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给城市死水注入生物活力:哈工大团队揭示生态修复的“最优配方”

给城市死水注入生物活力:哈工大团队揭示生态修复的“最优配方”

城市里那些不流动的封闭水体,仿佛是城市呼吸系统中被遗忘的角落。阳光一照,绿藻疯长,水体透明度越来越低,渐渐成了富营养化的“绿汤”——这已是许多城市面临的典型生态困境。比起投入高昂、工艺复杂的化学或物理方法,用自然界中的“原住民”来治污,是否会更经济、更持久?


近期,一项发表在中国科技核心期刊《净水技术》2025年第12期上的研究,为这种生态治理路径提供了极具说服力的科学证据和精准的操作指南。这篇题为《蚌-螺-草共生组合对富营养化城市封闭水体的净化效能》的文章,由哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院王宏杰副教授、赵子龙副教授团队,联合哈尔滨工业大学及深圳市重点实验室共同完成。


团队的核心思路是构建一个“蚌-螺-草”共生的微型生态系统。他们选用了南方水体中常见的“居民”:滤食性的背角无齿蚌、刮食藻类的铜锈环棱螺,以及根系发达的矮生苦草。


但研究远不止于“把它们放进去”那么简单。就像为一道菜寻找最佳的食材配比,团队进行了一系列精细的“生态烹饪实验”。他们调整这三种生物的投放密度,反复对比,最终找到了一个净化效率最高的“黄金配方”:每立方米水体中,放置1750克背角无齿蚌、87.5克铜锈环棱螺和3000克矮生苦草。


在这个最优组合下,生态修复的效果令人惊喜。运行30天后,该组合对总氮、总磷的去除率分别达到78.32%89.08%,对导致水体发绿的叶绿素a去除率更是高达96.34%,水质长期稳定后可达到地表水Ⅱ类标准。这一效果显著优于单一的“蚌-草”或“螺-草”组合。


更有价值的是,研究像一位经验丰富的“生态医生”,不仅开出了药方,还明确了药效的边界和不同“药材”的贡献。研究发现,这个三元共生系统具有不错的“抗压能力”,能在一定程度的浑浊度和外源污染冲击下(如总氮低于5毫克/升)保持稳定功能。

通过贡献率分析,团队清晰地描绘出这个微型生态系统的“分工协作图”:沉水植物矮生苦草是当之无愧的“主力军”,它对各项污染物的去除贡献率均超过64%,最高达85%以上;而蚌和螺则扮演了重要的“助攻角色”,它们通过滤食和生物扰动,改善了水体条件,巩固了整个系统的稳定性和协同效率。这为在实际工程中,根据不同水体的污染状况进行精准的生物配比调控,提供了关键的科学依据。


“这项研究的价值,在于它将生态修复从一种‘理念’或‘定性描述’,推进到了可量化、可复制、可调控的‘工程技术’层面。”团队负责人表示,“它告诉我们,利用本土生物构建共生系统,不仅成本低、环境友好,更能通过科学的配置,达到高效和稳定的净化效果,为无数‘城市死水’的复活提供了一条充满生命力的路径。”

《净水技术》期刊长期聚焦水污染防治的前沿技术与工程实践,致力于搭建学术研究与产业应用的桥梁。本期这项兼具科学深度与实践指导意义的研究,正是这一宗旨的体现。

让静滞的水体重新流动起生命的韵律,需要的不仅是技术,更是对自然法则的深刻理解与巧妙运用。我们期待更多像哈工大团队这样扎根实际、精益求精的研究,将论文写在祖国的河湖岸边。也诚挚邀请广大水环境领域的研究者、工程师和管理者持续关注《净水技术》,在这里分享您的智慧、碰撞思想的火花。欢迎订阅,期待来稿,让我们共同为中国的水清岸绿贡献扎实的解决方案。


期刊简介

    收录情况

    · 中国科技论文统计源期刊(中国科技核心)

    · 科学引文数据库来源期刊(SCD)

    · 中国科学评价研究中心核心期刊(A)

    · 美国《化学文摘》(CA)收录

    · 开放存取目录数据库(DOAJ)收录

    · 俄罗斯《文摘杂志》(AJ)收录

    · 日本科学技术振兴机构数据库(JST)收录

    · Research4Life(HINARI)收录

    · 波兰哥白尼索引期刊数据库(ICI World of Journals)收录

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    主管单位

    · 上海市科学技术协会

    主办单位

    · 上海市净水技术学会

    · 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司

    学术支持

    · 同济大学环境科学与工程学院

    · 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

    主       编:顾玉亮

    执行主编:阮辰旼

    国内刊号:CN 31-1513/TQ

    国际刊号:ISSN 1009-0177

    邮发代码:4-652