生态浮床的技术原理介绍（浅谈生物浮床技术探究水污染的治理之道）

浅谈生物浮床技术

资助项目：河南省安阳市重点研发与推广项目“应用生物浮床原理净化水环境技术对策研究” （2021C02ZF008）

张国真等

生物浮床又称人工浮床，它是一种以水生植物为主体，以高分子材料或无机非金属材料等为载体和基质，通过植物根部的吸收，吸附作用和植物、浮床及微生物的协同作用，消减水体中的氮、磷等有机物质，净化水体的生态技术。应用生物浮床技术净化水体，效果较好。过去传统的方法是物理和化学方法，但都不理想。物理方法为疏挖底泥，引水冲淤等，往往治标不治本；化学方法为加入化学药剂杀藻，加入铁盐促进磷的沉淀，加入石灰脱氮等，这些方法都易造成二次污染。现采用的生物浮床技术是按照自然规律去恢复自然界的本来面貌，强化自然界自身的自净能力，治理被污染水体。

我国于 1991 年开始推广生物浮床技术，经过多年的研究和试验，目前已广泛应用于大型水库、湖泊、城市河道、运河等水域的生态修复，并且取得了较好的净化效果。现对生物浮床的构建、组成，浮床植物的选择以及日常管理等方面内容作介绍，供大家参考。

1 生物浮床的基本构成与净化水质原理

1.1 基本构成

生物浮床一般是由浮床框体、浮床体、浮床基质、浮床植物四部分组成。

1.1.1 浮床框体

浮床框体是浮床的大框架，用于固定浮床体，要求坚固、耐用、抗风浪。一般选用 PVC 管、不锈钢管、毛竹等作为框架。

1.1.2 浮床体

浮床体是用于固定和支撑浮床植物。目前主要

采用的是聚苯乙烯泡沫板、塑料等材质。

1.1.3 浮床基质

浮床基质用于固定植物植株，保证植物根系生长所需的水分、氧气，同时作为肥料载体。浮床基质多为海绵、椰子纤维等材质。

1.1.4 浮床植物

浮床植物是浮床净化水体的主体。常用的浮床植物有美人蕉、空心菜、水芹菜等。

1.2 净化水体原理

在富营养化水体的水面上，放置生物浮床，通过浮床植物伸入水中发达的根茎,吸收、吸附、截留水体中的氮、磷等营养物质，并通过收获植物体的形式，将吸附积累在植物根系表面及植物体内的污染物移出水体，降低水体的富营养程度，从而达到净化水质的目的。

2 生物浮床的设计与安装

2.1 设计

生态浮床作为水面植物定植结构，其建造设计必须综合考虑以下几个因素：（1）稳定性。设计出的浮床需能抵抗一定的风浪，经得起水流的冲击。（2）耐久性。需选择合适的浮床材质和结构组合，保证浮床能经久耐用，不易被损坏和腐烂。（3）景观性。栽植的植物具有较高的观赏性，能够美化环境。（4）经济性。选择适合的材料，降低建造成本。（5）便利性。设计过程中还要综合考虑施工、运行、操作、管理等方面的便利性。

2.2 制作

首先根据池塘、湖泊等水体的面积，计算出生物浮床的覆盖面积。若是池塘,在架设过程中，以不干扰投饵机和增氧机使用为基本原则。一般情况下，鱼种培育池塘的浮床架设面积为池塘面积的 5％～10％，成鱼养殖池塘的浮床架设面积为池塘面积的7.5％～15％；若以净化水质为目的，浮床架设面积为池塘面积的 30％。根据实践经验，一般生物浮床面积为 2~4 m 2 ，根据生物浮床大小计算需要的浮床数量。

首先在池塘、湖泊的岸边浅水处，安装浮床体，床体主要采用聚苯乙烯泡沫板或模块化装置。所谓模块化装置就是单体结构为全密闭的立方体中空结构，由耐老化的塑料板制成的床体模块。若使用的聚苯乙烯泡沫板上面无孔，要开植入孔，以便放入浮床植物；若采用模块化装置，可用螺丝钉将塑料板固定。

床体做好以后，在床体的四周制作浮床框架，浮床框架用于固定床体，利用绳索或 PVC 弯头用胶水固定成四方形即可，把浮床的床体固定在浮床框架上。床体和框体制作完成后，可放置浮床植物，选用的浮床植物一定要有根茎，用海绵等浮床基质包裹植物部分根茎，但不要包裹得太严，要让植物一部分根茎露出，以利于吸收水分和水体中的氮、磷等营养物质，然后将植物塞到花盆底部（或放到泡沫板植入孔中）即可。

为防止浮床植物根部被鱼类吃掉，影响水质净化的效果，可在浮床下面用尼龙绳固定一个浮床大小的密眼网箱。

生物浮床安装好后，要将其固定在水体中，固定的方法要视水体具体情况而定。可以在岸边用绳索牵引，水浅处可用钢管桩固定，水比较深的地方可用重物抛锚方式固定。

3 浮床植物的选择及日常管理

3.1 浮床植物的选择

水生植物是生态浮床的主体。浮床的净化能力，主要是通过植物的吸收作用和其根系周围的微生物的分解作用来完成，应选用合适的浮床植物。

由于被污染的水体其水质存在差异，不同植物对各污染物的去除效果也不同。针对不同地区，选择不同的植物种类，所选择的植物既要容易获得和培育，又具有良好的净化水质效果。为提高成活率，浮床植物要适应当地生长环境，适宜水培条件生长，有一定的抗污能力。选择的浮床植物须根系发达、繁殖能力强、生长快、生物量大，这样可为水体中有益微生物提供大量的附着面积，从而提高水体净化的效果。除此之外，选择浮床植物还要考虑经济性和观赏性，使之既能创造经济价值，又能美化环境。常见的浮床植物有空心菜、黑麦草、美人蕉、香菇草、水芹菜、睡莲、细叶莎草、水葱、凤眼莲、水葵、芦苇、菖蒲、碎米莎草、丁香、紫芋、鸢尾、香蒲、荻等。

为提高经济效益，浮床植物可以选择水稻，这样既净化了水体，又增加了水稻的种植面积，提高了粮食产量，同时也实现了经济、社会和环境效益的一体化。还可尝试种一些耐湿的中草药，以求达到更好的净化效果

3.2 日常管理

生物浮床放入水体后，要加强日常管理工作。适时收割和打捞水生植物，做到既不让其疯长，又保持相对旺盛，既能有效移除植物从水体中吸收的氮、磷等“肥份”，又不污染水体，以此维持自身的良性循环。每天观察浮床植物的生长情况，发现有枯萎、死亡的植物，要及时补栽；记录天气、温度、湿度、pH 值等情况，探索适宜浮床植物生长的最佳环境条件；定期监测水质指标，发现异常情况及时采取措施；重视浮床植物病虫害的防治，早发现，早治疗。

4 存在的问题

4.1 生物浮床净化水体的机制不明确

目前，对生物浮床净化水体的研究集中在浮床植物净化水体的效果以及浮床植物种类的筛选上，而对净化机制的研究较为片面且不深入，相关的污染物消减动力学模型的研究还处于起步阶段。

4.2 难以推行机械化

生物浮床漂浮在水面上，日常管理均需在水面上完成，目前其管理操作大多依靠人工来实现，小面积的试验示范尚可，若大面积推广，尤其是生物浮床栽培蔬菜，需要经常、及时采收，人工操作不能满足需要，限制了其发展。

5 结语

生物浮床技术是集物理、化学以及生物防治的综合防治方法，是具有净化污染、恢复生态、改善景观等多功能的生态修复技术，能同时获得生态效益与经济收益。在水体综合治理中有着良好的应用前景。今后在应用生物浮床技术的同时，可结合放养鲢、鳙等滤食性鱼类，有效抑制藻类的生长，更好地净化水体，提高净水效果，防止水体富营养化。此外，生物浮床与增氧装置结合使用，景观效果明显，净水能力也大大增强；生物浮床与推流式曝气机配合使用，形成富氧活水流，净水效果也将更加明显。虽然目前生物浮床技术仍存在一些问题，但随着研究的深入与技术的成熟完善，生物浮床技术必将在富营养化水体的净化中起到重要作用。

生态浮床的技术原理介绍（浅谈生物浮床技术探究水污染的治理之道）

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