1、生态浮床的净化能力
人工浮床对污染水体进行原位处理,具有不占用土地,不消耗能源,管理简单,成本低,对环境干扰小等优点,而且具有生物栖息、景观美化等辅助作用。选择芦苇、美人蕉、菖蒲、水稻4种植物,以小兴凯湖水为对象,采用模拟和原位试验,探讨了4种生态浮床对N、P的净化能力。模拟实验表明,7个周期内芦苇、美人蕉、菖蒲、水稻生态浮床对水中TN的平均去除率分别为91.5%、84.0%、92.9%和89.9%,显著高于空白的48.7%;4种生态浮床对TP的平均去除率分别为92.4%、85.9%、96.2%和77%,显著高于空白的62.5%。4种人工浮床净化N、P的速率:美人蕉≥芦苇>水稻>菖蒲。
 

图1  生态浮床净化N、P的模拟实验
 
 
 


图2  生态浮床净化N、P的原位实验
 
表1  四种生态浮床中植物对氮、磷的吸收量 (mg/pot)
| 
 生态浮床类型  | 
 N  | 
 P  | 
| 
 芦苇  | 
 675±46  | 
 79.0±5.9  | 
| 
 水稻  | 
 554±117  | 
 66.5±10.7  | 
| 
 美人蕉  | 
 1136±63  | 
 176±2  | 
| 
 菖蒲  | 
 662±112  | 
 64.6±23.8  | 
 
 

图3   4种生态浮床对N、P的去除率
2、生态浮床植物的根系特征
4种生态浮床植物根系的发达程度:美人蕉≥芦苇>水稻>菖蒲。生态浮床植物的根系参数(总根长、表面积、体积)与氮、磷去除速率显著相关,根系发达程度是影响生态浮床氮磷净化速率的主要因素。模拟试验和野外试验均表明:美人蕉、芦苇的生长状况和净化能力均较好,可作为东北地区生态浮床的优选植物。
表2   4种浮床植物根系参数(单株)
| 
 植物  | 
 总根长(m)  | 
 表面积(×103cm2)  | 
 根径(mm)  | 
 体积(cm3)  | 
| 
 芦苇  | 
 414±82  | 
 5.40±0.68  | 
 0.43±0.09  | 
 58.0±14.0  | 
| 
 水稻  | 
 77.5±4.5  | 
 1.09±0.04  | 
 0.44±0.01  | 
 12.2±0.1  | 
| 
 美人蕉  | 
 406±15  | 
 6.47±0.44  | 
 0.51±0.02  | 
 82.4±8.1  | 
| 
 菖蒲  | 
 22.6±3.4  | 
 0.38±0.06  | 
 0.54±0.01  | 
 5.2±0.8  | 
 
 
 
 

图4  4种浮床植物根系的发育状况
3、浮床系统净化氮磷的机制
生态浮床植物吸收是氮磷去除的主要途径,植物吸收对P的去除贡献比N高。生态浮床作为辅助污染治理措施,布设在河岸、主排水沟渠及湖泊中,可与其它措施结合进行污染水体的治理和修复,建议5月底-6月初进行浮床植物的栽种,9初月份收割,以减少植物分解带来的二次污染。
表3  植物吸收对氮、磷去除的贡献
| 
 污水  | 
 N贡献率(%)  | 
 P贡献率(%)  | 
| 
 芦苇  | 
 菖蒲  | 
 芦苇  | 
 菖蒲  | 
| 
 A  | 
 72.2±4.9  | 
 77.1±12.6  | 
 83.7±7.1  | 
 76.3±18.0  | 
| 
 B  | 
 66.4±11.5  | 
 36.4±6.7  | 
 54.8±11.1  | 
 45.5±5.1  |