謝柳 蔡立梅 何明皇 徐紫霞 劉紅娟

[摘要]隨著水體污染問題日益嚴重，應用水生植物凈化水體的技術日益成熟。水芹菜作為植物治污的重要力量，其經(jīng)濟效益也不容忽視。重點從治污成本、市場價值、可持續(xù)性等方面對利用水芹菜治理水體污染的同時帶來的經(jīng)濟效益展開研究，并對該技術的應用與推廣進行了展望。

[關鍵詞]水芹菜;富營養(yǎng)化;治污;經(jīng)濟效益

[中圖分類號]X524[文獻標識碼]A

1 引言

2016年，據(jù)全國118個重要湖泊監(jiān)測評價結(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%，其中富營養(yǎng)湖泊個數(shù)占全部檢測結(jié)果的87.6%，湖泊水質(zhì)總體狀況并不樂觀，富營養(yǎng)問題尤為嚴重。近年來，具有低成本、高效益、綠色環(huán)保、操作簡易等特點的植物治污的方式越來越被專家、企業(yè)、民眾所青睞。大量研究表明，水生植物對水體中的氮磷等營養(yǎng)鹽具有顯著的富集、轉(zhuǎn)移效果，可用于治理水體的富營養(yǎng)化。但是，這些研究多著重于水生植物對水體凈化效果的研究，而對其經(jīng)濟效益方面的報道卻很少，尤其是對作為經(jīng)濟水生作物的水芹菜的報道。水芹菜根系發(fā)達，有著較強的治污能力，此外還具有生長期長、環(huán)境適應性強、可入藥與可食用的優(yōu)勢[2]?；诖耍狙芯繌乃鄄诵迯褪芪廴舅w出發(fā)，對其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益展開進一步研究，以期推廣水芹治污這一環(huán)境友好型治污技術，為我國綠色經(jīng)濟的建設做貢獻。

2 水芹菜及其治污效果

水芹菜是多年生的水生草本經(jīng)濟作物，具有極高的入藥價值與經(jīng)濟價值，在世界范圍內(nèi)廣受歡迎。其根系發(fā)達、適應能力強，在富營養(yǎng)化水的降解和光合作用的過程中能夠有效改善水質(zhì)。水芹菜對水體的凈化主要通過富集、吸收與轉(zhuǎn)移來完成。生長于水面的水芹菜，其根系密集，形成了一個天然的生物濾網(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，也擴大了水芹菜的根系對凝集的菌膠團的吸附面積，促進了其物理過濾的功能。同時，水芹菜的自身成長需要各類營養(yǎng)物質(zhì)來支撐，因而其也會一定量地吸收水體與沉積物中的氮磷等營養(yǎng)鹽。由于水芹菜可以進行多茬收割，吸附于水芹菜內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)可通過莖葉收割而在一年內(nèi)被多次帶走，從而增強對水體的修復效果（見圖 1）。

關于水芹菜對總氮和總磷去除率的報道已經(jīng)有了很多，本文在前人的實驗數(shù)據(jù)[5-11]基礎上摘取其中水芹菜對水體中TN、TP的去除率，進行了匯總。共收集到7個數(shù)據(jù)組，所收集的數(shù)據(jù)均是采用浮床種植實驗，使用國家標準水質(zhì)分析得到的（見表 1）。

在整理所收集到的數(shù)據(jù)時，將每個項目參數(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））?？梢姅?shù)據(jù)的方差足夠小，說明該數(shù)據(jù)較集中。得到結(jié)論：水芹菜對水體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)境下對富營養(yǎng)物質(zhì)的去除率與富集率不同，但總體上對富營養(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。

3 運用水芹浮床治理水體污染的成本分析

成本是指為了達到某一目的所要付出的經(jīng)濟價值?！吨腥A人民共和國環(huán)境保護稅法》于2016年12月25日通過，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。而對水體的污染防治技術通?？煞譃閮煞N：第一種，安裝成本高，但運行成本與折舊率低;第二種，安裝成本低，但運行成本與折舊率高。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，在長時期里反而付出更大的總成本。運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，水芹浮床也可反復使用，其水體修復能力也不可被低估，從而使這一治污模式在一定程度上具有安裝成本低且運行成本與折舊率同樣低的特點。其較低的成本優(yōu)勢，對治污與發(fā)展具有協(xié)調(diào)作用，有助于企業(yè)實現(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。

3.1安裝成本

水芹治污這一模式的實現(xiàn)是通過將特別制作的水芹浮床放置于受污染的水面上，利用水芹菜根系對富營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與富集來實現(xiàn)水體的凈化，并達到抑制藻類生長、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的人工成本。而這些成本與物理治污和化學治污所需要的成本相比，具有顯著的經(jīng)濟性。

就植物主體水芹菜來說，水芹菜對治污環(huán)境要求不高，環(huán)境適應能力強，在水深30cm以上即可正常生長。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進行治理，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散點治污。其在原水域治污即可，不需額外占用土地，價格低廉。綜合來說，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運行成本

由于水芹菜作為經(jīng)濟作物，其本身就具有極高的經(jīng)濟價值，又因其治污操作簡易，在實行利用水芹菜治理水體污染這一項目時可以選擇與當?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)的問題，又為閑置勞動力創(chuàng)造了就業(yè)機會，為農(nóng)民增加了新的經(jīng)濟來源。為了獲得最大的經(jīng)濟收益，農(nóng)民愿意自覺打理、維護水芹浮床，從而省去了水芹浮床在運行時政府或企業(yè)需要支付的人工成本，且具有造血功能。

4 水芹菜的市場價值

4.1 產(chǎn)量及售價

水芹菜怕熱喜涼，需要密植，在長江流域生長可四季常青。如果按照安徽多茬收割的技術來進行收割，667m2水芹可以收割6次，總產(chǎn)量達到1萬kg以上，經(jīng)濟效益顯著。

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

由于富營養(yǎng)化水體與養(yǎng)殖沼液中均含有大量的適合水芹菜生長的營養(yǎng)物質(zhì)，用于治污的水芹反而比一般的水芹長勢要好，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心洪水的突發(fā)影響其產(chǎn)量，反而在多洪澇災害的長江流域占一份獨特的優(yōu)勢。

4.2食用性

《呂氏春秋·本位》載：“菜之美者有云夢之芹”。其風姿綽約、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機鹽類，是“三高”人群首選。生長于富營養(yǎng)化水體的水芹菜不依賴化學農(nóng)藥生長，水中的營養(yǎng)物質(zhì)便可作為水芹成長的有機肥，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)境相對于作物來說更為健康安全。水芹菜主要是利用其根系吸附、吸收水體中的氨、氮、磷等有機污染物質(zhì)，其根系長可達到20～30cm，凈化效果為莖葉的4～7倍。而我們食用水芹時一般為去根食用，也就是說水芹菜在治污過程中所吸收的大部分富營養(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較低，大大增強了水芹菜食用的安全度，經(jīng)重金屬檢測分析，在處理富營養(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了水芹治污的可持續(xù)性，這種生產(chǎn)與應用的可持續(xù)性利于推動我國綠色經(jīng)濟的發(fā)展。

5 水芹治污這一模式的社會效益及其它效益分析

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

水芹治污，促進就業(yè)，構(gòu)建和諧社會。隨著時間推移，我國老齡化問題日益嚴重，尤其是應對農(nóng)村人口的老齡化。水芹治污操作簡易，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。運用這樣的收割方法，即便是老弱婦孺也不會感到過于吃力，這樣既能為潛在的農(nóng)村勞動力提供就業(yè)機會，還能讓體弱的老人也有機會為我國的綠色經(jīng)濟發(fā)展獻出一份力量，為他們提供一份穩(wěn)定安心的收入來源，減輕我國養(yǎng)老壓力，促進社會和諧穩(wěn)定。

總的來說，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，生態(tài)與政治之間的關系，也在微觀上協(xié)調(diào)了養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)間的關系。同時，這一模式不僅能夠促進水芹菜加工業(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，并由于其勞作負擔小而加強了農(nóng)村對閑置勞動力的吸納能力，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能力，擴大內(nèi)需，再進一步地拉動經(jīng)濟發(fā)展。

6 展望

利用水生經(jīng)濟作物水芹菜修復水體污染不僅能夠有效移除水中福營養(yǎng)物質(zhì)，還能產(chǎn)生經(jīng)濟價值，其修復成本低、環(huán)境破壞小，容易被大眾和地方政府接受。但是，這種治污模式的應用與推廣還存在著一些問題，需要進一步研究與改善。

水芹菜怕熱喜涼，需要注意防曬。水芹菜在冬季有反季節(jié)的價格優(yōu)勢，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板或通過水循環(huán)的方式給水降溫;或者與空心菜進行種植組合，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，價格略低于水芹，具有一定的治污與經(jīng)濟效益并存的效果，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)沒有食用水芹的傳統(tǒng)與習慣。建議研究水芹菜的做法，增強其食用性，另外可多宣傳其醫(yī)藥價值，廣泛打開水芹菜銷路。

[參考文獻]

[1] 辛在軍. 水芹生態(tài)浮床凈化功能影響因素與生態(tài)化學計量研究[D].武漢：華東師范大學，2013.

[2] Chunling Zhang，Wei cao，Yen-Con Hung，Baoming Li. Disinfection effect of slightly acidic electrolyzed water on celery and cilantro[J].Food Control. 2016，4（39）：147-152.

[3] 鐘秀明，武雪萍.我國農(nóng)田污染與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全現(xiàn)狀、問題及對策[J].中國農(nóng)業(yè)資源與規(guī)劃，2007（5）：27-32.

[4] 胡綿好，袁菊紅，楊肖娥.水生蔬菜對富營養(yǎng)化水體凈化及資源化利用[J].湖泊科學，2010，22（3）：416-420.

[5] 李文芬，劉沛芬，顏亨梅，等. 5種浮床植物在水環(huán)境恢復治理中的凈化差異[J].北京師范大學學報（自然科學版），2012，48（2）：173-176.

[6] 褚夢真，葉佳穎，姚彥彤，等. 三種水生植物對富營養(yǎng)化水體氮磷的去除效果[J].污染防治技術，2017，30（1）：1-5.

[7] 葛皓，楊森，李惠男，等. 三種植物對流動富營養(yǎng)化水體氮、磷去除效應比較[J].福建熱作科技，2016，41（3）：11-15.

[8] 黃亮，吳乃成，唐濤，等.水生植物對富營養(yǎng)化水系統(tǒng)中氮、磷的富集與轉(zhuǎn)移[J].中國環(huán)境科學.2010，30（S1）：1-6.

[9] 席磊，王永芬，趙芙蓉，等.五種水培蔬菜對鴨場污水凈化效果的研究[J].中國家禽.2015，37（4）：27-31.

[10] 楊靜美，張磊，劉雯，等.植物生態(tài)浮床對水禽養(yǎng)殖污水的凈化效果[J].仲愷農(nóng)業(yè)工程學院學報，2016，29（1）：30-33.

[11] David S. Jacks， Christopher M. Meissner， Dennis Novy. Trade booms， trade busts， and trade costs [J].Journal of International Economics，2010，10（8）：185-201.

[12] 徐善新，鮑忠洲.水芹自然水體無土種植技術的應用[J].長江蔬菜，2015（22）：147-148.

[13] 張磊，吳志勇，徐曉云，等.豬場沼液在水芹菜種植中的應用研究——以樂平金園牧業(yè)有限公司種養(yǎng)一體化模式為例[J].江西畜牧獸醫(yī)雜志，2015（3）： 16-19.

[14] 由文輝，劉淑媛，錢曉燕.水生經(jīng)濟植物凈化受污染水體研究[J].華東師范大學學報（自然科學版），2000（1）： 99-102.

[15] 林寶.中國農(nóng)村人口老齡化的趨勢、影響與應對[J].西部論壇，2015（2）： 73-81.