給那氏葫蘆一個(gè)支點(diǎn)
——訪國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心農(nóng)村部研究員崔傳義
前不久，國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心農(nóng)村部研究員、研究農(nóng)村的資深專家崔傳義，偕同80多歲的中國(guó)扶貧基金會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)王郁昭在云南進(jìn)行調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，一家民營(yíng)企業(yè)的生物創(chuàng)新成果，竟使長(zhǎng)期棘手的滇池藍(lán)藻水污染治理變得有效易行，成本低廉，如若推展開來，可謂意義重大。在采訪中，崔傳義認(rèn)為，有效的支持，特別是政策和資金方面的支持就顯得尤為重要。記者為此進(jìn)行了專題采訪。
1 試點(diǎn)成功：關(guān)鍵技術(shù)給滇池帶來新轉(zhuǎn)機(jī)
記者：這些年，滇池治理大致是怎樣的情況？
崔：談起滇池治理，從昆明市政府到黨和國(guó)家都很重視。近20年已為此投入了100多億元，但收效甚微。近年來更是加大了治理的力度，如采取了河口截源、將湖周圍生產(chǎn)生活用地退為濕地等重大措施，還籌劃了牛欄江引提水工程，用以沖釋滇池水。但這些工程打的多是"外圍戰(zhàn)"，而不是直接針對(duì)水體藍(lán)藻污染的治本措施。按此預(yù)算，要在今后20年里投資約2000億元，仍不能確定實(shí)現(xiàn)滇池水由目前的五類、劣五類變?yōu)槿惖那熬啊?br /> 我們知道，滇池是我國(guó)第六大淡水湖，是昆明市的母親湖。上世紀(jì)80年代居民還可下湖游泳，但隨著上游城市工業(yè)發(fā)展排出污水增多，城郊農(nóng)村大量使用化肥、農(nóng)藥，形成面源污染，特別是城市人口由改革初的200多萬增加到目前包括流動(dòng)人口在內(nèi)的近600萬人，生活廢水也越來越多地流入滇池，氮、磷化合物的流入，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化愈益嚴(yán)重，引起藍(lán)藻泛濫，滇池水由清變綠、味道難聞，水質(zhì)劣化，污染嚴(yán)重。使這個(gè)巨大的"污水池"變清，是昆明人的夢(mèng)想，成了市政府建設(shè)現(xiàn)代化城市的一個(gè)頭等大事。
記者：您看到什么情形，感到這種新技術(shù)能讓滇池盡快變清？
崔：給滇池水帶來希望的，是一家民營(yíng)研究機(jī)構(gòu)---那中元任所長(zhǎng)的云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所。出身中醫(yī)世家的那中元運(yùn)用中醫(yī)理論，以中草藥為原料，通過700多次反復(fù)試驗(yàn)，創(chuàng)造出"生物誘導(dǎo)劑"（GPIT），即"作物基因表型誘導(dǎo)調(diào)控表達(dá)技術(shù)"，用以開發(fā)生物潛能。
據(jù)介紹，這項(xiàng)技術(shù)上世紀(jì)90年代即用于農(nóng)作物和畜禽生產(chǎn)并取得成功，受到著名"三農(nóng)"專家杜潤(rùn)生、石山、李良壁等的高度贊揚(yáng)。石山認(rèn)為，這很有可能突破國(guó)外農(nóng)業(yè)研究的框框而闖出一條新路。植物光合作用權(quán)威專家李良壁也認(rèn)為"這是一項(xiàng)了不起的發(fā)明"。
2003年起，為治理藍(lán)藻水體污染，那中元利用這項(xiàng)技術(shù)，經(jīng)過4年努力，培育出水葫蘆家族中的新物種---"巨紫根小柄葉水葫蘆"（簡(jiǎn)稱"紫根水葫蘆"）。2009年8月初，他們先后兩次投放紫根水葫蘆，在滇池邊共2.4畝的兩塊水面做試驗(yàn)。投放三四天后，藍(lán)藻全部被吸附到水葫蘆根上，水質(zhì)明顯變清，容氧量增高，水中異味消除，富營(yíng)養(yǎng)物逐漸減少。至8月19日，經(jīng)昆明市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心采樣檢驗(yàn)，水體總氮分別由原來的6.977和8.253mg/L降為0.54和0.46，減少93.5％和92.3％；總磷降為0.043和0.034，分別減少95.2％和96％；氨氮降為0.211和0.291，分別減少78％和68％。經(jīng)過14－18天凈化的水質(zhì)，分別達(dá)到或接近國(guó)家地表水三類、二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
9月8日，我們同王郁昭一起到試驗(yàn)地察看了試驗(yàn)塘清水，與滇池藍(lán)藻污染水有著顯著差異。同時(shí)，前往察看即將進(jìn)行試驗(yàn)的藍(lán)藻水華表層結(jié)疤的20畝重污染水面。這塊水面投放紫根水葫蘆后的效果，最近也有了昆明市環(huán)境監(jiān)測(cè)站的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)：藍(lán)藻已經(jīng)消除99.9%，富營(yíng)養(yǎng)物逐漸減少，溶氧量已大幅度提高。這一試驗(yàn)，不但為滇池盡快變清，重新成為高原明珠帶來了希望，也為太湖、巢湖等藍(lán)藻污染治理帶來了希望。世界各國(guó)投巨資無法快速有效解決的內(nèi)源治污治藍(lán)藻的技術(shù)難題，在中國(guó)科學(xué)理論和創(chuàng)新技術(shù)下正在被破解。
2 那氏葫蘆：獨(dú)辟根治藍(lán)藻污染新路徑
記者：藍(lán)藻何以能對(duì)水體造成嚴(yán)重污染？其他國(guó)家是如何治理的？
崔：據(jù)研究，藍(lán)藻屬藻類植物中最簡(jiǎn)單低級(jí)的一類，在地球上已生存了33億年以上。藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)含有葉綠素與類胡蘿卜素、藻藍(lán)素、藻黃素、藻紅素，無性分裂，繁殖速度極快，很容易形成"綠潮"、"黃潮"、"紅潮"。藍(lán)藻一旦爆發(fā)，不但降低水體含氧量，還產(chǎn)生有毒物質(zhì)，致使魚類等動(dòng)物死亡，造成"味難聞、色難看，水難喝"。
對(duì)藍(lán)藻污染水體的治理，國(guó)際上長(zhǎng)時(shí)間以來主要采用化學(xué)方法。美國(guó)用硫酸銅等化學(xué)藥物滅除藍(lán)藻，歐盟用高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑消除藻害，我國(guó)曾用生石灰、草木灰防止藻患，但除藻效果甚微，成本高，常形成二次污染。
采用生物技術(shù)治理藍(lán)藻污染水體，是那中元開辟的新路徑、新技術(shù)。
記者：這種生物技術(shù)獨(dú)在哪兒？
崔：根據(jù)那中元的研究，已嚴(yán)重污染的水體，形成了藍(lán)藻獨(dú)霸、惡性循環(huán)的水體生態(tài)系統(tǒng)，因此用物理、化學(xué)、工程的方法難以奏效，必須要有強(qiáng)勢(shì)種群，能在自然條件下快速制服藍(lán)藻，快速去除富營(yíng)養(yǎng)物和重金屬，快速進(jìn)行水體自凈化，進(jìn)而達(dá)到水體生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建。"能同時(shí)具備這三種能力的，當(dāng)今世界只有中國(guó)創(chuàng)新的新種質(zhì)紫根水葫蘆及相關(guān)管理技術(shù)。"崔傳義說。
記者：請(qǐng)?jiān)敿?xì)說說紫根水葫蘆及治污的機(jī)理。
崔：紫根水葫蘆與普通水葫蘆相比，形態(tài)和功能上都有著顯著的不同。形態(tài)上，紫根水葫蘆屬小柄葉，總高只為普通水葫蘆的1/4~1/7，但根系發(fā)達(dá)，紫黑的根長(zhǎng)可達(dá)70cm以上（條件適合可達(dá)1.2m），比普通水葫蘆的根多出三四倍，根與柄葉生物量比普通水葫蘆高出20余倍。功能上，普通水葫蘆抑制藍(lán)藻、去除富營(yíng)養(yǎng)物、重金屬的功能有限，特別是它不能增加水中溶氧，若其根系排出的CO2
高，微環(huán)境利于藍(lán)藻生長(zhǎng)時(shí)，反而助長(zhǎng)藍(lán)藻泛濫成災(zāi)。
紫根水葫蘆能夠治理藍(lán)藻污染水體，有三位一體的作用機(jī)理：一是快速制服藍(lán)藻。它能在5~7天內(nèi)把富營(yíng)養(yǎng)水體中的藍(lán)藻吸附至根系上，并抑制活性，降解吸收，使水體變清，臭味消除。二是快速大幅去除富營(yíng)養(yǎng)物和重金屬。今年8月的試驗(yàn)，顯示了它對(duì)消除富營(yíng)養(yǎng)物氮、磷、氨氮的作用。試驗(yàn)同時(shí)表明它還能快速吸附有毒重金屬砷，高毒水中每g干重日吸砷量可達(dá)蜈蚣草的約50倍。三是它把傳統(tǒng)水葫蘆在富營(yíng)養(yǎng)水中減少溶氧，變?yōu)樵黾铀腥苎酢Ｔ蛟谟谧细J光能效率提高，特別是部分能量大的短波光可被利用，光合效率大幅提高，不僅向根部輸送大量光合產(chǎn)物，促進(jìn)根系活性，而且向根部輸送大量氧氣，使根系吸收、吸附和自凈化能力大大提高，使自體污染風(fēng)險(xiǎn)幾率幾乎為零。它顛覆性地改變了根系耗氧為供氧。試驗(yàn)表明，紫根水葫蘆可使水中溶氧提高到7－8，甚至提高到12。由此在快速制服藍(lán)藻后，水體自凈化能力增強(qiáng)，促進(jìn)新的水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建。這就既能在15~20天的短時(shí)間里使富營(yíng)養(yǎng)劣五類水基本達(dá)三類水質(zhì)（特殊調(diào)控可基本達(dá)二類水質(zhì)），又能經(jīng)過一段時(shí)間的維持，重建新的水生生態(tài)系統(tǒng)，保持水質(zhì)持續(xù)良好。
過去一提生態(tài)方法治理污染，人們就以為必是一個(gè)漫長(zhǎng)的低效過程。而一旦有所突破，生態(tài)治理就可快速成為強(qiáng)勢(shì)，達(dá)到無害治理和鞏固治理的目標(biāo)。
記者：這個(gè)新物種還有什么其他功用？
崔：紫根水葫蘆除了具有治理藍(lán)藻污染水體的特殊生態(tài)效益外，對(duì)地球工程、農(nóng)牧經(jīng)濟(jì)、生物能源、農(nóng)村飲水工程等都有重要意義和直接作用，有利形成新產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。一是從大氣吸收CO2
，如十萬畝紫根水葫蘆一年可吸收CO211.2~22.4萬噸。二是紫根水葫蘆蛋白質(zhì)含量高，可為畜牧業(yè)提供優(yōu)質(zhì)飼料，成為"無糧飼料"之源，減輕糧食供給壓力。三是為發(fā)展生物質(zhì)能源---沼氣提供原料，十萬畝紫根水葫蘆一年產(chǎn)生的可燃?xì)怏w若用于發(fā)電，等同節(jié)約柴油14.6萬噸~29.4萬噸；沼渣與沼液作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料用于農(nóng)業(yè)。四是大量木質(zhì)化的根系可以作為造紙或纖維板的原材料。六是紫根水葫蘆不但生長(zhǎng)期可有效吸附水中有毒有害物質(zhì)砷等，干根粉也可凈化超標(biāo)含砷水等，達(dá)到國(guó)際飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
3 民間原創(chuàng)：亟須建立資金政策支持體系
記者：可以看出，這次調(diào)研收獲不小。那么，作為政府政策咨詢機(jī)構(gòu)的工作人員您有什么感想，相關(guān)部門應(yīng)該如何做？
崔：從這次的調(diào)研中，我們體驗(yàn)到民間智慧的力量，也帶給我們?nèi)c(diǎn)啟示。
宜把生物治理水污染技術(shù)放在滇池治理的核心地位
通過生物技術(shù)治理重污染水體，有著速度快，易鞏固，節(jié)省投入，可資源化利用等優(yōu)勢(shì)。按照現(xiàn)有治理方式，滇池治理已有20多年，耗資100多億元。正在和將要實(shí)施的六大工程，至少要到2030年才能使滇池水質(zhì)顯著好轉(zhuǎn)，但仍不能達(dá)三類水標(biāo)準(zhǔn)，且耗資巨大。由于調(diào)入水和原滇池水及藍(lán)藻污染物等動(dòng)態(tài)互作，調(diào)入水總量相當(dāng)于滇池總貯量的幾十倍。僅牛欄江引提水工程，工程費(fèi)需90億元。每年引水6億立方米，需三級(jí)泵站提水。據(jù)有關(guān)消息，若按市場(chǎng)價(jià)，提水運(yùn)行費(fèi)每立方米將高達(dá)13元左右，2012年完工運(yùn)行至2030年僅提水運(yùn)行費(fèi)就將高達(dá)1300-1600億元。此外金沙江引水工程還須工程費(fèi)300億元。同時(shí)，還要考慮新渠引水不可避免地將大量泥沙帶入，會(huì)加速滇池衰老，功能退化。
與之相比，以創(chuàng)新物種及技術(shù)直接進(jìn)行內(nèi)源治理滇池，年投紫根水葫蘆10萬畝，由于治理區(qū)與非治理區(qū)水的動(dòng)態(tài)互作關(guān)系，必須年管理部分收獲3-4次，年投資約需27億元，5年使滇池變成三類水，水生動(dòng)植物自然生長(zhǎng)，新的生態(tài)系統(tǒng)將得到快速修復(fù)，水體恢復(fù)自凈化能力。總投資只需135億元，僅直接投資就可減少90%以上，且無副作用，還有地球工程、農(nóng)牧經(jīng)濟(jì)、生物質(zhì)能源和簡(jiǎn)單有效凈化農(nóng)村有毒飲用水等效用。總之，在治理時(shí)間縮短3/5以上的同時(shí)，節(jié)支增效，也將使國(guó)家在這方面的投資大大減少。
為此，宜在對(duì)紫根水葫蘆治理藍(lán)藻污染水體擴(kuò)大試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，適時(shí)調(diào)整充實(shí)滇池治理的路徑、規(guī)劃、方案和投資方向，把用紫根水葫蘆的生物技術(shù)治理，放在藍(lán)藻等重污染水體綜合治理的核心地位。
當(dāng)務(wù)之急是支持在試驗(yàn)、示范的基礎(chǔ)上逐步加大推廣
如同任何新生事物都是在克服傳統(tǒng)觀念束縛、在重重困難中發(fā)展一樣，云南生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所培育紫根水葫蘆治理滇池污染也走了艱難的路。這一生態(tài)內(nèi)源治污項(xiàng)目研究，是在沒有任何資金支持的情況下，進(jìn)行了上千組次試驗(yàn)；是在多次向上反映情況，在昆明市委書記仇和同志三次批示下，才得以在滇池邊獲得2.4畝水面進(jìn)行試驗(yàn)，其后又進(jìn)行了20畝重污染水體的治理試驗(yàn)。
在當(dāng)前內(nèi)源藍(lán)藻污染開放水體至今沒有成熟可推廣技術(shù)的情況下，紫根水葫蘆為其治理開辟了新途徑。鑒于小型試驗(yàn)的神奇綜合效果，鑒于治理水污染的公益性，需要政府給予一定的資金投入和政策支持。同時(shí)，為低成本快速治理滇池，為進(jìn)一步解決我國(guó)豐水區(qū)水質(zhì)性缺水和農(nóng)村飲用有毒含砷水等難題，宜將"紫根水葫蘆"項(xiàng)目列為科技攻關(guān)研究示范項(xiàng)目。當(dāng)務(wù)之急是近期給予一定的中試經(jīng)費(fèi)和進(jìn)一步完善技術(shù)的研究經(jīng)費(fèi)，在中試、示范取得成效后，再在滇池和其他受藍(lán)藻污染的湖泊大面積推廣。
研究制定進(jìn)一步支持民間科研機(jī)構(gòu)原創(chuàng)性技術(shù)的政策
云南生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所作為民間科研機(jī)構(gòu)，運(yùn)用GPIT理論與技術(shù)培育的紫根水葫蘆，使植物"抗逆高光效"在水生植物上得到了延伸，這屬于我國(guó)的原創(chuàng)科技。這一技術(shù)在2.4畝小試和20畝重污染水體試驗(yàn)中都已經(jīng)獲得明顯效果。同時(shí)，該所近10年來將GPIT運(yùn)用于農(nóng)作物和畜禽生產(chǎn)，在推進(jìn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效上所取得的成功，得到了農(nóng)民、專家和農(nóng)業(yè)部有關(guān)單位的肯定。這些活動(dòng)都關(guān)系農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)的穩(wěn)固、民眾生活質(zhì)量的提高和生態(tài)環(huán)境公益事業(yè)。
這表明民間科研機(jī)構(gòu)是我國(guó)科技創(chuàng)新的一支重要力量，民間科研機(jī)構(gòu)從事農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新更加難能可貴，為此宜研究制定進(jìn)一步支持民間科研機(jī)構(gòu)原創(chuàng)性技術(shù)創(chuàng)新和支持農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新的政策，使之發(fā)揮更大作用。
資金政策支持體系就是那氏葫蘆發(fā)揮更大作用的支撐點(diǎn)。
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