北京奥林匹克森林公园“龙形水系”变清了水葫芦:生态入侵者变身治
2015-12-16朱艳
◎朱艳
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?
奥林匹克森林公园龙行水系经过治理,水流清澈,水草茂盛。
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。
奥林匹克森林公园“龙形水系”的水清澈见底
污水处理需要构建“水下森林”
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。
北京爱尔斯环保工程有限责任公司总经理武学军
紫根水葫芦的根长度可达60~70厘米,吸收富营养物质的能力比普通水葫芦强。
爱尔斯公司技术人员在实验室里观测底泥颜色的变化
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。”
龙形水系贴鸟巢而过
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。