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生態浮床應用

作者:  來源:本站  發表時間:2022-03-28 11:13:06   瀏覽:

一、  生態浮床技術

生態浮床技術是運用無土栽培技術原理,以高分子材料為載體和基質,采用現代農藝與生態工程措施綜合集成的水面無土種植植物技術。浮床主要由塑料管制成密閉可漂浮框架,內部采用標準浮盤拼接填充,用于種植挺水植物。整體浮床采用熱鍍鋅管樁打入河底固定,并考慮水位變化設置可漂浮套管。通過水生植物根系的截留、吸附、吸收和水生動物的攝食以及微生物的降解作用,達到水質凈化的目的,同時營造景觀效果,其主要依靠植物和微生物進行凈化。


生態浮床作用原理示意圖

1.1脫氮機理

復合生態浮床可以吸收利用水體中一部分的氨氮和硝態氮來滿足自身生長的需要。生物脫氮主要包括微生物的硝化、反硝化作用。氨氮在生物接觸氧化池中的去除可以分為生物膜吸附和生物硝化降解兩個階段,在較短的時間內,水中的氨氮先與生物膜接觸并被其吸附,隨后發生生物硝化過程。亞硝酸氮的去除主要是通過硝化菌的硝化作用完成的。

浮床示意圖

生態浮床應用展示

硝化細菌的生命活動:亞硝酸細菌(又稱氨氧化菌),將氨氧化成亞硝酸。反應式:2NH3+3O22HNO2+2H2O+158kcal(660kj)。硝酸細菌(又稱亞硝酸氧化菌),將亞硝酸氧化成硝酸。反應式:HNO2+1/2O2=HNO3-G=18 kcal。這兩類菌能分別從以上氧化過程中獲得生長所需要的能量,但其能量利用率不高,故生長較緩慢,其平均代時(即細菌繁殖一代所需要的時間)在10小時以上。硝化細菌的存活需要水分,還需要很高的氧氣,只有同時滿足了水分與氧氣的供應,它們才能存活。

1.2除磷機理

進水中的總磷主要由顆粒型磷和溶解性磷組成,前者主要依靠植物根系的截留及沉淀作用去除,而溶解性的磷主要依靠附著在植物根部的聚磷菌和浮床植物的吸收作為自身生長所需的營養物質。聚磷菌不是單一的微生物菌群,很多細菌均具有聚磷的能力。

1.3除有機物機理

生物接觸氧化對有機物的去除機理主要有以下幾個方面:微生物對小分子有機物的降解,由于微生物生長代謝中物質和能量的需要,將部分低分子有機物分解成二氧化碳和水,同時也將降解中生成的部分中間產物合成微生物體;微生物胞外酶對大分子有機物的分解作用,生物吸附絮凝作用,依靠系統截留濁度的形式也可以去除部分有機物。

1.4除濁度和藻類機理

濁度是指水中懸浮物對光線透過時所發生的阻礙程度。濁度不僅與水中懸浮物質的含量有關,而且與它們的大小、形狀及折射系數等有關。復合浮床系統對濁度的去除主要依靠填料以及植物根部的截濾作用;另一方面是通過自然沉淀去除。對藻類的去除主要依賴以下幾種作用:陶粒填料上生物膜的吸附、附著;微生物的氧化分解,生物絮凝沉淀;填料和植物根系的截留。復合生態浮床上生長的大量原生動物、后生動物也對藻類具有捕食作用,可有效抑制藻類的生長繁殖。

二、  浮床類型

生態浮床可結合景觀設置成長方形、圓形、半圓形,浮床材料HDPE材質,單個浮體規格330 mm*330 mm,上種植鳶尾、黃菖蒲、梭魚草等挺水植物15-20/m2,搭配浮葉植物粉綠狐尾藻、香菇草等,種植密度80/ m2,錨固、鋼樁或配重固定。

植物配置:

常綠鳶尾+粉綠狐尾藻/香菇草

再力花+粉綠狐尾藻/香菇草

美人蕉+粉綠狐尾藻/香菇草

梭魚草+粉綠狐尾藻/香菇草。

造型浮床實景圖

三、  技術效果及優勢

生態浮床技術較其他水體修復技術有明顯的優越性:

1)充分利用小區內的景觀水體,將景觀設計與水體修復相結合;

2)可選作的浮床植物的種類較多,可根據不同節點的景觀打造效果和要求進行浮床植物的不同搭配;

3)浮床的浮體形狀變化多樣,易于制作和搬運,可組裝成方形、圓形以及不規則形的浮床形狀,形成水上花園;

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。

四、  施工方案

施工工序:材料準備---浮床單體拼接---浮床框體燙接---浮床固定---植物種植

1)材料準備:

浮床單體,彈性填料,扎帶,固定樁:鍍鋅管

直管:PPR,1.2寸,正三通:PPR,1.2

2)浮床單體拼接:

利用扎帶將浮床單體拼接成圖紙所示。

3)浮床框體拼接:

利用熱熔機將PPR直管燙接成兩個圓,大圓直徑4m,小圓直徑2m,將大圓與小圓用正三通連接。用扎帶或者繩子連接已拼好的浮床單體和小圓。

4)固定:

將拼接好的浮床放置河中,用DN32鍍鋅管固定,固定樁入土深度至少1m,露出常水位20cm,每個浮床兩根固定樁。。

5)植物種植:

水生植物的選擇一般應依照以下原則:

近自然原則:引入物種以本地土著種為主。

有效性:引入物種占據重要的生態位,對于完善生態系統發揮顯著作用,并具有高效的水質凈化的作用。

觀賞性:引入物種應滿足景觀的要求,具有良好的景觀觀賞價值。特別在沉水植被的配置上,兼顧暖水性和冷水性物種,保證四季見綠。

多樣性和協調性:多樣性包括生物多樣性、生境多樣性和功能多樣性,各物種的配置量和比例、結構應滿足生物多樣性要求,有助于構建穩定的生態系統。

選用本地物種進行水生植被重建,恢復多樣復雜的植物群落結構。在具體恢復過程中,應盡可能保留現有植被。包括常水位以下的水生植物、河坡植物、河灘植物和洪水位以上的河堤植物,根據水位和功能不同進行配置。



河道常見水生植物配置

1)挺水植物

挺水植物如菖蒲、水蔥等,它們通過對水流的阻尼和減小風浪擾動使懸浮物質沉降,并通過與其共生的生物群落起到凈化水質的作用。但它主要吸取深部底泥中的營養鹽,通常較少直接吸收水中的營養鹽。

常用的挺水植物(常綠水生鳶尾、銅錢草)

常用的挺水植物(再力花、黃菖蒲)

2)浮葉/漂浮植物群落

浮葉/漂浮植物在一般淺水湖泊中有良好的凈化水質效果,種植和收獲較容易,有經濟效益和觀賞效益,在一定季節可以作為重要的支持系統。大型浮葉植物在光照和營養鹽競爭上比浮游植物有優勢,有些種群的耐污性很強,是良好的凈化水質選擇。配置如睡蓮等景觀效果好、凈化能力強的浮葉植物;根據漂浮載體分散,固定放置于水面、參考水體的水面大小比例、種植床的深淺等進行設計。、運行與維護方案

5.1運行與維護說明

項目工程竣工前,主要從日常巡檢,日常河道保潔和日常設施設備維護三個方面進行維護。

5.2人員配置

5000m2水生植物面積配備1-2名養護工人經相關職業培訓后,具備生態修復、水面保潔2項上崗證書;

5.3器具配備

常規配置:每5000m2水生植物面積,配備一條手劃船;

生態浮床和浮葉植物養護機具:鐮刀、枝剪2/年,長桿垃圾鉗、尼龍繩、扎帶若干,農藥噴霧器(常見農藥);

沉水植物養護機具:鐵鍬1/人,鐮刀、枝剪2/年;

人工水草養護機具:竹制刮刀;

曝氣增氧機養護機具:輕便型起吊設備、機械設備常用工具和電工工具(一字和十字螺絲批、試電筆、夾鉗等)。

日常運維常用工具

5.4運營維護目標

保證水質目標及生態目標。

1)水質目標

基本截污情況下,治理后河道水質達到《地表水環境質量標準》GB3838-2002V類水標準。治理后水體6,溶解氧不低于2mg/L,COD不大于40 mg/L,氨氮不大于2mg/L,總磷不大于0.4mg/L。

2)生態目標

生態目標:種養的水生植物、水生動物正常生長,水景觀提升、生物多樣性提高。

5.5運營維護主要內容

配合甲方巡邏及時發現污染源,并以書面形式匯報給甲方;

水生植物的維護:針對原位生物修復部分所栽種的水生植物。維護內容包括雜草清除、定期修剪、清理和補種。

設備維護:定期對相關設備進行巡檢,如發生故障,能維修則進行維修,不能維修則進行更換,以保證設備的正常運行。

水質檢測:定期對河道區的水質進行化驗,及時發現水質問題,保證河道水質的穩定、持續。

河道保潔:對河道進行保潔,打撈河道中枯萎水生植物、白色垃圾等,確保河道表面及岸坡干凈美觀。

水生態系統的構建三分施工七分調控與維護,維護好壞是保障系統長期穩定的關鍵。

5.6挺水植物養護要求

1)日常巡查:每周巡查兩次,及時修剪枯黃、枯死和倒伏植株,及時清理濱岸帶挺水植物周圍的雜物或垃圾。

2)生態浮床種植植物后,每半月檢查一次植物的生長情況,并及時補植缺損植株。

3)定期去除雜草,除草時注意不要破壞植被根系;對于生態浮床上種植的挺水植物,注意不要破壞浮床單體;在生長季節,每月至少除草一次。

4)冬至后至立春萌動前應對枯萎枝葉進行刪剪。

5)植物更換:生態浮床上種植的挺水植物一年更換2次,時間為7月和11月;更換時將種植藍內的植株連根取出,再用利刀分出一株,重新植入種植藍內(種植方法:采用海綿將植株根系包裹密實后放入種植藍);植物更換后每周檢查1次,如有壞死及時將根系全部取出并補種同種植物;更換下的植株要及時清除。

6)對于濱岸帶種植的挺水植物,在春、夏季每月修剪一次,去除擴張性植物和死株,并適當修剪、挖除過密植株,以維持系統的景觀效果。修剪下的植株要及時清除,防止蚊蠅滋生和影響景觀。

7)對于因病蟲害等原因造成某個或某些植被死亡時,應將植被撤出,并進行相應的補種;當植物有嚴重病蟲害時,應撤出后再噴灑殺蟲劑處理。

5.7浮葉植物養護要求

1)日常巡查:每周巡查一次,及時打撈枯黃、枯死和倒伏植株,及時清除浮葉植物上的枯枝落葉。

2)對于生長擴張出種植網框外的浮葉植物,視超出網框外圍情況,每月修剪1次;每月定時打撈一次種植網框內的浮葉植物,打撈面積為網框面積的1/5;修剪、打撈出的植物殘體及時運走。

3)冬季霜凍后部分枯死植株及時打撈清理。

4)臺風、大風大雨天氣及強泄洪前后2-3天檢查浮葉植物種植框的固定情況,固定繩應留有足夠的伸縮長度。惡劣天氣過后及時檢查,如有沖走,及時補種。

5)及時清除岸邊淺水區的挺水類雜草,如雙穗雀稗、糠秕草等,以及采用人工打撈方法去除水面非目的漂浮植物。

6)對因各種原因造成成活率較低、覆蓋水面達不到設計要求的需要補植,補植方法同種植方法(浮葉植物種植方法:將種苗均勻放到水體表面,要做到輕拿輕放,以確保根系完整,葉面完好,種植時植物體切忌重疊、倒置)。

7)浮葉植物發生病蟲害一周內,及時噴施農藥。

8)浮葉植物控制在適當量,一年四季,保證三季開花,冬季不枯萎。

5.8水生植物病蟲害防治

1)有害生物防治原則

根據水生植物的生長習性和立地環境特點,加強對有害生物的日常監測和控制。

根據不同水生植物種類、生長狀況確定有害生物重點防治的對象。禁止使用菊酯類等對魚蝦敏感的農藥。

提倡以生物防治、物理防治為主的無公害防治方法。

2)水上蟲害防治

常見種類:刺吸類害蟲(蚜蟲類、葉螨類、薊馬類、蚧蟲類、葉蟬類、網蝽類、飛虱類、木虱類等)和食葉類害蟲(葉甲類、象甲類、夜蛾類、螟蛾類、刺蛾類、蠅類、軟體動物類等)。

防治方法:

食葉害蟲成蟲期用高壓納米誘蟲燈誘殺、性信息素誘集;食葉害蟲幼蟲期噴藥防治,如滅幼脲、高滲苯氧威、甲維鹽等;刺吸性害蟲噴藥防治,如苦參堿、蚜虱凈、機油乳油等;葉螨類害蟲噴藥防治,如克螨特、噠螨靈等;軟體動物害蟲噴藥防治,如嘧達等。

3)水下蟲害防治

常見種類:水葉甲(鞘翅目),潛葉搖蚊(雙翅目)。

防治方法:

根施辛硫磷顆粒劑或茶籽餅粉(水葉甲);葉面噴施蠅蛆凈或滅蠅胺(潛葉搖蚊)。

4)病害的防治

常見種類:白粉病、炭疽病、誘病、葉斑病、煤污病、病毒病等。

防治方法:

水生植物休眠期,結合清理植株上的枯枝和病葉,噴灑晶體石硫合劑等進行病菌預防控制;水生植物發病初期用藥防治,如烯唑醇、氟硅唑(黑星病、銹?。?;氟菌唑、丙環唑(白粉病、銹病、葉斑?。?;炭特靈、咪鮮胺(炭疽?。?;病毒清、鹽酸嗎啉胍(病毒?。?。


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