新天工开物︱出陶粒而不染

古老的烧陶技术，在今天有了更有趣的生态应用。高温烧制出形如小土豆的陶粒，成为水草生长的温床，逐步繁育出“水下森林”，为水底生物提供栖息地。这一技术路径被广泛认为是水体修复治理的妙招。

江汉大学科研团队探索“污泥陶粒—沉水植物—微生物耦合的水生态修复技术”，尝试将城市污泥无害化处置后“归还”水体，以“陶粒—水草”生态模块，在人工硬化河床上重构“水下森林”生态系统，为水草构筑一个“安乐窝”。

实验室中，用陶粒培育水生植物，水质非常清澈，陶粒清晰可见。记者 胡冬冬 摄

️【研发者说】

️讲述人：江汉大学环境与健康学院副教授 曹梦西

你看，这些黄褐色的陶粒形如小土豆、带有蜂窝状细小孔洞。这可不是普通石子，而是城市污水处理厂的污泥，与秸秆、添加剂按比例混合，经1000℃高温烧制而成的陶粒。

这种陶粒，具有很强的亲水性，内部是细密的蜂窝状多孔结构，密度小、重量轻。这些特性使得它们如同一粒粒“魔法石”：它们有“臂膀”，一些沉水植物依附它们而生长，又通过光合作用大幅提升水体中的溶解氧含量。

陶粒具有很强的吸附性。长江日报记者 胡冬冬 摄

它们“会呼吸”，能将水体的氮、磷、有机质、微量元素吸附过来，为水草生长提供养料，逐步催生出更多的“水下森林”，从而为微生物、浮游动物、底栖生物提供栖息地，促进水体生物多样性的有效恢复，进而形成一个个微型生态城堡。

这种良性的“生态螺旋”方式，被广泛认为是水体原位生态修复的有效途径。我们在我校环境与健康学院的楼顶，搭建了一个水草种植实验系统，持续研究这种陶粒如何更好地为水草提供一个“安乐窝”，形成一个更健康的水生态系统。

江汉大学校园内，有一条弧形的人工硬化河道——长约1.5公里、水深1米多的清源河。我们研究团队尝试着把这些陶粒装入箱体，种上水草，变成一个生态模块，然后投放在河床上。经过2年的持续试验，清源河逐步形成一片漂亮的“水下森林”。水草摇曳，鲤鱼和鳑鲏悠然其间、怡然自乐。

在陶粒投放水域，江汉大学环境与健康学院副教授曹梦西（右）与学生提取并测量水质。记者 胡冬冬 摄

目前，这项试验已持续近4年，监测数据显示，河道实现了水生态修复的长效保障。实验证明：这种新型的“陶粒—水草”生态模块，能够显著抑制蓝藻生长，有效净化水质。该技术已应用于涨渡湖、黄梅内河道。这项“污泥陶粒—沉水植物—微生物耦合的水生态修复技术”，入选《武汉市2024年生态环境保护先进适用技术指导目录》。

️【研发者说】

️讲述人：长江勘探规划设计研究有限责任公司 正高级工程师 罗希

我们公司长期致力于水利水电工程勘察设计、流域综合治理与生态环保技术研发，并聚焦长江流域水环境治理、河湖生态修复、固废资源化等方向。

在陶粒投放水域，水质非常清澈。记者 胡冬冬 摄

2022年，我公司负责设计的新洲区涨渡湖水质改善与水生植被修复示范工程顺利实施，多项科研成果应用于修复过程中，实现了900亩涨渡湖示范区的生态修复目标。在这个过程中，我们联合江汉大学环境与健康学院持续开展技术创新。在实际工程应用中，“陶粒—水草”生态模块在河湖污染源控制与削减、硬质岸坡生态化改造，以及水生植物生长环境营造等方面展现了良好效果。该技术为河湖水环境治理和水生态修复提供了有力支持。

工程实施完毕后，示范工程区域的水生植被的覆盖面积扩大至90%，并繁衍了大量菱、黑藻、苦草、狐尾藻、睡莲、荇菜等植物；原有的硬质护坡经过柔化处理，种植了梭鱼草、再力花、鸢尾、芦苇、芦竹等挺水植物，吸引了国家重点野生保护动物以及众多鸟类栖息。这些都表明，涨渡湖示范区的生物多样性正日益丰富，湿地生态环境持续向好。

未来，我们可以在更多的生态修复项目中进一步探索应用这一技术。

️（整理：长江日报记者金文兵 通讯员王鹏 视频：长江日报记者胡冬冬）

【编辑：王戎飞】