政大大學報

圈養浮水植物 浮株島改善優養化

2019/11/13 19:59:25

【記者黃雪瀅綜合報導】根據環境保護署監測結果顯示,台灣的河川普遍有優養化現象。明志科技大學工業設計系學生陳重逸、劉韋伶、楊宜庭和林庭安研發「浮株島」,以圈養浮水植物的方式,減少水質優養化發生的機率。此研發也獲得「2019臺北設計獎工業設計類組」WDO Sustainability Award。

河川因氮、磷等污染源排入,致使水體營養源過多,導致藻類大量繁殖,覆蓋水面造成河川優養化現象,貽害水質,水因無法接觸到空氣,導致缺氧而成為死水。因無法完全制止廢水排入河道,卻又需解決營養鹽(註1)加劇的情況,陳重逸說:「選擇透過自然的方式,從源頭來消耗過多的營養鹽。」浮株島不將浮水植物清除,改以圈養方式,使植物吸收部分營養鹽後,再將之採收成為肥料或是動物飼料。

浮株島不將浮水植物清除,改以圈養方式,使植物吸收部分營養鹽後,再將之採收成為肥料或是動物飼料。 圖/陳重逸提供
註1:水體中氮、磷等營養物質豐富的聚集,造成藻類迅速繁殖,使水體氧含量下降,造成植物、水生物衰亡的汙染現象。

此裝置底盤為三角形,用以限制植物的生長範圍;上層疊有兩個網狀圓盤,透過圓盤內的刀片分開植株,作為採收工具,而圓盤間留有空隙,因此不會截斷所有浮水植物。劉韋伶解釋,浮水植物是透過水面上的走莖橫向拓展生長範圍,當它長滿後,再利用圓盤將大部分植株採收起來,讓能量離開水體循環,改由其他生態系統的食物鏈吸收,而餘下少量植株繼續吸收養分。

此裝置底盤為三角形,限制植物生長範圍;上層疊有兩個網狀圓盤,作為採收工具,圓盤間留有空隙不會截斷所有植株。 圖/陳重逸提供

陳重逸提到,台灣現有的人工浮島較重於生態和生產功能,如提供魚鳥類棲地等,而浮株島的植株,採收後可作為飼料及肥料,為額外效益。此外,一般人工浮島具有時間週期長和尺寸大的特徵,若水庫或湖泊太小將無法容納,陳重逸說:「浮株島的設計可自行組裝,機動性較高,只需一人就能完成移動、採收。」從投放、回收或是採集植株都更省時和省力。

團隊希望把裝置更換為環保材質,但考慮到浮力、日曬等問題,須經進一步調查才能實施。劉韋伶表示,必須和相關專業科系或組織合作,進行評估、實驗和修正,並針對產業中實際使用者,作調查訪問及測試,產品才能真正上市。

陳重逸、劉韋伶、楊宜庭和林庭安研發「浮株島」,此研發獲得「2019臺北設計獎工業設計類組」WDO Sustainability Award。 圖/陳重逸提供

臺北設計獎評審陳禧冠指出,此裝置針對水質優養化問題提出一個簡單、周到且有效的解決方案,他說:「不僅可以淨化水,還可以產生乾淨的空氣。」國立臺灣大學生物環境系統工程學系學生陳佩盈認為,營養鹽被植物吸收的過程冗長,此裝置確實能消耗水中部分營養鹽,但若營養鹽來源沒有被根除,植物吸收速度可能也會不及水體優養化,陳佩盈指出,河川優養化問題還是需要依靠廢水排放管制才能有效解決。