浩渺无垠的太湖湖面之上,一座水上工厂正在有条不紊地高速运转,智能化的机器被远程操控着,井然有序地进行自动作业。
工厂里,除了日常巡查维护人员,记者只在“打包车间”发现了工人的身影。他们一边拿着长长的铲子将高效板框压滤机上的“神秘产品”脱离下来,一边笑着说:“你瞧,它就像一块巨大的巧克力!”
太湖上怎么会生产“巧克力”?
原来,这是来自湖底的淤泥,这座水上工厂的真实身份是可移动的生态清淤智能化一体平台船“太湖之星”(以下简称“太湖之星”),来自湖底的淤泥被制作成一块块固体“巧克力”后,被源源不断地运往陆地进行再次利用。
太湖底泥从何而来?为何要进行清理?故事要从很早之前讲起。
太湖为何要
清淤?
铺开中国地图,太湖位于江南水系核心,数千年来滋养云水之乡。
太湖湖区地势低平,周边发达的水系中携带着大量泥沙,当泥沙进入太湖相对平缓的湖盆后,水流速度急剧下降,泥沙失去搬运动力,在湖底沉积。
而河湖中丰富的水生植物和浮游生物死亡后也会沉降堆积,与泥沙混合在一起,年复一年,便形成了湖底大量的淤泥。
古时候,在江南水域就发现有淤泥处理和使用的历史。“罱河泥”是古代农民在农闲时期利用河泥进行积肥的传统农事活动。
钱载的《罱泥诗》写道:“两竹分手握,力与河底争。吴田要培壅,河泥粪可成。罱如蚬壳闭,张吐船随盈”,形象描绘了罱河泥的动作和过程,以及河泥可作肥料的用途。
中国环境保护组织公众环境研究中心主任马军向记者解释:“在传统农业时代,河泥含有丰富的腐殖质、氮、磷等营养成分,处理后可作肥料使用。年复一年的罱河泥,不但获得了廉价的农家肥,而且保持了周边河网水系的通畅。通过对有机质的高度循环利用,遏制了河湖水体的富营养化,使得江南水乡历经千年耕作而保持地肥水美。”
然而,随着社会经济的发展和生产方式的变革,这项传统古老的耕种模式逐渐被替代。
“从历史角度来看,农业生产方式的变化,形成了对太湖流域水质的第一波冲击。化肥引入后,农家肥逐步被全面替代,农民不再需要下河罱泥了。再到后来,江南农村生活水平迅速提高,居民们纷纷用上了抽水马桶,但当时并没有充分纳管处理,很多直接排入河道。后来是大规模工业和养殖业排放,结果是水质越来越差,河床不断抬高,而流入湖内的营养物质自然越来越多。”马军说道。
2007年,太湖蓝藻数量突破临界值,大规模暴发,蓝藻水华占到整个太湖湖区的三分之一,江苏省无锡市太湖水域受灾严重。
蓝藻的暴发,将太湖底部的问题彻底暴露了出来。
现代科技铲除
蓝藻温床
淤泥,作为造成蓝藻暴发的内源因素,“贡献”有多少?
根据水利部太湖流域管理局的调查报告《太湖污染底泥疏浚规划总报告》(2007)显示,太湖底泥总蓄积量约为19亿立方米。
庞大的淤泥量为蓝藻的野蛮生长提供了充足的养料。
有研究显示,即使污染湖泊的外源得到了有效的控制,但由于内源负荷的存在,湖泊水质要出现较明显的改善,大约需经过数十年的时间。
所以,对于太湖而言,即便是外源污染(工业废水、生活污水、养殖和农业污染)得到有效控制,内源污染如同平静水面下一枚沉睡的“炸弹”,不断向水体释放氮磷等物质,导致富营养化。
治理蓝藻,恢复太湖水质,清淤工作必不可少。
2007年后,太湖清淤工作得到高度重视,而“太湖之星”便是数十年间太湖清淤工作不懈探索与实践创新的“结晶”。
2024年3月,无锡启动了新一轮太湖生态清淤梅梁湖区工程。作为我国自主设计研发、拥有完全自主知识产权、世界首创的“太湖之星”也正式投入使用。
“‘太湖之星’将底泥吸附、固化脱水、尾水处理有机结合在水面之上,它共由3艘作业船组成,分别是新型智能环保清淤船‘太湖浚清1号’、除杂调絮船‘太湖之星1号’、脱水减容船‘太湖之星2号’。”中交天津航道局有限公司太湖项目部常务副经理张磊告诉记者。
“太湖之星”的作业过程,犹如一场水上接力比赛。
“太湖浚清1号”作为第1棒,它利用水下螺旋绞刀不停挖掘抽吸湖底的淤泥,然后通过输泥管道把高浓度淤泥源源不断地输送到第2棒“太湖之星1号”。
“太湖之星1号”接收到高浓度淤泥后,首先会筛除泥浆中的杂质,然后投加环保絮凝剂对泥浆进行调絮,分离出泥浆和水。
紧接着,分离后的泥浆会被输送到第3棒“太湖之星2号”。在这里,将对泥浆通过物理方式压榨的方式,实现脱水减容,最后运到陆地上进行水下湿地带构筑、肥料制作等再利用。
穿越时空的
生态智慧
眼下,“太湖之星”正在梅梁湖区马不停蹄地开展工作。
“新一轮太湖生态清淤梅梁湖区工程预计5年完成,总清淤量是834万立方米,‘太湖之星’目前每小时可清淤600立方米,每日可稳定清淤5000立方米,每天可产生固化淤泥2500立方米。”张磊介绍。
记者从无锡市水利局获得了一组最新数据:2007年—2024年,无锡市累计完成太湖生态清淤约3700万立方米、约占全太湖清淤总量70%以上——理论上相当于从太湖中清除约3.8万吨总氮、1.48万吨总磷和90万吨有机质。
从古时候的“罱河泥”到如今的“太湖之星”,就像是一场穿越时空的交相辉映,更像是一部生动的自然启示录。“罱河泥” 所代表的是古朴而顺应自然韵律的传统生产生活形态,“太湖之星” 所彰显的是借助高科技达成的大规模、深层次生态治理新范式。
如今,“太湖之星”的出现大幅提升了太湖清淤工作的效率,太湖的水质也稳定向好。截至今年,太湖已经实现连续17年实现安全度夏。