人工濕地系統:修復環境的好幫手
- 發佈時間:2016-04-21 02:30:58 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
■綠色前沿
近日,有媒體報道,北京部分河流正在遭受污染,地下水也正在遭受污染威脅。
北京立水西橋的清河河段,河邊臭氣刺鼻,河道內各種生活垃圾隨處可見,甚至這裡還能看到動物屍體,河面上還漂浮著楊柳絮。
日前,北京大學教授林忠平來到北京周邊考察河道污染情況,並就如何通過人工濕地系統修復河道生態,接受了隨行記者的採訪。
模擬地球濕地生態系統
“對於河道生態修復下一步要做的工作是什麼呢?我想就是模擬地球濕地的生態系統。” 林忠平説。
人工濕地系統的基本特點是充分利用太陽的光能,利用綠色生命的光合作用去捕獲太陽能來凈化水體。那麼綠色植物真有那麼大的本事嗎?
“人工濕地(artifical wetland)是在陽光照耀下應用水生植物微生物共生的生態系統促進污物降解,並轉化為植物生長的營養成分。污水可以隨時進入這個生態系統。在其下游排出的是不同程度凈化的水。還可依據需要,建立多層次的選用不同植物的水體凈化系統,獲得凈化與資源化的最佳效益。大面積的人工綠色濕地系統還可容納魚蝦、昆蟲、鳥類……形成生物多樣化的環境和景觀美好綠色氧吧。” 林忠平説。
林忠平認為,綠色生命之初就是因為能夠高效利用太陽能製造氧氣、製造多種多樣的營養品,才使得地球生命繁衍起來,如今面對環境污染的許多問題,還得依靠綠色植物來修復污染的環境。
有人説植物生長慢,可以做化學修復。“我想,不是所有的事情都可以圖快的,一種藥劑倒下去,見效雖快,但是要看能否長久和穩定地解決問題,許多污染事件的發生就是只講快捷所致。”林忠平説。
而人工濕地生態還可以用人工築成水池或溝槽,底面鋪設防滲漏隔水層,在其中種植蘆葦、菖蒲一類水生植物,加上睡蓮一類的浮水植物和狐尾藻等沉水植物,也包括做成種植水生植物的浮床增加河流和湖面的景觀,在有嚴重污染的水進入時可適當添加菌劑。在北方冬季還可模擬陽光溫室,其中有控制水流進出的系統,讓水生植物在容器或水池中生長,通常流出來的水適用於廁所沖洗、園林灌溉、道路保潔、城市噴泉等。
太陽能水生生物系統適合社區
如何在提高工農業發展的同時,又能維護地球生態系統的健康迴圈?如何將人類的聰明才智用於高端産品的開發,也用於環境改善的新技術的研發與利用?這是林忠平常常思考的問題。
一種稱為太陽能水生生物系統(solar aquatic system, SAS)已經在國外某些城鄉污水凈化中得到很好的利用。它模擬濕地系統中水體自然凈化的過程,在光能的驅動之下使廢水流經一系列曝氣的、長著水生植物的水池,得到逐級凈化,水質達到國家一級和二級的標準。池內的植物群落和好氧微生物在協同作用之下,有害成分被降解,固形物被減少,廢水經過這種處理可用於農田和園林綠化的灌溉之用。
“這種水處理系統的特點是價格低廉,適合社區和某些産業部門的環境美化和迴圈用水,提高了廢水迴圈利用的次數。” 林忠平説。
看到一條環城的河流由於富營養化,生長出許多綠藻和藍藻,“我建議可以施加食藻菌,可以在河流上做幾個水生植物的浮床,岸邊種一些挺水的可以賞花的植物,這樣水域的景觀是很美的,水質凈化到一定程度之後魚蝦等動物也能生長,水體裏也形成了多樣化的生物世界。”林忠平説。
“為了增加水體中好養菌類和魚類的生長,還可以安裝太陽能板,轉化電能來驅動水體流動和添加池塘裏的噴水和曝氣的設施。”林忠平説,污水進水時可有個粗的過濾,植物及其所帶的微生物在凈化處理後從上層水流出,底層可能有沉積物,可以定期清理。
植物能同其他生物建立協同關係
有人説植物真有那麼大的作用嗎?
“單一的物種未必有那麼強大的力量,但是植物會同環境中其他生物建立協同互助的關係。探索植物與微生物的密切關係,不僅關注土壤根際微生物,還著力研究植物皮層之下的內生菌,這些內生菌不僅有助於植物從外界獲得營養成分,還有利於寄主植物去適應急劇變化的環境。” 林忠平説。
植物中有一種共生受體激酶基因,它負責調控寄主和共生菌之間的信號交流,不同的植物會選擇自己需要的微生物,不同的微生物同多種植物形成一定的生態群體,這樣它們在降解或富集污物過程中就有了巨大的潛力。
“有人看不起野草,其實就是這些卑微的生命在悄悄地做著凈化水體,修復大地的工作,在陽光下大樹和小草都在靜靜地為大氣製造氧氣。” 林忠平説。
如今,塑膠垃圾越來越多,多年來人類發現土壤裏有降解塑膠的細菌,塑膠分解之後生成的有毒成分BCP也有賴微生物去分解。而腐植酸是土壤肥力的重要成分,在做菌肥生産的時候就要關注腐植酸形成過程中微生物的作用,也要關注土壤污染中的生物修復。
“地球的空間是有限的,許多人關注的是修路、蓋樓房,用越來越多的洋灰水泥覆蓋地面。我希望建設者們多給綠色生物留點生存的空間,生態環境的保護是不可疏忽的。”林忠平説,近年的研究表明可以選育去污能力很強的植物和微生物去修復環境,還可利用基因技術提高植物和微生物修復環境的能力。
- 股票名稱 最新價 漲跌幅