1960年代,德国科学家凯特·赛德尔在马克斯普朗克研究所发现:湿地植物(芦苇、香蒲)的根系能去除污水中的氮和磷。她的研究催生了"人工湿地"技术——用人工构建的湿地生态系统净化污水。
蓝莓园施肥后,多余的氮(硝酸盐NO₃⁻)和磷(磷酸盐PO₄³⁻)会随浇水流出,进入附近水体,导致富营养化(Eutrophication)——藻类爆发,水体缺氧,鱼虾死亡。
今天我们搭建一个微型净化柱,模拟人工湿地的三层净化原理,检测净化前后水质的变化。
| 净化层次 | 方法 | 材料 | 去除对象 |
|---|---|---|---|
| 🧲 物理层 | 过滤、吸附 | 鹅卵石 + 活性炭 + 细砂 | 悬浮颗粒、有机物、部分重金属 |
| ⚗️ 化学层 | 沉淀反应 | 石灰水(Ca(OH)₂) | 磷酸盐→磷酸钙沉淀(白色) |
| 🌱 生物层 | 植物吸收 + 细菌分解 | 水生植物 + 根系硝化细菌 | 硝酸盐(NO₃⁻)→植物氮素 |