紫根水葫蘆示范項(xiàng)目治污效果顯著，期待深入研究促進(jìn)技術(shù)推廣
長期以來，具有極強(qiáng)繁殖能力、對(duì)水環(huán)境造成深度破壞的藍(lán)藻，是治理的難點(diǎn)。我國各地對(duì)藍(lán)藻污染治理高度重視，盡管不計(jì)代價(jià)采用多種方法防止藻患，但除藻效果都不是很理想，水體二次污染時(shí)有發(fā)生。
藍(lán)藻污染治理是一道大難題，那么，破解這道難題到底有沒有新招？自2011年11月以來，記者多次實(shí)地采訪由云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所培育的植物新種——巨紫根須小葉柄水葫蘆(簡(jiǎn)稱“紫根水葫蘆”)時(shí)發(fā)現(xiàn)，藍(lán)藻或許遇到了新克星。
用生物技術(shù)治理藍(lán)藻
紫根水葫蘆可快速抑制藍(lán)藻，去除富營養(yǎng)物和重金屬
采用生物技術(shù)治理藍(lán)藻污染的水體，是民營研究機(jī)構(gòu)云南生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所所長那中元開辟的新路徑。他潛心研究4年，運(yùn)用中醫(yī)理論方法，以中草藥為原料，經(jīng)過700多次反復(fù)試驗(yàn)，創(chuàng)造出“生物誘導(dǎo)劑”(GPIT)，即“作物基因表型誘導(dǎo)調(diào)控表達(dá)技術(shù)”，用以開發(fā)生物潛能。紫根水葫蘆就是由普通水葫蘆經(jīng)生物誘導(dǎo)調(diào)控形成的。
那中元在研究中發(fā)現(xiàn)，很多嚴(yán)重污染的水體形成了藍(lán)藻獨(dú)霸、惡性循環(huán)的局面，用物理、化學(xué)、工程的方法治理難以奏效。他認(rèn)為，有效防止藻患，必須有強(qiáng)勢(shì)種群，在自然條件下快速抑制藍(lán)藻，快速去除富營養(yǎng)物和重金屬，進(jìn)行水體自凈，恢復(fù)重建水體生態(tài)系統(tǒng)。
在實(shí)驗(yàn)室和不同水域多次試驗(yàn)后，那中元驚喜地發(fā)現(xiàn)，紫根水葫蘆在治理因藍(lán)藻泛濫而引起的水體嚴(yán)重污染上有極大潛力。
據(jù)介紹，紫根水葫蘆除具有一般水葫蘆的特點(diǎn)外，在形態(tài)和功能上還有所不同。第一，它的柄短葉小，總高僅為普通水葫蘆的1/4～1/7，但根系十分發(fā)達(dá)，根多且長，根毛多，根系最長可達(dá)1米以上，比普通水葫蘆的根多出三四倍，根與柄葉生物量比普通水葫蘆高出20余倍。第二，紫根水葫蘆種植25天后，原根微生物量增加為新根的250～1500倍。第三，紫根水葫蘆對(duì)污染物的凈化以根面效應(yīng)削減回歸為主，生長轉(zhuǎn)化為輔，同等水域打撈生物量大幅減少。第四，在總氮超過100mg/L的條件下，紫根水葫蘆生長未見明顯受抑，Ⅱ類水中也能較正常生長。第五，紫根水葫蘆具有快速持續(xù)削減總氮、總磷、COD等能力。
與普通水葫蘆相比，紫根水葫蘆有兩方面的優(yōu)勢(shì)。一方面，紫根水葫蘆葉片小，使水體透光性加強(qiáng)，利于水體溶解氧的生成與保持。同時(shí)，根系發(fā)達(dá)可迅速把藍(lán)藻吸附到根系周圍。另一方面，在生物誘導(dǎo)調(diào)控的作用下，紫根水葫蘆抗逆性大大增強(qiáng)，根系所分泌的化感物質(zhì)將吸附在根部的藍(lán)藻快速分解成紫根水葫蘆生長的營養(yǎng)物質(zhì)。
此外，紫根水葫蘆根系一年內(nèi)基本不腐爛，葉片枯死根系仍可保持3～4個(gè)月以上的抑藻作用。
云南生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所提供的研究結(jié)果表明:紫根水葫蘆根系與微生物有機(jī)互作的根面效應(yīng)大大加強(qiáng)，可迅速使滇池劣Ⅴ類水達(dá)到Ⅲ類、Ⅱ類水質(zhì)；紫根水葫蘆可快速分解藍(lán)藻，使底泥回歸良性循環(huán)。紫根水葫蘆完成治理任務(wù)后，打撈上岸，將其根部曬干，制成干根粉，再次投放水體，能快速高效吸附水體中有毒有害重金屬。目前，這項(xiàng)研究已取得突破性進(jìn)展:據(jù)測(cè)試，每公斤干根粉最多可吸附131克鉛、80克鎘、8.6克砷、180克錳。
實(shí)驗(yàn)室高手野外也不露怯嗎？
試點(diǎn)項(xiàng)目水質(zhì)提升快，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)良好
紫根水葫蘆這一實(shí)驗(yàn)室里的藍(lán)藻治理高手，在更大規(guī)模的野外藍(lán)藻污染治理中有沒有明顯成效？
2009年8月上旬，云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所先后兩次在滇池水域近岸西華濕地兩個(gè)臨時(shí)隔離塘投放紫根水葫蘆。3～4天后，藍(lán)藻全部被吸附到紫根水葫蘆根上，水質(zhì)明顯變清，水體溶氧量逐步增高，水中異味消除，富營養(yǎng)物逐漸減少。采用紫根水葫蘆治理后的池水小魚、小蝦清晰可見，并已保持超過兩年。
滇池大壩旁有20畝廢置10年的魚塘，藍(lán)藻每年大量發(fā)生，同時(shí)又有大量死亡。2009年9月中旬，云南生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所向魚塘投放紫根水葫蘆后，僅14天，水體開始變清，藍(lán)藻去除率達(dá)到95％～99％。直到現(xiàn)在，魚塘除交換區(qū)水域外，99％的水面仍無藍(lán)藻。
此外，紫根水葫蘆治理藍(lán)藻在江蘇無錫市進(jìn)行了多點(diǎn)應(yīng)用。北京溫榆河昌平段一條小型支流溝渠實(shí)驗(yàn)段采用紫根水葫蘆凈化污水、西太湖(滆湖)休閑度假區(qū)采用紫根水葫蘆治理藍(lán)藻等示范項(xiàng)目，都取得了明顯成效。
因紫根水葫蘆治污成效明顯，被列入2011年國家863課題實(shí)施的研究治理項(xiàng)目，在昆明海埂公園、原昆明航空療養(yǎng)院等地組織實(shí)施。
2011年11月22日，記者隨中國工程院院士、中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)專家委員會(huì)主任金鑒明和環(huán)境保護(hù)部自然生態(tài)司生態(tài)安全管理處處長王捷等一行近20人，前往原昆明航空療養(yǎng)院內(nèi)的研究治理項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)地考察紫根水葫蘆治理藍(lán)藻的情況。
記者看到，現(xiàn)場(chǎng)1號(hào)池38畝的水面上，紫根水葫蘆生機(jī)勃勃，水體清澈見底，偶有魚蝦游動(dòng)，附近2號(hào)、3號(hào)池情況相似，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明，1號(hào)池水體能見度已超過2.9米。據(jù)那中元介紹，1號(hào)池在2011年8月投放紫根水葫蘆時(shí)，水質(zhì)為劣Ⅴ類。2011年11月3日，經(jīng)昆明市排水公司監(jiān)測(cè)，池里水質(zhì)已達(dá)到Ⅱ類。
2012年1月19日，記者再次來到這一現(xiàn)場(chǎng)，了解紫根水葫蘆越冬情況。只見1、2、3號(hào)池里紫根水葫蘆柄葉大多已經(jīng)枯萎，但根系仍然鮮活，池水還是十分清澈。
在2號(hào)池邊，那中元和一名現(xiàn)場(chǎng)管理人員各拿一把長把鋁瓢，隨手在紫根水葫蘆下面舀出一瓢水來，水里除了少許浮萍，并沒有發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻。多次重復(fù)舀水，每次都是如此。記者用一塑料桶舀出小半桶水，里面有小蝦、蝌蚪、小鰱魚、蜻蜓幼蟲等小水生動(dòng)物幾十個(gè)，可見生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)效果已不是偶然。
2009年以來的多次實(shí)踐證明，紫根水葫蘆有吸附、抑制、降解藍(lán)藻作用，快速消滅各種污染程度的藍(lán)藻水華一般需要4～20天，降解后的藍(lán)藻基本上不能再恢復(fù)生長，一些徹底治理水域已保持?jǐn)?shù)年無藍(lán)藻發(fā)生。
產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用還差哪些條件？
專家建議加強(qiáng)機(jī)理研究，延伸產(chǎn)業(yè)鏈
目前，運(yùn)用紫根水葫蘆技術(shù)治理藍(lán)藻已有一些成功范例，國內(nèi)眾多專家也對(duì)此表示充分肯定和積極支持，并針對(duì)加強(qiáng)紫根水葫蘆機(jī)理等深入研究、延伸產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)推廣提出了不少意見和建議。
2011年11月22日下午，國家863項(xiàng)目“紫根水葫蘆凈化水污染綜合技術(shù)研討會(huì)”在昆明召開。來自環(huán)境保護(hù)部、中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)、云南省九大湖泊水污染防治辦公室、云南省環(huán)保廳、昆明市政府、中國科學(xué)院昆明植物研究所、滇池生態(tài)研究所、云南生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所等單位的領(lǐng)導(dǎo)和專家，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)考察和相關(guān)報(bào)告數(shù)據(jù)，對(duì)紫根水葫蘆技術(shù)治理滇池藍(lán)藻所取得的成效給予了充分肯定。
原北京市副市長、中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)執(zhí)行理事長胡昭廣建議在下一步滇池治理示范項(xiàng)目中擴(kuò)大紫根水葫蘆治理面積。昆明市政府副秘書長和麗川表示，2012年，昆明市政府將出資支持應(yīng)用紫根水葫蘆技術(shù)治理滇池，并建議在項(xiàng)目實(shí)施過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。云南省九湖污染防治辦公室主任陀正陽也表示，他們準(zhǔn)備在九湖濕地退塘還湖中使用紫根水葫蘆技術(shù)，并建議在環(huán)境適應(yīng)性、越冬生長、集成技術(shù)應(yīng)用、開放水體等方面進(jìn)行深入研究。
研討會(huì)上，專家們還圍繞紫根水葫蘆凈化水污染綜合技術(shù)展開了熱烈討論。
中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)專家委員會(huì)主任金鑒明院士對(duì)如何擴(kuò)大加快利用紫根水葫蘆凈化水體綜合技術(shù)治污提出了5方面的意見:1、深入研究紫根水葫蘆去除藍(lán)藻的機(jī)理，如紫根水葫蘆根系維管束化效應(yīng)與光合效應(yīng)等。2、對(duì)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不同模式做深入研究。3、找出產(chǎn)業(yè)化的延伸鏈和資源化的新途徑。4、建議2012年召開國家級(jí)的紫根水葫蘆凈化污染綜合技術(shù)鑒定會(huì)。同時(shí)加快此項(xiàng)技術(shù)的推廣速度。5、做好原始創(chuàng)新技術(shù)的進(jìn)一步提升，首先在本省、全國做好此項(xiàng)技術(shù)的引領(lǐng)和推廣。建議加快滇池水污染防治動(dòng)態(tài)檢測(cè)體系、排放預(yù)警體系、突發(fā)事件應(yīng)急體系、綜合管理體系、綜合配套治理技術(shù)體系等五大體系建設(shè)，在構(gòu)建五大體系建設(shè)過程中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)。
胡昭廣認(rèn)為，在做好滇池污染治理示范工程外，還要做好北京、江蘇、湖北、貴州等地的示范工作，及時(shí)總結(jié)不同區(qū)域的應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，做好數(shù)據(jù)分析整理和技術(shù)推廣的準(zhǔn)備工作。
滇池生態(tài)研究所副所長韓亞平建議在紫根水葫蘆收集處置方式、不同水葫蘆品種所具優(yōu)勢(shì)等方面進(jìn)行深入研究。目前，課題組成員、中國科學(xué)院昆明植物研究所研究員羅曉東正在進(jìn)行紫根水葫蘆生殖習(xí)性、進(jìn)化規(guī)律、環(huán)境安全影響評(píng)估、克藻、泌氧機(jī)理的深入研究工作。
技術(shù)可否有更大作為？
技術(shù)推廣運(yùn)用中亟待政策和資金支持
當(dāng)前，因紫根水葫蘆治理藍(lán)藻水污染有效易行，且成本低廉，其推廣運(yùn)用的前景良好，紫根水葫蘆凈化水污染綜合技術(shù)的深入研究正在加緊進(jìn)行，在這一關(guān)鍵時(shí)期，各級(jí)政府在政策和資金上的支持尤為重要。
據(jù)云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所副所長楊紅軍介紹，自2011年9月以來，貴州省、江蘇無錫太湖、安徽巢湖、山東青島、北京等地相繼引入此技術(shù)。
據(jù)了解，課題組在進(jìn)行加強(qiáng)紫根水葫蘆機(jī)理研究、強(qiáng)化冬季越冬凈化水能力、以及不同地域環(huán)境和水環(huán)境模式研究的同時(shí)，還積極延伸紫根水葫蘆產(chǎn)業(yè)鏈。目前，云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所正在與科研機(jī)構(gòu)和院校加緊協(xié)作研究，把紫根水葫蘆的根做成干根粉，替代活性炭，作為重金屬吸附劑。
截至目前，紫根水葫蘆凈化水污染綜合技術(shù)也只是做了一些小型試驗(yàn)示范。要在試驗(yàn)、示范的基礎(chǔ)上逐步加大推廣力度，還需要各級(jí)政府的政策和資金支持。那中元說，如果能得到國家相關(guān)政策和資金支持，研究所有能力購買精密大型儀器設(shè)備，這一技術(shù)研究推廣的速度將會(huì)更快。同時(shí)，他希望將這一技術(shù)列入國家水專項(xiàng)和國家發(fā)改委治污工程，給予推廣。
目前，云南省昆明市、玉溪市和紅河州等地已派人認(rèn)真考察過紫根水葫蘆治理藍(lán)藻情況，準(zhǔn)備引進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)開展湖泊污染治理。研究所已向云南省環(huán)保廳提出申請(qǐng)，希望在九大高原湖泊污染治理中適當(dāng)采用紫根水葫蘆凈化水污染綜合技術(shù)。
那中元說，在滇池爭(zhēng)取更大的水域進(jìn)行示范工程，把水質(zhì)提升到Ⅲ類，可供人們游泳，是他長久的期盼。
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