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張建團(tuán)隊(duì)成員之一、山師地環(huán)學(xué)院師資博士后紀(jì)明德向記者展示了一幅圖:當(dāng)污水進(jìn)入河流后,污染物在基質(zhì)、植物與微生物的協(xié)同作用下被去除。但他提到三大痛點(diǎn),即傳統(tǒng)人工濕地基質(zhì)水質(zhì)凈化效率低、冬季低溫植物“失靈”、工程結(jié)構(gòu)與運(yùn)行配置不合理。
“20年來,我們專心致志干一件事?!睆埥ㄑ壑械倪@件事便是對(duì)南水北調(diào)工程沿線流域的水質(zhì)保護(hù)。其中,南四湖治理成為重中之重。
孔強(qiáng)是山東師范大學(xué)校長張建教授團(tuán)隊(duì)的一員。橫臥于山東省西南部的南四湖是我國北方最大的淡水湖,但污染讓它變成了“醬油湖”,甚至曾被專家們稱為流域治污“世界第一難”。當(dāng)南水北調(diào)工程啟動(dòng)之后,作為長江水北上必經(jīng)之地的南四湖治理變得迫在眉睫。
隨著山東省“治用?!绷饔蛑挝鄄呗缘膶?shí)施,南四湖流域水質(zhì)逐漸提高,但與南水北調(diào)東線水質(zhì)要求相比,仍然要跨越三個(gè)以上的地表水環(huán)境質(zhì)量類別,難度極大。綠色高效的人工濕地技術(shù)成為優(yōu)先選擇之一。
开元ky888app下载8月5日,山東師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“山師地環(huán)學(xué)院”)孔強(qiáng)教授在暑假期間趕到了250公里之外的南四湖,對(duì)其水體物理、化學(xué)、生物指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
“我們用300畝試驗(yàn)工程摸索技術(shù)參數(shù),用1500畝示范工程積累工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),最終用了近十年在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了‘遍地開花’的局面?!睆埥ū硎?,上述數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)及成果支撐了3個(gè)國家濕地公園、山東省26萬畝人工濕地工程的建設(shè)和運(yùn)行。
新污染物之所以“新”,一方面是相對(duì)于常規(guī)污染物而言,它們是持久性有機(jī)污染物、內(nèi)分泌干擾物、抗生素等新型環(huán)境污染物;另一方面,新污染物種類繁多,可被識(shí)別出的新污染物還在快速增加。
多環(huán)芳烴具有誘變、致癌等毒性,傳統(tǒng)人工濕地對(duì)多環(huán)芳烴的去除效果極差。通過多年研究,張建團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)微生物降解是人工濕地降解多環(huán)芳烴的主要機(jī)制,他們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型自動(dòng)潮汐流人工濕地系統(tǒng),通過優(yōu)化系統(tǒng)氧化還原環(huán)境,實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物多環(huán)芳烴和營養(yǎng)元素氮的高效去除。這一研究成果刊發(fā)在國際學(xué)術(shù)刊物《水研究》上,并且已經(jīng)落地。
以冬季低溫植物“失靈”問題為例,紀(jì)明德進(jìn)行了說明。濕地植物可吸附污染物質(zhì)并將其固定在根系上,并通過自身代謝將有機(jī)物質(zhì)降解為無毒無害物質(zhì)以實(shí)現(xiàn)水體凈化。但問題在于,植物到了冬天便枯萎“失靈”。該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地將植物秸稈轉(zhuǎn)化為生物炭,大幅提升對(duì)污染物的吸附性能,并將生物炭作為填料回填到人工濕地彌補(bǔ)碳源不足問題。
人工濕地是人為構(gòu)建、模擬和控制的類似沼澤的地面。人工濕地中的基質(zhì)又稱填料,主要用來吸附、過濾污染物,也為植物和微生物生長提供載體并為物理、化學(xué)和生物過程提供反應(yīng)界面。
針對(duì)三大痛點(diǎn)而生的一系列技術(shù)不但優(yōu)化了南四湖的水質(zhì),更在南水北調(diào)東線工程沿線實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用,相關(guān)成果登上《自然綜述:地球與環(huán)境》雜志。
在該團(tuán)隊(duì)接受任務(wù)時(shí),挑戰(zhàn)不小。工業(yè)廢水、生活廢水、農(nóng)業(yè)廢水……隨著53條支流攜污染物不斷匯入,當(dāng)時(shí)的南四湖變成了魚蝦絕跡的“集中納污區(qū)”。
“水清不代表無污染?!比缃?,這句話飽含著張建團(tuán)隊(duì)的新目標(biāo)。近期,他們瞄準(zhǔn)了隱形污染物。在今年的政府工作報(bào)告中,它們被稱為“新污染物”。
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