人工水草在重污染河流生态修复中的应用

人工水草在重污染河流生态修复中的应用背景传统的河流生态修复技术一般为物理修复技术、化学修复技术和生物－生态修复技术，但是在实际应用中尤其是在重污染河流生态修复中存在很多局限性，因此探寻新的技术和手段并结合实际情况进行河流生态系统修复已迫在眉睫。污染严重的河流一般溶解氧低、透明度低和悬浮物含量高，使得传统的物理修复技术、化学修复技术和生物－生态修复技术的应用受到严重限制。而人工水草技术可以克服普通水草在重度污染河流中无法生长生存的难题。前景人工水草技术采用耐酸碱、耐污、柔韧性很强的仿水草材料，不受透明度、光照等限制，具有投资低、效果好、二次污染小的特点，在我国污水处理和河流生态修复中具有广泛的应用前景关于水草修复技术人工水草修复技术属于生物－生态修复技术，是一种生物膜载体技术，模仿污水处理中的植物净化原理，采用耐酸碱、耐污、柔韧性很强的仿水草材料，通过优化生物填料以利于生物膜的形成和再生，不受透明度、光照等限制，从而大大提高污水处理的效果利用人工水草处理污染水体时，人工水草表面会形成一层生物膜，因此能高效降解有机污染物，使水体洁净，从而修复受污染水体。阿科蔓生态基的研究应用阿科蔓(AquaMats)生态基(见图1)由美国梅瑞地安水生科技公司的ＲoderickJMcNeil博士发明，是一种应用于水污染防治和水生态环境修复领域的高科技材料。阿科蔓生态基表层存在微A/O环境，为硝化、反硝化细菌以及藻类的生长提供了适宜的条件，附着在生态基表面的大量微生物，对营养物进行吸收、吸附及氧化，最终将有机物降解。阿科蔓生态基本身为惰性材料，亲和于生态环境，不会在水中分解，亦不会对自然环境产生污染阿科蔓生态基阿科蔓生态基在我国多个地方(广州市大金钟湖、武汉塔子湖、郑州郑东新区CBD会展中心湖)都得到了试验验证，对水体水质净化改善有良好的效果相对于其他传统的水体改善技术，阿科蔓生态基技术具有以下优点①简易性。阿科蔓生态基系统设计简便灵活，安装简易，亦可根据实际情况随时进行调整，进入稳定期后系统无需专人管理，维护简单。②经济性。阿科蔓生态基系统所需运行费用主要为循环系统所耗电费，进入稳定期后，一般可以停运循环系统，即无需再耗用运行费用。并且阿科蔓生态基一般可以达到14年的使用寿命［11］，因此相对于传统技术，阿科蔓生态基技术所需投资费用大幅度降低。③效率性。采用该技术后1～3个月可见明显效果，半年到一年内可进入稳定阶段，即使遭受高负荷冲击亦可在短时间内恢复稳定状态。④效益性。阿科蔓生态基系统能兼容水产养殖产业，在改善水体环境的同时，提高经济效益，达到环境效益与经济、社会效益的有机统多环串联人工水草该种水草形式外环为多环串联，由固定配重物、圆形载体、连接绳和浮球组成［14］，圆形载体直径为8cm其具体形式见图LOREMIPSUMDOLORSITAMET多环串联人工水草的功效该种水草在武汉市汉阳区月湖得到成功应用，具有抑制藻类生长、稳定水体DO的功效，应用该种水草后，水体的透明度由6cm提高到62cm，对COD、TN、TP和NH+4－N的去除率分别为92．89%94．97%、49．25%和70．15%臭轮藻型人工水草臭轮藻型人工水草［15］是仿照河流植物系统中的臭轮藻设计而成的(见图4)。臭轮藻是天然河流中比较常见的一种藻类，在其茎叶上附着有许多细菌和真菌，对整个水生动植物群落的多样性有着极其重要的作用。此外，臭轮藻的茎具有很强的弹性、柔性和韧性，对水流的阻力较小，能跟随水流流动而来回摆动。该臭轮藻型人工水草被用于宜兴市大浦镇林庄港的一段河流。试验河段的水体水质长期属于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中的劣Ⅳ类。试验结果表明，臭轮藻型人工水草对氨氮的去除效果最好。生物飘带涤纶式组合生物填料新型人工水草...背景人工水草技术的优势①人工水草具有较大的比表面积，可以附着大量微生物还有原生动物，进而吸附、分解污染物，对水体进行净化;②人工水草断面上会依次形成好氧、兼氧和厌氧三个反应区，在硝化和反硝化的作用下，进行高效的脱氮除磷;③人工水草还能为水生生物营造良好的栖息环境。④人工水草的造价比传统的工业生物填料低，因此投资低，适用于大面积的天然水体水质改善及生态修复。⑤人工水草技术效果好、二次污染小。金冬霞等人研究表明，在外界条件一致的情况下，人工水草的布置密度要小于传统的生物填料，更有利于氧的传递与利用，因此处理效果更好。