人工浮島

Posted on 2015/08/19 in 挑戰與危機：水、糧食、能源、環境, 環境能源, 環境能源管理, 管理與應用：科技、工程、政策 with 沒有迴響 4,477 views

人工浮島 (Artificial Floating Islands)
華夏科技大學資產與物業管理系助理教授郭輝龍

臺灣每年平均降雨量約兩千多毫米，理應是水資源十分豐沛的國家，但是因為臺灣山區地勢陡峭、人口密集且降雨時間集中等問題，使得臺灣在全世界缺水國家中榜上有名。所以如何有效的利用水資源成為臺灣急需解決的一大問題。為了有效的利用水資源，最重要的就是水質的淨化，而生態技術的水質淨化方法在近幾年又備受重視，像是：混合型人工溼地法、湖內湖淨化法以及人工浮島法等，都是目前最常使用於水質淨化的方法。

何謂浮島？

浮島直接從字面上解釋就是一個浮在水面上的島嶼，學術上來說就是水域「陸域化」的一現象，天然形成的浮島大多是由具有通氣組織的水生植物構成浮體而成，在經年累月之後，陸地上的植物也會漸漸地長到水面上，進而形成一層陸域植物層，也就是「浮島」（圖一）。

圖一天然浮島的形成（本文作者郭輝龍繪）

在臺灣最著名的浮島就是日月潭的浮嶼。於日月潭水壩還沒有建造之前，邵族人看到了潭中漂浮著一大片的植物，有些甚至還有高大的樹，就稱之為「riθiŋ」，而漢人則稱「草坡」。當時的紹族人經常將魚筌放在「riθiŋ」上放誘捕魚類，稱為「浮嶼誘捕法」，對當時邵族人的經濟生活幫助很大。直到日治時期，日本人建築日月潭水庫的發電工程，在為了避免浮嶼漂浮後堵住水道影響發電的考量下，才將天然浮島移除。

圖二珠潭浮嶼圖（彰化縣誌李延璧, 1836）

人工浮島

人工浮島（Artificial Floating Island）則是為了特定的目的，如：生態培育、淨化水質、綠化美化等等，以人為方式在水面上所建造而成的浮島。一般來說，人工浮島的建造需要有一連串的流程，才能夠順利完成，這個流程通常包含：設置目的確認、現地調查、資料文獻分析、浮島設計、造價估算、現場施作最後則是維護與監測。

人工浮島的設計需要符合以下五大準則：穩定性、耐久性、景觀性、經濟性以及組構性。其中，穩定性除了需要保持整體的穩定之外，還需要將風、浪等因素列入設計的考量。人工浮島的設計還須考慮周邊環境，其景觀性需要能與當地環境相互配合，此外，人工浮島的成本及效益也是設計浮島時需要考慮的層面之一。

人工浮島的構造包含用以固定連接的構件（如：麻繩、尼龍繩等），讓浮島能浮在水面的浮體構造，通常利用寶特瓶、廢棄輪胎、竹子等等容易浮在水面之浮體材料。為了讓植物能夠順利的在浮島上生長，植栽的基底也非常重要，通常會使用漁網、竹編、發泡材等等材料。最後也是最重要的部分，就是種植在浮島上的植物了，根據人工浮島不同目的，種植的植物也會有所差異，其大概可以分成經濟型作物、強勢水草型以及陸生景觀型三種。

人工浮島水質淨化法

人工浮島之所以可以被拿來淨化水質，就是利用其上的植物能夠通透氧氣、根部能附著生物的特性，來達到淨化水質的功效。根據文獻指出，日本曾於霞浦設置一個五公尺的隔離水域，並且用該水域與設置有人工浮島的水域做比較，其成果顯示人工浮島確實能發揮抑制藻類繁殖的效果。

圖三是人工浮島淨化水質的機制圖，浮島的根系是浮體構造，使其底部可以附著微生物和藻類，浮島上的植物吸收氮、磷等元素，有遮光的效應、多樣性生物的攝食作用、整流作用可促進沈澱，以上作用皆能促進水質的淨化。

目前來說，人工浮島法已經被廣泛地用在水庫、封閉湖泊、大型蓄水池等等淨化水質，原因除了人工浮島能夠有效淨化水質外，人工浮島還可以作為生物的棲息地、水域環境景觀的美化、消坡護堤甚至還能種植經濟作物或是做水生物的養殖，是一多功能生態環境技術。