基于生態浮床技術的研究與創新

梁淑雅

（華北水利水電大學 水利學院 河南鄭州 450000）

一、引言

生態浮床技術發展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進行栽植到富營養化水域中，通過研究植物的根系吸收或吸附能力作用，削減水體中的COD，氮氮、總磷及各類有機化學污染企業物質，從而達到凈化水質的生物防治法[1]。生態浮床可以有效的將河流湖泊中的富營養物質搬離水體，提高水質量，打造一個綠色的水環境。為鳥類，魚類和水生昆蟲生活更加廣闊的空間，增加生物多樣性；有美化作用，種植觀賞植物浮床可以創建一個美麗的水景，令人賞心悅目；有裁剪護岸的作用，確保水利設施安全；擴大陸生植物的生長區域。一般發展生態浮床都是由浮床架構、水生植物浮床、水下進行固定工作裝置、水生植物四部分重要組成。本團隊將本著生態環保的理念，從便捷實用低成本出發，對生態浮床進行創新[2]。

二、生態浮床技術的優越性

①充分利用小型河流湖泊的水域面積，將水域景觀設計與水體凈化修復相結合。

②可選作浮床的水生植物種類較多，且浮床植物來源較廣，成本低，浮床架構一般采用抗氧化材質，耐腐蝕。

③浮床的浮體結構新穎，形狀變化多樣，易于制作和搬運，不受水位限制，不會造成河道淤積。

④生態浮床管理方便，只需要定期清理維護，極大程度上減少了人工資源，降低了維護成本和設備的運行費保養費。

三、創新點與特色

我國江河湖泊眾多，尤其是觀賞性人工湖逐漸增多，但是水質污染問題是大部分水域的通病。當前追求環保已成為人們共同的意識，因此這種既能凈化水質又能美化環境的生態浮床將會有較廣闊的市場。本產品定位于小型水域水質凈化以及改善附近的生態系統。篩選適用于不同水環境的特定植物、采用新型材料制成浮床架構、使用無污染原材料。

①首先是浮床架構，浮床架構要求抗氧化、無污染、抗腐蝕，目前一般使用PVC管、毛竹、木材、不銹鋼管等作為浮床框架。其中以PVC管使用概率最高。但PVC材料形態各異，差別很大，加工方法也多種多樣，可壓制、擠出、注射、涂層等。本項目將拋棄傳統的使用PVC一般軟制品或片材的方法，使用PVC低發泡制品的擠出成型來作為浮床架構。PVC低發泡制品的綜合性能非常突出，在制作浮床架構方面上與普通PVC制品相比具有以下優點：具有低導熱性因此隔熱性能效果好；二次成型加工性能好，類似于木材，可根據使用要求任意改變形狀，且可粘結，對外形景觀的設計進行非常有利；具有高阻燃性，因此防火性能非常好；另外化學性能相對穩定，不易氧化，有較好的抗化學腐蝕性；其次具有優異的耐候性，同時具有防蛀、防水、防止水生生物進行破壞等性能；此外利用PVC低發泡技術還可有效地降低浮床架構單位體積內樹脂的含有量，從而降低生態浮床的成本；PVC低發泡制品浸入水體后不會產生二次污染，并可再生利用，是綠色環保產品；其次，采用PVC低發泡制品可回收循環再造，符合環境可持續發展以及可持續經濟的大趨勢。

②其次為水生植物浮床，一般常使用美人蕉、黃菖蒲以及千屈菜等。我們將在傳統水生植物的種類中新增西伯利亞鳶尾，西伯利亞鳶尾既耐寒又耐熱，在淺水、濕地、林蔭、旱地或盆栽均能生長良好，病蟲害少，無須噴灑農藥，出苗較快，而且抗病性強，尤其抗根腐病，是鳶尾屬中適應性較強的一種。最重要的一點是，作為水生植物浮床，其根系凈水能力極強，且成本極低。

③關于水下固定裝置方面，發明一種能應用于河道、湖泊生態恢復工程的生態浮床及其制備和使用方法。該生態浮床既能夠大面積應用以凈化水質，也可以點綴于水中起美化景觀的作用，而且抵抗風浪的效果好，能夠適用于風浪較大的開闊水域的生態綜合治理。采用尼龍繩捆綁編制，結合六邊形底座凹槽固定，以實現零污染水下固定。

④針對不同水域制作不同的浮床。如對于公園，制作觀賞性浮床；對于水庫，可在浮床上添加水文檢測裝置；對于水產養殖區域，可以實現“桑基魚塘”模式，即生態浮床上的植物不僅可以凈水，植物的根系可以有助于微生物的附著，植物的部分產物也可以有助于微生物的生長。

四、技術路線及擬解決的問題

PVC模型澆筑法：預先制作好浮床的模型，再將熔融態的PVC低泡發擠出成型液體澆筑進模具里來實現量產。

擬解決的問題：

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

②植物凈水效率：由于考慮到植物對當地的環境適應情況以及盡量使用本地植物來凈水，有可能所選的植物凈水效率沒有傳統的高。（方法：依次檢驗，擇優；缺點：耗時）

③經濟效益：由于使用新型材料，其成本可能會隨之增加，浮床的凈水效率須待提高，前期的成本投入會較大。

④篩選最適合當地水環境的植物過程耗時略長、技術不夠成熟。

⑤季節因素對植物根系凈化水質能力的影響。

五、結束語

生態浮床技術有凈化水質、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。基于生態浮床技術的研究創新有利于更好的發揮水生植物的凈化作用，同時解決了傳統生態浮床的不足，為解決水污染問題提供了一種解決方案。