水葫芦：生态入侵者变身治污功臣

　　北京奥林匹克森林公园“龙形水系”变清了

　　率先采用再生水（中水）作为景观用水的北京奥林匹克森林公园，如今水清草绿，鸟语花香，是北京市民和游客赏玩的绝佳场所。但很多人可能不知道，2010年的夏天，奥林匹克森林公园内的亚洲最大城区人工水系——“龙形水系”，曾出现了大片黑绿色漂浮物，并不断从水底往上翻涌，这就是污染水体的蓝绿藻。当时，公园管理方无计可施，专家也称使用中水的景观维护是个国际难题。那么，这一难题是怎么解决的呢？

　　让劣五类水升为三类水

　　龙形水系位于奥林匹克森林公园中心区，地处中国科技馆的西侧，总长2.7公里，水面宽20～125米，水域总面积18.3万平方米，是亚洲最大的城区人工水系，也是奥林匹克公园的重要景观之一。从地图上看，其形状宛若一条巨龙，“龙尾”盘着鸟巢，“龙头”昂首于奥海，龙形水系因此得名。

　　为了节约水资源，龙形水系用中水作为景观用水，而使用中水的景观维护向来是个国际难题。那么，奥林匹克森林公园最终是怎样解决了蓝绿藻污染难题的呢？

　　2007年成立的北京爱尔斯环保工程有限公司，是一家专门从事水体富营养化治理的公司。总经理武学军告诉《环境与生活》，2010年底，该公司开始治理“龙形水系”，不到两年就解决了那里的蓝绿藻问题，让原本只有劣五类标准的再生水，升级为三类水。

　　武学军说，爱尔斯水域生态构建技术系统是一个综合的技术，通过对水体生态链的调控，实现水下生态系统中生产者、消费者、分解者三者的有机统一，让水域的自净能力充分发挥作用。武学军形象地将他们的治水方式比喻为中医看病，水体像人的机体一样，是一个封闭的液相生态系统，水下有很多生物，形成生态链，并有自净功能。治水就好比中医讲求“望、闻、问、切”，要先看水的颜色、水草的状态等整体性指标去判断生态是否平衡，“而不是头痛医头，脚痛医脚，一上来就直接检测底泥”。

　　此外，“通过沉水植被、挺水植被和浮叶植被的合理分布及水生动物的放养，不仅保持水下生态系统的平衡，而且营造出从水岸到水底多层次的秀美景观。”沿龙形水系的“尾部”，由南至北一路走来，不但可见清澈见底的水流，而且能看到水草茂盛，碧茵似锦，令人心旷神怡。

　　用水葫芦“以毒攻毒”

　　众所周知，原产于南美洲、后引进中国的水葫芦繁殖能力极其旺盛，很容易掠夺其他物种的生长空间，破坏生态多样性。然而，云南滇池污染的“主角”——水葫芦却在爱尔斯治水系统中变为功臣。

　　“水葫芦长得快，为什么长得快？是因为水污染，放在干净的自来水里就不怎么长。所以归根结底，并不是水葫芦导致水污染，而是水污染导致水葫芦疯长。为什么别的植物不疯长？相对来说，水葫芦耐污性强，生长快，所以选择它，化害为利。”

　　水葫芦分裂和生长速度快的重要原因是，它吸收氮、磷的能力非常强。云南省生态农业研究所副所长杨红军等人针对它的这个特点，经过多年研究，终于在2007年将普通野生水葫芦通过GPIT技术（“作物基因表型诱导调控表达技术”）不断诱导、培育、选择，最终产生了紫根水葫芦，紫根水葫芦的根系比普通水葫芦大，长度可达60～70厘米，且水上部分的茎叶死亡后根系仍可保持两三个月不腐烂。爱尔斯技术部经理骆振华解释：“就是要利用其根系迅速吸附水体中的富营养物质，增加水体溶氧，恢复水体自净功能。”

　　2013年底，爱尔斯公司在龙形水系选取了15亩水域面积，放养紫根水葫芦，进行为期16个月的“紫根水葫芦适应性研究及水质净化”应用示范。目的是研究紫根水葫芦在北京地区能否健康生长，考察紫根水葫芦是否能使水体明显变清、消除水中异味，水质检测指标总氮、总磷、化学需氧量、氨氮等指标，是否能达到并保持地表三类水标准等。

　　2014年10月，笔者来到龙形水系青洋河水的入口处，见到了这片生长茂密的紫根水葫芦，8月开花，10月初还是绿油油的一片，不断有水鸟在其间飞来串去。紫根水葫芦几乎是飘在水面上，用手一提就起来了。不远处有一道堤岸挡住了水葫芦，骆振华解释，这主要是为了防止水葫芦“越界”。

　　2015年1月，该示范项目顺利通过北京市科学技术委员会的结题验收。武学军说，通过实验室培养和龙形水系示范区培养两种途径，对紫根水葫芦的形态特征、生长规律、繁殖规律和示范区水质指标的监测结果表明，紫根水葫芦在北京的夏季和秋季适应性良好，将示范区水质由劣五类水净化至三类水，污染物去除率达到70%～90%，具有很大的推广价值。

　　不过，对于污染物来说，紫根水葫芦不过是一个大容量的“搬运工”，它的根茎叶吸收的氮、磷等污染物，如果不经处理的话，水葫芦死后会被释放出来，造成二次污染。针对这一问题，爱尔斯与北京科技大学合作，定期收割紫根水葫芦用来沤肥，制沼气，成功解决了这一难题。骆振华介绍，他们在北京翠湖湿地公园也投放了一些紫根水葫芦，目前看来，效果也不错。

　　水葫芦大幅降低治污成本

　　武学军介绍，河道是一个开放的综合体，除了向游人敞开，还可能遭到雨水的污染，所以水系得有一定的抗污能力，“我们突破了传统的环保范畴，强调保护生物多样性，不仅解决水质问题，还努力解决生物多样性和生态平衡问题。”龙形水系的水来自青洋河里的再生水，再生水的氮、磷含量比天然水高，水质约是国家地表水标准的五类，且水系周边又有游人投掷鱼食或留下垃圾，加之日照等综合原因，导致水体在2010年蓝绿藻、黑苔爆发。

　　龙形水系共分9个区，水域总面积达18.3万平方米。骆振华解释，这么大的一个市容工程，要保证其水质达到地表三类水标准，如果用膜处理技术，“普通膜一支就要花费五六千元，好的需要一万多元，一个稍具规模的污水处理厂，最少要用十几支膜，而且膜作为耗材需要定期更换。”骆振华说，以前都是过滤纯净水才用膜，处理污水根本舍不得用。同样，用膜来处理龙形水系的水与用自来水作为景观水源一样不环保，也不现实。

　　善用水葫芦等吸附氮、磷能力强的植物很有经济上的优势。武学军算了一笔账：“传统治水工艺需要药剂添加、用电、设备维修损耗、人工管理等，每年费用相当昂贵。一般来说，要达到同等水质标准，采用爱尔斯水域生态构建技术系统治理成本只有传统治水工艺的1/3至1/5，维护成本为1/2至1/5。”

　　在实验室模拟“水下森林”

　　在奥林匹克森林公园，爱尔斯有一个实验室，名为“奥林匹克中心区龙形水系生态研究中心”，一进实验室便能看到8个长方形的水缸，缸里生长着不同的植物，包括紫根水葫芦、蒲草、小茨藻、金鱼草等，细看能发现里面还有一些游弋的小鱼和慵懒地贴在玻璃壁上的贝类。爱尔斯技术部经理骆振华解释，这是在研究不同植物和水生动物的净水能力，这些实验得出的数据，特别是它们对氮、磷的吸收能力可以作为治水的依据。

　　这8个水缸其实也算是龙形水系的一个缩影，通过它们能大体了解龙形水系的“水下森林”世界。

　　除了测试植物的净水能力，实验室里还有新型材料的实验、底泥改良实验，以及小型水处理模拟实验等。

　　【环境百科】

　　水葫芦

　　2003年1月10日，国家环保总局（现环保部）与中国科学院联合发布了第一批外来入侵物种名单，水葫芦（学名“凤眼莲”）榜上有名。

　　水葫芦原产于南美洲。1901年引入我国，在慈禧太后留下的照片中，就能看到水葫芦的身影。100多年后，这种植物遍布全球热带、亚热带、暖温带地区，成为暖地水域中最常见的植物。

　　水葫芦的繁殖能力极其旺盛，一旦有适合它生长的环境，它便快速生长，并成为当地的优势物种，抑制或影响其他物种的生长，破坏生态多样性。

　　20世纪五六十年代，水葫芦作为猪饲料在长江流域及以南地区被普遍推广。

　　20世纪60年代以前，滇池主要水生植物有16种，水生动物68种，但到了上世纪80年代，由于水葫芦蔓延，16种水生植物已难觅踪影，68种原生鱼种已有38种濒临灭绝。当水葫芦繁殖最旺盛时，常将水面染成绿色，甚至可掩盖整个水面，影响水底生物增长。此外，水葫芦还会堵塞河道，影响水运。

　　朱艳

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