蓝潮、绿潮、红潮 水体生物污染牵动万人心

来源:董仁威   发布时间:2015-05-21 03:59:56 
蓝潮、绿潮、红潮 水体生物污染牵动万人心
2007-6-18 10:14:00
作者:董仁威

最近,由于蓝藻污染太湖水体,闹得无锡等城市出现供水危机,引起社会各界对江河海水体污染的高度重视。其实,由于环境污染及其他原因造成的水体污染岂止是蓝藻,目前,除蓝藻外,造成水体污染的生物还有夜光虫、硅藻双鞭藻、红海束毛藻等引起的赤潮,水葫芦引起的绿潮。蓝潮、赤潮、绿潮,搞得人坐卧不宁。认识水体生物污染的三大元凶的本来面目,研究治理方法,制止其危害,成了刻不容缓的事。

赤潮汹涌 渔民见“红”心惊

在香港的海岸边,常有赤潮危害。赤潮又叫红水,俗称臭水。赤潮发生后,平静的海面常呈现大面积斑块或带状的变色现象。赤潮生物爆发性繁殖或聚集,覆盖海面,引起海水变色,遮住阳光,造成水体缺氧,产生大量的粘液粘住鱼鳃,以及产生有害气体和毒素,这样使海中鱼类因见不到阳光,呼吸不到氧气而窒息,以及中毒而导致大量死亡。入夜船只划过水面时,船桨会泛起火星而船尾则拖着长长的光带,海浪撞击海岸也会有鳞光闪闪的浪花。几天之后,大量死亡的鱼、虾、贝类等会腐烂发臭,常常使人咳嗽不止、鼻眼刺痛、难以忍受,有时还会危及人的生命。在海上无风,天气闷热的时候,赤潮会延续一个月左右。

研究表明,困扰养鱼户的红潮,其实是海水里的大群浮游生物集结所致,它们包括夜光虫、硅藻及双鞭藻,也有一种叫红海束毛藻的藻属蓝藻类植物引起的赤潮。这些生物在春末夏初转换季时,因水质变化和养分提高而大量繁殖,在日光照射下形成大片红色,故称为红潮。

近年来由于滩涂海水养鱼、养虾的不断发展,在饲养过程中投下了大量高营养的饲料,那些未被吃完的残料溶于水中或沉下海底,日积月累越来越多,加上抗生素的大量使用,破坏了水中浮游生物的平衡,大量的工农业和生活污水不断排入海洋,基于这些原因使海域中营养物质含量不断提高,这样为形成赤潮的原生动物大量繁殖提供了物质基础。如果持续干旱少雨、水温偏高,使得各种条件如水温、溶氧量、pH值等符合之后,腰鞭毛虫类的原生动物如夜光虫等就迅猛繁殖,形成了赤潮。

在我国沿海,赤潮生物有近130种。平时,一个海湾可能有多种赤潮生物,但不一定都发生赤潮。富营养化虽是赤潮发生的必要条件,但并非充分条件。只有种种因素,适于某种或某些赤潮生物爆发性繁殖时,才发生赤潮。近几年,赤潮在我国有发生早、次数多、面积广、危害大的趋势,造成海产养殖业的大面积减产和大量的经济损失。这种情况已引起我国各有关方面的重视,并且列为重大攻关课题进行研究。其实,只要采取有效措施,控制生态条件,抑制夜光虫等大量繁殖或用药物杀死它们,或做好预测预报,就完全可以防止赤潮的发生。

赤潮还有一种祸首,是一种叫红海束毛藻的藻属蓝藻类植物。红海束毛藻群体很细小,大量繁殖时,成团成群地漂浮在海面上,由于它们体内的藻红素含量很高,可以把海水染红。阿拉伯半岛与非洲大陆之间的海面上盛产红海束毛藻,将海面染红,这就是著名的红海。

红海束毛藻为什么会造成生态灾难呢?原来,红海束毛藻的群体容易分解死亡,产生硫化氢等毒死、杀死水生植物和动物,给当地养殖、种植业带来巨大的危害。

红海束毛藻在我国南海、东海沿岸常有出现。我国渔民将赤潮称为“东洋水”,因为这种赤潮往往来自东边的洋面。每年秋冬,红海束毛藻大量繁殖,在海上形成红色的水团,远远望去,像一片红色的海洋。这片红色的海水向岸边漂来,会引起渔民、种养殖户极大的恐慌。

水葫芦 有利有害重在开发

污染水体的还有一种叫水葫芦的植物。水葫芦的学名是凤眼莲,是一种外来植物,1901年,凤眼莲被作为观赏植物引入,一直相安无事。在上世纪五六十年代,水葫芦作为猪饲料得到推广。水葫芦含有十分丰富的蛋白质、氨基酸、胡萝卜素和微量元素,繁殖生长速度快,素有“经典饲料”之称。

然而,有一利必有一弊。水葫芦的繁殖能力极强,以无性繁殖为主,在适宜条件下每五天就能繁殖一新植株,也能开花结实产生种子而进行有性繁殖,一支花大约结300粒种子。在富营养化水体中水葫芦更是“如鱼得水”,生长速度近乎疯狂,能大量吸收水体中的富营养成分而净化污水,但若不及时打捞上岸又会腐烂变臭,重新污染水质。

近年来,农民不再费力去打捞水葫芦,工业化使江河湖泊水质恶化,富营养化程度提高,水葫芦因此迅速蔓延,泛滥成灾,甚至从乡村间的内河内湖“杀入”大江大河大城市。之后,水葫芦在中国的发展一发不可收拾,从有益的植物发展成侵略植物,被列为“世界十大害草”之一。水葫芦所到之处,引起一片恐慌。比如,云南省昆明市为治理滇池里的水葫芦,近年已花费40多亿元。武汉市境内汉江下游也曾经连续20天出现大面积水葫芦,横穿浙江省宁波市的姚江、奉化江和甬江水面,几乎被水葫芦封锁。

其实水葫芦本是净化污水的生态功臣,在适宜条件下,一公顷水葫芦能将800人排放的氮、磷元素当天吸收掉。水葫芦还能从污水中除去镉、铅、汞、铊、银、钴、锶等重金属元素。利用水葫芦净化污水是一种成本低廉、节约能源、效益较高的简便易行方法,但令人困扰的是,打捞水葫芦需付出高昂的成本,捞起来后只能当垃圾处理,成为新的污染源。

为此,根据趋利避害原则,科学工作者研究出三种综合利用水葫芦的渠道:通过发酵转化,提高水葫芦蛋白质含量,制成饲料;利用水葫芦中含有大量氮磷钾的特点,制作有机、无机复合肥;从水葫芦中提取营养素,加工提炼食品、保健品、药品及饲料添加剂。这几种开发方式一旦形成产业,将消耗大量的水葫芦,也会吸引更多人去打捞水葫芦,从而可能根除因水葫芦过多而破坏生态平衡的后患。

科学工作还在大胆探索利用水葫芦作为消除江河污染的尝试。目前,中国年污水排放量高达415亿吨,47%的河道受污染。今后如能推行利用水葫芦治理污水的模式,使污水和水葫芦都能成为有价值的资源。

蓝藻

蓝藻是广适性藻类,在85℃的温泉中,在高山的冰雪中,在海洋及淡水中均有蓝藻生存,已知约1500多种,分布十分广泛,遍及世界各地,但主要为淡水产。有些种类与真菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生。无论是漂浮的还是附生的蓝藻,在自然界中经常有一定的集聚形态,呈团块状、丛状、皮膜状,或呈其他形态。

蓝藻是最早的光合放氧生物,对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。蓝藻和其他藻类进行光合作用,将太阳能转化为生物能,是地球上食物链的第一个环节。蓝藻门代表植物有发菜、地皮菜、海雹菜、满江红等,其中的发菜,是受国家保护的一级野生植物。

夜光虫

浮游生物夜光虫,能独立进行光合作用自制养料,而本身有独肢,可以作伪足在水中爬动,因而兼具动植物两种特性。

夜光虫是一类生活在海水中的原生动物,在分类学上隶属于鞭毛纲、腰鞭毛目。它们在夜间由于海水波动的刺激能发光,因而得名。夜光虫的身体为圆球形,直径为1毫毛左右,颜色发红。

夜光虫的繁殖为分裂法和出芽法两种,后者在身体表面生出很多小的个体,脱离母体后发育成新的个体。例如闪光夜光虫身体的直径为0.5—2毫米,肉眼看到的是一个个晶亮的小球,因其体内含有许多拟脂颗粒,故受到机械刺激时能发光。

水葫芦

水葫芦是雨久花科、凤眼莲属多年生宿根浮水草本植物。因它浮于水面生长,又叫水浮莲。又因其在根与叶之间,有一像葫芦状的大气泡,又称水葫芦。凤眼莲茎叶悬垂于水上,蘖枝匍匐于水面。花为多棱喇叭状,花色艳丽美观。叶色翠绿偏深。叶全缘,光滑有质感。须根发达,分蘖繁殖快,管理粗放,本来是一种能美化环境、净化水质的植物。

蓝藻难治鲢鱼鳙鱼来帮忙

污染了太湖水体的蓝藻,并非天生恶魔。它是世界上发现的有确凿化石证据的第一种生物。最早的蓝藻化石可能发现于西澳大利亚的瓦拉乌那群岛。

蓝藻在世界上分布广泛,主要生长在淡水中。如果蓝藻过量繁殖,会将水中氧气耗尽,鱼和水生动物因此窒息而死,死后分解放出的物质极毒,是导致水生动物大量致死的另一原因。

蓝藻为什么会在水体中过量繁殖呢?这是由于水体中营养过剩的结果。近几十年来,在湖水中和海边无节制地推行网箱养殖鱼虾等水产品,使水体中营养过剩。在一些营养丰富的水体中,有些蓝藻常年于夏季大量繁殖,并在水面形成一层蓝绿色有腥臭味的浮沫,称为“水华”,加剧了水质恶化,对鱼类等水生动物,以及人、畜均有较大危害,严重时会造成鱼类的死亡。

蓝藻过量繁殖在一定程度上是可控制的,但如果采用化学物质控制的方法治理有蓝藻滋生的湖水,会对水环境造成污染。但用“生物控制法”,投放食用浮游生物的鱼类以遏制藻类滋生,已证明是切实可行的。

专家们从武汉东湖蓝藻的消亡中得到启示。东湖在上世纪70年代至1984年间蓝藻频发,每年夏季都会出现蓝藻水华现象。水华暴发时,东湖水粘稠得难以拨动,散发着难闻的气味。然而自1985年起,东湖的蓝藻却突然消失了,至今已有20余年没有重现。

为了找出蓝藻水华消失的原因,有关专家开展了长达11年的研究。由中国科学院水生生物研究所谢平博士牵头,用实验湖沼学的方法,先后于1989年、1990年、1992年和2000年的夏秋季节,在东湖里进行了四次原位围隔试验,采用放养鲢、鳙鱼直接控制蓝藻水华的“生物操纵”法,同时观察鲢、鳙鱼放养量与水华现象之间的关系。

试验证明,鲢、鳙鱼会吃掉藻类,改善水质,大量放养这两种鱼,是水华消失的决定性因素。在养鱼的围隔里,蓝藻减少了很多,而在不养鱼的围隔里,蓝藻则生长得很好。已经出现蓝藻水华的围隔,在引进鲢、鳙鱼之后的10天至20天内,水华即全部消失。试验结果还证明,每立方米水投放46克至50克鲢、鳙鱼,控制水华发生的效果最好。

虽然这个研究成果已在滇池、巢湖水污染治理中得以应用,但不能认为它是万能的,因为东湖水体的富营养化程度还不是那么高。而在一些水体富营养化较高的湖泊中,生物控制法还有局限性,有待进一步研究。(四川新闻网)
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