漂浮式濕地聽起來可能很奇怪,但實際上是一種極為自然的現(xiàn)象。草墊脫離岸邊延伸到水里就可以形成漂浮式濕地。更令生態(tài)工程師們感興趣的是,這些濕地是如何上下擺動影響水體的?
一個來自美國賓夕法尼亞圣弗朗西斯科大學(xué)和俄克拉荷馬大學(xué)的研究團隊,包括研究人員William Strosnider已經(jīng)研究證明了漂浮式人工濕地在水處理方面頗有效果。
研究人員在4塊不同的漂浮式人工濕地上使用不同的材料和濕地植物進行了試驗?!爸饕难芯拷Y(jié)論認為,在影響水質(zhì)這一作用上,漂浮式人工濕地與天然形成的濕地在很多方面是相同的?!盨trosnider說。
在4次試驗設(shè)計中,研究人員使用了很多材料,如排水管、麻布、護根、功能網(wǎng)和重復(fù)利用的塑料瓶等。他們將兩種常見的人工濕地植物——香蒲、燈心草種在其中。研究團隊花了三年時間測算人工濕地在改善水質(zhì)上的作用。
徹底處理廢水的話,需要著重處理其中含有的氮元素。Strosnider的研究表明,人工濕地也能起到這樣的效果。這項研究沒有直接論證濕地影響水質(zhì)的過程,但他們認為,這是一個不同元素綜合作用的結(jié)果。
他認為,植物本身可能會吸收水中的一些污染物,但微生物才是發(fā)揮作用最大的那個。漂浮式人工濕地的根部是諸如細菌等微生物生長的好地方,微生物進行分解和吸收氮、磷等污染物的過程都發(fā)生在那里。
有許多例子可以證明漂浮式人工濕地水處理是行之有效的方式。它們可以通過強化脫氮過程幫助提高城市污水處理效率。在另一個例子中,它們可以通過調(diào)節(jié)水溫和太陽輻射來影響藻花。對飲用水水庫和沿海池塘來說,藻是一個很難解決的問題,它堵塞濾水器,造成水中含氧量降低,進而殺死魚類。
研究人員設(shè)計漂浮式人工濕地不僅是他們的興趣和能力所在,更可以幫助改善水質(zhì),還能為水下的魚類和昆蟲、水鳥等提供棲息地。
Strosnider解釋說:“漂浮式濕地下的水域是高質(zhì)量的棲息地,因為小魚和兩棲動物可以利用根部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)躲避捕食者。一般情況下,漂浮式人工濕地或者其他任何類型的人工濕地作為棲息地的作用很少被研究,而我們向前邁出了一小步?!?/p>
他指出,要想達到這些積極效果,可能需要比較高的漂浮式人工濕地覆蓋率。這意味著,他們必須繼續(xù)研究如何設(shè)計人工濕地,以及在濕地上栽培何種植物。
漂浮式人工濕地如何以最低成本維持,是這次研究的主要目標(biāo)。因此,他們把更多研究精力放在“粗放型”濕地上,即生長和維持都由自己完成,而不是“密集型”濕地——需要依賴塑料或者泡沫材料才能發(fā)揮作用。
Strosnider說,“下一步的工作是吸取經(jīng)驗教訓(xùn),對‘粗放型’濕地設(shè)計進行測試提升。我們正在研究的是如何讓漂浮式人工濕地成長和自我維護,以成為水處理系統(tǒng)中一個低成本維持的組成部分。這是這項工作中最為有趣和創(chuàng)新的地方。”(王方編譯)