水芹菜治理水體污染的經(jīng)濟(jì)效益研究

謝柳 蔡立梅 何明皇 徐紫霞 劉紅娟

[摘要]隨著水體污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，應(yīng)用水生植物凈化水體的技術(shù)日益成熟。水芹菜作為植物治污的重要力量，其經(jīng)濟(jì)效益也不容忽視。重點(diǎn)從治污成本、市場(chǎng)價(jià)值、可持續(xù)性等方面對(duì)利用水芹菜治理水體污染的同時(shí)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益展開研究，并對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用與推廣進(jìn)行了展望。

[關(guān)鍵詞]水芹菜;富營(yíng)養(yǎng)化;治污;經(jīng)濟(jì)效益

[中圖分類號(hào)]X524[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1 引言

2016年，據(jù)全國(guó)118個(gè)重要湖泊監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果，總體水質(zhì)為I-III類的比例為23.7%，IV-V類的比例為58.5%，劣V類的比例是17.8%，其中富營(yíng)養(yǎng)湖泊個(gè)數(shù)占全部檢測(cè)結(jié)果的87.6%，湖泊水質(zhì)總體狀況并不樂(lè)觀，富營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題尤為嚴(yán)重。近年來(lái)，具有低成本、高效益、綠色環(huán)保、操作簡(jiǎn)易等特點(diǎn)的植物治污的方式越來(lái)越被專家、企業(yè)、民眾所青睞。大量研究表明，水生植物對(duì)水體中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽具有顯著的富集、轉(zhuǎn)移效果，可用于治理水體的富營(yíng)養(yǎng)化。但是，這些研究多著重于水生植物對(duì)水體凈化效果的研究，而對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益方面的報(bào)道卻很少，尤其是對(duì)作為經(jīng)濟(jì)水生作物的水芹菜的報(bào)道。水芹菜根系發(fā)達(dá)，有著較強(qiáng)的治污能力，此外還具有生長(zhǎng)期長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、可入藥與可食用的優(yōu)勢(shì)[2]?；诖耍狙芯繌乃鄄诵迯?fù)受污染水體出發(fā)，對(duì)其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益展開進(jìn)一步研究，以期推廣水芹治污這一環(huán)境友好型治污技術(shù)，為我國(guó)綠色經(jīng)濟(jì)的建設(shè)做貢獻(xiàn)。

2 水芹菜及其治污效果

水芹菜是多年生的水生草本經(jīng)濟(jì)作物，具有極高的入藥價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在世界范圍內(nèi)廣受歡迎。其根系發(fā)達(dá)、適應(yīng)能力強(qiáng)，在富營(yíng)養(yǎng)化水的降解和光合作用的過(guò)程中能夠有效改善水質(zhì)。水芹菜對(duì)水體的凈化主要通過(guò)富集、吸收與轉(zhuǎn)移來(lái)完成。生長(zhǎng)于水面的水芹菜，其根系密集，形成了一個(gè)天然的生物濾網(wǎng)，降低了水流速度，利于懸浮物沉積，為微生物提供了附著基質(zhì)與棲息之所，也擴(kuò)大了水芹菜的根系對(duì)凝集的菌膠團(tuán)的吸附面積，促進(jìn)了其物理過(guò)濾的功能。同時(shí)，水芹菜的自身成長(zhǎng)需要各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)支撐，因而其也會(huì)一定量地吸收水體與沉積物中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽。由于水芹菜可以進(jìn)行多茬收割，吸附于水芹菜內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可通過(guò)莖葉收割而在一年內(nèi)被多次帶走，從而增強(qiáng)對(duì)水體的修復(fù)效果（見(jiàn)圖 1）。

關(guān)于水芹菜對(duì)總氮和總磷去除率的報(bào)道已經(jīng)有了很多，本文在前人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[5-11]基礎(chǔ)上摘取其中水芹菜對(duì)水體中TN、TP的去除率，進(jìn)行了匯總。共收集到7個(gè)數(shù)據(jù)組，所收集的數(shù)據(jù)均是采用浮床種植實(shí)驗(yàn)，使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)分析得到的（見(jiàn)表 1）。

在整理所收集到的數(shù)據(jù)時(shí)，將每個(gè)項(xiàng)目參數(shù)X（TN、TP）的期望值Ex，然后求出X2的期望值，從而得出去除率的方差Dx（Dx=E（X2）-E（X））?？梢?jiàn)數(shù)據(jù)的方差足夠小，說(shuō)明該數(shù)據(jù)較集中。得到結(jié)論：水芹菜對(duì)水體TN、TP的去除率可用本次研究數(shù)據(jù)的期望值代替，即TN的去除率為66.04%，TP的去除率為67.62%。從而得到，雖然水芹菜在不同的水環(huán)境下對(duì)富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除率與富集率不同，但總體上對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體都具有較為明顯的凈化效果，有利于污染水體的恢復(fù)。

3 運(yùn)用水芹浮床治理水體污染的成本分析

成本是指為了達(dá)到某一目的所要付出的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?！吨腥A人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)稅法》于2016年12月25日通過(guò)，意味著養(yǎng)殖業(yè)的大部分企業(yè)排污壓力增大，污水處理成本增加。而對(duì)水體的污染防治技術(shù)通常可分為兩種：第一種，安裝成本高，但運(yùn)行成本與折舊率低;第二種，安裝成本低，但運(yùn)行成本與折舊率高。然而由于受資金的約束，許多企業(yè)及地區(qū)最終選擇第二種污染防治技術(shù)，在長(zhǎng)時(shí)期里反而付出更大的總成本。運(yùn)用水芹浮床治理水體污染則可以解決這樣的困境。水芹菜在一年內(nèi)可多茬收割，水芹浮床也可反復(fù)使用，其水體修復(fù)能力也不可被低估，從而使這一治污模式在一定程度上具有安裝成本低且運(yùn)行成本與折舊率同樣低的特點(diǎn)。其較低的成本優(yōu)勢(shì)，對(duì)治污與發(fā)展具有協(xié)調(diào)作用，有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)尋找到環(huán)境成本優(yōu)而環(huán)境治理效果好的最佳平衡點(diǎn)。

3.1安裝成本

水芹治污這一模式的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)將特別制作的水芹浮床放置于受污染的水面上，利用水芹菜根系對(duì)富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與富集來(lái)實(shí)現(xiàn)水體的凈化，并達(dá)到抑制藻類生長(zhǎng)、為生物創(chuàng)造棲息空間和美化景觀等效果。其安裝成本包括水芹菜的種苗成本，浮床制作材料成本以及相應(yīng)的人工成本。而這些成本與物理治污和化學(xué)治污所需要的成本相比，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性。

就植物主體水芹菜來(lái)說(shuō)，水芹菜對(duì)治污環(huán)境要求不高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，在水深30cm以上即可正常生長(zhǎng)。池塘、湖面、山溝、水渠、河流、石塊密布的河灘等地在受到污染后都可以利用水芹浮床來(lái)進(jìn)行治理，尤其是污染區(qū)域破碎不集中的水域。由于水芹浮床便于分割拼裝，因而還可以被用于針對(duì)散點(diǎn)治污。其在原水域治污即可，不需額外占用土地，價(jià)格低廉。綜合來(lái)說(shuō)，相比于傳統(tǒng)治污方式，水芹浮床治理水體污染安裝成本低且安裝便捷。

3.2運(yùn)行成本

由于水芹菜作為經(jīng)濟(jì)作物，其本身就具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，又因其治污操作簡(jiǎn)易，在實(shí)行利用水芹菜治理水體污染這一項(xiàng)目時(shí)可以選擇與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民合作。這樣，既解決了政府與中小型養(yǎng)殖企業(yè)需要凈化水質(zhì)的問(wèn)題，又為閑置勞動(dòng)力創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會(huì)，為農(nóng)民增加了新的經(jīng)濟(jì)來(lái)源。為了獲得最大的經(jīng)濟(jì)收益，農(nóng)民愿意自覺(jué)打理、維護(hù)水芹浮床，從而省去了水芹浮床在運(yùn)行時(shí)政府或企業(yè)需要支付的人工成本，且具有造血功能。

4 水芹菜的市場(chǎng)價(jià)值

4.1 產(chǎn)量及售價(jià)

水芹菜怕熱喜涼，需要密植，在長(zhǎng)江流域生長(zhǎng)可四季常青。如果按照安徽多茬收割的技術(shù)來(lái)進(jìn)行收割，667m2水芹可以收割6次，總產(chǎn)量達(dá)到1萬(wàn)kg以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

以安徽安慶山泉蔬菜研究所為例，據(jù)徐善新所長(zhǎng)介紹，該實(shí)驗(yàn)基地種植的四季水芹每667m2產(chǎn)量一年大概有1～1.5萬(wàn)kg，收5～6茬，全年平均價(jià)格至少1元/kg。春天價(jià)格較高，每茬產(chǎn)量最高是9000kg。夏天由于天氣炎熱，產(chǎn)量相對(duì)較少，每茬收獲2000kg，但夏天價(jià)格高，平均2元/kg，銷量好。

由于富營(yíng)養(yǎng)化水體與養(yǎng)殖沼液中均含有大量的適合水芹菜生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，用于治污的水芹反而比一般的水芹長(zhǎng)勢(shì)要好，產(chǎn)量更大。水芹菜是在水面種植，水漲菜高，種植水芹菜并不需要擔(dān)心洪水的突發(fā)影響其產(chǎn)量，反而在多洪澇災(zāi)害的長(zhǎng)江流域占一份獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

4.2食用性

《呂氏春秋·本位》載：“菜之美者有云夢(mèng)之芹”。其風(fēng)姿綽約、色味俱佳，是菜中上品。水芹菜的嫩莖及葉柄質(zhì)鮮嫩，清香爽口，可生拌或炒食，富含多種維生素和無(wú)機(jī)鹽類，是“三高”人群首選。生長(zhǎng)于富營(yíng)養(yǎng)化水體的水芹菜不依賴化學(xué)農(nóng)藥生長(zhǎng)，水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)便可作為水芹成長(zhǎng)的有機(jī)肥，此外，在正常情況下水體中的污染物積存量要比土壤中的輕微許多，水域環(huán)境相對(duì)于作物來(lái)說(shuō)更為健康安全。水芹菜主要是利用其根系吸附、吸收水體中的氨、氮、磷等有機(jī)污染物質(zhì)，其根系長(zhǎng)可達(dá)到20～30cm，凈化效果為莖葉的4～7倍。而我們食用水芹時(shí)一般為去根食用，也就是說(shuō)水芹菜在治污過(guò)程中所吸收的大部分富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在食用前便已被去除。水體中的重金屬含量密度相對(duì)較低，大大增強(qiáng)了水芹菜食用的安全度，經(jīng)重金屬檢測(cè)分析，在處理富營(yíng)養(yǎng)水體后，水芹菜莖葉部分的Cu、Cd、Pb和Zn含量均處于可食用范圍內(nèi)。治污不用藥，種菜不施肥，這種互贏模式大大增強(qiáng)了水芹治污的可持續(xù)性，這種生產(chǎn)與應(yīng)用的可持續(xù)性利于推動(dòng)我國(guó)綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

5 水芹治污這一模式的社會(huì)效益及其它效益分析

水芹治污，變廢為寶。廢物是放錯(cuò)地方的寶物，水體富營(yíng)養(yǎng)化從環(huán)境角度上來(lái)看既破壞了生態(tài)環(huán)境又影響了環(huán)境美觀，還威脅到了人體健康。但換個(gè)角度來(lái)看，富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需要的有益物質(zhì)。水芹治污，改變了傳統(tǒng)的富營(yíng)養(yǎng)水體的治理模式，提高了農(nóng)民、企業(yè)主動(dòng)治理水體富營(yíng)養(yǎng)化的積極性，利于實(shí)現(xiàn)實(shí)踐治理的可持續(xù)性。

水芹治污，促進(jìn)就業(yè)，構(gòu)建和諧社會(huì)。隨著時(shí)間推移，我國(guó)老齡化問(wèn)題日益嚴(yán)重，尤其是應(yīng)對(duì)農(nóng)村人口的老齡化。水芹治污操作簡(jiǎn)易，不需犁田，不用拔草。由于是在自然水面收割，農(nóng)民只需要在河塘等水域邊將水芹歸攏好，再撈上岸割取，割取完后將浮床重新置于水面以循環(huán)使用，或在水面駕一葉小舟用鐮刀收割水芹，輕巧方便。運(yùn)用這樣的收割方法，即便是老弱婦孺也不會(huì)感到過(guò)于吃力，這樣既能為潛在的農(nóng)村勞動(dòng)力提供就業(yè)機(jī)會(huì)，還能讓體弱的老人也有機(jī)會(huì)為我國(guó)的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展獻(xiàn)出一份力量，為他們提供一份穩(wěn)定安心的收入來(lái)源，減輕我國(guó)養(yǎng)老壓力，促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定。

總的來(lái)說(shuō)，利用水芹菜治污這一模式不僅在宏觀上協(xié)調(diào)了經(jīng)濟(jì)，生態(tài)與政治之間的關(guān)系，也在微觀上協(xié)調(diào)了養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)間的關(guān)系。同時(shí)，這一模式不僅能夠促進(jìn)水芹菜加工業(yè)的發(fā)展，增加水芹菜的附加值;也能夠增加農(nóng)民收入，減少企業(yè)、政府治理改善環(huán)境的成本，并由于其勞作負(fù)擔(dān)小而加強(qiáng)了農(nóng)村對(duì)閑置勞動(dòng)力的吸納能力，從而減少農(nóng)民在由于生活壓力而被迫向城市轉(zhuǎn)移的心里成本與尋找工作的成本等;除此之外，在農(nóng)民收入增加后還能提高其消費(fèi)能力，擴(kuò)大內(nèi)需，再進(jìn)一步地拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

6 展望

利用水生經(jīng)濟(jì)作物水芹菜修復(fù)水體污染不僅能夠有效移除水中福營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其修復(fù)成本低、環(huán)境破壞小，容易被大眾和地方政府接受。但是，這種治污模式的應(yīng)用與推廣還存在著一些問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究與改善。

水芹菜怕熱喜涼，需要注意防曬。水芹菜在冬季有反季節(jié)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但在炎熱的夏季，水芹菜也很容易被曬死，從而造成產(chǎn)量上的大幅度減少。建議在夏季安裝一定量的遮陽(yáng)板或通過(guò)水循環(huán)的方式給水降溫;或者與空心菜進(jìn)行種植組合，空心菜同樣屬于多茬水生蔬菜也具有良好的治污效果，尤其是在夏天效果顯著，其產(chǎn)量高，價(jià)格略低于水芹，具有一定的治污與經(jīng)濟(jì)效益并存的效果，因而可以選擇冬種水芹，夏種空心菜。

水芹菜的食用人群較少，市場(chǎng)不夠開闊。水芹菜味道清香爽口且有平肝降壓安神的功效，但水芹菜目前只在江、浙、滬、皖、贛等南方地區(qū)有較好的銷路，還有許多北方地區(qū)沒(méi)有食用水芹的傳統(tǒng)與習(xí)慣。建議研究水芹菜的做法，增強(qiáng)其食用性，另外可多宣傳其醫(yī)藥價(jià)值，廣泛打開水芹菜銷路。

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