認(rèn)識藍(lán)藻，預(yù)防“水華”爆發(fā)

閆成皋

2007年4月，太湖流域高溫少雨，太湖水位偏低，部分水域大規(guī)模暴發(fā)藍(lán)藻，無錫市太湖飲用水水源地受到嚴(yán)重影響。一段時間內(nèi)，用來食用的自來水水質(zhì)也變得極壞，發(fā)出惡臭，嚴(yán)重影響了居民的飲用水安全，甚至一度出現(xiàn)了搶購瓶裝純凈水的風(fēng)潮。

2007年5月份，巢湖繼太湖之后，也出現(xiàn)了藍(lán)藻爆發(fā)的跡象，威脅著巢湖市的飲水安全。那么，究竟什么是藍(lán)藻呢?藍(lán)藻到底有哪些危害呢?

藍(lán)藻在地球上大約存在了35～33億年。已知的藍(lán)藻約2000種，中國已有記錄的約900種。它們分布十分廣泛，遍及世界各地，但大多數(shù)(約75％)是淡水產(chǎn)，少數(shù)海產(chǎn)；有些藍(lán)藻可生活在60℃～85℃的溫泉中；有些種類的藍(lán)藻與菌、苔蘚、蕨類和裸子植物共生；有些還可穿入鈣質(zhì)巖石或介殼中(如穿鈣藻類)或土壤深層中(如土壤藍(lán)藻)。

太湖中的藍(lán)藻是一種水生生物，在湖水遭到嚴(yán)重有機污染，氮、磷含量超標(biāo)呈重富營養(yǎng)化狀態(tài)下，再遇上適宜的溫度(氣溫在18℃左右)等條件，藍(lán)藻就可能瘋狂生長。藍(lán)藻其實呈綠顏色，大量的漂浮藍(lán)藻覆蓋在水面上，像一層粘糊糊的“綠油漆”，專家們?yōu)樗×藗€靚麗的名稱——藍(lán)藻水華。

水華爆發(fā)時，水中的溶解氧被藍(lán)藻大量消耗，魚類等其他水生生物因缺氧而死亡，水體不僅變了顏色，還有臭味。長期如此，湖泊失去了功能，成為死湖。而高溫天氣和陽光的暴曬導(dǎo)致“藍(lán)藻”在岸邊大量死亡并腐爛，發(fā)出刺鼻的臭味，污染了湖水。由于太湖附近的自來水的水源幾乎全部取自太湖，因此，也導(dǎo)致居民家中的自來水發(fā)生了污染。

一、藍(lán)藻的生物學(xué)特征

藍(lán)藻是藻類生物，又叫藍(lán)綠藻。大多數(shù)藍(lán)藻的細(xì)胞壁外面有膠質(zhì)衣，因此又叫粘藻。在所有藻類生物中，藍(lán)藻是最簡單、最原始的一種。藍(lán)藻屬藍(lán)藻門，門下分為兩個綱，即色球藻綱和藻殖段綱。色球藻綱藻體為單細(xì)胞體或群體；藻殖段綱藻體為絲狀體，有藻殖段。

藍(lán)藻是單細(xì)胞生物，沒有細(xì)胞核，但細(xì)胞中央含有核物質(zhì)，通常呈顆粒狀或網(wǎng)狀，染色體和色素均勻分布在細(xì)胞質(zhì)中，其細(xì)胞核沒有核膜和核仁，但具有核的功能，故稱其為原核。和細(xì)菌一樣，藍(lán)藻屬于“原核生物”。它和具原核的細(xì)菌等一起，單立為原核生物界。

藍(lán)藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡等細(xì)胞器，含葉綠素a，無葉綠素b，含數(shù)種葉黃素和胡蘿卜素，還含有藻膽素(即藻紅素、藻藍(lán)素和別藻藍(lán)素的總稱)。

一般說來，凡含葉綠素a和藻藍(lán)素量較大的，細(xì)胞大多呈藍(lán)綠色。同樣，也有少數(shù)種類含有較多的藻紅素，藻體多呈紅色，如生于紅海中的一種藍(lán)藻，名叫紅海束毛藻，由于它含的藻紅素量多，藻體呈紅色，而且繁殖也快，故使海水也呈紅色，紅海便由此而得名。

藍(lán)藻雖無葉綠體，但在電鏡下可見細(xì)胞質(zhì)中有很多光合膜，叫類囊體，各種光合色素均附于其上，光合作用過程在此進(jìn)行。

藍(lán)藻的細(xì)胞壁與細(xì)菌的細(xì)胞壁的化學(xué)組成類似，主要為粘肽；貯藏的光合產(chǎn)物主要為藍(lán)藻淀粉和藍(lán)藻顆粒體等。細(xì)胞壁分內(nèi)外兩層，內(nèi)層是纖維素的，少數(shù)人認(rèn)為是果膠質(zhì)和半纖維素的。外層是膠質(zhì)衣鞘，以果膠質(zhì)為主，或有少量纖維素。內(nèi)壁可繼續(xù)向外分泌膠質(zhì)增加到膠鞘中。有些種類的膠鞘，很堅韌且致密，有些種類膠鞘很易水化，相鄰細(xì)胞的膠鞘可以互相溶合。膠鞘中可有棕、紅、灰等非光合作用色素。

藍(lán)藻的藻體有單細(xì)胞體的、群體的和絲狀體的。最簡單的是單細(xì)胞體。有些單細(xì)胞體由于細(xì)胞分裂后，子細(xì)胞包埋在膠化的母細(xì)胞壁內(nèi)而成為群體，如果反復(fù)分裂，群體中的細(xì)胞可以有很多，較大的群體可以破裂成幾個較小的群體。有些單細(xì)胞體由于附著生活，有了基部和頂部的極性分化，絲狀體是由于細(xì)胞分裂按同一個分裂面反復(fù)分裂、子細(xì)胞相接而形成的。有些絲狀體上的細(xì)胞都一樣，有些絲狀體上有異形細(xì)胞的分化：有的絲狀體有偽枝或真分枝，有的絲狀體的頂部細(xì)胞逐漸尖窄成為毛體，這也叫有極性的分化。絲狀體也可以連成群體，包在公共的膠質(zhì)衣鞘中，這是多細(xì)胞個體組成的群體。

藍(lán)藻的繁殖方式有兩類：一為營養(yǎng)繁殖，包括細(xì)胞直接分裂(即裂殖)、群體破裂和絲狀體產(chǎn)生藻殖段等幾種方法；另一種為某些藍(lán)藻可產(chǎn)生內(nèi)生孢子或外生孢子等，以進(jìn)行無性生殖，孢子無鞭毛。目前尚未發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻有真正的有性生殖。藍(lán)藻的藻體具有特殊的色素，一般呈藍(lán)色，是藻類中最原始的類群。細(xì)胞內(nèi)沒有真正的細(xì)胞核，僅有核質(zhì)，不具核仁和核膜。

二、藍(lán)藻污染的危害

藍(lán)藻是廣適性藻類，在85℃的溫泉中，在高山的冰雪中，在海洋及淡水中均可生存。藍(lán)藻可以消耗水中的溶解氧，當(dāng)藍(lán)藻大量繁殖時，水中的溶解氧濃度也迅速降低，造成魚蝦、螺螄等水生物的死亡，使水體遭受污染。盡管是死亡的藍(lán)藻，但它在被細(xì)菌分解的過程中還是會產(chǎn)生毒素。太湖和滇池都曾深受藍(lán)藻污染之苦。

河流湖泊中，藍(lán)藻含量過高是否會對人體有影響，目前還沒有明確的說法，但從實驗結(jié)果來看，它對肝、脾都有一定的影響。而藍(lán)藻爆發(fā)的周邊地區(qū)，癌癥爆發(fā)比例要比其他沒有受藍(lán)藻污染的地區(qū)高。

在一些營養(yǎng)豐富的水體中，有些藍(lán)藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一層藍(lán)綠色而有腥臭味的“水華”。大規(guī)模的藍(lán)藻爆發(fā)，被稱為“綠潮”(和海洋發(fā)生的赤潮對應(yīng))。綠潮引起水質(zhì)惡化，嚴(yán)重時耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡。

更為嚴(yán)重的是，藍(lán)藻中有些種類(如微囊藻)還會產(chǎn)生毒素(簡稱MC)，大約50％的綠潮中含有大量MC。MC除了直接對魚類、人畜產(chǎn)生毒害之外，也是肝癌的重要誘因。MC耐熱，不易被沸水分解，但可被活性碳吸收，所以可以用活性碳凈水器對被污染水源進(jìn)行凈化。

三、藍(lán)藻的益處

藍(lán)藻是最早的光合放氧生物，對地球表面從無氧的大氣環(huán)境變?yōu)橛醒醐h(huán)境起了巨大的作用。有不少藍(lán)藻(如魚腥藻)可以直接固定大氣中的氮，以提高土壤肥力，使作物增產(chǎn)。有的藍(lán)藻還可作為人們的食品，如著名的發(fā)菜和普通念珠藻(地木耳)、螺旋藻等。

四、藍(lán)藻爆發(fā)的原因

“藍(lán)藻污染事件”爆發(fā)后，引起社會各方關(guān)注。有人說它是“天災(zāi)”，有人說是“人禍”，還有人說這是一種“天災(zāi)+人禍”。事實上，這次事件完全是一種在自然條件下的“人禍”行為。如果我們沒有排放大量污染物到水體之中，即使外界條件都具備，也不會產(chǎn)生藍(lán)藻這種大爆發(fā)現(xiàn)象。所以，更大程度上來講，是一種人禍。從現(xiàn)在太湖情況來看，大部分污染源主要有三個方面的因素：

1、生活污水的排放。一些生活污水沒有經(jīng)過有效處理，直接排放到江河湖海之中。

2、工業(yè)廢水廢渣的排放。工業(yè)廢水廢渣中，含有一定的氮、磷。特別是過去污水處理時，人們對于氮、磷的消減關(guān)注不足，基本上處于沒有消減的狀態(tài)。

3、農(nóng)業(yè)污染源。就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所導(dǎo)致的一些污染物。比如化肥，一些化肥的利用率不高，通過降水或其他方式流到江河湖海之中；還有雞、鴨、鵝等比較大型的養(yǎng)殖場，養(yǎng)殖污水沒有妥善處理等。

這些都是造成太湖藍(lán)藻爆發(fā)的主要原因，但是從目前情況來看，農(nóng)業(yè)方面的污染占有最大比重；其次是城市生活污染；工業(yè)污染占最小一部分。

這里說農(nóng)業(yè)面源污染占有很大的比重，但并不是把這個責(zé)任歸咎于農(nóng)民，而是在將來治理過程中，找出主要原因，然后采取相應(yīng)措施：如，在農(nóng)業(yè)上，要進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革，給農(nóng)民提供一些污染少、見效比較快的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，既幫助農(nóng)民致富，又能夠很好地解決這個問題。這才是徹底根治藍(lán)藻爆發(fā)的最終途徑。