水芹菜治理水体污染的经济效益研究

谢柳 蔡立梅 何明皇 徐紫霞 刘红娟

[摘要]随着水体污染问题日益严重，应用水生植物净化水体的技术日益成熟。水芹菜作为植物治污的重要力量，其经济效益也不容忽视。重点从治污成本、市场价值、可持续性等方面对利用水芹菜治理水体污染的同时带来的经济效益展开研究，并对该技术的应用与推广进行了展望。

[关键词]水芹菜;富营养化;治污;经济效益

[中图分类号]X524[文献标识码]A

1 引言

2016年，据全国118个重要湖泊监测评价结果，总体水质为I-III类的比例为23.7%，IV-V类的比例为58.5%，劣V类的比例是17.8%，其中富营养湖泊个数占全部检测结果的87.6%，湖泊水质总体状况并不乐观，富营养问题尤为严重。近年来，具有低成本、高效益、绿色环保、操作简易等特点的植物治污的方式越来越被专家、企业、民众所青睐。大量研究表明，水生植物对水体中的氮磷等营养盐具有显著的富集、转移效果，可用于治理水体的富营养化。但是，这些研究多著重于水生植物对水体净化效果的研究，而对其经济效益方面的报道却很少，尤其是对作为经济水生作物的水芹菜的报道。水芹菜根系发达，有着较强的治污能力，此外还具有生长期长、环境适应性强、可入药与可食用的优势[2]。基于此，本研究从水芹菜修复受污染水体出发，对其产生的经济效益展开进一步研究，以期推广水芹治污这一环境友好型治污技术，为我国绿色经济的建设做贡献。

2 水芹菜及其治污效果

水芹菜是多年生的水生草本经济作物，具有极高的入药价值与经济价值，在世界范围内广受欢迎。其根系发达、适应能力强，在富营养化水的降解和光合作用的过程中能够有效改善水质。水芹菜对水体的净化主要通过富集、吸收与转移来完成。生长于水面的水芹菜，其根系密集，形成了一个天然的生物滤网，降低了水流速度，利于悬浮物沉积，为微生物提供了附着基质与栖息之所，也扩大了水芹菜的根系对凝集的菌胶团的吸附面积，促进了其物理过滤的功能。同时，水芹菜的自身成长需要各类营养物质来支撑，因而其也会一定量地吸收水体与沉积物中的氮磷等营养盐。由于水芹菜可以进行多茬收割，吸附于水芹菜内的营养物质可通过茎叶收割而在一年内被多次带走，从而增强对水体的修复效果（见图 1）。

关于水芹菜对总氮和总磷去除率的报道已经有了很多，本文在前人的实验数据[5-11]基础上摘取其中水芹菜对水体中TN、TP的去除率，进行了汇总。共收集到7个数据組，所收集的数据均是采用浮床种植实验，使用国家标准水质分析得到的（见表 1）。

在整理所收集到的数据时，将每个项目参数X（TN、TP）的期望值Ex，然后求出X2的期望值，从而得出去除率的方差Dx（Dx=E（X2）-E（X））。可见数据的方差足够小，说明该数据较集中。得到结论：水芹菜对水体TN、TP的去除率可用本次研究数据的期望值代替，即TN的去除率为66.04%，TP的去除率为67.62%。从而得到，虽然水芹菜在不同的水环境下对富营养物质的去除率与富集率不同，但总体上对富营养化水体都具有较为明显的净化效果，有利于污染水体的恢复。

3 运用水芹浮床治理水体污染的成本分析

成本是指为了达到某一目的所要付出的经济价值。《中华人民共和国环境保护税法》于2016年12月25日通过，意味着养殖业的大部分企业排污压力增大，污水处理成本增加。而对水体的污染防治技术通常可分为两种：第一种，安装成本高，但运行成本与折旧率低;第二种，安装成本低，但运行成本与折旧率高。然而由于受资金的约束，许多企业及地区最终选择第二种污染防治技术，在长时期里反而付出更大的总成本。运用水芹浮床治理水体污染则可以解决这样的困境。水芹菜在一年内可多茬收割，水芹浮床也可反复使用，其水体修复能力也不可被低估，从而使这一治污模式在一定程度上具有安装成本低且运行成本与折旧率同样低的特点。其较低的成本优势，对治污与发展具有协调作用，有助于企业实现寻找到环境成本优而环境治理效果好的最佳平衡点。

3.1安装成本

水芹治污这一模式的实现是通过将特别制作的水芹浮床放置于受污染的水面上，利用水芹菜根系对富营养物质的吸收与富集来实现水体的净化，并达到抑制藻类生长、为生物创造栖息空间和美化景观等效果。其安装成本包括水芹菜的种苗成本，浮床制作材料成本以及相应的人工成本。而这些成本与物理治污和化学治污所需要的成本相比，具有显著的经济性。

就植物主体水芹菜来说，水芹菜对治污环境要求不高，环境适应能力强，在水深30cm以上即可正常生长。池塘、湖面、山沟、水渠、河流、石块密布的河滩等地在受到污染后都可以利用水芹浮床来进行治理，尤其是污染区域破碎不集中的水域。由于水芹浮床便于分割拼装，因而还可以被用于针对散点治污。其在原水域治污即可，不需额外占用土地，价格低廉。综合来说，相比于传统治污方式，水芹浮床治理水体污染安装成本低且安装便捷。

3.2运行成本

由于水芹菜作为经济作物，其本身就具有极高的经济价值，又因其治污操作简易，在实行利用水芹菜治理水体污染这一项目时可以选择与当地农民合作。这样，既解决了政府与中小型养殖企业需要净化水质的问题，又为闲置劳动力创造了就业机会，为农民增加了新的经济来源。为了获得最大的经济收益，农民愿意自觉打理、维护水芹浮床，从而省去了水芹浮床在运行时政府或企业需要支付的人工成本，且具有造血功能。

4 水芹菜的市场价值

4.1 产量及售价

水芹菜怕热喜凉，需要密植，在长江流域生长可四季常青。如果按照安徽多茬收割的技术来进行收割，667m2水芹可以收割6次，总产量达到1万kg以上，经济效益显著。

以安徽安庆山泉蔬菜研究所为例，据徐善新所长介绍，该实验基地种植的四季水芹每667m2产量一年大概有1～1.5万kg，收5～6茬，全年平均价格至少1元/kg。春天价格较高，每茬产量最高是9000kg。夏天由于天气炎热，产量相对较少，每茬收获2000kg，但夏天价格高，平均2元/kg，销量好。

由于富营养化水体与养殖沼液中均含有大量的适合水芹菜生长的营养物质，用于治污的水芹反而比一般的水芹长势要好，产量更大。水芹菜是在水面种植，水涨菜高，种植水芹菜并不需要担心洪水的突发影响其产量，反而在多洪涝灾害的长江流域占一份独特的优势。

4.2食用性

《吕氏春秋·本位》载：“菜之美者有云梦之芹”。其风姿绰约、色味俱佳，是菜中上品。水芹菜的嫩茎及叶柄质鲜嫩，清香爽口，可生拌或炒食，富含多种维生素和无机盐类，是“三高”人群首选。生长于富营养化水体的水芹菜不依赖化学农药生长，水中的营养物质便可作为水芹成长的有机肥，此外，在正常情况下水体中的污染物积存量要比土壤中的轻微许多，水域环境相对于作物来说更为健康安全。水芹菜主要是利用其根系吸附、吸收水体中的氨、氮、磷等有机污染物质，其根系长可达到20～30cm，净化效果为茎叶的4～7倍。而我们食用水芹时一般为去根食用，也就是说水芹菜在治污过程中所吸收的大部分富营养物质在食用前便已被去除。水体中的重金属含量密度相对较低，大大增强了水芹菜食用的安全度，经重金属检测分析，在处理富营养水体后，水芹菜茎叶部分的Cu、Cd、Pb和Zn含量均处于可食用范围内。治污不用药，种菜不施肥，这种互赢模式大大增强了水芹治污的可持续性，这种生产与应用的可持续性利于推动我国绿色经济的发展。

5 水芹治污这一模式的社会效益及其它效益分析

水芹治污，变废为宝。废物是放错地方的宝物，水体富营养化从环境角度上来看既破坏了生态环境又影响了环境美观，还威胁到了人体健康。但换个角度来看，富营养物质也是农作物生长所需要的有益物质。水芹治污，改变了传统的富营养水体的治理模式，提高了农民、企业主动治理水体富营养化的积极性，利于实现实践治理的可持续性。

水芹治污，促进就业，构建和谐社会。随着时间推移，我国老龄化问题日益严重，尤其是应对农村人口的老龄化。水芹治污操作简易，不需犁田，不用拔草。由于是在自然水面收割，农民只需要在河塘等水域边将水芹归拢好，再捞上岸割取，割取完后将浮床重新置于水面以循环使用，或在水面驾一叶小舟用镰刀收割水芹，轻巧方便。运用这样的收割方法，即便是老弱妇孺也不会感到过于吃力，这样既能为潜在的农村劳动力提供就业机会，还能让体弱的老人也有机会为我国的绿色经济发展献出一份力量，为他们提供一份稳定安心的收入来源，减轻我国养老压力，促进社会和谐稳定。

总的来说，利用水芹菜治污这一模式不仅在宏观上协调了经济，生态与政治之间的关系，也在微观上协调了养殖业与种植业间的关系。同时，这一模式不仅能够促进水芹菜加工业的发展，增加水芹菜的附加值;也能够增加农民收入，减少企业、政府治理改善环境的成本，并由于其劳作负担小而加强了农村对闲置劳动力的吸纳能力，从而减少农民在由于生活压力而被迫向城市转移的心里成本与寻找工作的成本等;除此之外，在农民收入增加后还能提高其消费能力，扩大内需，再进一步地拉动经济发展。

6 展望

利用水生经济作物水芹菜修复水体污染不仅能够有效移除水中福营养物质，还能产生经济价值，其修复成本低、环境破坏小，容易被大众和地方政府接受。但是，这种治污模式的应用与推广还存在着一些问题，需要进一步研究与改善。

水芹菜怕热喜凉，需要注意防晒。水芹菜在冬季有反季节的价格优势，但在炎热的夏季，水芹菜也很容易被晒死，从而造成产量上的大幅度减少。建议在夏季安装一定量的遮阳板或通过水循环的方式给水降温;或者与空心菜进行种植组合，空心菜同样属于多茬水生蔬菜也具有良好的治污效果，尤其是在夏天效果显著，其产量高，价格略低于水芹，具有一定的治污与经济效益并存的效果，因而可以选择冬种水芹，夏种空心菜。

水芹菜的食用人群较少，市场不够开阔。水芹菜味道清香爽口且有平肝降压安神的功效，但水芹菜目前只在江、浙、沪、皖、赣等南方地区有较好的销路，还有许多北方地区没有食用水芹的传统与习惯。建议研究水芹菜的做法，增强其食用性，另外可多宣传其医药价值，广泛打开水芹菜销路。

[参考文献]

[1] 辛在军. 水芹生态浮床净化功能影响因素与生态化学计量研究[D].武汉：华东师范大学，2013.

[2] Chunling Zhang，Wei cao，Yen-Con Hung，Baoming Li. Disinfection effect of slightly acidic electrolyzed water on celery and cilantro[J].Food Control. 2016，4（39）：147-152.

[3] 钟秀明，武雪萍.我国农田污染与农产品质量安全现状、问题及对策[J].中国农业资源与规划，2007（5）：27-32.

[4] 胡绵好，袁菊红，杨肖娥.水生蔬菜对富营养化水体净化及资源化利用[J].湖泊科学，2010，22（3）：416-420.

[5] 李文芬，刘沛芬，颜亨梅，等. 5种浮床植物在水环境恢复治理中的净化差异[J].北京师范大学学报（自然科学版），2012，48（2）：173-176.

[6] 褚梦真，叶佳颖，姚彦彤，等. 三种水生植物对富营养化水体氮磷的去除效果[J].污染防治技术，2017，30（1）：1-5.

[7] 葛皓，杨森，李惠男，等. 三种植物对流动富营养化水体氮、磷去除效應比较[J].福建热作科技，2016，41（3）：11-15.

[8] 黄亮，吴乃成，唐涛，等.水生植物对富营养化水系统中氮、磷的富集与转移[J].中国环境科学.2010，30（S1）：1-6.

[9] 席磊，王永芬，赵芙蓉，等.五种水培蔬菜对鸭场污水净化效果的研究[J].中国家禽.2015，37（4）：27-31.

[10] 杨静美，张磊，刘雯，等.植物生态浮床对水禽养殖污水的净化效果[J].仲恺农业工程学院学报，2016，29（1）：30-33.

[11] David S. Jacks， Christopher M. Meissner， Dennis Novy. Trade booms， trade busts， and trade costs [J].Journal of International Economics，2010，10（8）：185-201.

[12] 徐善新，鲍忠洲.水芹自然水体无土种植技术的应用[J].长江蔬菜，2015（22）：147-148.

[13] 张磊，吴志勇，徐晓云，等.猪场沼液在水芹菜种植中的应用研究——以乐平金园牧业有限公司种养一体化模式为例[J].江西畜牧兽医杂志，2015（3）： 16-19.

[14] 由文辉，刘淑媛，钱晓燕.水生经济植物净化受污染水体研究[J].华东师范大学学报（自然科学版），2000（1）： 99-102.

[15] 林宝.中国农村人口老龄化的趋势、影响与应对[J].西部论坛，2015（2）： 73-81.