和設備的投資，降低了維護保養費和設備的運行費用等。生態浮島的基本構造從大的方面分，人工浮島可分為干式和濕式兩種。水和植物接觸的為濕式，不接觸的為干式。1、 干式浮島：因植物與水不接觸，可以栽培大型的木本、園藝植物，通過不同木本的組合，構成良好的鳥類生息場所同時也美化了景觀。2、 濕式浮島：大致分為四代技術。1） 第一代，主要以竹子，土工網搭建，具有造價低，效果差，壽命短，無法維護等特點（注：隨著人工成本的提升，目前該方式在造價上也沒有優勢）2） 第二代，主要是泡沫或泡沫加金屬固定件產品，具有造價低，制造工藝簡單等優點，但強度不足，金屬泡沫容易分離，且泡沫本身屬于白色污染目前基本已經沒有應用（特別是限塑令后基本絕跡）3）第三代，主要是PE產品，一般9-11個平方，有類似面包圈的浮體和分體的種植籃，雖然克服以上兩代的缺點，但是不同廠商生產的浮島產品質量和壽命不一，行業標準有待建立。4）第四代，主要是新材料浮島，植物根系和浮島材料可溶為一體，且材料本身為中空管狀結構，能夠形成很好的水體微動力循環。目前代表產品為美國產品，由于材料專利壁壘，在國內無應用，且目前售價很高。生態浮島的類型1.單種植物型浮島2.混合植物型浮島單種植物浮島

混合植物型浮島綜合考慮植物之間的“協同作用〃可以增強浮島的凈化能。例如，美人蕉、燈心草、菖蒲的根系長度不一，得以吸收不同水層的氮和磷，光合作用吸收的氧氣通過根系到達不同水層，促進好氧微生物生長。3.強化生物膜作用的浮島xmm二生物填料環保智元平臺生物填料型浮島有些研究發現，單純的植物浮島由于微生物量較少，與人工濕地相比處理效率較低，為改善這一問題，一些研究者們開始在浮島基礎上安裝人工填料，以增強原本只有根系發生的生物膜的作用。楊林燕等用三種耐寒植物（千屈菜、小香蒲、黃菖蒲）作為浮島主體，以高強度生物碳纖維作為填料，對COD、氨氮、總磷有較好的處理效果。強化生態系統交互作用的浮島研究發現貝類水生動物的生長有助于提高生態系統對營養物的吸收能力，且不會造成水質惡化，所以為了進一步提高浮島的處理能力，可以考慮在水生植物及人工填料基礎上加入水生動物區。但是單獨的貝類動物并不具有脫氮能力，而必須與水生植物等相配合。水生植物區下設置水生動物區，籠養濾食貝類水生動物，通過貝類的消化作用大幅度提高有機污染物的生物可降解性，結合人工介質的微生物富集作用，可以提高組合生態浮島的微生物凈化效能。另外在生物膜的基礎上投入菌劑會加快污染物的去除，生態浮島系統中生物膜上硝化菌數量不占優，反硝化細菌的生長速度緩慢等因素都限制了脫氮效果，可以通過投加反硝化菌劑提高去除效率。曝氣生態浮島人工濕地系統內氨氮的去除率較低的主要限制因素是溶解氧（DO），在人工濕地、浮島系統中加設曝氣管后，溶解氧的增加促進了硝化作用，增強了氨氮的去除效果。較高的溶解氧為水體中的好氧微生物特別是根際好氧微生物的生長、發育和繁殖創造了條件。生態浮島技術目前的問題和不足經過幾十年的研究發展，國內外生態浮島技術得到極大完善，然而其仍處于試驗與示范階段，存在一些問題和不足。現有生態浮島栽培不易進行標準化推廣應用。不同的湖泊河流，其富營養化水平不同，水流、溫度、風速、水體波動等都各不相同，需要相應的浮島設計組合和浮島植物種類搭配，很難制定一個統一的標準予以推廣應用。現有生態浮島難以推行機械化操作。生態浮島漂浮在水面上，日常的管理均在水面上完成，目前其管理操作大多采用人工完成，在小面積的試驗示范中尚可，若大面積推廣，需要經常、及時采收，人工操作就不能滿足需要，限制其發展。3.現有生態浮島制作施工周期長。從目前來看多數的生態浮島都是采用現場制作及現場種植的模式，大面積制作施工周期較長。現有生態浮島難以過冬。生態浮島上的植物大多