【原创】水葫芦流体覆盖技术在沙漠综合治理工程..

水葫芦流体覆盖技术在沙漠综合治理工程中的运用

摘要：沙漠治理同河湖治理都带有长期性、艰巨性的特点，如果能将在富营养化水体培植水葫芦的河湖治理同利用水葫芦流体覆盖技术的沙漠治理结合起来，建立循环联动的治理模式，将河湖治理投入转化为沙漠治理的资源，就可以大大降低国家资源管理、社会管理的综合成本；国家地方每年投入河湖污染治理、包括河道自然生长的水葫芦打捞费用巨大，久治不愈、浪费惊人，仅江苏省一个太湖治理就将投入1085亿，专项用于水污染治理，能不能达到预期的治理效果还是一个未知数。建立起一种长期的、全新的绿色循环经济产业结构，走向维持生态环境良好、经济效益、社会效益明显的可持续发展的战略，可以实行跨区域合作，将社会力量整合起来，成立大型环境整治有限公司统一管理，统筹兼顾、科学发展，能够拓展相当一部分社会就业岗位，能够给灾民安置工作提供更大的操作空间。如果能建成一种有效的管理机制，将有限的社会资金发挥最大效能，可以起到事半功倍的效果。
关键词：水体富营养化，强化治理，疏浚，生态修复，水葫芦流体，水面采收、打浆，高压管道输送，沙漠覆盖，绿色能源，“三通一平”，绿色条带网络，沙漠广场工程
水葫芦属多年生宿根浮水草本植物，学名“凤眼莲”，原产于南美，1844年在美国的博览会上曾被喻为“美化世界的淡紫色花冠”。自此以后，水葫芦被作为观赏植物引种栽培，二十世纪初作为花卉进入中国，五六十年代经济困难时期作为畜禽饲料引入中国在各省地推广种植，随着国家经济形势好转，由于管理松懈遂转为野化。
工业化、城市化进程的发展，高污染废水排放、土壤化肥残留，随河流、降雨直接或间接地进入湖泊水库，使得我国尤其是东南部地区湖泊60-80％呈现富营养化状态,蓝藻肆虐水质恶化，给水葫芦的生长提供了得天独厚的生长条件。水葫芦喜高温湿润的气候，一般25-35℃为生长发育的最适温度，水葫芦喜向阳平静的水面，在潮湿肥沃的边坡都能快速生长，水葫芦泛滥成灾地区主要分布在我国南方，北方河湖有冰冻期，水葫芦无法在自然气候条件下生存。水葫芦作为世界著名的“害草”，正危害着全球许多国家湖泊的生态的，作为外来物种，由于失去生物天敌的治衡，得益于“良好”的生长环境，对植入地区的水面形成“生物霸权”，垄断阳光，导致水下生物死亡，阻塞河道，造成航运中断，水葫芦代谢腐烂后沉入水底又会加重污染，人们对水葫芦的蔓延已经到了谈虎色变的程度。
其实在清水、流动水体里水葫芦是很难大面积快速繁殖的，引进之初水葫芦得到政策性大范围推广，由于当时国家工业化程度较低，污染问题形势相对不是很突出，加之采收及时，没有出现泛滥蔓延的问题。近二三十年来河湖污染加剧、气候日益转暖，使水葫芦得以快速生长，而经济条件的逐步改善使得人们慢慢放弃了对水葫芦的利用，管理随之松懈，到了无人问津的地步。水葫芦在富营养化水质里大肆繁殖、自生自灭循环往复加重水质恶化，使水域呈沼泽化发展，并随暴雨洪水进入大江大湖，滇池、太湖，河汊、水库四处都出现了水葫芦泛滥成灾的景象，长江岳阳、武汉段，黄浦江水域、钱塘江、珠江水域几十乃至上百公里河道到处充斥着“绿魔”，连天接地，时间达三个月之久，恶化环境、阻塞航道。全国每年用于打捞水葫芦的费用动辄几亿、十几亿，打捞工作繁重，而打捞上岸的水葫芦残体数量巨大，无从处理，除少量利用外，很大程度上都作为垃圾丢弃，对环境再次造成污染。蓝藻爆发的形成也是与油料泄露水体污染有关，也许应该算作是大自然自我修复的一种本能，蓝藻就像是水体里的“食腐动物”，蓝藻爆发是为了加速分解大量的水面浮油。现代工业用水、生活用水排放都含有大量的油脂，淡水湖作为终端容器，水流运动相对静止，给蓝藻的迅速繁殖提供了条件，污染积累到一定程度，脆弱的平衡遭到破坏就会爆发；气候变暖也是蓝藻爆发的一个诱因，同水葫芦一样，蓝藻大面积的代谢死亡会加重水质恶化。海洋水体里也存在蓝藻问题，海洋石油运输造成的油料泄露也是蓝藻爆发的根本原因，由于水质不同，生物特征表现也有所区别，成为红藻。对付蓝藻采用化学治理非之本之道，简单的处理办法就是打捞后与煤粉混合燃烧发电，提炼生物柴油也是一种选择。702所研制的蓝藻打捞船已在无锡水域装备执勤。
治理水葫芦归根结底还是要从治理水污染入手，水中的氮、磷等植物营养元素过盛导致水质污染是问题的根本。目前针对湖泊水污染治理多采用控制排污、生物修复、投放化学药剂、换水冲洗等多种组合手段，投资巨大，收效甚微，甚至出现反复，太湖蓝藻频繁爆发就是很好的例证。国内有最新研究成果显示水葫芦的吸污能力极强，位列所有水生植物之首，对蓝藻生长也有着明显地抑制作用，“在适宜条件下，一公顷水葫芦能将800人排放的氮、磷元素当天吸收掉，水葫芦还能从污水中除去镉、铅、汞、铊、银、钴、锶等重金属元素”。水葫芦的用途还很广泛，有企业将水葫芦经过处理用来编制成的各种环保家具及装饰；有用水葫芦加工成草粉饲料；以水葫芦为原料生产沼气；利用水葫芦制成无毒的生物胶黏剂，广泛用于复合地板中；利用水葫芦生产饮料、用于造纸……。2007年底出台的《太湖流域水环境综合治理总体方案》已将培植10000亩水葫芦作为综合治理之列，国内包括深圳市在内的其他一些城市污水治理也都有将采用浮岛方式培植水葫芦作为恢复自然环境的治理措施之一。期望走出一条水污染治理－水葫芦资源化、产品化循环经济发展道路。
河湖污染问题存在诸多因素，工业化、城市化进程根本无法停止，污水标准内排放还是属于污染排放，国内外湖泊治理同样也都是形势不容乐观，由于化肥的长期广泛使用，我国土壤污染严重存在已久，水污染治理需要经历相当漫长的过程，不实施超强度治理方案根本达不到期望的效果。也许是慑于水葫芦肆虐的威力，目前设计培植面积相对较小，对于成百上千平方公里的污染水面，10000亩的水葫芦浮岛的培植面积充其量只能算是个花篮点缀，若考虑不周、准备不足，非但达不到预期效果，还会有出现失控的风险。作为外来物种水葫芦繁殖能力极强，以无性繁殖为主，据百度介绍：在适宜条件下每5天就能繁殖一新植株，也能开花结实产生种子而进行有性繁殖，一支花大约结300粒种子。一公顷水面的水葫芦约有200万株，很容易在所处水体中形成“生物霸权”。浮岛不是碉堡，大湖面设置浮岛的安全性值得怀疑，在台风骤雨、大面积洪水面前不堪一击，花果种子也会随风飘散，如果作个广泛的调查就会发现水葫芦早已经遍布大江南北，南方各相连水系均受影响，当前需要应对的是强化管理问题，再思虑扩散问题已毫无意义，大多数地区水葫芦危机多是因为初期“大量的水葫芦在治理成本相对较少的上游无人过问”。 所以建设相当规模的水上打捞队必不可少，一旦出现失控，装备不足、打捞不利都将造成应对失措的尴尬局面。
　富营养化水质里水葫芦泛滥纯属缺乏有效地持续性管理的结果，“生物霸权”也是有水污染前提条件的，解决了富营养化问题，水葫芦就会变得温顺，如果先期利用水葫芦对水中氮、磷等营养元素和污染物的吸收及分解，等到水质富营养化形势出现大的逆转，再通过选择其他不同的水生植物数量组合来修复、保持水质，比较首期同时选用多种水生植物组合效果会更好。水葫芦属于浮生植物只要采收及时，不会出现湖泊沼泽化问题，用每年清理水葫芦的费用建立一套可控的水葫芦培育、采收、加工机制，有利于降低河湖治理的综合成本，年复一年大规模地采收加工可以起到疏浚的效果。问题是各地大面积的水葫芦资源化产品化，在带来商机的同时又存在着市场消化容量的问题，不解决终端产品流向问题很难行得通，靠本地市场消化数量有限。而且水葫芦的含水量很大，深加工前打捞运输过程就存在需要脱水的问题，对水体也会造成污染。过剩的市场供给导致激烈的市场竞争，产品利润随之降低，最终会选择放弃，水葫芦管理出现疏漏，泛滥就会再度成为问题。
最好的办法是将河湖治理同沙漠治理协调整合起来，将采收的水葫芦打碎形成流体，再通过建设的高压管道传输系统输送到北方干旱的沙漠地区，用于流沙覆盖，建设沙漠“广场工程”。利用水葫芦植物绿肥腐殖质实现沙土改良。这种就地采收打浆传输的粗加工模式工艺相对简单，流向目标明确，市场容量无限，化解了湖河所在地水葫芦产品深加工所必需的基础建设和设备投入以及终端产品需要作市场推广的难题。