高樓大廈林立，車(chē)輛川流不息，街道綠意盎然，河流穿城而過(guò)……本是一派美好的現代城市景象，河道“黑臭”現象卻令此大打折扣——這種情況在不少城市確是事實(shí)。據相關(guān)數據統計，目前全國地級及以上城市建成區的黑臭水體總認定數已達2100個(gè)，在上海，這一數字為56，眼下本市雖已基本完成治理，但整治后的水體仍處于相對脆弱的狀態(tài)，很容易受到外界的影響而重現“黑臭”。這一亟待解決的問(wèn)題引起了上海理工大學(xué)一群年輕“創(chuàng )客”的注意。在不久前舉行的第三屆“匯創(chuàng )青春”——上海大學(xué)生文化創(chuàng )意作品展示活動(dòng) （環(huán)境設計類(lèi)）中，他們自主研發(fā)的新型“生態(tài)浮床”獲得了一等獎。
關(guān)注城市水體環(huán)境問(wèn)題，用創(chuàng )意優(yōu)化策略
從外觀(guān)看，這個(gè)名為“基于零價(jià)鐵、生物炭和土壤復合基質(zhì)的可移動(dòng)式生態(tài)浮床”宛如一朵盛放的“小花”，六朵“花瓣”上部均為太陽(yáng)能發(fā)電板，其中有三瓣的下部空間是電源與控制板塊區，其間還有三個(gè)螺旋槳，“花蕊”處則是一塊植物種植區和復合基質(zhì)填充區。項目組長(cháng)、上理工環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)大三學(xué)生陳旭用“動(dòng)靜結合”形容這一產(chǎn)品的特點(diǎn)。
陳旭解釋?zhuān)环矫?，利用零價(jià)鐵強化的生物炭吸附和植物吸收的協(xié)同效應，以及微生物生化作用的輔助，這一浮床可實(shí)現對水體中氮、磷、有機物等污染物的富集去除；另一方面，利用太陽(yáng)能發(fā)電—螺旋槳的耦合裝置對水體實(shí)施機械增氧，可改善水中溶解氧分布環(huán)境，促進(jìn)水生生物的生長(cháng)，而螺旋槳和控制板塊的設置則可以實(shí)現整個(gè)浮床的移動(dòng)。值得一提的是，這一創(chuàng )意彌補了傳統生態(tài)浮床技術(shù)的一些漏洞。
據了解，生態(tài)浮床是目前國際上公認的改善富營(yíng)養化水體水質(zhì)的有效方法。然而，傳統技術(shù)主要依靠浮床上種植的凈水植物來(lái)吸收污染物，但植物的生長(cháng)容易受到季節和水質(zhì)狀況的限制，浮床水質(zhì)凈化效果也會(huì )隨之下降。此外，傳統浮床大多固定在水體中，如需對其進(jìn)行放置、調整和檢修，需要使用人工劃船進(jìn)行協(xié)助，不是很便利。
“我們設計的浮床在接收到遙控器發(fā)出的指令后，可以自由實(shí)現多項自動(dòng)化控制，同時(shí)在植物吸收的基礎上，有機地加上復合基質(zhì)吸附、微生物生化以及機械曝氧的作用，這不僅解決了傳統浮床維護和檢修困難的問(wèn)題，也實(shí)現了黑臭水體后期修復過(guò)程中的‘動(dòng)力恢復與水質(zhì)維持’。”陳旭告訴記者，去年年底，這一產(chǎn)品已經(jīng)申請了實(shí)用新型專(zhuān)利。
年輕學(xué)子的“制造夢(mèng)想”迎來(lái)更多機遇
從產(chǎn)生創(chuàng )意到專(zhuān)利申請，再到模型制作，前前后后一年時(shí)光，這個(gè)平均年齡只有21歲的四人團隊快速成長(cháng)。其間，模型制作的過(guò)程尤其令他們印象深刻。
陳旭說(shuō)，忙完期末考試后，他們便投入了緊張的研發(fā)工作?？紤]到節能環(huán)保和時(shí)間成本兩大要素，他們選擇了3D打印技術(shù)，但由于此前并無(wú)3D建模經(jīng)驗，所以“模型制作”無(wú)疑是一個(gè)不小的挑戰。而在嘗試3D建模的過(guò)程中，事情也并不順利：在繪制較為復雜的螺旋槳配件時(shí)，總是達不到預期效果。“除了指導老師的建議，我們還利用網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)了大量資料，最后在一個(gè)制圖網(wǎng)站上，得到了靈感。”一直到過(guò)年前夕，他們終于完成了圖形終稿，最后在開(kāi)學(xué)前將模型制作了出來(lái)。
這段成功與挫折交織的經(jīng)歷，讓這群年輕“創(chuàng )客”感受到了親手孵化創(chuàng )意夢(mèng)想的快樂(lè )，更讓他們對不懼挫折、精益求精的“工匠精神”有了更深刻的體悟。陳旭感慨，上海正在全力打響“四大品牌”，這為像他們這樣懷揣“制造夢(mèng)想”的年輕“創(chuàng )客”們帶來(lái)了更多的機遇和挑戰。
作為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，他們關(guān)注著(zhù)這個(gè)領(lǐng)域中現實(shí)存在的問(wèn)題，也期待用自己智慧和創(chuàng )意解決問(wèn)題。“我現在還處于學(xué)習和夯實(shí)專(zhuān)業(yè)知識的階段，未來(lái)我會(huì )選擇攻讀研究生，也有可能進(jìn)行博士深造，為創(chuàng )新制造積累更多創(chuàng )意的源泉。”陳旭相信：“一切始于探索，只有敢于嘗試才會(huì )有一切可能。”
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