一、動(dòng)物園水禽湖的一般現狀

　　國內動(dòng)物園水禽湖一般圈養著(zhù)大量的豆雁、鴻雁、灰雁、綠頭鴨、潛鴨、家鵝等雁鴨類(lèi)水禽，游人可隔欄參觀(guān)湖中及陸地上的水禽。湖水里有各類(lèi)水禽戲水時(shí)排入的糞便，水中還被帶入了大量的飼料碎屑，水體富含氮磷鉀及各種有機質(zhì)，富營(yíng)養化嚴重。由于湖水面積廣，換水困難，湖水缺乏更新往往成為死水，眼觀(guān)污濁。由于缺乏水生植物對水中有機質(zhì)及氮磷鉀污染物的吸收利用，這些污染物在缺氧環(huán)境下產(chǎn)生NH3、H2S等臭氣。給游客帶來(lái)極差的參觀(guān)體驗。

　　另外，水禽糞便作為病原微生物的來(lái)源，使湖水中存在大量的病原微生物，由于湖水富含有機質(zhì)，更是給各種病原微生物的增殖創(chuàng )造了溫床。污染的湖水不僅是水禽傳染病傳播的主要途徑，而且還會(huì )造成大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、耐藥金黃色葡萄球菌、高致病性禽流感等人獸共患病的傳播，產(chǎn)生嚴重的公共衛生安全問(wèn)題。因為湖域面積廣，污水總量巨大，且常有水禽游弋其中，所以，水體沒(méi)法徹底消毒，湖中污水成為傳染病的潛在疫源地，給游客的公共健康帶來(lái)潛在的威脅。

　　為了探索解決潛在傳染病的隱患，以及提升游客的參觀(guān)體驗，下面就以“水葫蘆+動(dòng)物”生態(tài)模式來(lái)探索水禽湖污水的治理問(wèn)題。

　　二、“水葫蘆+動(dòng)物”生態(tài)模式背景

　　國內養殖污水的生物處理模式大概有“微生物組合”、“微生物組合+水生植物”、“水生植物+動(dòng)物”三大類(lèi)。微生物組合主要利用芽孢桿菌和光合細菌。光合細菌對氨氮(NH4-N)降解效果明顯，地衣芽孢桿菌對亞硝酸氮(NO2-N)的降解效果明顯。聯(lián)合使用枯草芽孢桿菌和光合細菌能夠顯著(zhù)抑制水體中大腸桿菌和沙門(mén)氏菌的繁殖，使養鵝污水中大腸桿菌和沙門(mén)氏菌數量顯著(zhù)降低。采用微生物組合來(lái)抑制養殖水體中的有害細菌增殖，并且凈化水體中的有機氮，這種凈化作用已經(jīng)得到研究者們的普遍肯定。但是微生物組合的污水處理模式，大多都是停留在實(shí)驗室階段，缺乏田間試驗的推廣。并且，微生物組合對污水中病原微生物的凈化是有時(shí)間局限的，最佳凈化水質(zhì)的時(shí)間過(guò)后，凈化效率衰減。這樣以來(lái)，整個(gè)凈水過(guò)程中需要不斷購買(mǎi)價(jià)格昂貴的微生物菌劑產(chǎn)品，給實(shí)踐推廣造成了一定的困難。

　　畜禽污水凈化中，使用的水生植物有水芹菜、生菜、黃菖蒲等，但使用最多的還是抗逆性強的水葫蘆。水葫蘆在水體pH為4-10的范圍內，均能正常生長(cháng)，對水體的濁度、總氮、總磷、氨氮都具有很好的凈化效果。水葫蘆對不同污染程度水體中的氮、磷也有顯著(zhù)的吸收作用，總吸收率達80%左右，且水葫蘆的增重量隨污染程度的加大而升高，表現出超強的污水凈化能力。

　　三、動(dòng)物園水禽湖“水葫蘆+動(dòng)物”生態(tài)模式探索

　　水葫蘆可大量吸附富營(yíng)養化污水中豐富的氮磷鉀、各種微量元素及有機質(zhì)，平均8～10d即可增長(cháng)1倍，同時(shí)，通過(guò)采食水葫蘆的動(dòng)物來(lái)防范其繁殖泛濫，最終達到污水中富營(yíng)養物質(zhì)從水體――水葫蘆――動(dòng)物的流動(dòng)，沒(méi)有了富營(yíng)養物質(zhì)，病原微生物沒(méi)有了滋生的溫床，病原微生物也就沒(méi)了，最終達到凈化水質(zhì)、凈化水體的目的。

　　3.1 “水葫蘆+(草魚(yú)+鰱魚(yú))”模式

　　黃曉鳳等人認為，水葫蘆對鵝場(chǎng)污水中的各種污染物(濁度、氨氮、總氮、總磷、COD)均有較好的去除效果，起到凈化水體的作用。吳淑杭、黃惠珠等推薦水葫蘆作為畜禽污水處理的首選水生植物。胡廷尖等人利用“水葫蘆+雜交魚(yú)”模式對富營(yíng)養化的水體處理進(jìn)行了探索，做了800m2的田間試驗，結果表明這種“水生植物+動(dòng)物”模式不僅凈化水體效果明顯，還實(shí)現了物質(zhì)從污水到魚(yú)的流動(dòng)，創(chuàng )造了看得見(jiàn)的經(jīng)濟效益。

　　水葫蘆對加州鱸魚(yú)塘水體中NH4-N最大去除率達60.9%，還可有效降解底泥中的有機物含量，最大去除率達65.6%，水葫蘆保障了魚(yú)塘水質(zhì)清新，增加了水體溶氧量。水葫蘆的施放一方面增加了水體穩定性，減少了魚(yú)類(lèi)的病害，另一方面可向草食魚(yú)類(lèi)提供飼料，降低養魚(yú)成本。包成榮等對“水葫蘆-草魚(yú)”生態(tài)模式進(jìn)行了理論探討，分析認為用水葫蘆凈化水體，再用草魚(yú)來(lái)控制水葫蘆的增殖是可行的。但是，草魚(yú)吃掉大量水葫蘆，排入水體的食物殘渣(魚(yú)糞便)會(huì )造成水體的次生污染問(wèn)題。

　　鰱魚(yú)終生以浮游動(dòng)植物、細菌和有機物腐屑等天然餌料為食，不耗費或很少耗費人工飼料。鰱魚(yú)喜食腐爛食物，常與草魚(yú)搭配飼養，鰱魚(yú)吃草魚(yú)的糞便，民間常有一草養三鰱之說(shuō)?！八J+(草魚(yú)+鰱魚(yú))”模式在“水葫蘆+草魚(yú)”上引進(jìn)鰱魚(yú)，理論上更具有可操作性――用鰱魚(yú)進(jìn)一步處理草魚(yú)的糞便，把水體中的污染物降到最低，最終達到凈水的效果。

　　3.2 “水葫蘆+(草魚(yú)+鰱魚(yú))+鵝”模式

　　水葫蘆處理了污水，“魚(yú)”來(lái)抑制水葫蘆的過(guò)量繁殖，但是，當水葫蘆增殖的量大大超過(guò)“魚(yú)”的采食量時(shí)，則會(huì )造成水葫蘆的泛濫。據《水禽世界》報道稱(chēng)，2011年四川富順縣飛龍鎮推廣以水葫蘆為主要飼草的養鵝經(jīng)驗，受到農戶(hù)的普遍歡迎。另?yè)?017年人民網(wǎng)報道，“上海一生態(tài)莊園讓黑天鵝吃掉水葫蘆，每只每天可消滅2.5kg”。受此啟發(fā)，在3.1模式的基礎上進(jìn)行的探索，用“鵝”來(lái)控制過(guò)量的水葫蘆。不管是用“鵝”來(lái)控制北方湖水中當年過(guò)量繁殖的水葫蘆，還是來(lái)控制南方地區過(guò)冬的水葫蘆或次年繁殖過(guò)剩的水葫蘆，都顯得很關(guān)鍵。根據水葫蘆的量來(lái)引進(jìn)適當數量的“鵝”，解決可能帶來(lái)的水葫蘆過(guò)多問(wèn)題。經(jīng)過(guò)“污水――水葫蘆――(草魚(yú)+鰱魚(yú))”、“污水――水葫蘆――鵝”以及“污水――水葫蘆――鵝糞――鰱魚(yú)”的物質(zhì)流動(dòng)，最終起到凈化湖水水質(zhì)的作用。

　　四、　該“模式”在水禽湖污水處理中的預期效果

　　4.1 凈化了水質(zhì)提升了觀(guān)賞體驗

　　在有水葫蘆和動(dòng)物的湖中，湖中污水不再渾濁發(fā)臭，水上不時(shí)能看到魚(yú)兒采食或者游動(dòng)泛起的漣漪。湖區里的黑天鵝、潛鴨等水禽自由采食水葫蘆，也展現野生動(dòng)物覓食的自然行為。若把水葫蘆種植在桃心型、四葉草型等造型的浮漂圍欄內，作為一個(gè)個(gè)綠油油的水上花壇，再趕上盛夏季節水葫蘆開(kāi)花，藍色點(diǎn)綴其中的綠色花壇，一改原有單一的水上面貌，營(yíng)造出多樣的城市人工濕地景觀(guān)，這樣的景觀(guān)，定能夠提升游客的參觀(guān)體驗。

　　4.2 生產(chǎn)了新鮮的豐容食材

　　劉春義等研究表明，水葫蘆含有豐富的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、礦物質(zhì)，且富含微量元素和多種維生索，能提高動(dòng)物的健康狀況。李浩宇也報道指出，北京動(dòng)物園將水葫蘆作為水禽、魚(yú)類(lèi)飼料，循環(huán)利用水葫蘆，取得了較好效果。在我國南方一些地區，人們把水葫蘆當作野菜吃，說(shuō)明水葫蘆對人、對動(dòng)物基本是安全無(wú)毒的。生長(cháng)的水葫蘆不僅可以給動(dòng)物園的食草性禽類(lèi)投喂，還可以喂養亞洲象、非洲象、河馬、犀牛等大型食草動(dòng)物，對于圈養的這些大型食草動(dòng)物來(lái)講，這些新鮮多汁的水葫蘆是難得一見(jiàn)的豐容食材。

　　4.3 降低了潛在疾病的發(fā)生概率

　　水葫蘆大量吸附水中的有機質(zhì)，去除了病原微生物滋生的溫床。同時(shí)水中有濾食性的鰱魚(yú)的存在，水中蚊子的幼蟲(chóng)――孑孓(市民常網(wǎng)撈回家喂魚(yú)，又名魚(yú)蟲(chóng))少了，蚊子自然就少了，依靠蚊子傳播的傳染病自然就少了，有效降低了蚊子對周邊居民的疾病困擾。由于水質(zhì)得到凈化，湖里各種水禽的病原性疾病及人獸共患病等潛在疾病的發(fā)病概率就會(huì )降低，降低了公共衛生安全隱患的發(fā)生概率。

　　五、小結

　　水葫蘆作為一種入侵性物種，繁殖力非常強，但是在凈化污水中表現非常突出。不過(guò)，在凈化污水的過(guò)程中其自身生物量也顯著(zhù)增加，平均8～10d就可增長(cháng)1倍，管理不當就會(huì )造成泛濫。北方地區種植的水葫蘆雖然存在“冬枯夏盛”現象，并不會(huì )造成過(guò)度繁殖，但是冬季大量的水葫蘆死亡腐爛到水體里，會(huì )對水體造成二次污染。南方地區，由于水葫蘆可安全越冬，會(huì )造成翌年更大范圍的泛濫，鋪滿(mǎn)水體表面的水葫蘆遮擋水上陽(yáng)光，可使水下植物因沒(méi)有光照而死亡，破壞水下動(dòng)物食物鏈，造成原有水域生態(tài)系統破壞，這也是當前南方地區用水葫蘆凈化富營(yíng)養水體所面臨的一個(gè)嚴峻問(wèn)題。故此，單純引種水葫蘆來(lái)治理污水有一定的風(fēng)險?？茖W(xué)利用水葫蘆變廢為寶是一門(mén)學(xué)問(wèn)，引種水葫蘆的科學(xué)管理可參考江蘇省推薦標準“DB32?T1874-2011水葫蘆控制性種養技術(shù)規程”。動(dòng)物園水禽湖水體普遍存在嚴重的富營(yíng)養化，水體常常污濁發(fā)臭，期待“水葫蘆+動(dòng)物”生態(tài)模式能夠應用到動(dòng)物園水禽湖污水治理當中，以期徹底改變水禽湖污濁發(fā)臭的水體。(來(lái)源：太原動(dòng)物園)