生態(tài)浮床水質凈化效果以及對大型水生植物生長的影響

桑 瑞，張建昆

（徐州工程學院，江蘇徐州 221000）

生態(tài)浮床水質凈化效果以及對大型水生植物生長的影響

桑 瑞，張建昆

（徐州工程學院，江蘇徐州 221000）

改革開放以來，我國的居民生活水平出現了突飛猛進的發(fā)展。我國的制造業(yè)等各種產業(yè)的發(fā)展也逐漸達到了世界先進水平。與此同時，我國的環(huán)境治理卻遠遠沒有跟上腳步，導致了污染問題的日益嚴峻。水污染問題是困擾我國環(huán)境治理的最主要問題之一，先后經歷了化學治理、微生物治理等多個重要發(fā)展階段，雖取得了一定的進展，但是成本較高。近年來，生態(tài)浮床治理水污染的應用越來越廣泛，且取得了較好的成效。目前，市面上流行的幾種基質的生態(tài)浮床凈化能力好壞眾說紛紜，針對這一現狀進行分析，旨在為我國生態(tài)浮床在水污染治理方面提供理論基礎。

基質；水污染；水生植物；生態(tài)浮床

改革開放以來，我國的工業(yè)產業(yè)發(fā)展飛速，但是環(huán)境治理卻沒有跟上進度。許多企業(yè)為了節(jié)約成本直接將沒有經過處理的工業(yè)廢水直接排放到自然水域中，造成了十分嚴重的污染。一些含磷等化合物的排放直接造成了水質的富營養(yǎng)化，造成了水體中藻類以及微生物的迅速蔓延，形成了二次污染。為了緩解以上問題，生態(tài)浮床的概念被逐漸提出來，并成為了近年來研究的熱門課題。

生態(tài)浮床的概念最早是由德國科學家在20世紀90年代末提出的。生態(tài)浮床之前也被稱為生態(tài)浮島，是一種人工制作的改善水質的一種措施。據前人研究指出，人工浮床具有水質凈化、美化景觀等重要功能。人工浮床的發(fā)展過程中主要經歷了四個階段。人們最初使用竹子作為基質材料進行搭建，該方法制作成本較低，且方法相對較簡單。但是，與此同時，這種設計方案具有十分明顯的缺陷：即使用壽命較短、維護費用高、維護困難等。此后人們又先后使用泡沫材料、PE材料等進行人工浮床的制作，均取得了一定的成效。

1 生態(tài)浮床的應用原理

生態(tài)浮床主要是利用新型科技材料將某些具有特殊功能的水生植物種植到水體中，通過這些植物的營養(yǎng)物質（主要是氮、氧、磷等）吸收能力、呼吸作用等在一定程度上緩解水體由于污染而導致的富營養(yǎng)化。此外，這些水生植物在不產生新的污染物的情況下，還能夠提供更多的氧氣進而提高水體氧氣含量，減緩水質污染，同時有利于其他生物如水生植物以及魚類的生長。此外，人工生態(tài)浮床的高等水生植物具有十分發(fā)達的根系，這些根系能夠十分有效地吸收水體內的有機物，并通過植物體的轉化作用生成無污染終產物、氧氣以及水，從而有利于水體內有機物的分解，降低水體的污染程度。最后，生態(tài)浮床還能夠通過對水體內某些金屬污染離子如鈉離子等的富集作用，降低金屬離子對水體的污染，最終達到改善水質的目的。

2 不同基質對水質凈化效果的影響

生態(tài)浮床對被污染水，尤其是富營養(yǎng)水具有十分顯著的凈化作用，主要是因為生態(tài)浮床不僅能夠大量消耗水域中的營養(yǎng)物質，還能夠通過根系的吸收以及富集作用，去除水體內的金屬離子。研究證明，生態(tài)浮床對水質的凈化效果主要取決于基質的材料，不同基質材料的生態(tài)浮床的水質凈化效果之間存在顯著差異。

蘭州大學生命科學學院干旱與草地生態(tài)教育部重點實驗室的常雅君等運用海泡、工業(yè)爐渣等多種物質進組合，得到了不同組合基質的生態(tài)浮床，在對生態(tài)浮床的水質凈化效果的研究實驗中發(fā)現，不同基質的生態(tài)浮床凈水效果存在十分顯著的差異。此外，該方法制取的生態(tài)浮床凈化效率極高，去除磷的能力高達97.7%。

3 不同基質對大型水生植物生長的影響

上面的介紹中我們已經提到，人工生態(tài)浮床能夠通過氧氣釋放、金屬離子富集作用等方式凈化水質，其凈化能夠受到基質的顯著影響，事實上，大型水生植物的生長狀況也受到基質十分顯著的影響。水生植物在生態(tài)浮床上的扎根以及水分的吸收都受到基質的影響，有研究針對于不同基質的生態(tài)浮床進行實驗，實驗結果顯示不同基質的生態(tài)浮床之間大型水生植物的生長情況以及生長量都存在十分顯著的差異。

4 總結

生態(tài)浮床是一種近年來比較熱門的凈化水質的良好措施，在生態(tài)浮床的設計制作過程中，基質的選擇十分重要，不同基質對生態(tài)浮床的水質凈化效果以及大型水生植物的生長狀況都具有著十分顯著的差異。目前常用的基質主要有竹絲基質、稻草基質、輕質陶瓷基質、塑料基質以及傳統(tǒng)的無基質。在水質凈化效果及對大型水生植物的影響上，以竹絲基質以及稻草基質最佳，但是這兩種基質的生態(tài)浮床也存在壽命短，維護困難等弊端。今后的發(fā)展中，可將幾種基質進行組合，取長補短以達到最佳效果。此外，目前新興起來的組合浮床是利用幾種材料按照一定比例進行組合并經過一定加工最終制作為不同類型的生態(tài)浮床，其效果十分優(yōu)良，但是目前該工藝尚未完全成熟，需要進一步優(yōu)化。

[1] 常雅軍，姚東瑞，韓士群，等.基于基質吸附法與生物協同作用的強化生態(tài)浮床對不同富營養(yǎng)化水體的凈化效果[J].江蘇農業(yè)學報，2017，33（2）.

[2] 李睿，黃浩，韓錫榮，等.具有生物載體和基質雙功能材料在生態(tài)浮床的應用[J].節(jié)水灌溉，2015，（4）：55-58.

[3] 許國晶，段登選，杜興華，等.基于生物協同作用的強化生態(tài)浮床對養(yǎng)殖水體的凈化效果[J].大連海洋大學學報，2015，（1）：62-67.

Ecological Floating Bed Water Purification Effect and the Impact on the Growth of Large Aquatic Plants

Sang Rui，Zhang Jian-kun

Since the reform and opening up，the living standard of our country has developed by leaps and bounds.China’s manufacturing industry and other industries have gradually reached the advanced level in the world.At the same time，China’s environmental governance is far from keeping pace.Lead pollution problems become more and more serious，water pollution is one of the most important problems in China’s environmental governance，has experienced many important development stages of chemical treatment，microbial treatment，have made some progress，but the cost is higher.In recent years，the application of ecological floating bed in water pollution control is more and more extensive，and achieved good results.At present，there are different opinions about the ecological floating bed purification capacity of several popular substrates in the market.Therefore，this paper aims to provide a theoretical basis for the ecological floating bed in water pollution control in china.

substrate；water pollution；aquatic plant；ecological floating bed

X524

A

1003-6490（2017）12-0188-02

2017-10-10

桑瑞（1997—），男，江蘇淮安人，主要從事給水排水方面研究工作。