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            蚯蚓當“管道工”緩解濕地堵塞難題 已成功應用于青浦、崇明及浙江等地的壅水濕地修復

            發布日期:2018-10-16 09:27:30   來源: 中國上海

              生活污水收集處理設施投運越久,越容易老化,要使凈化能力恢復如初,往往需要投入大量成本更新。有沒有更加經濟且有效的“保養”手段,讓生活污水收集處理設施不用“大動干戈”就能持續高效運轉?上海環境科研工作者把目光投向一種叫“赤子愛勝蚓”的蚯蚓。經過近10年的潛心鉆研,該項理論研究已基本成型,可以在上海部分農村生活污水收集處理設施上推廣應用。

              人工濕地堵塞成世界級“頑癥”

              上海浦江鎮匯北村9組,有一片毗鄰肇瀝港的人工濕地,每年溫暖的日子里便綠意叢生。這片濕地其實是當地農村生活污水收集處理設施的一部分,一天可以處理45立方米的生活污水。

              該設施由6個部分組成:格柵池、調節池、厭氧池、好氧池、沉淀池、人工濕地。上海市環科院水環境研究人員介紹,人工濕地污水處理技術是上世紀70年代興起的一種新型生態污水處理技術,具有占地相對少、去污效果好、基建和運行費用低、工藝設備簡單等特點,但如果設計或管理不善,會產生一些問題:其一,水生植物在冬季容易枯死,不及時收割,不僅削弱濕地凈化效果,還反過來降低濕地過水能力;其二,污水放得太多,遠超濕地的實際處置能力,污染物就會逐漸累積起來。

              這些問題如果持續得不到解決,濕地內部空間就會因“粘”而變“小”,甚至堵塞,失去循環凈化的功能。這時,生活污水只能在板結的濕地表層橫流,滲透不進濕地,無法被凈化,還可能因長期積水引發惡臭,惡化運行環境。

              隨著人工濕地的大量應用,其堵塞問題成為世界級“頑癥”。美國環境保護署曾對100多個運行中的人工濕地調查發現,有將近一半的人工濕地系統在投入使用后的5年內出現了不同程度的堵塞,而現有的解決方案都治標不治本,比如調控進入濕地的污水量或選擇更合理的濕地基質、植物等。最終,只能采用更換濕地表層基質或輪休的方式,前者耗費大量成本和時間,后者則需備用的人工濕地,否則就無法實現。

              蚯蚓“管道工”讓成本省95%

              既然人工濕地的去污能力主要靠生物菌群和水生植物來實現,那能不能用類似的方法解決堵塞問題呢?經分析,人工濕地堵塞物中,有一成是蛋白質、多糖等有機物,雖然占比少,但正是它們“粘”住了濕地中的無機物,堵塞了“地道”,導致污水只能走“地面通道”。

              沿著這條思路,上海市環科院的專家們想起了兒時翻土堆找蚯蚓的游戲,通過篩選,赤子愛勝蚓、威廉環毛蚓、水蚯蚓共三種蚯蚓進入“決賽”,最終,赤子愛勝蚓勝出,被大規模投入應用性試驗。為何選赤子愛勝蚓?一是這種蚯蚓活動空間剛好與濕地堵塞層重合,且愛吃粘粘的多糖、蛋白質,并排泄出有益土壤的腐殖酸,相較其他品種的“管道工”,“績效”更優異。二是這種蚯蚓有鉆到濕地表層排泄的特性,等于把堵塞物搬運到了外部,進一步減輕了濕地內部的“交通”壓力。

              在奉賢一片100平方米的試驗濕地內,記者見到了這些“管道工”,總共3斤的它們平均每天可以吃掉約0.18克到0.24克的堵塞物,經過21天的進食,試驗濕地的孔隙率增加了近3個百分點,不再堵塞;而用來對照的另一片濕地,沒有投放蚯蚓,堵塞導致的雍水面積擴大了50%。

              排堵的效果很明顯,那么經濟性如何?據測算,投放赤子愛勝蚓的“保養法”,其成本可以比徹底更換濕地表層基質節省約95%。據透露,上海市環科院有關赤子愛勝蚓修復壅水濕地凈化功能的研究已發表在國際環境工程領域的主流期刊《環境污染》上,今年申請得到了上海市浦江人才計劃的資助,已經成功應用在上海青浦、崇明以及浙江等地的修復項目上。

              蚯蚓并不完美關鍵看怎么用

              用蚯蚓來“保養”生活污水收集處理設施,前景廣闊。根據《2016上海農村統計年鑒》,上海農村每天產生生活污水約20多萬噸,由于截污納管等處置設施和配套不健全,仍有不少農村存在生活污水直排周邊環境的問題。因此,上海計劃到“十三五”末,75%以上的農村要完成生活污水收集處理設施改造。截至去年底,全市56%的農村住戶已實施生活污水收集處理設施改造。其中一種主要的改造方式,正是在距離市政污水管網較遠的村莊,通過敷設管道收集生活污水,采用人工濕地等類型的小型污水處理設施處理達標后排放。

              不過蚯蚓并不完美,環科院研究人員坦言,目前的研究結論只支持將赤子愛勝蚓應用到人工濕地類型的農村生活污水收集處理設施,如果要應用到其他類型的生活污水收集處理設施,還不切實際。比如城市地下的排水管網堵塞問題,因為環境相對密閉,不利于蚯蚓存活;即使能存活,但管道內是流動的,投放的蚯蚓無法扎根在目標點位上進食。此外,為保障城市穩定運行,地下排水管網的排堵任務時間要求很緊,靠蚯蚓吃速度太慢,也不合適。

              其實換個思路,不把蚯蚓直接投放到堵塞節點上,而是把堵塞物收集起來供蚯蚓食用,蚯蚓就會有更多用武之地。在國內外,將處理污水剩下的污泥收集起來,由蚯蚓消納,已經是一項十分成熟的技術。一些造紙廠、污水處理廠、禽畜養殖場與蚯蚓養殖單位簽約,將污泥、禽畜糞便等污染物定向送到蚯蚓養殖場,消化、排泄成可促進植物生長的腐殖質、激素等無毒物質。

              業內人士算了一筆賬,相比把污泥交給環保公司填埋或焚燒處理,請蚯蚓代勞的成本只有前者的三分之一左右;蚯蚓糞便經加工后還能作為產品銷售,蚯蚓本身也是高蛋白飼料,其提煉出的蚓激酶,具有很高藥用價值。

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