高新生物技術(shù)助力環(huán)境修復(fù)
前些日子幾位朋友邀我到北京周邊考察河道污染情況也看了垃圾堆積的場(chǎng)地,還到一些園區(qū)采集土壤樣品,開(kāi)始多種微生物的分析……這讓我思考良多。
對(duì)于河道生態(tài)修復(fù)下一步要做的工作是什么呢?我想就是模擬地球濕地的生態(tài)系統(tǒng)。
人口劇增,資源匱乏,人類(lèi)已經(jīng)感受到我們生存的空間是有限的,可是人類(lèi)的活動(dòng)還是造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,水體污染、土壤污染和大氣污染……早在1962年,蕾切爾·卡遜就出版《寂靜的春天》,揭示了人類(lèi)農(nóng)藥的濫加使用等造成的對(duì)生命的危害。
然而,許多人依然毫不顧忌地造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,直到上世紀(jì)70年代一些生態(tài)學(xué)家才開(kāi)始呼喊保護(hù)大自然,指出反自然的社會(huì)所造成的惡果,“我們要戰(zhàn)勝自然”的喊聲也漸漸消失了。不過(guò),隨意排污的現(xiàn)象依然嚴(yán)重,重金屬污染、塑料降解物的毒害、富營(yíng)養(yǎng)化的河流、湖泊很多,有的污水還嚴(yán)重下滲,威脅地下水的安全。
說(shuō)到人與自然,我們要理解當(dāng)初人類(lèi)是從樹(shù)上下來(lái),慢慢學(xué)會(huì)了直立行走,歷經(jīng)狩獵采集到農(nóng)耕社會(huì),直到如今各種高精技術(shù)發(fā)展的時(shí)代。在整個(gè)過(guò)程中人類(lèi)都離不開(kāi)綠色的生態(tài)環(huán)境,離不開(kāi)綠色生命的運(yùn)動(dòng),且不說(shuō)民以食為天的道理,這里我們要強(qiáng)調(diào)的是生命的健康離不開(kāi)綠色的生態(tài)環(huán)境。城市化進(jìn)程不斷加速,二氧化碳等溫室氣體排放良急劇上升,全球變暖,海平面上升,地下水位下降,灌溉用水減少,濕地萎縮,草場(chǎng)退化,難以遏制的荒漠化進(jìn)程,這些是人類(lèi)貪得無(wú)厭的結(jié)果,弄得地球不堪重負(fù),農(nóng)業(yè)的污染也帶來(lái)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化和水體的嚴(yán)重污染。
如何在提高工農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時(shí),又能維護(hù)地球生態(tài)系統(tǒng)的健康循環(huán)?如何將人類(lèi)的聰明才智用于高端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),也用于環(huán)境改善的新技術(shù)的研發(fā)與利用?
人工濕地系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是充分利用太陽(yáng)的光能,利用綠色生命的光合作用去捕獲太陽(yáng)能來(lái)凈化水體,那么,綠色植物真有那么大的本事嗎?
綠色生命之初就是因?yàn)槟軌蚋咝Ю锰?yáng)能制造氧氣、制造多種多樣的營(yíng)養(yǎng)品,才使的地球生命繁衍起來(lái)。如今我們面對(duì)環(huán)境污染的許多問(wèn)題,我們還得依靠綠色植物來(lái)修復(fù)污染的環(huán)境,有人說(shuō)植物生長(zhǎng)慢,我們可以做化學(xué)修復(fù)。我想,不是所有的事情都可以圖快的,一種藥劑倒下去,見(jiàn)效雖快,但是要看能否長(zhǎng)久和穩(wěn)定地解決問(wèn)題,許多污染事件的發(fā)生就是只講快捷所致。
目前,太陽(yáng)能水生生物系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)外某些城鄉(xiāng)污水凈化中得到很好的利用。它模擬濕地系統(tǒng)中水體自然凈化的過(guò)程,在光能的驅(qū)動(dòng)之下使廢水流經(jīng)一系列曝氣的、長(zhǎng)著水生植物的水池,得到逐級(jí)凈化,水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí)和二級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。池內(nèi)的植物群落和好氧微生物協(xié)同作用之下,有害成分被降解,固形物被減少。廢水經(jīng)過(guò)這種處理可用于農(nóng)田和園林綠化的灌溉之用,這種水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)是價(jià)格低廉,適合社區(qū)和某些產(chǎn)業(yè)部門(mén)的環(huán)境美化和循環(huán)用水,提高了廢水循環(huán)利用的次數(shù)。
最近,看到一條環(huán)城的河流由于富營(yíng)養(yǎng)化,生長(zhǎng)出許多綠藻和藍(lán)藻,我建議可以施加食藻菌。即在河流上做幾個(gè)水生植物的浮床,岸邊種一些挺水的可以賞花的植物。這樣,水域的景觀是很美的,水質(zhì)凈化到一定程度之后魚(yú)蝦等動(dòng)物也能生長(zhǎng),水體里會(huì)形成多樣化的生物世界。
有人說(shuō),植物真有那么大的作用嗎?單一的物種未必有那么強(qiáng)大的力量,但是,植物會(huì)同環(huán)境中其他生物建立協(xié)同互助的關(guān)系。我們懷著很大的興趣探索植物與微生物的密切關(guān)系,我們不僅關(guān)注土壤根際微生物,還著力研究植物皮層之下的內(nèi)生菌,這些內(nèi)生菌不僅有助于植物從外界獲得營(yíng)養(yǎng)成分,還有利于寄主植物去適應(yīng)急劇變化的環(huán)境。植物中有一種共生受體激酶基因,它負(fù)責(zé)調(diào)控寄主和共生菌之間的信號(hào)交流,不同的植物會(huì)選擇自己需要的微生物,不同的微生物同多種植物形成一定的生態(tài)群體,這樣他們?cè)诮到饣蚋患畚镞^(guò)程中就有了巨大的潛力。
有人看不起野草,有人心里想的就是除草。其實(shí),就是這些卑微的生命在悄悄地做著凈化水體、修復(fù)大地的工作,在陽(yáng)光下大樹(shù)和小草都在靜靜地為大氣制造氧氣。如今塑料垃圾越來(lái)越多,多年來(lái)人類(lèi)發(fā)現(xiàn)土壤里有降解塑料的細(xì)菌,塑料分解之后生成的有毒成分BCP也有賴(lài)微生物去分解。腐植酸是土壤肥力的重要成分,在做菌肥生產(chǎn)的時(shí)候要關(guān)注腐植酸形成過(guò)程中微生物的作用,也要關(guān)注土壤污染的生物修復(fù)。
地球的空間是有限的,許多人關(guān)注的是修路、蓋樓房,用越來(lái)越多的洋灰水泥覆蓋地面。我們希望建設(shè)者們多給綠色生物留點(diǎn)生存的空間,生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是不可疏忽的。近年的研究表明,可以選育去污能力很強(qiáng)的植物和微生物,去做的還有利用基因技術(shù)提高植物和微生物修復(fù)環(huán)境的能力。
(作者系北京大學(xué)教授)
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”