介 绍 百 奥 源 浮 岛 技 术 百 奥 源 浮 岛 技 术 的 设 计 原 理 与 湿 地 相 同 : 利 用 植 物 和 微 生 物 的 自 然 过 程 净 化 水 质 百 奥 源 浮 岛 属 于 人 工 浮 岛, 与 湿 地 类 似, 百 奥 源 浮 岛 为 植 物 与 微 生 物 种 群

百 奥 源 : 技 术 与 解 决 方 案 综 述

介 绍 百 奥 源 浮 岛 技 术 百 奥 源 浮 岛 技 术 的 设 计 原 理 与 湿 地 相 同 : 利 用 植 物 和 微 生 物 的 自 然 过 程 净 化 水 质 百 奥 源 浮 岛 属 于 人 工 浮 岛, 与 湿 地 类 似, 百 奥 源 浮 岛 为 植 物 与 微 生 物 种 群 提 供 生 息 空 间 但 是, 专 有 的 设 计 使 百 奥 源 浮 岛 上 的 植 物 和 微 生 物 能 够 超 密 集 地 生 长 和 繁 殖, 其 密 度 远 远 高 于 在 自 然 湿 地 或 人 工 湿 地 中 发 现 的 植 物 和 微 生 物 的 密 度 因 此, 百 奥 源 浮 岛 在 改 善 水 质 方 面 明 显 比 湿 地 更 有 效 百 奥 源 浮 岛 的 制 作 布 设 和 维 护 所 投 入 的 费 用 只 是 湿 地 技 术 及 传 统 污 水 处 理 设 施 两 者 成 本 的 一 小 部 分 实 际 上, 百 奥 源 浮 岛 技 术 的 效 益 是 无 与 伦 比 的, 其 它 所 有 水 处 理 技 术 无 法 与 之 媲 美 百 奥 源 浮 岛 作 为 二 十 五 项 国 际 专 利 的 结 晶, 已 广 泛 应 用 于 全 球 除 南 极 洲 以 外 的 各 大 洲 主 要 优 势 百 奥 源 浮 岛 非 常 环 保, 不 需 要 任 何 化 学 材 料 或 运 营 能 量 百 奥 源 浮 岛 公 认 减 污 效 果 最 好 百 奥 源 浮 岛 能 够 同 时 处 理 多 种 污 染 物 ( 硝 酸 盐 磷 酸 盐 氨 有 机 碳 藻 类 重 金 属 以 及 悬 浮 固 体 等 等 ) 百 奥 源 浮 岛 无 需 占 用 已 有 土 地 建 造 设 施 或 湿 地 百 奥 源 浮 岛 可 有 效 减 少 点 源 与 散 源 污 染 百 奥 源 浮 岛 可 美 化 社 区 及 环 境 景 观, 提 高 其 娱 乐 性 ( 水 更 清 澈 恶 臭 得 到 控 制 ; 公 园 多 功 能 设 施 ) 百 奥 源 浮 岛 布 设 快 速 ; 能 够 在 120 天 内 完 成 一 个 30,000 平 米 的 浮 岛 方 案 百 奥 源 浮 岛 投 入 低, 效 益 高 ; 只 相 当 于 人 工 湿 地 及 传 统 污 水 处 理 厂 两 者 成 本 的 一 小 部 分 ( 从 施 工 布 设 以 及 维 护 或 运 营 成 本 考 虑 ) 百 奥 源 浮 岛 能 够 与 其 它 水 处 理 技 术 及 系 统 有 效 整 合 ; 例 如, 能 够 提 高 已 有 污 水 处 理 设 施 的 效 果 百 奥 源 浮 岛 非 常 耐 用 ; 使 用 寿 命 长 达 数 十 年, 能 够 经 受 零 度 以 下 的 冬 季 气 候 2

多 点 源 污 染 问 题 每 天 有 越 来 越 多 的 污 染 物 进 入 我 们 的 自 然 水 系 统 污 染 物 通 常 由 散 源 产 生 ; 已 知 的 污 染 源 称 为 点 源, 未 知 的 污 染 源 称 为 散 源 大 型 的 健 康 的 水 体 能 够 自 行 处 理 许 多 污 染 物, 维 护 着 多 样 性 的 生 态 系 统 但 是, 随 着 污 染 物 经 年 累 月 的 增 加, 水 系 统 将 失 去 平 衡, 在 达 到 最 高 点 后, 其 处 理 污 染 物 的 能 力 开 始 削 弱 结 果 导 致 有 毒 或 缺 氧 的 环 境, 而 且 往 往 是 单 一 的 藻 类 环 境 说 明 点 源 点 源 污 染 是 指 可 追 溯 到 单 一 的 可 识 别 的 来 源 的 污 染 散 源 非 点 源 污 染 是 指 扩 散 性 污 染, 它 不 是 来 自 单 一 的 离 散 的 来 源, 而 是 来 自 大 面 积 区 域 内 的 径 流 或 渗 流 与 废 水 处 理 不 一 样, 污 染 一 旦 进 入 自 然 水 系 统, 一 般 能 清 除 掉 的 方 法 不 多 江 河 湖 水 的 水 量 巨 大, 因 此 机 械 处 理 污 染 在 技 术 上 和 经 济 上 不 可 行 但 是, 百 奥 源 浮 岛 提 供 的 解 决 方 案 可 有 效 治 理 进 入 水 系 统 的 污 染 物 点 源 工 厂 散 源 停 车 场 居 住 区 农 业 区 实 例 治 理 工 厂 城 市 污 水 处 理 厂 封 闭 式 动 物 饲 养 经 营 场 所 电 厂 比 非 点 源 污 染 更 易 发 现 和 处 理, 因 为 它 的 来 源 单 一 农 业 / 化 肥 城 市 建 设 住 宅 建 设 木 材 采 伐 作 业 道 路 公 路 停 车 场 由 于 这 些 污 染 物 来 源 广 泛, 因 此 它 们 比 点 污 染 物 更 难 以 量 化 和 控 制 3

人 工 湿 地 修 复 水 环 境 植 物 修 复 与 微 生 物 为 了 解 决 自 然 水 系 统 中 的 多 点 源 污 染 问 题, 人 们 开 发 了 人 工 湿 地 ; 目 前, 人 工 湿 地 是 重 要 的 污 染 解 决 方 案, 虽 然 治 污 效 果 有 限 湿 地 将 大 量 的 污 染 ( 主 要 形 式 为 硝 酸 盐 氨 氮 及 磷 质 等 各 种 营 养 物 ) 转 化 为 健 康 的 生 物 多 样 性 其 中 有 一 部 分 是 通 过 植 物 修 复 来 完 成, 即, 利 用 植 物 吸 收 分 散 在 土 壤 中 的 污 染 营 养 物 但 是, 微 生 物 起 的 作 用 更 大 单 细 胞 有 机 物 能 够 以 惊 人 的 速 度 吸 收 和 清 除 环 境 中 的 营 养 物 应 该 注 意 的 是, 污 水 处 理 设 施 也 是 以 细 菌 的 迅 猛 生 长 和 对 营 养 物 的 需 求 为 基 础 来 运 作 的 湿 地 之 所 以 起 作 用, 是 因 为 微 生 物 在 水 体 中 临 近 可 用 表 面 的 地 方 大 量 繁 殖 和 生 长 由 于 湿 地 浅, 可 以 防 止 温 度 和 氧 气 发 生 层 化, 使 营 养 物 能 源 与 氧 气 统 一 分 散 在 整 个 系 统 中 湿 地 为 微 生 物 的 生 长 提 供 表 面 空 间 生 长 在 水 体 中 的 根 系 植 物 的 根 茎 上 寄 居 着 大 量 的 微 生 物 系 统 中 的 岩 石 和 碎 屑 也 被 一 层 微 生 物 膜 所 覆 盖 水 体 中 的 所 有 表 面 空 间 很 快 寄 居 大 量 可 吸 收 污 染 物 的 侵 袭 性 微 生 物 主 要 缺 陷 作 为 水 环 境 修 复 工 具, 人 工 湿 地 有 一 些 明 显 的 缺 陷 尽 管 经 过 精 确 设 计 后 湿 地 的 水 文 情 况 可 使 水 量 与 湿 地 面 积 比 率 达 到 最 大, 但 湿 地 还 是 需 要 大 量 的 土 地 ; 尤 其 是 考 虑 到 许 多 水 体 有 巨 量 的 营 养 物 及 其 它 污 染 物 流 入 此 外, 湿 地 的 管 理 难 度 大 成 本 高 例 如, 当 湿 地 中 生 物 繁 殖 达 到 足 够 的 程 度 时, 水 只 能 从 狭 窄 的 水 道 流 过, 这 时 就 会 出 现 问 题 这 种 堵 塞 问 题 大 大 降 低 了 湿 地 的 效 率, 因 为 可 有 效 处 理 污 水 的 湿 地 面 积 在 减 少, 而 水 量 却 保 持 不 变 通 常 情 况 下, 对 堵 塞 问 题 的 唯 一 解 决 方 案 是 整 个 换 掉 湿 地 的 砾 石 基 底 并 重 新 栽 种 植 物 4

技 术 应 用 ( 第 3 部 分, 共 3 部 分 ) 区 域 说 明 工 业 废 水 百 奥 源 浮 岛 可 清 除 工 业 废 水 中 的 危 险 性 污 染 物, 如 重 金 属 石 油 化 学 品 药 物 及 农 药 灌 溉 水 域 百 奥 源 浮 岛 可 有 效 减 少 灌 溉 水 域 中 的 有 害 污 染 物, 包 括 为 农 业 区 住 宅 区 及 公 共 设 施 供 应 水 的 池 塘 和 运 河 由 于 受 到 地 下 水 径 流 和 渗 流 的 影 响, 灌 溉 水 域 往 往 被 过 量 的 化 肥 农 药 及 重 金 属 等 各 种 污 染 物 所 污 染 防 蚀 当 波 浪 触 及 百 奥 源 浮 岛 时, 水 会 流 进 浮 岛, 而 浪 中 的 能 量 也 随 之 消 散 由 于 能 够 吸 收 波 浪 的 能 量, 百 奥 源 浮 岛 可 用 作 防 止 波 浪 侵 蚀 的 缓 冲 区 因 此, 百 奥 源 浮 岛 已 被 广 泛 应 用 于 裸 露 的 海 岸 线, 对 堤 岸 起 加 固 作 用 畜 禽 粪 便 池 畜 禽 粪 便 池 是 用 于 清 理 畜 禽 废 水 污 染 物 的 系 统 而 百 奥 源 浮 岛 可 以 提 高 粪 便 池 的 效 果, 降 低 所 需 池 塘 的 大 小, 改 善 池 塘 外 观, 使 恶 臭 得 到 控 制 由 于 百 奥 源 浮 岛 上 可 以 栽 种 各 种 植 物, 利 用 百 奥 源 浮 岛, 可 以 将 不 怎 么 雅 观 的 粪 便 池 改 造 成 富 有 成 效 的 漂 亮 的 景 观 矿 山 废 水 池 矿 山 废 水 中 的 污 染 物 含 量 往 往 很 高 ; 而 将 废 水 排 放 到 自 然 环 境 之 前, 必 须 先 清 除 这 些 污 染 物 在 矿 山 废 水 处 理 中, 常 用 的 一 种 方 法 是 沉 淀 池 使 污 染 物 随 着 时 间 的 推 移 而 沉 降 百 奥 源 浮 岛 可 以 清 除 不 会 沉 降 的 溶 解 性 污 染 物, 从 而 进 一 步 改 善 水 质 微 生 物 将 污 染 物 堆 积 在 覆 盖 于 浮 岛 基 底 外 的 生 物 膜 中 5

天 然 浮 岛 天 然 形 成 的 以 泥 炭 为 基 底 的 浮 岛 在 科 学 界 以 外 很 少 有 人 了 解, 但 它 们 修 复 水 环 境 的 效 果 非 常 显 著 浮 岛 源 于 聚 积 在 各 种 水 生 系 统 底 部 的 有 机 材 料 久 而 久 之, 有 机 材 料 通 过 微 生 物 呼 吸 获 得 浮 力, 开 始 漂 浮 起 来 最 后, 植 被 生 长 在 漂 浮 的 泥 炭 基 底 上, 而 泥 炭 基 底 又 引 来 各 种 水 生 陆 生 及 空 生 野 生 生 物 这 些 天 然 形 成 的 浮 岛 面 积 可 达 数 英 亩, 并 向 水 下 延 伸 数 米 浮 岛 的 优 势 是, 植 物 和 微 生 物 能 够 在 水 中 保 持 一 种 战 略 地 位 即 使 是 在 深 水 环 境 中, 微 生 物 也 会 遍 布 整 个 浮 岛 大 量 繁 殖, 尤 其 是 在 近 水 面 氧 气 最 充 足 的 区 域 另 外, 微 生 物 还 利 用 植 物 根 系 上 的 细 微 根 毛 根 毛 使 表 面 空 间 最 大 化, 从 而 提 高 植 物 从 土 壤 中 摄 取 营 养 物 的 效 率 根 毛 使 植 物 可 以 直 接 获 取 水 中 的 营 养 物, 同 时 又 为 微 生 物 提 供 巨 大 的 生 息 空 间 泥 炭 基 浮 岛 的 作 用 原 理 有 许 多 与 湿 地 的 一 样, 因 而 此 类 浮 岛 为 改 善 水 质 提 供 了 一 种 简 洁 而 强 大 的 机 制 在 泥 炭 基 浮 岛 上, 无 论 是 有 机 碎 屑, 还 是 植 物 根 系, 都 为 微 生 物 提 供 大 量 的 栖 息 空 间 此 外, 当 植 物 在 泥 炭 基 底 中 生 长 时, 植 物 根 系 直 接 从 水 体 中 吸 收 营 养 物 和 其 它 污 染 物 深 水 体 一 般 不 适 合 微 生 物 的 生 长, 因 此 不 适 宜 利 用 生 物 修 复 技 术 一 般 情 况 下, 水 体 会 分 层, 氧 气 在 上 层, 与 需 要 培 养 基 才 能 生 存 的 非 游 水 微 生 物 和 植 物 分 隔 开 来 而 没 有 植 物 与 微 生 物 的 生 长, 那 些 水 生 系 统 很 快 就 退 化 成 不 健 康 的 环 境, 通 常 滋 生 单 一 的 不 美 观 的 藻 类 6

百 奥 源 浮 岛 ( 第 1 部 分, 共 3 部 分 ) 概 述 百 奥 源 浮 岛 ( 百 奥 源 ) 的 设 计 充 分 利 用 了 湿 地 及 泥 炭 基 浮 岛 的 优 点, 并 加 以 改 进 结 果 形 成 有 效 的 模 块 化 浓 缩 湿 地, 可 放 置 于 任 何 已 有 水 体 中 与 泥 炭 基 浮 岛 一 样, 百 奥 源 浮 岛 为 微 生 物 提 供 表 面 空 间 但 是, 百 奥 源 浮 岛 的 专 有 设 计 使 其 所 容 纳 的 表 面 空 间 更 大 一 立 方 米 的 浮 岛 可 生 成 一 千 多 平 方 米 的 表 面 空 间, 而 这 些 空 间 很 快 就 被 微 生 物 寄 居 百 奥 源 浮 岛 可 以 针 对 治 理 各 种 不 同 的 污 染 物 进 行 定 制 和 布 设 微 生 物 普 遍 能 够 适 应 各 种 食 物, 但 它 们 的 食 物 一 定 只 含 复 合 碳 基 分 子 形 式 的 能 量 和 营 养 物 质 废 水 中 的 食 物 以 排 出 液 形 式 实 现, 但 微 生 物 也 可 以 石 油 基 污 染 物 或 其 它 污 染 物 为 生 微 生 物 繁 殖 非 常 迅 速, 数 百 万 细 菌 随 着 资 源 的 更 新 而 不 断 更 新 换 代 这 一 特 征 使 细 菌 能 够 快 速 适 应 及 利 用 已 有 污 染 作 为 营 养 源 此 外, 可 以 根 据 不 同 水 体 的 独 特 性 在 浮 岛 上 种 植 特 定 的 植 物 微 生 物 可 以 吸 收 所 有 这 些 分 子, 但 要 达 到 最 佳 吸 收 效 果, 独 特 的 条 件 是 必 要 的 在 有 氧 环 境 中, 氨 氮 被 氧 化 成 亚 硝 酸 盐, 亚 硝 酸 盐 再 被 氧 化 成 硝 酸 盐 而 硝 酸 盐 需 要 有 氧 条 件 才 能 被 微 生 物 转 化 成 氮 气 磷 酸 盐 也 需 要 有 氧 条 件 才 能 被 生 物 吸 收 这 意 味 着 一 个 水 体 往 往 需 要 多 种 条 件 才 能 最 大 程 度 地 清 除 全 部 污 染 物 百 奥 源 浮 岛 充 分 利 用 了 大 多 数 水 体 的 自 然 分 层 居 住 在 水 体 下 层 的 微 生 物 生 存 于 无 氧 环 境, 而 近 水 面 的 微 生 物 则 生 存 于 有 氧 环 境 浮 岛 将 大 部 分 细 菌 集 中 在 近 水 面 区 域, 但 植 物 根 系 可 向 下 延 伸 六 米 以 上, 进 入 无 氧 层 虽 然 每 个 水 体 都 具 有 独 特 性, 但 是 许 多 水 体 往 往 受 硝 酸 盐 氨 氮 和 磷 酸 盐 这 三 种 污 染 物 的 污 染, 它 们 量 大 而 且 对 水 体 造 成 有 害 影 响 7

百 奥 源 浮 岛 ( 第 2 部 分, 共 3 部 分 ) 清 除 营 养 物 在 一 项 历 时 两 年 的 关 于 利 用 百 奥 源 浮 岛 清 除 营 养 物 的 研 究 中, 研 究 人 员 研 究 了 好 氧 与 厌 氧 反 应 研 究 对 象 由 若 干 未 栽 植 物 的 浮 岛 组 成 ; 这 些 浮 岛 漂 浮 在 包 含 一 定 量 硝 酸 盐 磷 酸 盐 和 氨 氮 的 可 调 节 水 槽 中 出 人 意 料 的 是, 氨 氮 和 硝 酸 盐 同 时 被 清 除 了, 这 表 明 浮 岛 中 存 在 多 种 条 件 研 究 结 果 显 示, 一 平 方 米 的 浮 岛 每 天 可 清 除 8,070 毫 克 氨 4,605 毫 克 磷 酸 盐 以 及 114,056 毫 克 硝 酸 盐 应 该 注 意 的 是, 如 在 浮 岛 上 栽 种 植 物, 将 可 以 进 一 步 提 高 效 果, 因 为 植 物 既 可 清 除 营 养 物, 又 为 微 生 物 提 供 更 大 的 表 面 空 间 清 除 污 染 物 百 奥 源 浮 岛 不 但 可 以 清 除 污 水 中 不 健 康 的 营 养 物, 还 可 清 除 石 油 化 学 物 质 重 金 属 及 药 品 等 污 染 物 例 如, 新 西 兰 水 与 大 气 国 家 研 究 院 (NIWA) 对 利 用 浮 岛 处 理 雨 水 中 的 重 金 属 进 行 了 广 泛 研 究 在 通 过 对 多 种 不 同 浮 岛 的 综 合 调 查 研 究 后, 百 奥 源 浮 岛 被 选 为 新 西 兰 水 管 理 部 门 的 首 选 系 统 通 过 实 施 一 项 历 时 两 年 的 研 究 项 目, 新 西 兰 水 与 大 气 国 家 研 究 院 发 现, 百 奥 源 浮 岛 在 清 除 悬 浮 性 及 溶 解 性 铜 与 锌 方 面 效 果 显 著 七 天 内 高 达 90% 的 悬 浮 型 金 属 被 清 除 在 植 物 与 微 生 物 的 共 同 吸 收 下, 七 天 内 溶 解 型 金 属 减 少 了 40% 从 总 体 效 果 来 看, 百 奥 源 浮 岛 可 减 少 约 60% 的 重 金 属 污 染 物 含 量 水 平 100 80 60 40 20 0 七 天 铜 锌 清 除 率 Day 1 Day 7 持 续 时 间 Dissolved 溶 解 型 金 Metals 属 Suspended 悬 浮 型 金 属 Metals 资 料 来 源 : 新 西 兰 水 与 大 气 研 究 院 2006 年 8

百 奥 源 浮 岛 ( 第 3 部 分, 共 3 部 分 ) 植 物 选 择 百 奥 源 浮 岛 的 设 计 可 最 大 化 植 物 修 复 功 能 与 湿 地 不 同, 百 奥 源 浮 岛 可 栽 植 各 种 各 样 的 植 物, 包 括 陆 生 植 物 陆 生 植 物 对 氮 和 磷 质 的 需 求 更 大, 因 此 更 适 合 用 于 清 除 污 染 物 由 于 百 奥 源 浮 岛 上 可 种 植 任 何 植 物, 可 以 进 一 步 针 对 特 定 的 污 染 物 选 择 最 适 合 的 植 物 来 清 理 污 染 还 可 以 专 门 设 计 百 奥 源 浮 岛 用 于 抑 制 或 驱 散 野 生 生 物 在 某 些 环 境 下, 植 物 可 能 会 摄 取 有 毒 的 矿 物 质, 此 时 浮 岛 就 不 适 宜 植 物 生 长 了 在 这 种 应 用 中, 百 奥 源 浮 岛 可 采 取 灵 活 设 计, 利 用 砾 石 石 块 沙 黄 麻 或 椰 壳 纤 维 等 其 它 各 种 物 质 作 为 基 底 美 化 环 境 与 栖 息 地 功 能 百 奥 源 浮 岛 还 带 来 其 它 实 质 性 效 益 美 化 环 境 及 栖 息 地 功 能 百 奥 源 浮 岛 实 际 上 适 宜 各 种 植 物 生 长, 包 括 大 树 因 此, 浮 岛 的 外 观 可 以 针 对 不 同 的 审 美 要 求 或 者 特 种 鸟 类 或 其 它 野 生 生 物 栖 息 地 的 具 体 需 要 而 专 门 设 计 百 奥 源 浮 岛 是 创 建 重 要 沿 岸 带 生 物 栖 息 地 的 独 特 而 有 效 的 工 具 百 奥 源 浮 岛 可 以 根 据 客 户 的 要 求 定 制 成 任 何 形 状 及 大 小, 也 可 以 种 植 任 何 类 型 的 水 生 或 陆 生 植 物 由 于 百 奥 源 浮 岛 获 得 的 浮 力 是 可 变 的, 浮 岛 的 表 面 可 以 设 计 成 多 种 多 样 因 此, 可 以 开 辟 新 的 陆 地 空 间 作 为 特 种 野 生 生 物 栖 息 地 此 外, 百 奥 源 浮 岛 可 置 于 已 有 水 体 上, 因 此 不 需 要 为 创 建 生 物 栖 息 地 而 另 占 宝 贵 的 土 地 资 源 9

技 术 应 用 ( 第 1 部 分, 共 3 部 分 ) 百 奥 源 浮 岛 可 布 设 于 任 何 水 体, 投 入 少, 效 益 高, 能 有 效 移 除 有 害 污 染 物, 净 化 水 质 ( 包 括 清 除 藻 类 ), 并 美 化 水 域 景 观 ( 如 公 园 及 多 功 能 设 施 ) 百 奥 源 浮 岛 适 用 于 各 种 气 候 条 件, 可 以 有 效 控 制 各 种 污 染 物 质, 其 中 包 括 : 有 机 碳 硝 酸 盐 磷 酸 盐 氨 氮 悬 浮 物 质 石 油 化 学 物 质 重 金 属 藻 类 无 论 是 独 立 运 作, 还 是 与 传 统 处 理 设 施 等 其 它 污 水 处 理 解 决 方 案 配 合 使 用, 百 奥 源 浮 岛 的 效 果 都 非 常 突 出 百 奥 源 浮 岛 系 统 可 有 效 减 少 点 源 及 非 点 源 污 染, 包 括 : 公 共 水 道 ( 湖 河 水 库 ) 污 水 处 理 设 施 雨 水 管 理 工 业 废 水 处 理 灌 溉 水 域 防 蚀 畜 禽 粪 便 池 矿 山 废 水 池 10

技 术 应 用 ( 第 2 部 分, 共 3 部 分 ) 区 域 说 明 公 共 水 道 ( 湖 河 水 库 ) 浮 岛 是 清 洁 与 美 化 公 共 水 道 的 有 效 方 法 浮 岛 除 了 解 决 污 染 问 题, 还 有 助 于 丰 富 公 共 水 道 的 结 构, 改 进 供 水 状 况 浮 岛 还 可 以 用 作 人 行 浮 桥 人 行 道 码 头 公 园 及 操 场 经 适 当 设 计, 浮 岛 的 储 备 浮 力 能 够 承 受 巨 重, 因 此 几 乎 可 以 用 作 各 种 各 样 的 结 构 性 娱 乐 场 所 这 种 浮 岛 既 可 以 充 当 结 构 性 娱 乐 设 施, 又 是 一 个 微 生 物 生 态 系 统, 有 利 于 促 进 水 质 改 善 污 水 处 理 设 施 许 多 污 水 处 理 设 施 本 身 就 包 含 某 类 储 水 池 或 排 水 道 在 这 些 水 体 中 放 置 浮 岛, 将 有 利 于 营 养 物 被 微 生 物 吸 收, 减 少 有 机 碳 含 量, 并 隔 离 各 种 污 染 物 浮 岛 为 滋 生 于 水 中 化 学 物 质 的 微 生 物 的 生 长 提 供 大 量 的 表 面 空 间 此 外, 还 可 以 在 浮 岛 上 栽 种 植 物, 植 物 的 根 系 可 进 一 步 清 除 污 染 物, 同 时 过 滤 掉 水 中 的 悬 浮 物 质 这 样, 要 排 放 到 自 然 环 境 中 的 水 会 变 得 越 来 越 干 净 雨 水 管 理 在 污 染 清 除 与 控 制 方 面, 雨 水 管 理 用 的 雨 水 道 是 一 个 特 别 的 难 题 雨 水 道 的 水 量 一 般 随 气 候 条 件 的 变 化 而 大 幅 度 波 动, 而 且 雨 水 道 在 径 流 过 程 中 还 汇 集 各 种 各 样 的 污 染 物 浮 岛 是 处 理 雨 水 管 理 污 染 问 题 的 理 想 方 案 浮 岛 可 以 根 据 水 深 自 我 调 节, 同 时 能 够 控 制 多 种 污 染 物 由 于 还 可 以 根 据 各 个 水 道 的 独 特 性 在 浮 岛 上 种 植 特 定 的 植 物, 百 奥 源 浮 岛 可 将 雨 水 环 境 装 扮 成 美 丽 的 景 观 11

主 要 性 能 指 标 作 为 公 认 的 水 管 理 实 用 工 具, 百 奥 源 浮 岛 是 各 种 国 际 研 究 的 主 题 大 量 的 研 究 工 作 使 我 们 掌 握 了 上 述 有 关 浮 岛 如 何 清 除 污 染 物 的 知 识 以 下 是 一 些 主 要 研 究 工 作 的 关 键 性 能 数 据 请 注 意 : 性 能 会 因 具 体 环 境 的 不 同 而 有 所 变 化 7 天 浑 浊 度 减 少 率 为 50-67%,14 天 浑 浊 度 进 一 步 减 少 到 < 1 度 (NTU); 总 悬 浮 固 体 量 (TSS) 减 少 到 检 出 限 以 下 (<10 mg/l) 可 溶 性 有 机 碳 (DOC) 减 少 率 为 每 天 96,840 mg/m2 硝 酸 盐 减 少 率 为 每 天 114,056 mg/m2 总 铜 减 少 率 为 每 天 3.8 6.4 mg/m2 总 锌 减 少 率 为 每 天 25 88 mg/m2 氨 氮 (NH4-N) 减 少 率 为 3 天 达 50-90%,7 天 达 65-95%; 氨 减 少 率 为 每 天 8,070 mg/m2 可 溶 性 反 应 磷 (DRP) 减 少 率 为 7 天 达 20-50%, 14 天 达 50-85% ; 磷 减 少 率 为 每 天 4,605 mg/m2 资 料 来 源 : 新 西 兰 水 与 大 气 国 家 研 究 院 ; 蒙 大 拿 研 究 与 商 业 化 委 员 会 12

研 究 项 目 单 位 名 称 研 究 重 点 研 究 成 果 蒙 大 拿 研 究 与 商 业 化 委 员 会 ; 美 国 蒙 大 拿 州 利 用 百 奥 源 浮 岛 清 除 污 染 水 系 统 中 的 营 养 物 由 蒙 大 拿 研 究 与 商 业 化 委 员 会 资 助 的 历 时 两 年 的 一 项 研 究 显 示, 百 奥 源 浮 岛 可 有 效 清 除 水 环 境 中 的 有 害 富 营 养 物 根 据 研 究 结 果, 在 未 栽 种 任 何 植 物 的 情 况 下, 一 平 方 米 的 浮 岛 每 天 可 清 除 硝 酸 盐 114,056 mg 氨 8,070 mg 以 及 磷 酸 盐 4,605mg 新 西 兰 水 与 大 气 国 家 研 究 院 ; 新 西 兰 哈 密 尔 顿 市 新 西 兰 水 与 大 气 国 家 研 究 院 ; 新 西 兰 哈 密 尔 顿 市 奥 尔 登 研 究 实 验 室 ; 美 国 马 萨 诸 塞 州 关 于 利 用 浮 岛 处 理 雨 水 径 流 的 可 能 性 调 查 利 用 百 奥 源 浮 岛 清 除 污 染 水 系 统 中 的 重 金 属 不 同 环 境 条 件 下 浮 岛 建 设 要 求 的 表 征 该 项 调 查 综 合 分 析 了 市 场 上 可 用 的 浮 岛, 并 突 出 强 调 了 百 奥 源 浮 岛 的 优 势 调 查 预 测 报 告 将 百 奥 源 浮 岛 确 定 为 业 界 领 导 者, 认 为 它 的 性 能 超 越 了 其 它 任 何 同 类 浮 岛 技 术 该 项 研 究 以 新 西 兰 水 与 大 气 国 家 研 究 院 的 雨 水 调 查 分 析 为 基 础, 包 括 测 定 百 奥 源 浮 岛 对 水 中 重 金 属 浓 度 的 影 响 初 步 研 究 结 果 表 明, 百 奥 源 浮 岛 在 清 除 悬 浮 固 体 及 附 随 的 铜 和 锌 方 面 效 果 非 常 好 此 外, 可 溶 性 金 属 浓 度 也 下 降 了 ; 从 总 体 效 果 来 看, 浮 岛 可 从 水 中 清 除 约 60%-80% 的 重 金 属 在 控 制 水 流 波 浪 及 风 的 条 件 下 进 行 了 广 泛 的 测 试, 建 立 了 统 一 的 浮 岛 技 术 规 范 与 认 证 标 准 奥 尔 登 研 究 实 验 室 / 加 州 自 然 保 护 区 管 理 署 ; 美 国 马 萨 诸 塞 州 百 奥 源 浮 岛 的 消 浪 效 果 研 究 及 其 在 冲 蚀 控 制 中 的 潜 在 应 用 进 行 中 路 易 斯 安 那 州 立 大 学 ; 美 国 北 达 科 他 州 ; 加 拿 大 马 尼 托 巴 省 利 用 百 奥 源 浮 岛 孵 养 迁 徙 性 的 水 禽 进 行 中 13

报 刊 文 章 与 同 行 评 议 浮 动 处 理 湿 地 提 高 微 粒 铜 及 锌 清 除 效 果 的 创 新 解 决 方 案 ; 作 者 :T.R. Headley 与 C.C. Tanner; 雨 水, 新 西 兰 水 与 废 水 协 会 期 刊,2008 年 7 月 以 浮 岛 替 代 人 工 湿 地 处 理 农 业 及 城 市 废 水 中 多 余 的 营 养 物 实 验 室 试 验 结 果 ; 作 者 :Frank M. Stewart Tim Mulholland Alfred B. Cunningham 博 士 Bruce G. Kania 与 Mark T. Osterlund 博 士 ; 土 地 污 染 与 改 造,2008 年 第 16 卷 第 1 期 湿 地 建 造 基 础 : 科 技 新 时 代 杂 志,2007 年 8 月 浮 动 湿 地 在 提 高 雨 水 处 理 效 果 中 的 应 用 : 概 述 ; 作 者 :T.R. Headley 与 C.C. Tanner;NIWA 客 户 报 告 :HAM2006-123, 新 西 兰 水 和 大 气 研 究 院 有 限 公 司,2006 年 11 月 14