喚醒“沉睡”的生命
治理后的涼水河
底泥洗脫機(jī)
雷克環(huán)境蕪湖六郎治理現(xiàn)場(chǎng)
安徽雷克環(huán)境科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“雷克環(huán)境”)是中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院和中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院技術(shù)合作企業(yè),由北京東方雷克環(huán)?萍加邢薰竞蜕綎|華特磁電科技股份有限公司聯(lián)合投資。公司多年致力于湖泊藍(lán)藻治理和其他富營(yíng)養(yǎng)化水體治理研究,擁有5項(xiàng)發(fā)明專利、10項(xiàng)實(shí)用新型專利和1項(xiàng)外觀設(shè)計(jì)專利,并在2019年成為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。
雷克環(huán)境研發(fā)的藍(lán)藻磁捕技術(shù),通過(guò)磁加載和磁分離,成功實(shí)現(xiàn)藻水在線快速分離和高效打撈,在同類技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到先進(jìn)水平,入選生態(tài)環(huán)境部《2019年國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄(水污染防治領(lǐng)域)》。根據(jù)藍(lán)藻磁捕技術(shù)開(kāi)發(fā)的藍(lán)藻磁捕船機(jī)動(dòng)靈活、處理量大、能耗較低等特點(diǎn),已廣泛用于巢湖、太湖、滇池等湖泊藍(lán)藻治理和城鎮(zhèn)景觀水體、飲用水水源地藻華防控和處置。
底泥洗脫暨生態(tài)恢復(fù)技術(shù)是富營(yíng)養(yǎng)化水體污染治理和生態(tài)恢復(fù)的重要基礎(chǔ)性技術(shù),可在較短時(shí)間內(nèi)快速清除底泥有機(jī)質(zhì)和水體懸浮物,消除底泥上泛和水體黑臭,提高水體透明度和光照強(qiáng)度,為沉水植物的萌發(fā)、生長(zhǎng)和水生態(tài)系統(tǒng)的重建創(chuàng)造良好的水體生境。
■ 引子
“和實(shí)生物,同則不繼”。
——西周伯陽(yáng)父
“道生一,一生二,二生三,三生萬(wàn)物。萬(wàn)物負(fù)陰而抱陽(yáng),沖氣以為和”。
——老子《道德經(jīng)》
著名哲學(xué)家馮友蘭先生釋曰:宇宙原始,混沌未分,輕清之氣上浮為天,重濁之氣下沉為地。天地陰陽(yáng)二氣互為交沖,在幻化、運(yùn)動(dòng)中臻于調(diào)和,世間萬(wàn)物便滋生、成長(zhǎng)。
■ 涼水河的啟示
2018年10月16日,水利部科技推廣中心主辦的“基于底泥洗脫的水體內(nèi)源污染治理暨生態(tài)恢復(fù)技術(shù)交流會(huì)”(以下簡(jiǎn)稱“技術(shù)交流會(huì)”)在北京成功舉辦。來(lái)自全國(guó)各地近300名與會(huì)代表到?jīng)鏊舆M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察,水面碧波蕩漾、水草豐茂、魚(yú)翔淺底,贏得了大家的一致肯定和好評(píng)。
涼水河發(fā)源于北京市石景山區(qū),流經(jīng)豐臺(tái)、大興、通州匯入北運(yùn)河,全長(zhǎng)約68.4公里,流域面積約629.7平方公里,流域人口達(dá)450萬(wàn)人,曾是北京南城區(qū)最大的污水排放地。隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展和城市規(guī)模的擴(kuò)張,河流污染負(fù)荷不斷加劇,治理前涼水河多年來(lái)一直是劣Ⅴ類水質(zhì),每年夏季底泥上泛、異味刺鼻,被市民稱為“臭水河”。
“涼水河的巨變得益于內(nèi)源治理和外源治理的協(xié)同實(shí)施。近幾年來(lái),涼水河新建污水管線50.5公里,改造雨污合流管線31.3公里,治理規(guī)模以上排污口86個(gè),新建完善污水處理配套設(shè)施54處,特別是污水處理廠增量擴(kuò)容和提標(biāo)改造,為涼水河污染治理和生態(tài)恢復(fù)創(chuàng)造了良好的外部條件。”時(shí)任北京市涼水河管理處總工程師李延在會(huì)上介紹,“在加強(qiáng)控源截污的同時(shí),一改過(guò)去年年清淤的傳統(tǒng)辦法,勇于創(chuàng)新、積極引進(jìn)底泥洗脫暨生態(tài)恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行內(nèi)源治理,在較短時(shí)間內(nèi)消除黑臭并成功實(shí)現(xiàn)生態(tài)轉(zhuǎn)型。”
2017年至2019年,雷克環(huán)境對(duì)南四環(huán)以下舊宮段和亦莊段12公里河道實(shí)施底泥洗脫暨生態(tài)恢復(fù)技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)是富營(yíng)養(yǎng)化水體污染治理和生態(tài)恢復(fù)的重要基礎(chǔ)性技術(shù)。治理后,河道底泥有機(jī)質(zhì)去除率均達(dá)到90%以上,水體透明度大幅提高,金魚(yú)藻、輪葉黑藻、眼子菜等原生沉水植物大面積恢復(fù)性生長(zhǎng),局部河道沉水植被覆蓋率達(dá)到50%以上,魚(yú)蝦等浮游動(dòng)物生物量明顯增多,吸引著沿岸居民臨河垂釣。涼水河治理項(xiàng)目在2018年榮獲北京市水利學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng),后入選《2019年重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)及示范工程名錄》,成為北京市乃至全國(guó)的標(biāo)桿和示范。
雷克環(huán)境北京公司總經(jīng)理董邦敏為涼水河治理項(xiàng)目付出大量心血和辛勤努力,他深有感觸地介紹道:涼水河本底污染嚴(yán)重,工程挑戰(zhàn)性大,一些朋友勸我們慎重行事,最好不碰這個(gè)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)詳細(xì)調(diào)查和認(rèn)真研究,公司決定啃下這塊硬骨頭。
雷克環(huán)境專家團(tuán)隊(duì)和工程技術(shù)人員在走河排查、摸清情況的基礎(chǔ)上,有的放矢,精準(zhǔn)施策,并采取靈活機(jī)動(dòng)的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù):一是針對(duì)底泥有機(jī)質(zhì)下游高于上游的分布特點(diǎn),研究確定自上而下、分段實(shí)施、穩(wěn)步推進(jìn)的策略,治理一段、鞏固一段;二是針對(duì)北京雨季集中在“七下八上”的氣候特點(diǎn),及時(shí)調(diào)整作業(yè)布局,將原先確定洗脫兩遍的方案調(diào)整為雨季之前洗脫兩遍、雨季之后再洗脫一遍,及時(shí)清除雨季地表徑流特別是初期雨水匯入的大量污染,為次年春季植物生長(zhǎng)創(chuàng)造條件;三是注重加強(qiáng)治理河段的后期運(yùn)維,及時(shí)清除雨季匯入河床的大量污染物質(zhì),攔截、打撈支流和干流重點(diǎn)斷面漂浮物和懸浮物,及時(shí)收割生長(zhǎng)旺盛的沉水植物,避免因沉水植物凋亡腐爛導(dǎo)致污染物質(zhì)回流,確保河床不淤積、水質(zhì)不反彈。
“涼水河治理的最大亮點(diǎn)就是生態(tài)恢復(fù)。”一位居民由衷地稱贊,“過(guò)去污水橫流、臭氣熏天,現(xiàn)在清澈見(jiàn)底、水草搖曳,生機(jī)勃勃,多年未見(jiàn)的白鷺、天鵝又回來(lái)落腳、嬉水,我們推開(kāi)窗子就能賞景兒。”
■ 水與水環(huán)境
“治水不等于治河、治湖。水環(huán)境治理不僅要控源截污,實(shí)現(xiàn)清水入河、清水入湖,還要十分重視改善水體生境、促進(jìn)生態(tài)恢復(fù)”。著名水環(huán)境專家劉永定研究員針對(duì)重治水輕生態(tài)的片面做法進(jìn)行了批評(píng)。
黨的十九大明確提出,到2020年,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善,生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平同全面建成小康社會(huì)相適應(yīng);到2035年,生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn),美麗中國(guó)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn);到21世紀(jì)中葉,把我國(guó)建成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)。
“水環(huán)境治理是十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須統(tǒng)籌處理好控源截污和內(nèi)源治理、消除黑臭與生態(tài)恢復(fù)、治理水污染和改善水環(huán)境三個(gè)關(guān)系。”中國(guó)供水排水協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、住建部黑臭水體治理專家委員會(huì)主任委員章林偉從宏觀角度進(jìn)行了精辟闡述,“消除黑臭是水環(huán)境治理階段性目標(biāo),是水環(huán)境治理最基本的要求,水環(huán)境治理最終目標(biāo)是促進(jìn)水體生態(tài)轉(zhuǎn)型、全面恢復(fù)水體生態(tài)”。
“導(dǎo)致重治水輕生態(tài)、重外源輕內(nèi)源的直接原因是重設(shè)計(jì)輕咨詢。”中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院生態(tài)市政院院長(zhǎng)王家卓長(zhǎng)期從事海綿城市、黑臭水體和城市綜合管廊方案設(shè)計(jì)和技術(shù)咨詢工作,有著扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),談及水環(huán)境治理感觸頗深,“設(shè)計(jì)單位大多擅長(zhǎng)市政設(shè)計(jì),對(duì)截污納管、污水處理和提標(biāo)改造輕車熟路,對(duì)水環(huán)境水生態(tài)知之甚少。地方政府應(yīng)當(dāng)注意改變重設(shè)計(jì)輕咨詢的工作套路,注意加強(qiáng)技術(shù)咨詢,聘請(qǐng)包括市政工程、水利工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、資源管理、生物生態(tài)等方面專家咨詢團(tuán)隊(duì),充分論證,精準(zhǔn)施策,有的放矢地確定工程方案,真正做到以技術(shù)咨詢來(lái)統(tǒng)領(lǐng)水環(huán)境治理的各個(gè)環(huán)節(jié),以最小的投入達(dá)到最大的效果,真正把有限的資金用到刀刃上”。
■ 給污染的河流洗洗澡
“給污染的河流洗洗澡”,這是中國(guó)工程院院士王浩在技術(shù)交流會(huì)上對(duì)底泥洗脫技術(shù)的形象比喻。
底泥洗脫暨生態(tài)恢復(fù)技術(shù)是中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院余增亮研究員率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)潛心研究的新理念、新技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)的基本原理是通過(guò)物理擾動(dòng)在泥—水界面產(chǎn)生湍流,使膠體沉積物在湍流作用下翻滾、碰撞、摩擦,真密度大的顆粒沉降、原位覆蓋,粒徑和比重較小的顆粒狀污染物隨水泵出,經(jīng)絮凝沉淀后外運(yùn),絮凝分離后的清水回流水體,不斷提高水體透明度,并著力構(gòu)建穩(wěn)定的泥-水界面,滿足沉水植物生長(zhǎng)的光照要求和基質(zhì)條件,促進(jìn)富營(yíng)養(yǎng)化藻型水體向清水穩(wěn)態(tài)草型水體轉(zhuǎn)換。這項(xiàng)技術(shù)在安徽池州百荷公園、北戴河國(guó)家濕地公園、上海進(jìn)博會(huì)場(chǎng)館小淶港、青島膠州市桃源河、廣東東莞長(zhǎng)青渠和人民涌、昆明市廣普大溝等諸多項(xiàng)目中成功應(yīng)用,均在較短時(shí)間內(nèi)取得顯著成效。
余增亮是中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院資深研究員,也是國(guó)際公認(rèn)的離子束生物工程學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人,他的學(xué)術(shù)專著《離子束生物技術(shù)引論》被國(guó)際權(quán)威科技書(shū)籍出版社Springer評(píng)審認(rèn)定為經(jīng)典著作,并譯成英文作為教科書(shū)在美國(guó)出版發(fā)行。2003年,他在安徽省政府倡議、支持下,率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始進(jìn)行巢湖富營(yíng)養(yǎng)化治理研究,先后發(fā)明“控失化肥”“藍(lán)藻磁捕”“底泥洗脫”三項(xiàng)技術(shù),形成面源污染控制、內(nèi)源污染削減和藍(lán)藻高效打撈的技術(shù)體系,發(fā)揮了顯著的社會(huì)效益和生態(tài)效益。
“底泥洗脫技術(shù)原理新穎、針對(duì)性強(qiáng),是水體內(nèi)源污染治理的重大技術(shù)創(chuàng)新。”中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究院范成新長(zhǎng)期從事沉積物、水界面污染防治研究,他結(jié)合內(nèi)源污染分布特點(diǎn)和釋放規(guī)律進(jìn)行了分析,“水體沉積物一般分為懸浮層、流體層和壓密層,內(nèi)源污染主要分布在懸浮層和流體層,而經(jīng)常處于懸浮狀態(tài)的膠粘狀有機(jī)污染云團(tuán)是內(nèi)源污染的主要組成部分,其比重略大于水,風(fēng)浪靜止時(shí)沉降在底泥表層,稍有擾動(dòng)就會(huì)上浮,嚴(yán)重影響水體透明度。特別是夏季,在一定溫度和其他因素作用下,懸浮物總體呈上浮態(tài)勢(shì),且上層懸浮物有機(jī)質(zhì)含量明顯高于下層,清淤疏浚難以去除。”
有研究表明,有機(jī)污染物匯入水體,在需氧和兼性微生物作用下發(fā)生氧化反應(yīng)不斷消耗水體溶解氧,當(dāng)溶解氧過(guò)低或全部耗盡時(shí),有機(jī)物將在厭氧微生物作用下發(fā)酵、分解,產(chǎn)生甲烷、氨氣、硫醇、硫化氫等氣體,混雜在一起散發(fā)出難聞的氣味;鐵、錳等重金屬穿過(guò)厭氧區(qū)發(fā)生不完全還原反應(yīng)產(chǎn)生二價(jià)鐵、二價(jià)錳,與硫化氫結(jié)合生成硫化鐵、硫化錳等,致使水體黑臭。所以,水體有機(jī)質(zhì)含量和水體耗氧、復(fù)氧速率對(duì)水質(zhì)起著決定性作用。
“在水體沉積物中,有機(jī)質(zhì)很少以游離方式存在,多以膠膜形式包被在礦質(zhì)土粒外層,形成結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體。”余增亮團(tuán)隊(duì)的馮慧云研究員介紹,“在真密度相近的情況下,沉降速率與粒徑有關(guān)。”試驗(yàn)表明,10μm的礦質(zhì)顆粒在上覆水中沉降20cm的距離需要87min,20μm的顆粒沉降需要21min,50μm、60μm的顆粒沉降同樣的距離則只需要3.5min和2.4min。物理分選后大量有機(jī)顆粒隨水泵出并絮凝分離,泥水界面被一層粗顆粒泥沙原位覆蓋,底泥物理性狀和水體透明度就會(huì)逐漸得以改善。
■ 《四千年農(nóng)夫》與東方智慧
《四千年農(nóng)夫》是美國(guó)著名土壤物理學(xué)家富蘭克林·H·金20世紀(jì)初遠(yuǎn)涉重洋考察中國(guó)、日本和朝鮮農(nóng)耕體系的所見(jiàn)所感。當(dāng)時(shí),是美國(guó)化學(xué)農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展的時(shí)代,土地的過(guò)度開(kāi)發(fā)造成養(yǎng)分流失和土壤退化,嚴(yán)重影響美國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。“東方的土地已經(jīng)耕種了四千年,他們是如何維持土地的生產(chǎn)能力?”帶著這個(gè)疑問(wèn),富蘭克林·H·金開(kāi)啟了他的“東方之行”。
他在書(shū)中寫(xiě)道:“東方民族保存下了全部廢物,無(wú)論來(lái)自農(nóng)村和城市,還是其他被我們忽略的地方,收集有機(jī)肥料應(yīng)用于自己的土地被視為神圣的農(nóng)業(yè)活動(dòng)”,“他們實(shí)行的最偉大的農(nóng)業(yè)措施之一就是利用人類的糞便,將其用于保持土壤肥力以及提高農(nóng)作物產(chǎn)量”,“生物體的排泄物、燃料燃燒之后的灰燼以及破損的布料都回到田里”,“水塘周邊的土地平坦,壟與壟之間有淺水溝,溝的一端與水塘邊緣相接”,“多余的地表水排入這些水塘,帶來(lái)的懸浮物沉積為泥漿后將回到田里變成肥料”,“在昆山,第一次近距離觀察了將運(yùn)河中的淤泥用作肥料的具體施行方法”。
在詳細(xì)考察了中國(guó)、日本和朝鮮的耕作方式后,富蘭克林·H·金感慨地說(shuō),歐美國(guó)家使用化肥明顯是不可持續(xù)的,但是由于這樣的進(jìn)口活動(dòng)存在,使得經(jīng)過(guò)現(xiàn)代污水處理系統(tǒng)和其他錯(cuò)誤做法導(dǎo)致的浪費(fèi)有機(jī)肥料的行為變得可以容忍,在這一代毫無(wú)節(jié)制的人手里,把土壤的肥力掃進(jìn)了大海。這種肥力是無(wú)數(shù)世紀(jì)的生命才積累起來(lái)的,也是所有生命賴以生存的基礎(chǔ)。
富蘭克林·H·金揭示的一百年前美國(guó)農(nóng)業(yè)退化和生態(tài)環(huán)境污染的事實(shí),今天卻在國(guó)內(nèi)重演。“中國(guó)農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為污染水體的最大污染源,加上工業(yè)排放和城鎮(zhèn)生活污染排放,江河、湖泊不堪重負(fù),大量有機(jī)質(zhì)和生命活動(dòng)必需的礦質(zhì)元素沉積在河流和湖泊底部,導(dǎo)致水體混濁、沉水植物消亡,阻斷了生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)”。中科院院士、著名生態(tài)學(xué)家方精云一語(yǔ)道破。
生態(tài)系統(tǒng)由非生物環(huán)境和生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者四部分組成,能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的兩大基本功能。生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者是貯存能量、傳遞能量、釋放能量的子系統(tǒng),是生物與環(huán)境之間、生物與生物之間和諧共生、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果,F(xiàn)如今,《四千年農(nóng)夫》所展現(xiàn)的一幅資源循環(huán)利用的耕作畫(huà)面已經(jīng)蕩然無(wú)存,但從自然生態(tài)系統(tǒng)中尋找這種相對(duì)穩(wěn)定、永續(xù)存在的生態(tài)機(jī)制,促進(jìn)人類科學(xué)管理好人類唯一賴以生存的生命支持系統(tǒng),是人類偉大的歷史使命。
■ 喚醒“沉睡”的生命
在水體生態(tài)系統(tǒng)中,沉水植物是最重要的初級(jí)生產(chǎn)者。沉水植物通過(guò)光合作用將水和二氧化碳合成為碳水化合物,并進(jìn)一步合成脂肪和蛋白質(zhì),是水體生態(tài)系統(tǒng)能量輸入最重要的來(lái)源;沉水植物通過(guò)吸收固定氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素、吸附水體中大量生物性和非生物性懸浮物質(zhì),以提高水體透明度、增加水體溶解氧、延續(xù)水體食物鏈,是凈化水質(zhì)和構(gòu)建水體健康生態(tài)系統(tǒng)最重要的載體;沉水植物分泌出的化感物質(zhì)可以破壞藻類生理代謝功能,是藻類天然的“克星”;沉水植物在水和沉積物界面上占據(jù)著重要的生態(tài)位,為浮游生物和水生動(dòng)物提供食物來(lái)源和棲息場(chǎng)所,是水體生態(tài)系統(tǒng)的基石。
“改善水體生境,促進(jìn)沉水植物的萌發(fā)、生長(zhǎng)和種群擴(kuò)張,是實(shí)現(xiàn)水體生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的根本途徑。”中國(guó)環(huán)科院原副院長(zhǎng)鄭丙輝深有感慨地說(shuō),“底泥洗脫暨生態(tài)恢復(fù)技術(shù)觸及水環(huán)境領(lǐng)域科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化管理體系的一個(gè)短板,應(yīng)當(dāng)引起高度重視,切實(shí)組織好機(jī)理研究和工程實(shí)驗(yàn),抓緊制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范,為水環(huán)境治理提供技術(shù)支撐。”
水體生境是水體生態(tài)系統(tǒng)的非生物環(huán)境,是水生生物個(gè)體、種群和群落賴以生存的環(huán)境空間,包括對(duì)水生生物生存起重要作用的各種生態(tài)因子。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于沉水植物和水環(huán)境關(guān)系的研究,主要集中在沉水植物對(duì)水體作用的影響以及光照強(qiáng)度和上覆水透明度、溫度、營(yíng)養(yǎng)鹽等對(duì)沉水植物生長(zhǎng)的影響,而水體底泥對(duì)沉水植物萌發(fā)、伸扎、生長(zhǎng)的研究還很不充分。業(yè)界一致認(rèn)為,光照、上覆水和底質(zhì)是影響沉水植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子,而水體底泥對(duì)沉水植物根系固著和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收至關(guān)重要。
“底泥洗脫可以全面改善光照、上覆水和底質(zhì)等影響水體生境的關(guān)鍵因子,是水環(huán)境治理的重要基礎(chǔ)性技術(shù)。”雷克環(huán)境副總經(jīng)理孫進(jìn)結(jié)合工程案例詳細(xì)介紹了底泥洗脫技術(shù)的三大功能:
一是有利于提高水體透明度和光照強(qiáng)度。光照強(qiáng)度是指單位面積上所接受可見(jiàn)光的能量,是沉水植物生長(zhǎng)的限制因子。植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)質(zhì)與呼吸作用消耗的物質(zhì)相平衡,此時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。植物處于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),有機(jī)物的形成和消耗相等,不能累積干物質(zhì),只有水下光強(qiáng)高于光補(bǔ)償強(qiáng)度,光合速率才會(huì)優(yōu)于呼吸作用強(qiáng)度,植物體才能逐漸積累有機(jī)物質(zhì),才能不斷生長(zhǎng)和發(fā)育。在富營(yíng)養(yǎng)化水體中,由于水-氣界面的密度差造成光照強(qiáng)度的損失,光能在水體傳遞過(guò)程中首先因水深因素的影響逐漸減弱,再加上水體懸浮顆粒物和藻類的折射與反射,沉水植物所需的光照條件嚴(yán)重不足,成為沉水植物健康成長(zhǎng)的制約因素。底泥洗脫可以快速、精準(zhǔn)地削減底泥有機(jī)質(zhì),去除水體懸浮物,有效提高水體透明度。
二是改善和優(yōu)化底泥的物理性狀。在污染環(huán)境中,由于有機(jī)污染物的沉降和積淀,底質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生負(fù)向漸變。深層底泥質(zhì)地黏重,結(jié)構(gòu)致密,通透性差;表層底泥界面混沌,基本呈流體、半流體不穩(wěn)定狀態(tài)。底泥洗脫將大量有機(jī)細(xì)顆粒分離后,粒徑較大的礦物顆粒比重增加,泥-水界面漸趨穩(wěn)定,綜合環(huán)境得到全面改善。
三是促進(jìn)沉水植物的萌發(fā)、生長(zhǎng)。底泥洗脫把沉積物覆蓋掩埋的種子重置于底泥表層,十分有利于種子萌發(fā)和芽體復(fù)蘇。應(yīng)用實(shí)踐證明,洗脫后苦草種子和芽體萌發(fā)率達(dá)到45.36%,比洗脫前提高5.5倍,效果十分明顯。
“喚醒沉睡的生命,促進(jìn)水體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán),增強(qiáng)水體生態(tài)自組織和自我凈化功能,從而實(shí)現(xiàn)以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)力的水體生態(tài)系統(tǒng)功能整體修復(fù),這是水環(huán)境治理的初心和目標(biāo)。”中國(guó)環(huán)科院儲(chǔ)昭升研究員從生命科學(xué)的角度闡述了生態(tài)恢復(fù)的要義,生態(tài)意味著生命,我們必須緊緊抓住水生態(tài)系統(tǒng)的生命線,對(duì)阻礙和損害生命體復(fù)蘇、發(fā)育的不利因素進(jìn)行積極調(diào)控,修復(fù)、重建以沉水植物健康生長(zhǎng)為首要目標(biāo)的水體生命支持系統(tǒng),促進(jìn)水體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán),逐漸增強(qiáng)水體自修復(fù)、自平衡能力。
■ 結(jié)語(yǔ)
大道至簡(jiǎn):萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)。
水環(huán)境治理的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)水體生態(tài)轉(zhuǎn)型,生態(tài)轉(zhuǎn)型最重要的標(biāo)志是恢復(fù)沉水植被,恢復(fù)沉水植被最基本的要求是改善水體生境,改善水體生境最關(guān)鍵的措施是泥水共治、提高水體透明度。
物競(jìng)天擇,適者生存。尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然,讓世界每個(gè)角落都布滿生命的光輝。