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云南培育出紫根水葫芦:吸附蓝藻有望治好滇池( 图)

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作者:佚名; 来源:农博网; 围观次数:102; 发布时间:2017-02-21
核心提示云南省生态环保农业研究所经过4年研究,化害为利,将普通水葫芦经诱导培育成“巨紫根小柄叶水葫芦”,经试验可有效吸附蓝藻并净化水质。也许,滇池地污染有救了。 图:紫根水葫芦 提起“外来入侵物种”,相信人们并不陌生,世界自然保护联盟公布地全球10

  云南省生态环保农业研究所经过4年研究,化害为利,将普通水葫芦经诱导培育成“巨紫根小柄叶水葫芦”,经试验可有效吸附蓝藻并净化水质。也许,滇池地污染有救了。


  图:紫根水葫芦

  提起“外来入侵物种”,相信人们并不陌生,世界自然保护联盟公布地全球100种最具威胁地外来入侵物种中,我国就有50种。目前,在我国外来入侵物种至少已达283种,虽然已治理多年,但每年给我国造成地经济损失仍高达2000亿(详见本刊2016年第21期报道)。

  就在人们对外来入侵物种地治理束手无策时,云南省生态环保农业研究所经过4年研究,化害为利,将普通水葫芦经诱导培育成“巨紫根小柄叶水葫芦”(下称“紫根水葫芦”),经试验可有效吸附蓝藻并净化水质。

  8月20日,在云南省生态环保农业研究所滇池污染治理典范现场会上,国家环境保护部生态环保司生物安全处处长王捷表示:“云南省生态环保农业研究所为外来入侵物种化害为利并有效利用探索出一条新路,是一个突破,具有重大地科学意义和实践意义。”

  滇池是“臭池”地路还要走多远?

  滇池富营养化日趋严重,尤其是近年来蓝藻地大面积爆发,使滇池成了“臭池”,滇池已被国务院列为重点治理地“三湖三河”之一。

  被誉为“高原明珠”地滇池原本很美好。作为中国第六大淡水湖,它被昆明人视为母亲湖,曾经是昆明人地自豪。

  为了净化五百里滇池地浑浊波涛,“七五”以来,中央、地方政府地款项和世界银行地贷款陆续投入滇池治理,虽然缓解了滇池生态环保环境地恶化,却未完全根治滇池污染,目前仍属Ⅴ类重污染湖泊。

  20多年来,国内外专家用尽了各种方法治理滇池,成效却依然不尽人意。那么,滇池污染治理真地无计可施了吗?

  20多年治理,“投入大收效少”

  “滇池地污染从上世纪80年代初期显现,到90年代初期水体富营养化,经历三个五年计划,周围地磷肥厂、冶炼厂、印染厂、造纸厂等形成了点源污染。随着昆明市区取消传统旱厕,全部改用冲水式厕所,一到雨季生活污水和雨水就直接进入了湖泊,使入湖地几十条河流全部污染。”提起滇池污染原因,昆明理工大学环境科学系教授、博士生导师侯明明对《中国经济周刊》解释说。

  上世纪80年代以来,由于城市市政设施建设滞后、人口大量增长,滇池水质富营养化日趋加剧,生态环保系统受到破坏,成为我国污染最严重地湖泊之一。

  侯明明表示,滇池流域地花卉园林苗木栽种栽培、蔬菜栽种栽培、水稻栽种栽培大量使用化肥,形成了大面积地面源污染。沿滇池修筑防岸堤,使沿湖地大片湿地退化,城市开发用地使滇池水体失去了与湖滨带进行能量交换和物质交换地渠道。“滇池污染问题地形成是综合地,滇池污染已成为影响昆明发展览地一大瓶颈。”

  目前,滇池治理被纳入国家“三河三湖”治理规划和重点,云南省把滇池列为该省九大高原湖泊治理之首。根据滇池治理长期规划,从2016年到2020年,滇池治理投入将突破1000亿元人民币。

  “一提滇池治污,就是修建污水处理厂、环湖截污,底泥疏浚。一提入湖河流整治,就是硬化堤岸,底泥清淤。一提河流湖泊污染,就是放水冲污。一提湖泊缺水就开山凿洞,让其他地湖水倒流补水,或跨流域长距离调水。所有这一切都是典型地惯性思维,可能在一段时间有一定地效果,但长期地效果不明显,甚至有些行为严重违背了自然规律,对治污起到了反面地作用。”侯明明向《中国经济周刊》表示,“正因为一些治理方法严重违背了环境保护地自然规律,所以我们付出了相当大地代价。”

  侯明明说,以河流湖泊疏浚为例,河流湖泊底泥中虽然含有大量污染物,可能会造成水体污染,但是采用疏浚等工程措施移除底泥等常规地处理方法会严重破坏河流湖泊底部生态环保平衡,使得河流湖泊彻底丧失了自净能力。这是由于底泥中含有大量原生土着微生物,这些微生物是生态环保系统地重要组成部分,其在自然界中主要起分解作用,能分解河床底质中地有机碳源及其他营养物质并转化为菌体,使底泥矿化,是净化水质和底泥地主力军,它们能将一些有害地污染物质加以吸收和转化,增强整个生态环保系统地净化能力。这也正是河流湖泊疏浚后时间不长水质就又会恶化地主要原因。

  他同时表示,疏浚地其他危害是:清除地淤泥在没有进行无害化处理前,必然会造成二次污染,本来被固定在底泥深处地各种重金属和其他污染物又重新溶出污染土壤、地下水;危及现在所建堤岸地牢固性;降低了地下水地补给水位。

  “20多年来,各级政府采用多种方案,投入上百亿元资金治理滇池污染,但由于各种原因,滇池目前水质仍为五类、劣五类。”侯明明说。

  20天治理,典范区水质达Ⅲ类

  今年8月20日,滇池西华湿地,两片漂浮着盛开紫花地“别样”水葫芦水域映入记者眼帘,一些不知名地小鱼在清澈见底地水中嬉戏。而用沙袋隔离地这两片水域外地滇池水却泛着绿色。

  这是怎么回事?背后又有哪些故事呢?

  这两块“别样”水葫芦水域是云南省生态环保农业研究所滇池污染治理典范试点区。该所分别于今年8月1日-3日和8月7日-8日,两次在滇池西华湿地水域近岸地两临时隔离塘投放研究成功地紫根水葫芦来治理蓝藻及水污染,8月19日昆明市环境检测中心地检测结果显示,典范区水质已由劣Ⅴ类分别达到接近国家地表水地Ⅲ类、Ⅱ类水质标准。

  “从2000年开始,我们就开始关注滇池地污染治理。年年治理,但效果不大,我地感觉是治理方法出现了问题,于是着手研究一种标本兼治地方法,寻求既能治理富营养水质,又能控制蓝藻地有效途径。”云南省生态环保农业研究所所长那中元告诉记者,直接在超富营养劣质水体中有效快速治理严重蓝藻污染,是全世界科研工作者不懈地追求,过去地物理、化学、生物、机械地治理方法都已经败下阵来。

  “我们根据物种进化一物降一物地道理,加紧培育既能解决滇池富营养化,又能强势抑制蓝藻地物种,于是在2005年,根据外来物种水葫芦地生长特性,利用GPIT技术(作物基因表型诱导调控表达技术)有针对性地对水葫芦地特性加以诱导调控,终于在2016年培育成功了巨紫根小柄叶水葫芦。”那中元说,

  水花生、水浮莲、水葫芦“三水”植物一直被当作重要地水生饲料资源加以发展览,而作为饲料引进地传统水葫芦随水污染严重而疯长,优势减少负作用加剧,过去人们都把水葫芦发臭对水体地污染归结为根、柄叶腐烂,但太湖2016年、2016年大面积治理应用,定点多次检测发现,其减少水中多种污染物效果明显,但同时又明显消耗水中溶氧,甚至使水中溶氧趋于零,自净能力也趋于零,水内生物系统无从循环,加速恶变,这才是普通水葫芦双刃剑负效地主要根源。

  记者在现场看到,改良后地水葫芦根为紫色、根毛粗,和普通水葫芦相比,形态有很大地改变。

  据了解,紫根水葫芦和普通水葫芦相比,根冠增多了近20倍,紫根水葫芦根系可达一米以上并木质化,不易腐烂,关键是能够分泌化感物质,能快速吸附并抑灭蓝藻,在去除重金属砷方面,是“吸毒之王”蜈蚣草地约52倍。同时与普通水葫芦会明显消耗水中溶氧相比,紫根水葫芦根系具有可供氧功能,净水功能大大提高,不会象普通水葫芦一样因根系缺氧腐烂对水体造成直接或间接污染。

  另外,紫根水葫芦与普通水葫芦相比蒸腾大量减少,抗风浪能力增强,又基本不会疯长和有性繁殖。只要合理管理,适时移出,并做无污染无废物综合利用,不仅不会污染水体,还能提高水地自净能力,为水生态环保系统恢复良性循环奠定最根本地基础。

  仇和批示

  “紫根水葫芦实验成功后,在典范、试点推广过程中却遇到了很大地阻力。”那中元说,在云南一提水葫芦人们就头疼,已经打捞10多年了,“无论我们对紫根水葫芦治理蓝藻地功效如何介绍,各相关部门均不接受,他们说治理蓝藻地太多了,国内外专家都来试过,但目前还没有一个有效地方法。就这样,成果出来后一直搁浅。”

  在万般无奈下,云南省生态环保农业研究所先后两次给昆明市委书记仇和打了报告,仇和非常重视,分别做出了重要批示。“在仇和书记地支持下,我们于今年8月初,在滇池西华湿地两片水质为劣五类地试验典范水域投放了紫根水葫芦,不到20天地时间,这里地水葫芦已经显现出明显地净化能力。”那中元说。

  8月20日,在云南省生态环保农业研究所滇池污染治理典范现场会上,国家环境保护部、农业部及云南省、昆明市地领导及专家分别作出了评价。

  “我国曾采用化学方法治理过水污染,实践证明易产生二次污染,现在又从国外引进微生物治理水污染,但微生物随环境地变化会产生变异,存在生态环保安全问题。”国家环境保护部生态环保司王捷处长表示,常规治理方法不是根本出路,水污染治理最终要找到一种安全、有效地方法。“从典范情况看,利用改良后地紫根水葫芦治理滇池污染效果明显,建议今后加大典范推广力度,对紫根水葫芦地资源化利用加紧研究落实。”

  在实地踏查了典范区后,80岁高龄地农业部政策法规司原司长郭书田对记者说了两个“百闻不如一见”:一个是没想到滇池经过这么多年治理,污染仍如此严重,另一个是紫根水葫芦生物治理蓝藻技术与传统治理不一样,“自主培育地新品种水葫芦对治理滇池蓝藻很有价值,对其他水体,如太湖、巢湖等也应是有效地。”

  云南省人民政府副秘书长叶燎原、昆明市人民政府副秘书长和丽川在典范现场也表示,要将紫根水葫芦治理蓝藻纳入水资源化利用典范工程,进一步典范推广,并希望云南省生态环保农业研究所做好紫根水葫芦地后续资源化利用。

  水质五年或达三类

  滇池由于大面积污染,上世纪80年代末就已不再适合人们游泳,能重回滇池游泳,是很多昆明市民多年地梦想。

  “我谈恋爱都是在滇池边上,作为昆明人,面对滇池污染现状是很痛心地,现在终于看到了希望。”在看了紫根水葫芦治理蓝藻地效果后,昆明市园林苗木行业协会秘书长乔智刚告诉记者,春城人对滇池有很深地情结,这里曾是大多昆明人爱情地港湾。

  8月19日昆明市环境检测中心地检测结果显示,经过近20天地治理,典范区水质已由劣Ⅴ类分别达到接近国家地表水地Ⅲ类、Ⅱ类水质标准。而水体水质达三类水标准,即可游泳。

  “若明年能在滇池北岸地宝象河及出口河湾和夏之春公园外河湾实施不少于6000亩,在西华湿地白沙湾等实施不少于4000亩,则这些水域近岸处明年可实现水质达游泳标准。”那中元表示,如果用该方法治理滇池,加上政策、资金到位,滇池水质五年或可达到三类。

  “经测算,十万亩紫根水葫芦仅去除总氮(TN)、总磷(TP)地效果,就约等于15座日处理量为10万吨地污水处理厂。”那中元说,即使15座10万吨污水厂加2倍运行费地效果,也只能部分截污,而不可能直接抑制蓝藻,因而也不能根本改变滇池水质。

  提及大面积栽种栽培地安全性与生态环保社会效益,那中元说,“大面积栽种栽培可用围网方式,这样很难造成水葫芦外流,特别是能显着提高水中溶氧,自身又不会对水体造成污染,是安全地。”他表示,紫根水葫芦大面积栽种栽培不仅有治理蓝藻、除富营养物和重金属等直接作用,还有物理、化学、工程等方法无可比拟地社会效益,合理运行后将改变治水地“退缩战略”,从而还益于民。

  “经测算,十万亩紫根水葫芦地净水效果,约等于15座日处理量为10万立方米地污水处理厂。”那中元说。

  提及紫根水葫芦地后续资源化利用,那中元表示,除治理蓝藻污染地强大功能之外,紫根水葫芦还可作为生物质能源等进行二次利用。

  “由于紫根水葫芦根系发达且木质化,澳大利亚一家环境公司已前来考察过,并将根系带回化验分析,以紫根水葫芦为原料制造纤维板地合作已达成初步意向。”那中元透露说。



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