探索低成本治污之路

　　（通讯员刘书浩 晓宁）2015年4月上旬，武汉东湖新技术开发区小南湖试用凤眼莲治污，从6月份起,连续五个月水质改善, 与前五个月相比, 总氮下降1/4以上，总磷下降1/2以上，氨氮下降4/5以上;往年成批死鱼、湖水发臭的现象没有了。

　　小南湖面积1360亩，2014年部分截污，没有清淤，水质污染严重，氮、磷含量超标7、8倍。这次治污仅用凤眼莲6800吨，成本远低于其他水生植物治污的方法, 比污水处理厂处理等量的氮、磷也要低50%以上。

　　这是武汉市第一次较大规模地在没有清淤、也沒有全面截污的湖泊治污。

　　带领凤眼莲治污小团队的武汉水资源环保亊业促进会会长、原市委副书记程康彦认为,小南湖迈出的这一步, 说明凤眼莲能有效治理不清淤的湖泊。

　　这一步的背后是6年半的不懈努力,是对湖泊治污基本手段、凤眼莲采收处理作业路线和机械设备的大胆探索与创新!

　　一、选择凤眼莲

　　凤眼莲(俗称水葫芦)是一种大型浮水植物。 上世纪六十年代作为畜禽饲料在我国广泛推广, 近十多年在南方一些水域屡屡疯长成灾。由此引发了学术界的一场争论。多数人认为它是 “入侵物种”、“世界十大害草之一”。少数人认为它是净水植物，可以用来治理水污染;只要控制范围,及时采收,就不会疯长成灾。

　　2009年夏, 程康彦正为武汉湖泊治污寻找好技术，发现现有的技术虽各有所长，但成本都高，有些见效慢，有些不适应大面积水体。学术界对凤眼莲的不同看法引起他的重视, 在中科院武汉水生所专家的帮助下，搜集了一大批有关的文献资料。他看到尽管各种观点不同，但都肯定凤眼莲吸收氮、磷的能力特強，是“吸污之王”,且成本很低。他意识到凤眼莲有可能成为低成本、高效率治污的利器。

　　另一方面,他知道凤眼莲确实容易疯长成灾。搞好打桩围栏可以控制范围,但要及时采收，特别是大面积及时采收，决非易事。当他从网上查到无锡市在太湖大规模种植凤眼莲治污的信息后，迅速前往考察, 得到不少启示。但武汉的湖泊不同于太湖，他还没有找到可以直接用于武汉的好办法。

　　如果选择凤眼莲治污，就必须从实际出发自己探索。这对于学法律出身又没怎么接触机械、环保的程康彦来说，无疑会困难重重。但他想到我国地域辽阔，治理水污染任重道远，如果能够找到一条低成本、高效率的治污途径，将为国家节省巨额开支，加快治污进程，是一件大有益于国家和人民的事情。

　　反复权衡利弊后, 他决心借鉴无锡的做法，在武汉一试。得到了时任市长阮成发、东西湖区委书记晏蒲栁等同志的积极支持，选择在面积355亩、水质未脱离劣Ⅴ类的小墨水湖开展试验。试验进行到2012年，共采收凤眼莲约1600吨，使该湖逐步脱离了富营养状况，溶氧度逐年增加，水生态环境改善, 5--8月，水质连续4个月上升到地表水Ⅳ类，而所用资金不及其他方法的1/3。

　　这是武汉市首次使用凤眼莲治理湖泊污染取得成功。他打算下一步用菹草等水生植物配合, 进行深度修复, 逐步向草型清水湖发展，争取水质再上一个台阶。遗憾的是西南边新的污染入湖, 试验只得中止。

　　二、截污新见解

　　治理水体污染的首要问题是截断外源污染。小墨水湖开展凤眼莲治污后,水质很快得到改善。但凤眼莲一采收完毕水质又变差了,查找原因发现小区的污水管道堵塞，污水漫进雨水管流入湖内。于是疏通了污水管道,堵住了通往雨水管道的漏洞。没想到问题仍未彻底解决。是什么原因?

　　通过走访调查，程康彦了解到，进入社区雨水管涵沟的还有洗衣、洗菜、洗锅等生活脏水，洗车脏水，集贸市场宰杀畜禽鱼类脏水，冲洗马路脏水等大量的面源污染物。其含氮、磷等污染物质的浓度与污水管涵沟排放的相比，往往并无太大差别。如果只截断来自污水管涵沟的污染，不拦截来自雨水管涵沟的严重面源污染，实际上只是部分截污,结果将“功亏一篑”。这也是一些水域久治无效的原因。

　　因此，他主张全面截污。无论外源污染来自什么渠道,只要能足以降低水质,都必须先行截断;否则, 用凤眼莲或其他任何措施治污的效果都会大打折扣甚至等于零。

　　但是,面源污染进入雨水管涵沟, 既有基础设施、卫生条件的原因，也与居民环保意识、生活习惯有关。因此，在相当一个时期内, 很难从源头上做到“雨污分流”。他提出从“源尾”即雨水管涵沟的下端拦截。因为拦截进入雨水管涵沟的面源污染有一个重要的前提，即确保大量雨水能及时排放入湖。在这里拦截既可堵住沿路进入的所有面源污染，又便于解决雨水入湖问题。

　　他的具体办法是:在雨水管涵沟的排放口附近，横向修一道漫水坝(或一条拦污沟)，拦截污水，将其逼进(或抽进)污水管网;让雨水漫过(或通过),进入受纳水体。这种办法简便易行，与修闸口、装拍门相比，既廉价，又可靠。

　　他用这个办法,在小墨水湖成功拦截了当时发现的来自东南方向的严重面源污染,保障了凤眼莲治污的成效，这才有了其后连续4个月的水质达标。

　　三、创新治淤途径

　　治理水体污染的又一个重要问题是解决淤泥污染。普遍认为, 只有清淤才能消除向水体释放污染物质的内部源头。长期以来，清淤巳成为治理湖泊的基本手段。但清淤成本高，负面影响不少，清淤后往往还长期向水体释放污染物质,不少地方清淤以后不见效果甚至水质更差。程康彦想，难道没有更好的办法解决淤泥问题?

　　他认为，淤泥就是含有较多污染物质的泥沙。如果不为消除堵塞而是为了治污，只需清除淤泥中过多的污染物质,不必连同泥沙一起清走。因此，除淤泥中重金属及有毒物质超标，或妨碍行洪、排渍等特殊情况外, 不必清淤,而用凤眼莲治淤。其最大的好处是节省大笔资金，大幅降低治污成本。

　　治淤的办法是创造稳定表层。即用凤眼莲等水生植物大量吸取底泥表层的氮、磷等富营养物质，使之逐渐降低向水体释放的速率，并在重力、氧化等多种作用下，逐渐变成覆盖下层底泥、阻塞下层富营养物质释放的稳定表层。

　　他的依据，是在一本专著中有标明湖泊底层氮磷含量的曲线，曲线上段底层总氮、总磷的含量，有的比它下面底层的高。这就是当年总氮、总磷含量较少的表层覆盖住下面, 使下面底层含量较多的氮、磷不能释放出来形成的。

　　他的又一个依据是，有文献记载：表层约10cm内的底泥氮、磷释放活跃，表层约10cm以下的底泥氮、磷释放相对不活跃，20cm以下的底泥基本不直接参与营养盐对水体的释放。尽管这些资料提供的数据不同，但都说明释放氮、磷的底泥是有限度的,一般集中在表层20cm以上。

　　他对小南湖作了一个较保守的测算：不考虑水体自净功能等重要作用，在全面截污后，把表层25cm淤泥含量很高的氮、磷释放到正常层水平，成为稳定表层，并使全湖水质达标(地表Ⅳ类)，生态环境改善, 需用凤眼莲约20万吨。总成本不及清淤65cm的30%。

　　他的治淤主张有待验证,在市领导的支持下,小南湖作了新的试验湖泊。2013年8月，他在“中国环境科学学会学术年会”上发表了《探索低成本治理城市湖泊污染的有效途径》的论文，向学术界阐述了用凤眼莲治淤代替清淤等一系列观点，在与会专家中听到了好评。

　　2015年小南湖的治污成效初次验证了他的主张。

　　四、优选作业路线

　　用凤眼莲治理水体污染的关键是确保快速采收处理。这离不开优良的机械设备。但程康彦还认为，作业路线是前提。只有选择科学的作业路线 ,机械才能充分发挥威力,才可能始终朝一个方向改进完善;否则，再好的机械设备也会造成浪费，影响效率。

　　他在太湖刚看到水上采收船时，觉得效率很高。但一细想, 采收上船的凤眼莲还是在水上, 要待船返回湖边再传送一次才能上岸; 且凤眼莲体量大而船的容量有限, 要不断往返。显然, 这种作业路线影响了机械效率，增加了成本。他主张充分利用凤眼莲浮水的特点，借助水力、风力拢集，用电动机械一次采收上岸。

　　显然，他这种水岸结合、一次上岸的作业路线比较科学。但当时没有合适的岸上采收机械。即便找工厂参照类似的机械改制,也要先拿出设计图。为了能按科学的路线作业,他宁可自己动手, 从头做起。事实证明, 他的作法大方向没走弯路。

　　采收上岸的鲜凤眼莲体积大,含水多,后期处理运输也是一大难题。有现场粉碎、挤轧脱水后运走的,有先运走后处理的。这两种办法他都尝试过,都不理想。

　　他打算利用小南湖采收平台边的空地，探索更好的途径。于是留意观察堆场上的鲜凤眼莲,发现夏季干缩得很快;再看头年冬堆积的一千多吨凤眼莲，不到一年巳蔫缩成小堆、小块。他决定借助大自然的伟力，主要通过风吹日晒,辅之以少量的机械辗压，使凤眼莲脱水干缩，直至变成饼块，再运去作有机肥。凤眼莲堆下如有少量水液渗出，就及时抽进污水管网。他又选了一条最省事的作业路线。

　　五、凤眼莲自动采收机问世

　　为研制采收机械，程康彦耗费了大量精力。从仿制链网传送采收机开始,不断改进完善,传送效率明显提高，但仍不能令他滿意。

　　他在外地看见人家把抓斗加焊条钢架在船上釆收凤眼莲，特意了解了一下, 觉得太笨重，效率也不高。后来又留意观察市内工地取土的抓斗，想找一个较轻便的进行改造。一查资料，大失所望:将抓斗改造后抓面能达到10平方米左右的, 自重一般都在4吨左右,用它抓三、五百公斤的凤眼莲，效率太低。这个问题找工厂没能解决，只好自己动手。

　　2014年春节前夕,他突破传统塔吊的设计，将塔吊的平衡臂改成相同的工作臂，双臂交替工作，使工效提高一倍，臂重减轻一倍以上。接着他跳出抓斗的框框，设计抓面大、重量轻的抓具。除夕夜，他多半时间在绘图桌旁听“春晚”。整个春节假期，他绝大部分时间都在忙设计绘图，终于设计成了抓面15㎡、重不足1吨的特殊抓具，取名 “抓网”。为研究整部机器的运行程序，他需要一个连贯、直观的流程图。身边没人会电脑制图，就釆取多次使用过的“笨办法”，把抓网在关键点位的不同状况绘成简图,让助手一个个剪贴在他计算确定的程序图上。这倒很管用，让他设想了一个又一个的方案，反复比较研究，终于写出了自动控制设计意见书。后来，他把整台机器命名为凤眼莲自动采收机。

　　2014年11月9日——15日，凤眼莲自动采收机在小南湖试机成功。其优点在于：结构简单，重量轻;低塔双臂小幅回转，能耗低、运行平稳;两个抓网交替采收，一天可釆收14亩以上;从凤眼莲根系之下将吸附的污染一并抓起，有助净水效果;如采收水位变化，只须调整牵引绳长度，相当简便。年底，凤眼莲自动采收机获得了两项国家专利。

　　六、为社会增添正能量

　　6年半的凤眼莲治污试验,程康彦和几个助手付出了大量辛劳。他既要策划、设计,又要到工厂、工地抓落实,大小事情都需要劳神费力; 且做的是全新的工作，一切都要从头摸索。常常加班加点, 顾不上休息。家里人说他在职忙,退休做义务工照样忙。

　　每逢设计机器，或拟定试验方案，他都要起早贪晚, 埋头工作，不断钻研，虚心求教，常常一天上四个班, 少则忙二、三周,多则忙二、三个月,节假日都不例外。

　　小墨水湖冬季釆收，常遇寒风冷雨,泥水遍地, 特别是过往车辆不断掀起扬尘,天空时常笼罩着灰蒙蒙的雾霾。在这种环境中,他们一忙一个多月, 天天都在那间矮小破旧的路边小店与民工同吃工作餐。

　　径河试验基地基建, 修路、挖塘、砌围墙, 既要安排指挥机械施工,又要亲自动手测量画线, 活泥递砖，捡石垫基。有年冬季十多天泥土结冰, 他们穿着雨靴同工人一起劳动, 身上沾着泥土,脚冻得麻木。几个月下来，都累得疲惫不堪。

　　小南湖堆场扩建，他们自己动手，打地基没石料，就从建筑垃圾中扒出一车车的砖头、石块;地基上有破布烂塑料,就动手一点点拣出来。浇灌砼时,在转运砼浆的蹦蹦车扬起的阵阵灰尘中，整天紧张忙碌，周身上下，鼻孔、耳朵内都是灰尘。

　　2015年小南湖采收，从7月30日准备，到10月16日采收完毕，整整78天中,他带领治污团队抢时间，连续苦干了76天。跑工厂，到工地，常常早晨五点钟起床，晚上七点多钟回家;在附近学生食堂吃四、五元的工作餐，在汽车内或凉棚下午休大半小时;烈日下戴一顶草帽指挥拢集、采收、排除故障;上、下班途中也不放过联系工作的机会。

　　他认为人生的价值在于贡献，无论当公务员还是公益员，都要努力用最优秀的成果报效国家, 为社会增添正能量。满七十岁的年龄,多种老年性疾病的折磨，使他意识到巳告别了壮年时代，能坚持整天工作的时光弥足珍贵!他要抓紧低成本治污的探索,争取早日交出优秀的答卷。

责编：金鑫