第21期报纸(2009年12月15日):大力发展治理水体蓝藻污染的新技术——小叶柄紫根水葫芦

2021-05-25

郭书田(农业部政策法规司原司长)

    我国水体污染已成为重大的生态灾难。江苏无锡太湖蓝藻事件引起国内外极大的震惊。许多湖泊的水质劣变,成为无可奈何的“癌症”。云南的滇池用20多年时间投资上百亿元治理,成效甚微,人们极为焦虑。

(一)

    云南生态农业研究所是一家民营研究机构。所长那中元毕业于云南农业大学,家世为祖传中医。他运用中医的理论与方法,以中草药为原料,创造了“生物诱导剂”(GPIT),对多种农作物与畜禽不仅有增加产量、改善品质的作用,而且具有高度抗逆性的功效,引起社会与学术界的广泛关注。近四年来,他利用GPIT,培育出一种小叶柄紫根须的水葫芦,在实验室和田间多点试验,能够有效治理由于蓝藻泛滥而引起水体的严重污染。《林草兴邦与和谐社会论坛通讯》2009年第6期,刊载了那中元写的《解决蓝藻污染关键技术的重大突破——那氏水葫芦》,随后,水产专家姜礼燔、吴万夫发表《关于抑灭蓝藻的实用对策与建议》,刊于《通讯》第7期,引起中央与地方的环保部门和新闻媒体的重视。2009820 日,所邀请国家环保部、云南省、昆明市政府以及滇池管理部门的负责人和十多家新闻媒体记者前去参观那中元在滇池旁边的对比试验田,可以清晰地看到这种小叶柄紫根须的水葫芦治理滇池污染的效果,经市环保部门的测定,试验田的水质达到安全用水的三类标准。人们认为,治理滇池污染有了希望。

(二)

    蓝藻是何种植物,为何对水体有如此巨大的破坏能量?这是当今人们最为关心的问题。据专家研究,蓝藻在地球生存了33亿~35亿年,目前已有蓝藻1500多种。蓝藻在植物分类中属于蓝藻门(Cyanophyta),在藻类植物中属于最简单的低级的一门。该藻无细胞核,细胞内含有叶绿素与类胡萝卜素以及藻蓝素、藻黄素和藻红素,分散在细胞质的边缘,贮藏食物为淀粉,繁殖方法为无性分裂,故称裂殖植物,繁殖速度极快,很容易形成“绿潮”、“黄潮”和“红潮”。主要分布在有机物多的淡水、湿地、海洋以及岩石与树干之间,有极强的生殖能力,可在85℃的温泉和终年积雪的寒地生存与繁殖。其中项圈藻属(Anabaena)、念珠藻属(Nastoc)、简胞藻属(Cylindrospermum)有固氮作用。它与真菌共生可以形成可供食用的地衣;营养价值很高的发菜属念珠藻属高蛋白藻类植物。蓝藻能够降低含氧量,死后产生有毒物质。致使鱼类等动物死亡,造成“味难闻,色难看,水难喝”,人们如饮用含有毒素的水,会产生严重中毒现象。

(三)

对于蓝藻的治理,长时间以来多采用化学的方法。美国用硫酸铜等化学药物灭除蓝藻;欧盟用高锰酸钾等强氧化剂消除藻害;我国曾用生石灰、草木灰等防止藻患。但除藻效果甚微.成本又高,而且常常形成水体的二次污染。

近些年来水体蓝藻快速泛滥成灾的主要根源在于水体的富营养化。水体的富营养化包括天然的富营养化和人为的富营养化,即由于大量使用化学肥料与化学农药形成面源污染,特别是氨、磷化合物流人水体而导致水体的富营养化。因此,从根本上治理蓝藻要从源头上抑止和消除农业的面源污染,把中央提出建设生态文明的方针融人到工农业生产的全过程。真正走上了可持续发展之路,把以人为本的科学发展观真正落实到生产实践中。对已经被蓝藻污染的水体,则应主要采取生物技术加以治理。那中元创造的小叶柄紫根水葫芦是一种符合建设生态文明要求而有效和可行的技术。水葫芦(Eichhorniacrassipes),属雨久花科,原产热带美洲,是一种繁殖较快的水生植物,由于含蛋质量较高,与水花生、水浮莲成为可供畜牧业发展的“三水”饲料植物,在我国长江流域的水体大量繁殖,是畜牧业特别是养猪业的饲料资源,受到广大农民的欢迎。但是,近些年来,由于水体富营养化,导致“三水”植物疯长而成为“公害”,引发蓝藻泛滥成灾,水葫芦走向反面。

(四)

    那中元培育出来的小叶柄紫根须水葫芦成为水葫芦家族中的一个新成员,既有一般水葫芦共同的特点,又有与一般水葫芦不同的优点。主要是:第一,它的根系十分发达,生物量比地上部分多出了34倍,根系可达70公分,长达一年不腐烂。第二,它在短时间内能将蓝藻吸附在庞大的根系上,并逐步降减吸收,消除蓝藻的弥散与水华现象;在一定温度下,它的分泌物为化感化合物,这种被称之为的Phenalene类型的新化合物,能够抑制植物的萌发与生长。甚至可以杀灭蓝藻,这是否是植物内源基因抑制素,可致植物细胞减数分裂至终止分裂不育而死,有待研究证实。第三,它由于小叶柄和发达的根系,比一般水葫芦减少蒸腾,不但不消耗水体中的溶氧,还能增加溶解氧含量,又不致于产生疯长现象.增强抗风浪能力。而且还为浮游动物和鱼类提供了良好的生柄条件。第四,对水体中有毒重金属砷等,也有吸附能力,有助于提高水体的自净能力和奠定生态良性循环的基础。小叶柄紫根水葫芦是内源性治污植物,是生物技术的一项重大成就。

    小叶柄紫根水葫芦除了具有治理蓝藻污染水体的特殊的生态效益外,还有重要的经济功能,形成资源化新型产业。一是利用其高纤维的植株能够作为造纸或纤维板的优质原料;二是由于含蛋白质量均高于大豆、大米、小麦、玉米,能够为畜牧业提供优质饲料,成为“无粮饲料”之源,减轻粮食的压力,能为确保粮食安全作出贡献;三是延长生物链,为发展生物质能源——沼气提供充足的原料,使沼渣与沼液成为优质有机肥料,能为发展循环经济,提高资源转化率,确保食品安牟创造条件。

(五)

    小叶柄紫根水葫芦是那中元的一项创造,也就是自主创新的科技成果,在植物品种资源中增加了一个新种。不仅具有极其重大的生态功能,还具有重要的物质功能与能源功能等,也就是公益性很强的技术,需要中央与地力政府有关部门(包括计划、财政、科技、环保、农业等)的支持,将其列为重大科技项日纳人国民经济与社会发展中长期规划与年度计划,把公益性与经营性结合起来,在人财物力方面给予必要的支持,在总结经验的基础上做好对农民的技术培训,逐步推广,并在推广过程中继续跟踪研究解决出现的新问题,使我国水体环境得到根本改善,使水体产业得到健康发展。


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