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清晨,在罗时江的源头——大理州洱源县右所镇洱海西湖示范区,一片稻田与五个水塘错落相连,塘边竖着一台白色的监测器,在晨光中静静运转。水面上,菖蒲和凤眼莲长势正盛,根系没入水中,像一把把天然的“刷子”。
五个塘,各有用处。第一个塘拦住泥沙,第二个塘吸附氮磷,第三个塘进一步净化……水从农田退出来后,一级一级流过这五个塘,从浑浊变清澈,最终汇入罗时江,再向南流去——那里,是洱海。
罗时江承担着洱海约13%的入湖水量,是洱海最重要的补水通道之一。这里的水清不清,直接决定了洱海的水质干不干净。正因如此,农业农村部环境保护科研监测所(下称“环保所”)将这里选为系统性解决方案的“集成示范区”。
恰逢六五环境日,记者一行来到云南大理洱海之畔,循着这一汪澄澈碧水,寻访一支已经扎根高原二十载的科研铁军。
二十年扎根,把论文写在洱海边
洱海是大理人民的“母亲湖”。曾几何时,农业面源污染加剧,让这颗高原明珠的水质面临严峻挑战。保护好洱海,不仅是生态命题,更是关系流域长治久安与可持续发展的千秋大计。
2005年,作为农业生态环境保护的国家队,环保所做出一个在当时看来颇为“超前”的决定,在洱海建立野外观测实验站——大理站。
“农业生态环境问题,往往需要十年甚至几十年的连续观测才能摸清规律。”环保所副所长、大理站站长张克强介绍,二十年来,科研团队扎根于此,从基础调研到系统集成,一步一个脚印,把论文写在祖国大地上。
“团队从早期徒步走遍田间地头摸清底数,到如今构建起‘天-空-地-湖’一体化的立体监测网络;从揭示关键生态规律,到确立科学治理阈值。这套系统如同给洱海做‘全天候生态CT’,基于海量数据绘制的精准‘时空地图’,为后续治理奠定了科学根基。”环保所副所长、研究员周莉说。
长期的基础观测,换来的是对污染规律的深刻洞察和治理成效的初步显现。
在大理站示范基地,一幅生态循环的田园画卷引人注目:稻田里麻鸭穿梭,既减少了甲烷排放又增加了农户收益;牛粪经发酵后,一部分用作垫料,一部分喂养蚯蚓,形成闭环利用的生态链条,让农业废弃物变身“生态宝贝”。
针对流域典型的轮作模式,科研团队明确了最优施肥方案,构建的“稻田间歇灌溉+减量施肥+生态沟缓排+湿地过流”协同水管理策略,已转化为地方标准,让面源污染防治有了“技术标尺”。
这些技术不仅停留在试验田,环保所联合地方,在洱海流域建立了示范区。大理站常务副站长沈仕洲给出一组数据,示范区内氮磷径流流失减少20%以上,生态效益显著。科技的力量同样惠及企业,团队为当地养殖场量身定制沼液还田方案,解决了粪污处理难题。从星云湖到杞麓湖,源于洱海研究的“大理方案”正不断辐射推广。
从“天眼地网”到“智慧大脑”,构建全链条系统方案
二十年深耕,环保所团队在洱海积累了大量的农业面源连续观测数据。但治理没有止境。
站在新起点上,环保所牵头联合上海交通大学、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、中国科学院生态环境研究中心、云南农业大学等全国14家科研院所及企业,成功获批国家重点研发计划项目“重要湖库流域面源污染监测防控”,在洱海流域全面展开新一轮科技攻关。
团队聚焦治理中的难题——污染源头在哪、如何减量、中途如何拦截、末端如何管,探索形成一套覆盖“源头控制、中间拦截、末端处置、智能管控”全链条的系统解决新路径。
织密“天眼地网”,精准摸清污染家底。周莉介绍,团队构建了“天-空-地-湖”立体化监测网络,抬头有卫星和无人机巡查,地面有传感器实时监测,水面有无人船扫描。这套系统基于海量数据建立,能够实现快速溯源、分区分级和精准评估。
源头减量增效,助推农业绿色高值发展。在摸清污染来源的基础上,团队深入分析作物养分需求规律,构建兼顾农学、经济和环境效应的区域氮磷投入限量指标体系,通过研发控释肥、增效剂及有机无机结合技术,创制作物专用绿色肥料,创新提出“秸秆沟+高效降解菌剂”还田方式,集成“减-精-阻-控-调”技术体系。此举在减少氮磷养分投入、降低施肥成本的同时,保障农民增产增收,为洱海农业实现绿色高值发展开辟了新思路。
筑牢过程拦截防线,确保退水“过关”入湖。即便源头减量做到极致,农田退水中仍可能携带部分残留氮磷。为此,团队研发了生物快速净化材料,可高效吸附降解农田退水中的污染物;优化生态沟渠-塘系统,设计前端植草带、中段植物组配氮磷净化技术,并结合末端分级回用方法,让部分退水循环利用。关键节点安装的智能管控闸门,能根据水质自动调控水流方向,确保“过关”水体入河,不达标水体回流再净化。从示范区实际效果看,入湖氮磷污染物总量得到有效削减。
打造智慧大脑,实现智能管控与决策。源头减量与过程拦截同步推进,还需一套“聪明的大脑”统筹全局。周莉介绍,项目团队正全力开发流域面源污染智能化管控平台,该平台整合遥感、物联网、地面监测等多源数据,集“监测感知—分析预警—决策管理”于一体,让面源污染治理从“靠经验”迈向“靠数据”。一旦发生水质异常,平台可迅速响应,推送分级处置方案,真正实现“污染监测—风险预警—防控决策—执行管理—反馈优化”的智慧管理。
久久为功,为区域绿色发展蹚出新路
从苍山脚下到洱海岸边,直线距离不过五公里。但这支国家队已默默坚守了二十个春秋。
目前,依托国家重点研发计划的支持,项目正在洱海流域扎实推进。团队追求的不仅是湖水清澈,更是生态保护与农民增收的平衡。通过实实在在的技术集成与应用,努力让农业生产更绿色、更高效,让农民在绿色转型中得实惠,让环保成果真正惠及民生。
这不仅是洱海的一域实践,更为区域农业面源污染治理提供了有益借鉴。随着治理模式的不断探索与完善,这套兼顾生产与生态的系统方案,将为西南高原同类地区实现农业高质量发展,蹚出一条可持续的新路径。(光明网记者宋雅娟 肖春芳)
