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《泽润东湖:水下森林的生态传奇》上卷

第三回 湿地初建 200亩“水下森林”的诞生

2021年春天,东湖的治理方案终于定了:在郭郑湖的浅水区,建200亩泽泻人工湿地。选址时,工程师们费了不少劲——这里水深要在0.5-1.2米之间(太深泽泻长不好,太浅容易旱死),底泥不能太硬(方便根须扎根),还要离污水排口近(能第一时间拦截污染物)。

“就像给东湖装了个‘前置过滤器’。”项目负责人张工拿着设计图,湿地被分成三部分:进水区种幼苗泽泻(主攻吸氮磷),中间区种成年泽泻(主攻分泌泽泻酸),出水区种成熟泽泻(块茎储存养分),还搭配了芦苇、菖蒲,“它们和泽泻是‘好搭档’,芦苇能挡浪,菖蒲能吸重金属,分工合作”。

种植那天,周边的居民都来帮忙。张婆婆带着孙子,把培育好的泽泻苗插进泥里,“这草真能管用?”她问刘教授。刘教授指着手里的监测仪:“您看,我们在旁边做了小试,三个月,那片水的蓝藻少了一半,您孙子秋天就能来放风筝了。”

初期并不顺利。刚种下的泽泻苗,被一场暴雨冲得东倒西歪,成活率只有60%。张工连夜调整方案,在湿地外围加了一圈生态袋(装满陶粒的无纺布袋子),既能挡浪,又能让水慢慢渗进来,“就像给幼苗撑了把伞”。

更麻烦的是水鸟。野鸭和白鹭总来啄食泽泻的嫩叶,半个月就毁掉了10亩苗。护林员老陈想出个法子:在湿地里插了些假人,又挂了串铃铛,风一吹叮当作响,水鸟就不敢靠近了。“现在这些鸟学精了,知道这草不能吃,改去吃草里的小鱼了——也算帮着除虫。”老陈笑着说。

到了夏天,湿地渐渐有了模样。泽泻的叶片挨挨挤挤,把水面盖得严严实实,根须在水下盘根错节,像一片绿色的森林。有人划着船进去看,发现水清澈得能看到根须上挂着的“泥球”——那是被根须吸附的污染物,“就像猫抓老鼠,抓着就不放了”。

第四回 绿潮退去 东湖的“呼吸”变甜了

2022年秋天,是湿地建成后的第一个收获季。刘教授团队的监测数据让所有人振奋:

- 湿地进水口的蓝藻密度是1.2×10?个/L,经过湿地后,出水口只剩3×10?个/L,下降了75%;

- 总氮去除率62%,总磷去除率65%,远超预期的50%;

- 水体透明度从30厘米提升到80厘米,能看到小鱼在泽泻根须间穿梭。

最直观的变化在岸边。听涛景区的蓝藻几乎消失了,露出了清澈的水面,柳树的叶子重新变得翠绿,蝉鸣也清亮了。张婆婆带着孙子去湖边,孙子蹲在岸边,真的摸到了一条小鱼,举着喊:“奶奶,鱼!活的!”

渔民老李也回来了。他停船多年,因为湖里的鱼太少,如今又撑起了渔网,“以前一网下去全是蓝藻,现在能打上鲫鱼、白条,虽然不多,但有盼头了”。他发现,泽泻丛里的虾特别多,“虾喜欢躲在根须里,这里安全”。

湿地的生态链慢慢恢复了。蜻蜓把卵产在泽泻的叶片上,青蛙在草丛里产卵,水鸟飞来吃鱼虾,连多年不见的水雉(一种对水质要求高的水鸟)都出现在湿地里。“这才是东湖该有的样子。”王磊拍了张水雉站在泽泻叶上的照片,发在朋友圈,配文“久违了,朋友”。

联合国人居署的考察团来调研时,正赶上清晨的雾。泽泻的叶片上滚着露珠,阳光穿过雾气照在水面上,像撒了一层碎金。专家们拿着监测报告,又看了看水里的鱼虾,说:“这不是简单的污水处理,是在重建一个活着的生态系统——水、草、鱼、鸟,互相帮忙,才能长久。”

他们当场把东湖泽泻湿地评为“城市水体修复最佳实践”,评价里写着:“这种模拟自然沼泽的设计,用最低的成本,实现了最高效的净化,为全球城市内湖治理提供了范本。”

第五回 仿生灵感 块茎里的“过滤密码”

在湿地忙着净化湖水时,武汉工程大学的材料实验室里,设计师赵琳正对着泽泻块茎发呆。她的课题是“新型污水处理滤材”,试了几十种材料,过滤效率总上不去,直到看到刘教授团队展示的泽泻块茎切片。

“这结构太神奇了!”显微镜下,泽泻块茎的横截面像蜂窝,布满了直径10-50微米的小孔,孔壁上还有更细的纹路。赵琳做了压力测试,发现水通过这些小孔时,流速均匀,杂质会被孔壁的纹路“挂住”,“就像天然的过滤器”。

她模仿这种结构,用生物可降解材料(淀粉和壳聚糖)3D打印出“仿生滤材”:主体是蜂窝状的多孔结构,孔径大小模仿块茎的自然分布,孔壁做了粗糙处理。实验显示,这种滤材对污水中悬浮物的去除率达92%,比传统滤材高30%,而且不易堵塞,使用寿命延长了一倍。

“传统滤材要么孔太大(杂质漏过去),要么孔太小(容易堵),泽泻块茎的孔大小不一,还带纹路,就像‘分级过滤’——大杂质被大孔挡住,小杂质被小孔壁的纹路粘住。”赵琳解释道,她给这种滤材起名“泽润滤材”。

2023年,“泽润滤材”在东湖的小型污水处理站试用。原本需要三级过滤的污水,用这种滤材两级就能达标,处理成本降低25%。运维人员说:“以前三天就要洗一次滤材,现在一周洗一次就行,省了不少事。”

赵琳在专利申请里写道:“灵感来自泽泻块茎的自然进化——为了在湿地里储存水分和养分,它进化出这种高效的多孔结构,而人类需要做的,只是读懂自然的设计。”——这株草的智慧,从水下的净化,延伸到了实验室的创新,成了连接生态与科技的纽带。

(上卷终)

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