焦点提醒：叫醒“沉睡”的生命 雷克情况研发的蓝藻磁捕手艺，经由过程磁加载和磁分手，成功实现藻水在线快速分手和高效打捞，在同类手艺范畴到达进步前辈程度，入选生态情况部《2019年国度进步前辈污染防治手艺目次（水污染防治范畴）》 管理后的凉水河 底泥洗脱机 雷克情况芜湖六郎管理现场 安徽雷克情况科技无限公司（以下简称“雷克情况”）是中科院合肥物资科学研究院和中国情况科学研究院手艺合作企业，由北京东方雷克环保科技无限公司和山东华特磁电科技股分无限公司结合投资。公司多年努力在湖泊蓝藻管理和其他富养分化水体管理研究，具有5项发现专利、10项适用新型专利和1项外不雅设想专利，并在2019年成为国度高新手艺企业。 雷克情况研发的蓝藻磁捕手艺，经由过程磁加载和磁分手，成功实现藻水在线快速分手和高效打捞，在同类手艺范畴到达进步前辈程度，入选生态情况部《2019年国度进步前辈污染防治手艺目次（水污染防治范畴）》。按照蓝藻磁捕手艺开辟的蓝藻磁捕船灵活矫捷、处置量年夜、能耗较低等特点，已普遍用在巢湖、太湖、滇池等湖泊蓝藻管理和城镇景不雅水体、饮用水水源地藻华防控和措置。 底泥洗脱暨生态恢复手艺是富养分化水体污染管理和生态恢复的主要根本性手艺，可在较短时候内快速断根底泥无机质和水体悬浮物，消弭底泥上泛和水体黑臭，提高水体通明度和光照强度，为沉水动物的萌生、发展和水生态系统的重建缔造杰出的水体生境。 ■引子 “和实生物，同则不继”。 ——西周伯阳父 “道生一，平生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气觉得和”。 ——老子《道德经》 闻名哲学家冯友兰师长教师释曰：宇宙原始，浑沌未分，轻清之气上浮为天，重浊之气下沉为地。六合阴阳二气互为交冲，在变幻、活动中臻在和谐，世间万物便滋长、成长。 ■凉水河的启迪 2018年10月16日，水利部科技推行中间主办的“基在底泥洗脱的水体内源污染管理暨生态恢复手艺交换会”（以下简称“手艺交换会”）在北京成功举行。来自全国各地近300名预会代表到凉水河进行现场考查，水面碧波泛动、水草丰茂、鱼翔浅底，博得了大师的分歧必定和洽评。 凉水河起源在北京市石景山区，流经丰台、年夜兴、通州汇入北运河，全长约68.4千米，流域面积约629.7平方千米，流域生齿达450万人，曾是北京南城区最年夜的污水排放地。跟着经济、社会的快速成长和城市范围的扩大，河道污染负荷不竭加重，管理前凉水河多年来一向是劣Ⅴ类水质，每一年夏日底泥上泛、异味刺鼻，被市平易近称为“臭水河”。 “凉水河的剧变得益在内源管理和外源管理的协同实行。近几年来，凉水河新建污水管线50.5千米，革新雨污合流管线31.3千米，管理范围以上排污口86个，新建完美污水处置配套举措措施54处，特殊是污水处置厂增量扩容和提标革新，为凉水河污染管理和生态恢复缔造了杰出的外部前提。”时任北京市凉水河治理处总项目师李延在会上引见，“在增强控源截污的同时，一悔改客岁年清淤的保守法子，勇在立异、积极引进底泥洗脱暨生态恢复手艺进行内源管理，在较短时候内消弭黑臭并成功实现生态转型。” 2017年至2019年，雷克情况对南四环以下旧宫段和亦庄段12千米河流实行底泥洗脱暨生态恢复手艺，这项手艺是富养分化水体污染管理和生态恢复的主要根本性手艺。管理后，河流底泥无机质去除率均到达90%以上，水体通明度年夜幅提高，金鱼藻、轮叶黑藻、眼子菜等原生沉水动物年夜面积恢复性发展，局部河流沉水植被笼盖率到达50%以上，鱼虾等浮游动物生物量较着增加，吸引着沿岸居平易近临河垂钓。凉水河管理项目在2018年荣获北京市水利学会科学手艺一等奖，后入选《2019年重点情况庇护适用手艺和示范项目名录》，成为北京市甚至全国的标杆和示范。 雷克情况北京公司总司理董邦敏为凉水河管理项目支出年夜量血汗和辛苦尽力，他深有感慨地引见道：凉水河本底污染严峻，项目挑战性年夜，一些伴侣劝我们稳重行事，最好不碰这个项目。颠末具体查询拜访和当真研究，公司决议啃下这块硬骨头。 雷克情况专家团队和项目手艺人员在走河排查、摸清环境的根本上，对症下药，精准施策，并采纳矫捷灵活的计谋战术：一是针对底泥无机质下流高在上游的散布特点，研究肯定自上而下、分段实行、稳步推动的策略，管理一段、巩固一段；二是针对北京旱季集中在“七下八上”的天气特点，实时调剂功课结构，将本来肯定洗脱两遍的方案调剂为旱季之前洗脱两遍、旱季以后再洗脱一遍，实时断根旱季地表径流特殊是早期雨水汇入的年夜量污染，为次年春季动物发展缔造前提；三是重视增强管理河段的后期运维，实时断根旱季汇入河床的年夜量污染物资，阻挡、打捞主流和干流重点断面漂浮物和悬浮物，实时收割发展兴旺的沉水动物，避免因沉水动物凋亡腐臭致使污染物资回流，确保河床不淤积、水质不反弹。 “凉水河管理的最年夜亮点就是生态恢复。”一名居平易近由衷地奖饰，“曩昔污水横流、臭气熏天，此刻清亮见底、水草摇摆，生气勃勃，多年未见的白鹭、天鹅又回来落脚、嬉水，我们推开窗子就可以赏景儿。” ■水与水情况 “治水不等在治河、治湖。水情况管理不但要控源截污，实现清水入河、清水入湖，还要十分正视改良水体生境、增进生态恢复”。闻名水情况专家刘永定研究员针对重治水轻生态的单方面做法进行了攻讦。 党的十九年夜明白提出，到2020年，生态情况质量整体改良，生态情况庇护程度同周全建成小康社会相顺应；到2035年，生态情况底子好转，漂亮中国方针根基实现；到21世纪中叶，把我国建成强盛平易近主文明协调漂亮的社会主义现代化强国。 “水情况管理是十分复杂的系统项目，必需兼顾处置好控源截污和内源管理、消弭黑臭与生态恢复、管理水污染和改良水情况三个关系。”中国供水排水协会副会长、住建部黑臭水体管理专家委员会主任委员章林伟从宏不雅角度进行了精辟论述，“消弭黑臭是水情况管理阶段性方针，是水情况管理最根基的要求，水情况管理终究方针是增进水体生态转型、周全恢复水体生态”。 “致使重治水轻生态、重外源轻内源的间接缘由是重设想轻征询。”中国城市计划设想研究院����APP生态市政院院长王家卓持久处置海绵城市、黑臭水体和城市分析管廊方案设想和手艺征询工作，有着结实的理论根本和丰硕的实践经验，谈和水情况管理感慨颇深，“设想单元年夜多善于市政设想，对截污纳管、污水处置和提标革新驾轻就熟，对水情况水生态知之甚少。处所当局该当留意改变重设想轻征询的工作套路，留意增强手艺征询，礼聘包罗市政项目、水利项目、情况项目、情况科学、资本治理、生物生态等方面专家征询团队，充实论证，精准施策，对症下药地肯定项目方案，真正做到以手艺征询来管辖水情况管理的各个环节，以最小的投入到达最年夜的结果，真正把无限的资金用到美金刃上”。 ■给污染的河道洗洗澡 “给污染的河道洗洗澡”，这是中国项目院院士王浩在手艺交换会上对底泥洗脱手艺的抽象比方。 底泥洗脱暨生态恢复手艺是中科院合肥物资科学研究院余增亮研究员带领团队潜心研究的新理念、新手艺，这项手艺的根基道理是经由过程物理扰动在泥—水界面发生湍流，使胶体堆积物在湍流感化下翻腾、碰撞、磨擦，真密度年夜的颗粒沉降、原位笼盖，粒径和比重较小的颗粒状污染物随水泵出，经絮凝沉淀后外运，絮凝分手后的清水回流水体，不竭提高水体通明度，并出力建立不变的泥-水界面，知足沉水动物发展的光照要乞降基质前提，增进富养分化藻型水体向清水稳态草型水体转换。这项手艺在安徽池州百荷公园、北戴河国度湿地公园、上海进博会场馆小涞港、青岛胶州市桃源河、广东东莞长青渠和人平易近涌、昆明市广普年夜沟等诸多项目中成功利用，均在较短时候内获得显著成效。 余增亮是中科院合肥物资科学研究院资深研究员，也是国际公认的离子束生物项目学的首创者和奠定人，他的学术专著《离子束生物手艺引论》被国际权势巨子科技册本出书社Springer评审认定为典范著作，并译成英文作为教科书在美国出书刊行。2003年，他在安徽省当局倡议、撑持下，带领团队最先进行巢湖富养分化管理研究，前后发现“控掉化肥”“蓝藻磁捕”“底泥洗脱”三项手艺，构成面源污染节制、内源污染削减和蓝藻高效打捞的手艺系统，阐扬了显著的社会效益和生态效益。 “底泥洗脱手艺道理新奇、针对性强，是水体内源污染管理的严重手艺立异。”中国科学院南京地舆与湖泊研究所研究院范成新持久处置堆积物、水界面污染防治研究，他连系内源污染散布特点和释放纪律进行了阐发，“水体堆积物一般分为悬浮层、流体层和压密层，内源污染首要散布在悬浮层和流体层，而常常处在悬浮状况的胶粘状无机污染云团是内源污染的首要构成部门，其比重略年夜在水，风波静止时沉降在底泥表层，稍有扰动就会上浮，严峻影响水体通明度。特殊是夏日，在必然温度和其他身分感化下，悬浮物整体呈上浮态势，且上层悬浮物无机质含量较着高在基层，清淤疏通难以去除。” 有研究注解，无机污染物汇入水体，在需氧和兼性微生物感化下产生氧化反映不竭耗损水体消融氧，当消融氧太低或全数耗尽时，无机物将在厌氧微生物感化下发酵、分化，发生甲烷、氨气、硫醇、硫化氢等气体，稠浊在一路披发出难闻的气息；铁、锰等重金属穿过厌氧区产生不完全还原反映发生二价铁、二价锰，与硫化氢连系生成硫化铁、硫化锰等，导致水体黑臭。所以，水体无机质含量和水体耗氧、复氧速度对水质起着决议性感化。 “在水体堆积物中，无机质很少以游离体例具有，多以胶膜情势包被在矿质土粒外层，构成布局较为不变的无机无机复合体。”余增亮团队的冯慧云研究员引见，“在真密度附近的环境下，沉降速度与粒径相关。”实验注解，10μm的矿质颗粒在上覆水中沉降20cm的距离需要87min，20μm的颗粒沉降需要21min，50μm、60μm的颗粒沉降一样的距离则只需要3.5min和2.4min。物理分选后年夜量无机颗粒随水泵出并絮凝分手，泥水界面被一层粗颗粒泥沙原位笼盖，底泥物理性状和水体通明度就会逐步得以改良。 ■《四千年农民》与东方聪明 《四千年农民》是美国闻名泥土物理学家富兰克林·H·金20世纪初远涉重洋考查中国、日本和朝鲜农耕系统的所见所感。那时，是美国化学农业敏捷成长的时期，地盘的过度开辟形成营养流掉和泥土退化，严峻影响美国农业的可延续成长。“东方的地盘已耕种了四千年，他们是若何保持地盘的出产能力？”带着这个疑问，富兰克林·H·金开启了他的“东方之行”。 他在书中写道：“东方平易近族保留下了全数废料，不管来自农村和城市，仍是其他被我们疏忽的处所，搜集无机肥料利用在本身的地盘被视为崇高的农业勾当”，“他们实施的最伟年夜的农业办法之一就是操纵人类的粪便，将其用在连结泥土肥力和提高农作物产量”，“生物体的分泌物、燃料燃烧以后的灰烬和破损的布料都回到田里”，“水塘周边的地盘平展，垄与垄之间有浅水沟，沟的一端与水塘边沿相接”，“过剩的地表水排入这些水塘，带来的悬浮物堆积为泥浆后将回到田里酿成肥料”，“在昆山，第一次近距离不雅察了将运河中的淤泥用作肥料的具体实施方式”。 在具体考查了中国、日本和朝鲜的耕耘体例后，富兰克林·H·金感伤地说，欧美国度利用化肥较着是不成延续的，可是因为如许的进口勾当具有，使得颠末现代污水处置系统和其他毛病做法致使的华侈无机肥料的行动变得能够容忍，在这一代毫无控制的人手里，把泥土的肥力扫进了年夜海。这类肥力是无数世纪的生命才堆集起来的，也是所有生命赖以保存的根本。 富兰克林·H·金揭露的一百年前美国农业退化和生态情况污染的现实，今天却在国内重演。“中国农业已成为污染水体的最年夜污染源，加上工业排放和城镇糊口污染排放，江河、湖泊不胜重负，年夜量无机质和生命勾当必须的矿质元素堆积在河道和湖泊底部，致使水体混浊、沉水动物灭亡，阻断了生态系统能量活动和物资轮回”。中科院院士、闻名生态学家方精云画龙点睛。 生态系统由非生物情况和出产者、消费者、分化者四部门构成，能量活动和物资轮回是生态系统的两年夜根基功能。出产者、消费者、分化者是储存能量、传送能量、释放能量的子系统，是生物与情况之间、生物与生物之间协调共生、协同进化的成果。现现在，《四千年农民》所揭示的一幅资本轮回操纵的耕耘画面已荡然无存，但从天然生态系统中寻觅这类相对不变、永续具有的生态机制，增进人类科学治理大好人类独一赖以保存的生命撑持系统，是人类伟年夜的汗青任务。 ■叫醒“沉睡”的生命 在水体生态系统中，沉水动物是最主要的低级出产者。沉水动物经由过程光合感化将水和二氧化碳合成为碳水化合物，并进一步合成脂肪和卵白质，是水体生态系统能量输入最主要的来历；沉水动物经由过程接收固定氮磷等养分元素、吸附水体中年夜量生物性和非生物性悬浮物资，以提高水体通明度、增添水体消融氧、延续水体食品链，是净化水质和建立水体健康生态系统最主要的载体；沉水动物排泄出的化感物资能够粉碎藻类心理代谢功能，是藻类自然的“克星”；沉水动物在水和堆积物界面上占有侧重要的生态位，为浮游生物和水活泼物供给食品来历和歇息场合，是水体生态系统的基石。 “改良水体生境，增进沉水动物的萌生、发展和种群扩大，是实现水体生态系统良性轮回的底子路子。”中国环科院原副院长郑丙辉深有感伤地说，“底泥洗脱暨生态恢复手艺触和水情况范畴科学研究、手艺研发和尺度化治理系统的一个短板，该当引发高度正视，切实组织好机理研究和项目尝试，放松制订手艺尺度和设想规范，为水情况管理供给手艺支持。” 水体生境是水体生态系统的非生物情况，是水生生物个别、种群和群落赖以保存的情况空间，包罗对水生生物保存起主要感化的各类生态因子。今朝，国表里学者对沉水动物和水情况关系的研究，首要集中在沉水动物对水体感化的影响和光照强度和上覆水通明度、温度、养分盐等对沉水动物发展的影响，而水体底泥对沉水动物萌生、伸扎、发展的研究还很不充实。业界分歧认为，光照、上覆水和底质是影响沉水动物发展的要害因子，而水体底泥对沉水动物根系固着和养分物资接收相当主要。 “底泥洗脱能够周全改良光照、上覆水和底质等影响水体生境的要害因子，是水情况管理的主要根本性手艺。”雷克情况副总司理孙进连系项目案例具体引见了底泥洗脱手艺的三年夜功能： 一是有益在提高水体通明度和光照强度。光照强度是指单元面积上所接管可见光的能量，是沉水动物发展的限制因子。动物经由过程光合感化制造的无机质与呼吸感化耗损的物资相均衡，此时的光照强度称为光抵偿点。动物处在光抵偿点时，无机物的构成和耗损相等，不克不及积累干物资，只要水下光强高在光抵偿强度，光合速度才会优在呼吸感化强度，动物体才能逐步堆集无机物资，才能不竭发展和发育。在富养分化水体中，因为水-气界面的密度差形成光照强度的丧失，光能在水体传送进程中起首因水深身分的影响逐步削弱，再加上水体悬浮颗粒物和藻类的折射与反射，沉水动物所需的光照前提严峻不足，成为沉水动物健康成长的限制身分。底泥洗脱能够快速、精准地削减底泥无机质，去除水体悬浮物，有用提高水体通明度。 二是改良和优化底泥的物理性状。在污染情况中，因为无机污染物的沉降和积淀，底质布局产生负向渐变。深层底泥质地黏重，布局致密，通透性差；表层底泥界面浑沌，根基呈流体、半流体不不变状况。底泥洗脱将年夜量无机细颗粒分手后，粒径较年夜的矿物颗粒比重增添，泥-水界面渐趋不变，分析情况获得周全改良。 三是增进沉水动物的萌生、发展。底泥洗脱把堆积物笼盖掩埋的种子重置在底泥表层，十分有益在种子萌生和芽体苏醒。利用实践证实，洗脱后苦草种子和芽体萌生率到达45.36%，比洗脱条件高5.5倍，结果十分较着。 “叫醒沉睡的生命，增进水体生态系统的能量活动和物资轮回，加强水体生态自组织和自我净化功能，从而实现以太阳能为驱动力的水体生态系统功能全体修复，这是水情况管理的初心和方针。”中国环科院储昭升研究员从生命科学的角度论述了生态恢复的要义，生态意味着生命，我们必需牢牢捉住水生态系统的生命线，对障碍和侵害生命体苏醒、发育的晦气身分进行积极调控，修复、重建以沉水动物健康发展为重要方针的水体生命撑持系统，增进水体生态系统的能量活动和物资轮回，逐步加强水体自修复、自均衡能力。 ■结语 年夜道至简：万物发展靠太阳。 水情况管理的终究方针是实现水体生态转型，生态转型最主要的标记是恢复沉水植被，恢复沉水植被最根基的要求是改良水体生境，改良水体生境最要害的办法是泥水共治、提高水体通明度。 物竞天择，适者保存。尊敬天然、适应天然、庇护天然，让世界每一个角落都布满生命的辉煌。
叫醒“沉睡”的生命
2020年04月13日作者：吴山来历：中国情况报第7版
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