人工生态浮岛技术在治理富营养化湖泊中的应用.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * 人工生态浮岛技术在治理富营养化湖泊中的应用 梁和国 硕士研究生 长江大学 地球环境与水资源学院 2014全国河湖污染治理与生态修复论坛 为什么要做人工浮岛 人口的增加、现代工农业生产的迅猛发展及现代高科技的诞生和实施 全国湖泊的污染状况令人堪忧，重点湖泊（水库）污染的国控比例占39.3%，污染形势较为严重。 湖泊的污染、富营养化问题十分突出，如何调用自然界本身的自净能力来实现和恢复污染水体的水质，使得湖泊治理与大自然和谐、融合一体已显得尤为必要。 内容提要 1 4 3 人工生态浮岛简介 2 5 6 人工生态浮岛原理 人工生态浮岛类型 人工生态浮岛作用与优点 研究现状与应用 未解决的问题与不足 1 人工生态浮岛简介 人工生态浮岛是一种在轻质漂浮材料上种植高等水生植物或喜水性陆生植物，可为野生生物提供生境的飘浮岛，主要由浮岛种植基质、植物和固定系统等组成。 种植基质的主要功能是为植物提供生长着力点。 植物是人工生态浮岛治理水体富营养化污染的主体生物。 固定系统的设置目的在于防止浮岛因湍急水流而相互碰撞散架，同时保证浮岛不随风浪飘流带走。 2 人工生态浮岛原理 二氧化碳 氮 磷 金属元素、底泥及其他物质 氧 收获产品 废弃物做生物质能源 微生物 水生动物 光源 3 人工生态浮岛类型 有框架的湿式浮岛，其框架一般可以用PVC硬质管、发泡聚苯乙烯加不锈钢、特殊发泡聚苯乙烯加纤维强化塑料、用于景观的钢化玻璃等材料制作。 无框架浮岛一般是用椰子纤维编织而成，对于用作景观来说较为柔和，不怕相互间的撞击，耐久性也较好。 但在湖泊污染水体的治理过程中大多使用的是有框架的人工生态浮岛，并带有固定装置。 固定装置类型 4 人工生态浮岛作用与优点 净化水质，削减水体中的氮磷及有机污染物质；日光遮蔽效果，抑制藻类生长。 具有消波防浪作用，稳定湖滨带，防护岸线。 人工生态浮岛能够吸引昆虫、鸟类及其他动物和微生物，形成一个较为完整的生态系统，具有生态多样性。 4 人工生态浮岛作用与优点 浮岛湿地可采用模块式组合拼装技术，构建简单、运用灵活。不占用土地，转变经济农作物种植模式，在健康条件下，修复水体污染的同时产生经济效益。 4 人工生态浮岛作用与优点 把污水生态修复转换为创造有效就业的财富与能源再生过程，生态浮岛也可拼装成可操作性更高的具有美观性和观赏性的景观，达到环境生态效益、社会效益、经济效益与景观效果的和谐统一。 5 研究现状与应用 植物：水体修复植物（主要为根系发达的植物），经济植物（水芹、空心菜）、景观观赏植物（美人蕉、荷花） 种植基质（种植盘）坚固耐用且抗老化 目前人工生态浮岛建设主要是水体污染的生态修复、经济及景观应用 水生态修复常用植物 梭鱼草、再力花、空心菜、水芹、风车草、千屈菜、芦苇等 浮岛应用材料 泡沫 浮力舱 挂膜材料 种植盘 水生态修复应用 武汉黄陂区 木兰乡旋转式 浮岛水体净化 旋转式浮岛的修复功能计算 对于平均水深在1.5～2.5米之间的富营养化湖泊，一套旋转式浮岛治理湖泊水域面积的计算公式为： M = πr2×Qn 式中：M代表修复水体的面积， π是圆周率， r代表浮岛单臂的长度，宽度根据实际情况设置， Qn代表的修复水体的起始水质系数，劣Ⅴ类水质时，Qn的值为4，Ⅴ类为5.5，Ⅳ类为7，Ⅲ类为9。 修复一个300亩（约20万平方米）水面的劣Ⅴ类水质湖泊到地表水Ⅲ类需要的投资？ 根据旋转式浮岛的修复功能计算，需要安装运行6套浮岛系统，前期总投入约290万元（约15元/平方米），1年半时间达到修复目标； 当同等面积的修复水体是Ⅴ类水质时，同样的投入可以在1年时间内修复到地表水Ⅲ类； 当同等面积的修复水体是Ⅴ类水质时，目标设定在1年半时间内修复到地表水Ⅲ类，水生态修复投入约为240万元。 经济与景观应用 每平米可种36株植物，每株植物收获量为0.3公斤，100平方米植物一季度总产量约为1000公斤，其中茎叶部分占40%重量，根占60%重量，以收取茎叶部分的50%作为蔬菜销售（4元/公斤），经济收益约为800元。 鱼类收获等 冬天种植的莴苣 水芹菜 用于公园、风景区等水体景观，多种植美人蕉、荷花等观赏植物。 清江风景区种植的荷花、美人蕉 用于娱乐设施的浮岛，使用钢化玻璃既可清楚看到植物（根系）生长状况又可查看水体修复情况。 6 未解决的问题与不足 1、目前人工生态浮岛的实际应用没有标准化。不同植物的生物量、生长速率、根系发达程度、生长环境等存在差异，从而引起对氮磷等污染物的吸收去除效果也有差别，而且不同的河湖水体，其富营养化程度不同，流速、风速等各有不同，需要对不同的水体进行相对应的方案搭