生态湿地种植孔施工工法及水体净化创新技术研究论文_张娜

生态湿地种植孔施工工法及水体净化创新技术研究论文_张娜

张娜

北京土人城市规划设计股份有限公司 北京市 100080

摘要:我国生态建设最近几年发展非常迅速。为解决生态湿地施工和种植等实践层面的技术问題,提出一种具有污水净化功能的生态湿地砖及生态湿地种植孔施工工法并将其应用于具体工程。

关键词:生态湿地种植孔施工工法;水体净化创新技术

引言

经济的快速发展带动我国各行业发展迅速的同时对于环境有着非常大的影响。随着工业和社会的快速发展,污水的大量排放使我国许多湖泊水库严重富营养化,生态环境破坏严重。

1生态湿地简析

生态湿地被称为“地球之肺”,目前已成为中国乃至全世界环境科学、生态学和地学等的研究热点,人们正在以不同的方法从不同的方面人手研究生态湿地系统。国外研究生态湿地的学者大部分来自拥有大面积湿地的国家,如丹麦、芬兰、瑞典和荷兰等。国内学者通过对湿地的水文、动力、地质、生物和环境等方面的研究,中国的湿地研究体系已经逐渐成型。但是关于生态湿地的施工和种植等实践层面的研究还有待深人。本文提出一种将具有污水净化功能的生态湿地砖组装起来的生态湿地种植孔的方法,有效地改善了生态湿地污水净化和植被种植生长的问题,能取得一定的综合效益。

2吸收、吸附、富集作用

1.N、P元素被吸收,水生植物在生长发育过程中,会吸收大量的N、P元素,同化为自身结构。其中,N元素被植物吸收转化为蛋白质和有机氮,P元素被植物吸收和同化为核苷酸等有机分子。当植物从原生长环境被清除时,那些存在于植物体内的有机物质也被移除,从而达到净化的目的。水生植物在这个过程中扮演着一个载体的角色,氮磷污染物通过水生植物被带出水生生态系统中,从而维持生态系统平衡。2.重金属因子被滞留,污染水中包含了Mn、Cr、Zn、Fe等重金属的离子,这些离子有的致癌、有的致畸,会对环境和人类生命安全造成严重危害。可以通过一些水生植物对重金属的吸收来减少其在环境中的含量。水生植物的根系通过分泌有机酸或植物螯合物,使游离在根系周围的重金属离子发生螯合作用,滞留在根系周围,从而降低重金属对水体造成的污染。

3生态湿地种植孔工艺原理

根据生态湿地污染情况和现场实际情况,安装前对生态湿地污染源进行检测,研究污染源净化方式配比制作生态湿地砖;通过合理确定污水净化方案及分块安装顺序,实现生态湿地合理布局与种植孔安放。1)安装工艺原理,根据生态湿地现场污染源情况在该种生态湿地砖的内部放入大小适中的石粒,作为净化微生物生长与繁殖的载体。将已经填好石粒的生态湿地砖,通过燕尾集榫接的方式连接、上下不相邻的生态湿地砖采用一长一短两种规格,以此用于上下的固定。用相同的方法通过燕尾集榫接在生态湿地的地面上形成生态湿地种植孔。在整个生态湿地种植孔的前后左右架设4个耐腐蚀的钢板,用于对该生态湿地种植孔进一步的固定。用斜拉钢缆将钢板固定,加强整个装置的稳定性。2)拆除工艺原理更换拆除生态湿地砖,只需按榫接上的方法依次拆卸,更换被破坏的或者净化功效不佳的生态湿地砖,拆除更换过程中不会影响整个生态湿地种植孔的功效,不会对生态湿地和植被种植产生破坏。

4生态湿地种植孔施工工艺程及操作要点

1)施工准备。根据设计图纸,结合现场条件实地考察,制定可行的施工组织专项方案,报专家组论证。现场管理人员和操作人员进行安全技术披露。2)生态湿地地形勘测。使用地形勘测仪器对生态湿地地形进行探测。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆3)生态湿地污染源的检测分析。包括:瞬时水样,即从不连续地随机(如时间、流量和地点)的水中采集的样品;等比例混合水样,即在一段时间内在同一采样点所采的水样的混合样本或流量;等时混合水样,即在一定时间内在相同采样点以相等间隔时间采集的体积水样的混合水样;自动采样,即采样过程由设备通过预定程序连续或不连续执行。4)污染源净化效果分析。比较3种物理、化学和生物净化方法的效率,选出效率最高的1种或者2种组合。5)植被种植。生态湿地的种植孔安装完毕,在种植孔的表面上存有植被种植的空隙,这些空隙用来进行生态湿地植物的种植。6)场地清理及平整。生态湿地种植孔完工后,平整场地,恢复生态。

5不同湿地植物对污染水体的净化效果

在试验前期NO3--N浓度下降缓慢,后期有逐渐下降的趋势。这是由于前期硝化作用占主导地位,NO3--N被转化成NO2--N,后期反硝化作用占主导地位,NO3--N或NO2--N被还原成N2逸出水体进入大气。通过对不同水生植物生长情况和不同水生植物对水体中污染物去除效果的分析可知,试验水体中NH4+-N、NO3--N、TN、TP质量浓度变化与植物生长周期、生长速度以及根系长度有关。综上,石菖蒲的生长情况最好,对水体中N、P的去除效果最佳,可作为对富营养化水体净化的优选湿地植物。

6不同类型湿地植被氮、磷积累量

不同类型人工湿地植被地上和地下N.P积累量具有明显的一致规律,对于垂直流人工湿地,N积累量变化范围为15.30~38.40g.m-2,N积累量的排序均为反弹期>稳定期>恢复期>启动期,其中反弹期和稳定期差异不显著(P>0.05),显著高于恢复期和启动期(P<0.05);P积累量变化范围为1.85~2.56g.m-2,排序均为反弹期>稳定期>恢复期>启动期,其中反弹期和稳定期差异不显著(P<0.05),显著高于恢复期和启动期(P<0.05)。对于水平流人工湿地,N积累量变化范围为8.96~13.25g.m-2,N积累量的排序均为反弹期>稳定期>恢复期>启动期,其中反弹期和稳定期差异不显著(P>0.05),稳定期、恢复期、启动期差异不显著(P>0.05);P积累量变化范围为1.23~1.62g.m-2,排序均为反弹期>稳定期>恢复期>启动期,其中反弹期和稳定期差异不显著(P>0.05),显著高于恢复期和启动期(P<0.05)。对于沟渠型人工湿地,N积累量变化范围为8.56~11.02g.m-2,N积累量的排序均为反弹期>稳定期>恢复期>启动期,其中稳定期、恢复期和启动期差异不显著(P>0.05),显著低于反弹期(P<0.05);P积累量变化范围为1.25~1.75g.m-2,排序均为反弹期>稳定期>恢复期>启动期,其中反弹期和稳定期差异不显著(P>0.05),显著高于恢复期和启动期(P<0.05)。

7与微生物的协同作用

研究发现,水生植物通过植物体茎干和根系将植物光合作用产生的氧气以及空气中的氧气运输到根系,通过根系释放到周围缺氧的环境中,为微生物的生长创造出一种氧化态的微环境,能够同时满足好氧、兼性和厌氧3种微生物生长发育过程。在水生植物的协同作用下,微生物拥有了适宜的生活环境场所,微生物能够进一步降解污水中的营养物质。

结语

通过对湿地常用植物不同配置方式的研究,探索不同配置方式对污染水质净化效率的高低,寻找对湿地净化系统有效的植物配置方式。

参考文献:

[1]奉小忧.人工湿地植物的筛选及其治污效果试验研究[D].长沙:湖南农业大学,2010.

[2]李林锋,年跃刚,蒋高明.植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献[J].环境科学研究,2009,22(3):337-342.

[3]RanN,AgamiM,OronG.Apilotstudyofconstructedwetlandsusingduckweed(LemnagibbaL.)fortreatmentofdomesticprimaryeffluentinIsrael[J].WaterResearch,2004,38(9):2240-2248.

论文作者:张娜

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期

论文发表时间:2019/8/26

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