人工水草對污染水體治理的應用和前景

楊航

【摘要】近年來，城鎮中河流水體的污染嚴重，水質亟待改善和修復。利用傳統的河流生態修復技術在實際應用中具有較多局限性，人工水草已經成為新型的污染水體治理技術，體現出來極大的優勢。人工水草技術具有不受光照，水體中懸浮物及污染腐惡等因素限制的新型生物修復技術，它具有效果好、經濟、對環境無污染等特點，具有良好的應用前景。本文主要介紹了幾種類型的人工水草及其應用。

【關鍵詞】人工水草技術；生態修復；生物膜

一、人工水草治理技術

人工水草技術作為一種生物生態修復技術，在對城鎮河流生態修復上，用具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、柔韌性很強的材料仿照河流生態系統中的水草設計而成的仿生水草填料，以河道本身存在的生物菌群作為菌種來源，細菌在水草表面經過吸附增殖形成生物膜，通過微生物的的吸附、生物降解作用，將機污染物和氮磷等營養物質，以及懸浮物有效的去除。

（一）阿科蔓生態基

阿科蔓（ Aqua Mats） 生態基應用純惰性的材質，遵循自然規律，親和于生態環境，不在水中分解，對自然環境無影響，具有適宜的孔結構，為異養生物（如異養型細菌）設計了微孔，為自養生物（如藻類）設計了大孔。

阿科蔓生態基技術有以下優點： ①簡易性。操作簡易，靈活性高，安裝、維護簡單。②經濟性。投資管理費用低。③效益性。該系統既改善水體環境，又能提高經濟效益。④效率性。治理標準高，見效快。阿科蔓技術已在我國廣州市大金鐘湖、武漢塔子湖、鄭州鄭東新區CBD會展中心湖等地得到應用，對水體水質凈化均有良好的效果。

（二）細繩狀人工水草

上世紀90年代，日本研究出了細繩狀人工水草，它具有一定剛性和柔性，分為平面型、大葉藻型和架臺型等類型。

細繩狀人工水草有以下特點：運行管理簡便，無能耗；啟動掛膜快，使用壽命長，對污水適應性強；布水布氣性能良好，生物膜容易更新，處理效果顯著，價格低廉。

（三）臭輪藻型人工水草

臭輪藻是一種沉水生長的藻類，其高可達60cm，臭輪藻的莖和葉可粘附水生動植物群落中大部分的細菌和真菌類，其莖對水流的阻力較小。臭輪型人工水草則是仿照臭輪藻研制而成的。

（四）生物飄帶

生物飄帶以飄帶為載體，大量生物膜附著在飄帶上，形成了具備污水凈化能力的飄帶。固著在飄帶上的生物膜分為兩層： 外層為供氧充沛的好氧層，；內層為形成微觀的A/O 系統的厭氧層。生物飄帶型適用于流量小、漂浮物少的小型河道。

（五）多環串聯人工水草

中國科學院水生物研究所以纖綸高聚物為材料，仿制水生植物的形態制成了多環串聯人工水草。其形狀為多環串連，圓形載體直徑為8cm，依靠頂端的塑料浮球產生的浮力，使其漂浮在水中。

二、室內實驗

室內實驗在直徑34cm、高43cm、有效容積為20L的水桶中進行，實驗水深30cm，共四組實驗，編號依次為 A、B、C，A組為空白對照組，剩余兩組分別放置細繩狀人工水草5cm、10cm進行實驗。在實驗過程中觀察每組的掛膜情況，測定掛膜時間。掛膜成功后，每兩天采取一次水樣進行COD監測分析。各組人工水草對各項指標的去除率如圖一所示。結果顯示，細繩狀 5cm 人工水草和細繩10cm人工水草對 COD 的去除率依次為88.6%和 85.5%。

三、結語

在水生植物難以在污染嚴重水體中得到應用時，人工水草具有明顯的優勢，人工水草將在城鎮流域得到更加廣泛的應用。國內在城鎮河流生態治理方面的實踐和創新水平尚處于初級階段，大多學習和引進國外先進技術，所以我們還需努力探索創新。

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