人工湿地系统：修复环境的好帮手

近日，有媒体报道，北京部分河流正在遭受污染，地下水也正在遭受污染威胁。

北京立水西桥的清河河段，河边臭气刺鼻，河道内各种生活垃圾随处可见，甚至这里还能看到动物尸体，河面上还漂浮着杨柳絮。

日前，北京大学教授林忠平来到北京周边考察河道污染情况，并就如何通过人工湿地系统修复河道生态，接受了随行记者的采访。

模拟地球湿地生态系统

“对于河道生态修复下一步要做的工作是什么呢？我想就是模拟地球湿地的生态系统。” 林忠平说。

人工湿地系统的基本特点是充分利用太阳的光能，利用绿色生命的光合作用去捕获太阳能来净化水体。那么绿色植物真有那么大的本事吗？

“人工湿地（artifical wetland）是在阳光照耀下应用水生植物微生物共生的生态系统促进污物降解，并转化为植物生长的营养成分。污水可以随时进入这个生态系统。在其下游排出的是不同程度净化的水。还可依据需要，建立多层次的选用不同植物的水体净化系统，获得净化与资源化的最佳效益。大面积的人工绿色湿地系统还可容纳鱼虾、昆虫、鸟类……形成生物多样化的环境和景观美好绿色氧吧。” 林忠平说。

林忠平认为，绿色生命之初就是因为能够高效利用太阳能制造氧气、制造多种多样的营养品,才使得地球生命繁衍起来，如今面对环境污染的许多问题，还得依靠绿色植物来修复污染的环境。

有人说植物生长慢，可以做化学修复。“我想，不是所有的事情都可以图快的，一种药剂倒下去，见效虽快，但是要看能否长久和稳定地解决问题，许多污染事件的发生就是只讲快捷所致。”林忠平说。

而人工湿地生态还可以用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，在其中种植芦苇、菖蒲一类水生植物，加上睡莲一类的浮水植物和狐尾藻等沉水植物，也包括做成种植水生植物的浮床增加河流和湖面的景观，在有严重污染的水进入时可适当添加菌剂。在北方冬季还可模拟阳光温室，其中有控制水流进出的系统，让水生植物在容器或水池中生长，通常流出来的水适用于厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、城市喷泉等。

太阳能水生生物系统适合社区

如何在提高工农业发展的同时，又能维护地球生态系统的健康循环？如何将人类的聪明才智用于高端产品的开发，也用于环境改善的新技术的研发与利用？这是林忠平常常思考的问题。

一种称为太阳能水生生物系统（solar aquatic system, SAS）已经在国外某些城乡污水净化中得到很好的利用。它模拟湿地系统中水体自然净化的过程，在光能的驱动之下使废水流经一系列曝气的、长着水生植物的水池，得到逐级净化，水质达到国家一级和二级的标准。池内的植物群落和好氧微生物在协同作用之下，有害成分被降解，固形物被减少，废水经过这种处理可用于农田和园林绿化的灌溉之用。

“这种水处理系统的特点是价格低廉，适合社区和某些产业部门的环境美化和循环用水，提高了废水循环利用的次数。” 林忠平说。

看到一条环城的河流由于富营养化，生长出许多绿藻和蓝藻，“我建议可以施加食藻菌，可以在河流上做几个水生植物的浮床，岸边种一些挺水的可以赏花的植物，这样水域的景观是很美的，水质净化到一定程度之后鱼虾等动物也能生长，水体里也形成了多样化的生物世界。”林忠平说。

“为了增加水体中好养菌类和鱼类的生长，还可以安装太阳能板，转化电能来驱动水体流动和添加池塘里的喷水和曝气的设施。”林忠平说，污水进水时可有个粗的过滤，植物及其所带的微生物在净化处理后从上层水流出，底层可能有沉积物，可以定期清理。

植物能同其他生物建立协同关系

有人说植物真有那么大的作用吗？

“单一的物种未必有那么强大的力量，但是植物会同环境中其他生物建立协同互助的关系。探索植物与微生物的密切关系，不仅关注土壤根际微生物，还着力研究植物皮层之下的内生菌，这些内生菌不仅有助于植物从外界获得营养成分，还有利于寄主植物去适应急剧变化的环境。” 林忠平说。

植物中有一种共生受体激酶基因，它负责调控寄主和共生菌之间的信号交流，不同的植物会选择自己需要的微生物，不同的微生物同多种植物形成一定的生态群体，这样它们在降解或富集污物过程中就有了巨大的潜力。

“有人看不起野草，其实就是这些卑微的生命在悄悄地做着净化水体，修复大地的工作，在阳光下大树和小草都在静静地为大气制造氧气。” 林忠平说。

如今，塑料垃圾越来越多，多年来人类发现土壤里有降解塑料的细菌，塑料分解之后生成的有毒成分BCP也有赖微生物去分解。而腐植酸是土壤肥力的重要成分，在做菌肥生产的时候就要关注腐植酸形成过程中微生物的作用，也要关注土壤污染中的生物修复。

“地球的空间是有限的，许多人关注的是修路、盖楼房，用越来越多的洋灰水泥覆盖地面。我希望建设者们多给绿色生物留点生存的空间，生态环境的保护是不可疏忽的。”林忠平说，近年的研究表明可以选育去污能力很强的植物和微生物去修复环境，还可利用基因技术提高植物和微生物修复环境的能力。

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