人工濕地系統：修復河道生態的好幫手

　    近日，有媒體報道，北京部分河流正在遭受污染，地下水也正在遭受污染威脅。

　　北京立水西橋的清河河段，河邊臭氣刺鼻，河道內各種生活垃圾隨處可見，甚至這里還能看到動物尸體，河面上還漂浮著楊柳絮。

　　日前，北京大學教授林忠平來到北京周邊考察河道污染情況，并就如何通過人工濕地系統修復河道生態，接受了隨行記者的采訪。

　　模擬地球濕地生態系統

　　“對于河道生態修復下一步要做的工作是什么呢？我想就是模擬地球濕地的生態系統。” 林忠平說。

　　人工濕地系統的基本特點是充分利用太陽的光能，利用綠色生命的光合作用去捕獲太陽能來凈化水體。那么綠色植物真有那么大的本事嗎？

　　“人工濕地（artifical wetland）是在陽光照耀下應用水生植物微生物共生的生態系統促進污物降解，并轉化為植物生長的營養成分。污水可以隨時進入這個生態系統。在其下游排出的是不同程度凈化的水。還可依據需要，建立多層次的選用不同植物的水體凈化系統，獲得凈化與資源化的最佳效益。大面積的人工綠色濕地系統還可容納魚蝦、昆蟲、鳥類……形成生物多樣化的環境和景觀美好綠色氧吧。” 林忠平說。

　　林忠平認為，綠色生命之初就是因為能夠高效利用太陽能制造氧氣、制造多種多樣的營養品,才使得地球生命繁衍起來，如今面對環境污染的許多問題，還得依靠綠色植物來修復污染的環境。

　　有人說植物生長慢，可以做化學修復。“我想，不是所有的事情都可以圖快的，一種藥劑倒下去，見效雖快，但是要看能否長久和穩定地解決問題，許多污染事件的發生就是只講快捷所致。”林忠平說。

　　而人工濕地生態還可以用人工筑成水池或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，在其中種植蘆葦、菖蒲一類水生植物，加上睡蓮一類的浮水植物和狐尾藻等沉水植物，也包括做成種植水生植物的浮床增加河流和湖面的景觀，在有嚴重污染的水進入時可適當添加菌劑。在北方冬季還可模擬陽光溫室，其中有控制水流進出的系統，讓水生植物在容器或水池中生長，通常流出來的水適用于廁所沖洗、園林灌溉、道路保潔、城市噴泉等。

　　太陽能水生生物系統適合社區

　　如何在提高工農業發展的同時，又能維護地球生態系統的健康循環？如何將人類的聰明才智用于高端產品的開發，也用于環境改善的新技術的研發與利用？這是林忠平常常思考的問題。

　　一種稱為太陽能水生生物系統（solar aquatic system, SAS）已經在國外某些城鄉污水凈化中得到很好的利用。它模擬濕地系統中水體自然凈化的過程，在光能的驅動之下使廢水流經一系列曝氣的、長著水生植物的水池，得到逐級凈化，水質達到國家一級和二級的標準。池內的植物群落和好氧微生物在協同作用之下，有害成分被降解，固形物被減少，廢水經過這種處理可用于農田和園林綠化的灌溉之用。

　　“這種水處理系統的特點是價格低廉，適合社區和某些產業部門的環境美化和循環用水，提高了廢水循環利用的次數。” 林忠平說。

　　看到一條環城的河流由于富營養化，生長出許多綠藻和藍藻，“我建議可以施加食藻菌，可以在河流上做幾個水生植物的浮床，岸邊種一些挺水的可以賞花的植物，這樣水域的景觀是很美的，水質凈化到一定程度之后魚蝦等動物也能生長，水體里也形成了多樣化的生物世界。”林忠平說。

　　“為了增加水體中好養菌類和魚類的生長，還可以安裝太陽能板，轉化電能來驅動水體流動和添加池塘里的噴水和曝氣的設施。”林忠平說，污水進水時可有個粗的過濾，植物及其所帶的微生物在凈化處理后從上層水流出，底層可能有沉積物，可以定期清理。

　　植物能同其他生物建立協同關系

　　有人說植物真有那么大的作用嗎？

　　“單一的物種未必有那么強大的力量，但是植物會同環境中其他生物建立協同互助的關系。探索植物與微生物的密切關系，不僅關注土壤根際微生物，還著力研究植物皮層之下的內生菌，這些內生菌不僅有助于植物從外界獲得營養成分，還有利于寄主植物去適應急劇變化的環境。” 林忠平說。

　　植物中有一種共生受體激酶基因，它負責調控寄主和共生菌之間的信號交流，不同的植物會選擇自己需要的微生物，不同的微生物同多種植物形成一定的生態群體，這樣它們在降解或富集污物過程中就有了巨大的潛力。

　　“有人看不起野草，其實就是這些卑微的生命在悄悄地做著凈化水體，修復大地的工作，在陽光下大樹和小草都在靜靜地為大氣制造氧氣。” 林忠平說。

　　如今，塑料垃圾越來越多，多年來人類發現土壤里有降解塑料的細菌，塑料分解之后生成的有毒成分BCP也有賴微生物去分解。而腐植酸是土壤肥力的重要成分，在做菌肥生產的時候就要關注腐植酸形成過程中微生物的作用，也要關注土壤污染中的生物修復。

　　“地球的空間是有限的，許多人關注的是修路、蓋樓房，用越來越多的洋灰水泥覆蓋地面。我希望建設者們多給綠色生物留點生存的空間，生態環境的保護是不可疏忽的。”林忠平說，近年的研究表明可以選育去污能力很強的植物和微生物去修復環境，還可利用基因技術提高植物和微生物修復環境的能力。 

馬愛平