[科普中国]-生态净化技术

水质生态净化技术又称植物修复技术,是一类以湿生植物或水生植物(挺水植物、沉水植物、浮水植物)群落的构建为核心,利用植物自身及其共生生物体系清除水体中污染物的系列技术。目前,在我国应用的水质生态净化技术主要有:人工湿地、生物浮床、人工沉床、水下森林、滨岸缓冲带等。通过水质生态净化技术,能够截留陆域面源污染、吸附吸收水体营养物质,从而达到保障、改善水质的目的。1

人工湿地作为20世纪70年代发展起来的净水技术,人工湿地技术从80年代起逐渐在河流污染治理和生态修复中发挥重要作用。该技术的净水机理主要是利用土壤-微生物-植物生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能,使水质得到不同程度的改善。人工湿地技术具有操作灵活、成本低等特点,近年来,其应用领域不断拓宽,已成功地用于生活污水、工业废水、城市暴雨径流、农业废水的处理与管理和湖泊污染防治中。1

生物浮床生物浮床技术是一项新兴的水体原位修复和控制技术。该技术是把高等水生植物或湿生植物种植到飘浮于水面的人工介质上,通过植物根部的吸收、吸附作用和以及根际微生物的分解作用达到净化水质的效果。若能点缀以水生花卉,运用该项技术还能营造出较好的景观效果。1

人工沉床人工沉床技术目前在国内的研究报道较少,是一项较为新颖的生物-生态水体修复技术。该项技术利用沉床载体和人工基质栽植大型水生植物(主要为挺水和沉水植物),对污染水体进行原位修复。沉床系统可以通过床体升降人为调控植物在水下的深度,能够克服水深、透明度等客观因素对植物生长的制约,易于实现植物种群优化配置和群落构建,有利于植物后期的维护和管理[11]。因此,该项技术适合于透明度低、水深较大或水位变化较大的水体修复。1

水下森林水下森林技术就是利用生活在水底的大型沉水植物群落的同化作用,对水体中的营养元素进行吸收从而改善水质的的技术。大型沉水植物在水底生长迅速,其茎、叶和表皮都与根一样具有吸收作用,这种结构能够直接快速地对水体中污染物进行吸收同化。1

滨岸缓冲带滨岸缓冲带是指河水-陆地交界处,直至河水影响消失为止的地带[15]。滨岸缓冲带技术主要目的在于对水质进行保护而不是对水质本身的净化,其功能的发挥主要表现在其对农业等非点源污染的缓冲作用上。滨岸缓冲带能够通过如根系拦截、植物吸收、微生物转化等一系列机械、物理、化学和生物过程达到对陆地与水体间传输的物质的缓冲作用,具有截留雨水、减少地表径流、防止地表水流侵蚀、防止践踏、增加水分渗透、固定支撑土壤、净化水质、削减非点源污染、改善生物栖息地功能、提高景观多样性等多种功能。1

技术集成运用近年以来,我国各地在生态净化技术处理水质方面开展了大量应用研究。不同技术对于水质的改善作用各有千秋,同一种技术在不同的处理时间、污染负荷等条件下,也存在效果上的差异。由于不同河流的水质污染特点与环境条件复杂且因地而异,实际工作中除了单纯运用一种生态净化技术外,更多的是将两种或两种以上的生态技术进行集成整合,充分发挥不同技术的优势,往往能得到更好的效果。1