紫根水葫芦 净化水污染的生物利器
巨紫根须小叶柄水葫芦(简称“紫根水葫芦”)在净化水污染中所发挥出的重大作用。众所周知,地表水污染治理是一个长期系统的工程，也是一项艰难的工程，而蓝藻治理更是水污染治理中的难中之难。据那老师介绍，紫根水葫芦可以吸附蓝藻，净化水质，是湖泊、城市河道生态修复的先锋植物。目前，运用紫根水葫芦技术治理蓝藻在很多地区已有不少成功范例。
用生物技术治理蓝藻污染的水体，是那中元老师开辟的新路径。他潜心研究多年，运用中国传统中医理论方法，经过无数次反复试验，创造出“生物诱导剂”(GPIT)，即“作物基因表型诱导调控表达技术”，用以开发生物潜能，就是挖掘自然物种可能的潜性功能，并使之在不断激发高层次光能效率和抗逆水平工作的条件下，使之潜性功能强化，甚至成为一种新的生命基础重要机制，从而把一般一年生作物培育成可多年生高效特殊作物新种质。紫根水葫芦就是由普通水葫芦经生物诱导调控形成的。
那老师在研究中发现，很多严重污染的水体形成了蓝藻独霸、恶性循环的局面，用物理、化学、工程的方法治理难以奏效。他认为，有效防止藻患，必须有强势种群，在自然条件下快速抑制蓝藻，快速去除富营养物和重金属，进行水体自净，恢复重建水体生态系统。在实验室和不同水域多次试验后，那中元惊喜地发现，紫根水葫芦在治理因蓝藻泛滥而引起的水体严重污染上显著效果。
那老师介绍，紫根水葫芦是他根据普通水葫芦的生长特性，利用作物基因表型诱导调控表达技术，有针对性地对普通水葫芦的特性加以诱导调控，使其具有十分发达的根系，能够吸附蓝藻并使其消亡，将水体变清。据介绍，紫根水葫芦除具有一般水葫芦的特点外，在形态和功能上还有所不同。第一，它的柄短叶小，总高仅为普通水葫芦的1/4～1/7，但根系十分发达，根多且长，根毛多，根系最长可达1米以上，比普通水葫芦的根多出三四倍，根与柄叶生物量比普通水葫芦高出20余倍。第二，紫根水葫芦种植25天后，原根微生物量增加为新根的250～1500倍。第三，紫根水葫芦对污染物的净化以根面效应削减回归为主，生长转化为辅，同等水域打捞生物量大幅减少。第四，在总氮超过100mg/L的条件下，紫根水葫芦生长未见明显受抑，Ⅱ类水中也能较正常生长。第五，紫根水葫芦具有快速持续削减总氮、总磷、COD等能力。
与普通水葫芦相比，紫根水葫芦的突出优势是：一方面，紫根水葫芦叶片小，使水体透光性加强，利于水体溶解氧的生成与保持。同时，根系发达可迅速把蓝藻吸附到根系周围。另一方面，在生物诱导调控的作用下，紫根水葫芦抗逆性大大增强，根系所分泌的化感物质将吸附在根部的蓝藻快速分解成紫根水葫芦生长的营养物质。
此外，紫根水葫芦根系一年内基本不腐烂，叶片枯死根系仍可保持3～4个月以上的抑藻作用。云南生态农业研究所提供的研究结果表明:紫根水葫芦根系与微生物有机互作的根面效应大大加强，可迅速使滇池劣Ⅴ类水达到Ⅲ类、Ⅱ类水质；紫根水葫芦可快速分解蓝藻，使底泥回归良性循环。紫根水葫芦完成治理任务后，打捞上岸，将其根部晒干，制成干根粉，再次投放水体，能快速高效吸附水体中有毒有害重金属。目前，这项研究已取得突破性进展:据测试，每公斤干根粉最多可吸附131克铅、80克镉、8.6克砷、180克锰。
那老师介绍，从2009开始紫根水葫芦就开始进入了实际治污的工程示范，无论起初生态条件是重污染的湖泊还是黑臭河道都取得了显著的治污效果。
2009年8月上旬，云南省生态农业研究所先后两次在滇池水域近岸西华湿地两个临时隔离塘投放紫根水葫芦。3～4天后，蓝藻全部被吸附到紫根水葫芦根上，水质明显变清，水体溶氧量逐步增高，水中异味消除，富营养物逐渐减少。采用紫根水葫芦治理后的池水小鱼、小虾清晰可见，并已保持超过两年。2009年9月中旬，云南生态农业研究所向滇池索道下鱼塘投放紫根水葫芦后，仅14天，水体开始变清，蓝藻去除率达到95%～99%。直到现在，鱼塘除交换区水域外，99%的水面仍无蓝藻。此外，紫根水葫芦在江苏无锡市太湖、北京温榆河昌平段一条小型支流沟渠实验段采用紫根水葫芦净化污水、西太湖(滆湖)休闲度假区等示范项目，都取得了明显成效。因紫根水葫芦治污成效明显，被列入2010年国家863课题实施的研究治理项目，在昆明海埂公园、原昆明航空疗养院等地组织实施。2011年11月22日，中国工程院院士、中国生物多样性保护与绿色发展基金会专家委员会主任金鉴明和环境保护部自然生态司生态安全管理处处长王捷等一行近20人，前往原昆明航空疗养院内的研究治理项目现场，实地考察紫根水葫芦治理蓝藻的情况。现场测试表明，1号池水体能见度已超过2.9米。据那中元介绍，1号池在2011年8月投放紫根水葫芦时，水质为劣Ⅴ类。2011年11月3日，经昆明市排水公司监测，池里水质已达到Ⅱ类。
2009年以来的多次实践证明，紫根水葫芦有吸附、抑制、降解蓝藻作用，快速消灭各种污染程度的蓝藻水华一般需要4～20天，降解后的蓝藻基本上不能再恢复生长，一些彻底治理水域已保持数年无蓝藻发生。
同时那老师还介绍，巨紫根水葫芦在治理城市河道水污染、恢复城市湖泊生态系统以及城市中水回收利用上具有非常广阔的应用前景。
一、制成新型生态浮岛来治理城市河道。一是，巨紫根水葫芦本身具有抗逆特性，对流动性强的河道水体仍保持较强的净化能力。二是，“普通生态浮岛”需要选择良好耐用的浮岛载体，“新型生态浮岛” 只需采用围网方式投放巨紫根水葫芦制成，大大降低生态浮岛建造的工作量。三是，因其具有动态性，可根据水质情况利用围网移动水葫芦位置，调整其面积，不仅方便快捷，而且成本低，便于管理和控制。
二、作为先锋植物恢复城市湖泊生态系统。巨紫根水葫芦对蓝藻能快速的吸附、抑制、降解，同时快速的削减富营养物，能迅速改善水体的透明度，增加水中溶解氧，既有效解决城市湖泊富营养化问题，也为水生生物多样性和两栖生物多样性提供了保障基础。因此，以巨紫根水葫芦为先锋植物，逐步恢复湖泊沉水植被系统、水生动物系统等沉水生物系统，促进水生物系统的良性循环，保持城市湿地系统健康稳定发展。
三、深度净化处理城市污水处理厂的尾水，实现中水回用。随着城市规模不断扩大，用水量的大幅增加，地下水位下降，水资源的缺乏，导致城市湿地系统水源补充得不到保证。实现再生水的回用是解决城市湿地系统缺水问题行之有效的措施。再生水虽然经过深度处理，但相对天然水体，其中的氮磷等污染物的含量仍较高，水体存在爆发水华的危险。目前，可以利用人工湿地技术处理再生水，但人工湿地是一种低负荷的处理系统，建设成本较高，占地面积大，在土地资源紧缺的城市难以推广和发展。而利用巨紫根水葫芦净化再生水，因其净化效率高，占地面积小，而且成本低廉，从而实现尾水的资源化利用，缓解城市湿地系统中水资源不足的问题。
众所周知，我国是水资源匮乏的国家。水污染更是加剧了水资源匮乏，蓝藻水华，更是水污染严重恶性循环的祸首标志，加剧了水危机，甚至导致丰水区出现严重水质性缺水，“退缩战略”不仅没能解决1/5农民饮用砷、氟超标及苦咸水难题，反而使更多农村、城市饮用水源质量下降。污水灌溉又加剧温室效应，蓝藻水华还加速宝贵的淡水蒸腾挥发。同时，我国又是一个尚处在发展中的国家，各地区经济发展极度不均衡，全面的截污尚没有实现，更别谈全面的治污。可是，现实情况却又刻不容缓。从数据上来看，一个滇池治理，从“十五”到“十一五”总共消耗了政府200多亿的资金投入，但是成效甚微。还有那么多已经污染和尚处在生态恶化的湖泊河道又该怎么办？而诞生于云南的原创新技术那中元的GPIT生物工程技术，从理论到相关技术，再到紫根水葫芦等新种质的培育成功，已经实现了蓝藻治理难题中的关键突破。紫根水葫芦治理蓝藻水污染这一自主创新新技术，阶段性试验已经表明，治理蓝藻水污染有效易行，且成本低廉。当前，因其推广运用的前景良好，紫根水葫芦净化水污染综合技术的深入研究正在加紧进行，在这一关键时期，各级政府在政策和资金上的支持尤为重要。部分网友也在呼吁国家给予这种自主创新的技术的攻关研究予以重点支持、示范与推广。
那老师说，在滇池争取更大的水域进行示范工程，把水质提升到Ⅲ类，可供人们游泳，是他长久的期盼。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
