污染水体生物浮床修复技术

 

1、技术、成熟实施案例简介

我国的水污染问题十分严峻，水资源分配不均、水污染加剧成为我国水保护的两大挑战。据“水十条”统计，全国地表水国控断面中，仍有9.2%的断面丧失水体使用功能(劣Ⅴ类)，24.6%的重点湖泊及水库呈富营养态势，不少城镇河流、沟渠黑臭现象严重。水环境质量关系到区域未来的生存与发展, 改善区域水环境质量,已成为一项迫在眉睫的重要任务。

武汉大学资源与环境科学学院朱联东课题组长期从事污染水体生态修复技术的研究工作，已取得多项重要科研成果。团队掌握的关键技术之一人工生物浮岛技术是按照自然界自身规律，运用无土栽培原理，采用现代农艺与生态工程措施综合集成的水面无土植物栽培技术，以人工方式把水生植物或改良的陆生植物无土种植到富营养化水域水面上，通过植物根系的截留、吸收、吸附作用和物种竞争相克机理、水生动物的摄食以及根部微生物的降解等作用，削减水体中的氮、磷及有害物质，达到水质净化的目的，同时营造景观效果。该技术在满足受污染水体生态修复的前提下，具有投资少、运行费用低、去除率高、管理简单方便、容易维护和具有良好抗冲击能力的特点，具有巨大的经济效益、生态效益和社会效益。

朱联东课题组在浮床载体设计、植物遴选、栽培方式等方面进行了大量的试验，试验期间对浮床系统进行定期观测，对生长情况（叶片状况、根系状况、分蘖及成活率等）进行系统记录。经过一段时间的栽培后，通过抽样调查的方式对栽培植物的生理、生态特征，如株高、根长、生物量等进行静态观察与测量，从而比较不同植物在同一水体中的生长特性；通过对植株根、茎、叶内N、P的测定，比较不同植株、不同营养器官吸收N、P的能力。发表了多篇相关的学术论文，其中发表在生态工程领域权威期刊Ecological Engineering的论文被引用119次，具有一定的影响力。在工程应用上，主持并参与完成国家星火计划资助项目多项，其中洪湖农村生物浮岛试验项目得到了前环保部长周生贤同志及湖北省委常委张昌尔同志的现场指导，产生了较大影响。

 

2、关键技术

人工生物浮岛技术是通过植物直接吸收氮、磷等营养元素和重金属，同时利用植物根系表面的微生物去除水中的有机污染物等，达到污染水体生态修复的效果（表1）。主要原理有：

（1）植物的吸附与吸收功能；

（2）通过根系微生物降解污染物；

（3）对重金属富集；

（4）通过根系释放氧气，提高水溶解氧、促进污染物的快速降解；

（5）通过收割浮床植物和捕获鱼虾减少水中营养物质，降低水体富营养化程度。

表1 植物对氮磷吸收量及净化水量

植物	氮磷吸收量/g•m-2		净化水量/m3•（m-2浮床）
	总氮	总磷	总氮计	总磷计
水芹	2.17	0.167	4.33	1.67
满天星	3.92	0.247	7.84	2.47
万年青	0.51	0.062	1.03	0.62
富贵竹	1.72	0.078	3.44	0.78
大叶栀子	0.61	0.075	1.22	0.75
小叶栀子	0.64	0.071	1.27	0.71
垂柳	4.48	0.331	8.95	3.31

 

Ø 实施案例

武汉沙湖生物浮床

 

 

湖北洪湖生物浮床