《澤潤東湖:水下森林的生態傳奇》
楔子
東湖的水,曾是武漢人的鏡子。上世紀八十年代,晨練的老人會掬一捧湖水洗臉,孩童在淺灘摸魚捉蝦,湖面上的荷葉連成片,風過時能掀動滿湖清香。但到了2010年代,這面鏡子蒙上了灰——藍藻像綠色的油漆,厚厚地鋪在水面,陽光透不進去,魚蝦翻著白肚浮上來,岸邊的柳樹葉子尖焦黑,連蟬鳴都透著一股腥氣。
“是氮磷太多了。”環保局的監測報告里寫著,城市生活污水、周邊農田的化肥,順著雨水管道涌進東湖,讓湖水成了“富營養化的湯”。最嚴重的時候,藍藻爆發面積占了湖面的三分之一,居民路過都要捂鼻子,有人開玩笑說:“東湖快成‘綠油漆廠’了。”
沒人想到,拯救東湖的鑰匙,藏在濕地里一株不起眼的草里。2023年,當200畝澤瀉在東湖的淺水區扎根,它們的根須在水下織成一張無形的網,分泌的物質讓藍藻乖乖“退潮”,葉片吸收著過剩的氮磷,連塊莖的蜂窩結構都成了污水處理的靈感。這株曾在《神農本草經》里被記為“利水”的草,在東湖的水里,寫下了新的生態詩篇。
上卷·綠潮退去:澤瀉濕地的初長成
第一回綠藻圍城東湖的“呼吸危機”
2015年夏天,武漢持續高溫,東湖的藍藻像被吹了氣的氣球,一夜之間鋪滿了聽濤景區的水面。環保監測員王磊劃著小船采樣,船槳攪開綠藻,底下的水黑得發臭,ph值飆到9.0,溶解氧只有2mgl——“這濃度,魚蝦活不過兩小時。”
岸邊的居民更難熬。住在水果湖的張婆婆,窗臺下就是湖,藍藻爆發時,她得關緊窗戶,可那股腥臭味還是能鉆進來,“像爛菜葉泡在尿里,聞著就惡心”。孫子原本每天要去湖邊放風箏,那段時間一靠近就咳嗽,醫生說是“藍藻釋放的藻毒素刺激呼吸道”。
治理方案試了不少:撒化學藥劑殺藻,可毒死藍藻的同時,水草也爛了;用機械打撈,撈上來的藍藻堆在岸邊,太陽一曬更臭,還沒等運走,新的又長出來了;建污水處理廠,處理后的水達標了,但雨水沖刷帶來的“面源污染”,還是源源不斷往湖里灌氮磷。
“治標不治本啊。”武漢大學生命科學院的劉教授看著監測數據嘆氣,“藍藻就像湖里的‘雜草’,你光割草不改良土壤,它還會瘋長。得找到能和藍藻搶營養、還能抑制它生長的植物。”
團隊開始在東湖周邊的天然濕地普查。在馬鞍山森林公園的沼澤地,他們發現了一片“凈土”——其他地方的水面都漂著綠藻,唯獨這片濕地的水清澈見底,能看到水底的卵石。水邊長著成片的澤瀉,葉片像攤開的綠傘,根須在水里輕輕晃動,湊近看,連魚都比別處多。
“會不會是這草的功勞?”研究生小林舀了瓶水樣,檢測顯示:這里的氮含量比周邊低60%,磷低50%,更奇怪的是,藍藻細胞幾乎看不見。劉教授掐了片澤瀉葉,聞了聞,又看了看水下的根須,“說不定,我們要找的‘救星’就是它。”
第二回實驗室解密澤瀉的“克藻密碼”
回到實驗室,劉教授團隊把澤瀉連根帶泥移了回來,種在模擬東湖水質的水缸里。對照組的水缸三天就泛綠,長滿藍藻;種了澤瀉的水缸,水卻一直清著,二十天后才出現零星藍藻。“肯定是澤瀉在‘搞小動作’。”小林盯著顯微鏡,發現澤瀉根須周圍的藍藻細胞,細胞壁都破了,像被戳爛的氣球。
他們開始分析澤瀉的分泌物。用分液漏斗萃取根際水(根系周圍的水),得到一種淡黃色的液體,對藍藻做抑菌實驗:當液體濃度達到0.5mgl時,藍藻的生長速度下降50%;到2mgl時,幾乎停止生長,三天后開始死亡。
“這是一種新的化感物質!”通過質譜分析,團隊確定了這種物質的結構——一種含羧基的萜類化合物,他們給它命名為“澤瀉酸”。進一步研究發現,澤瀉酸能抑制藍藻的光合作用,還能破壞它的細胞骨架,“就像先蒙住藍藻的眼睛,再拆它的骨頭”。
更驚喜的是澤瀉對氮磷的吸收能力。實驗顯示,一株成年澤瀉每天能吸收2.3mg氮、0.8mg磷,是普通水生植物的1.5倍。它的根須像細密的吸管,能抓住水里的氮磷分子,轉運到葉片和塊莖里;到了秋天,塊莖膨大,儲存的氮磷能占到植株總含量的40%,“相當于把水里的養分‘鎖’進了自己的身體”。
劉教授翻出《本草綱目》,看到“澤瀉生于澤地,能利水滲濕”,忽然笑了:“古人說的‘利水’,可能不只是利人體的水,還包括利天地的水——它能讓渾濁的水變清,這是刻在基因里的本事。”
團隊還發現,澤瀉的“凈化力”和生長階段有關:幼苗期主要靠根須吸收氮磷,成熟期則側重分泌澤瀉酸抑制藍藻,“像個懂事的孩子,小時候努力吃飯長身體,長大了就主動幫著清理環境”。這個發現為后續的人工濕地設計提供了關鍵依據:得搭配不同生長階段的澤瀉,才能兼顧“吸污”和“抑藻”。
第三回濕地初建200畝“水下森林”的誕生
2021年春天,東湖的治理方案終于定了:在郭鄭湖的淺水區,建200畝澤瀉人工濕地。選址時,工程師們費了不少勁——這里水深要在0.5-1.2米之間(太深澤瀉長不好,太淺容易旱死),底泥不能太硬(方便-->>根須扎根),還要離污水排口近(能第一時間攔截污染物)。
“就像給東湖裝了個‘前置過濾器’。”項目負責人張工拿著設計圖,濕地被分成三部分:進水區種幼苗澤瀉(主攻吸氮磷),中間區種成年澤瀉(主攻分泌澤瀉酸),出水區種成熟澤瀉(塊莖儲存養分),還搭配了蘆葦、菖蒲,“它們和澤瀉是‘好搭檔’,蘆葦能擋浪,菖蒲能吸重金屬,分工合作”。