淺析藍(lán)藻水華的危害及防治

◎文/李媛

藍(lán)藻水華是一種常見的水體污染，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尤其是漁業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生了很大影響。本文介紹了藍(lán)藻水華的定義，分析了藍(lán)藻水華形成的物理、化學(xué)、生物、人為因素等，重點闡明了藍(lán)藻水華的危害及防治措施，為今后藍(lán)藻水華的防治工作提供了理論依據(jù)。

一、藍(lán)藻水華的定義

藍(lán)藻是一種最簡單、最原始的藻類生物，又叫藍(lán)細(xì)菌。水華是水體中氮磷含量超標(biāo)導(dǎo)致藻類過度性增殖形成的肉眼可見藻類群體或者水體顏色發(fā)生變化，是一種常見的水體污染，近年來呈現(xiàn)出高發(fā)頻發(fā)態(tài)勢。水華涉及藻類有藍(lán)藻、綠藻、硅藻等，通常水體呈現(xiàn)出綠色、藍(lán)色、藍(lán)綠色。由藍(lán)藻暴發(fā)引起的水華便是藍(lán)藻水華，藍(lán)藻水華是水華中發(fā)生范圍最廣、危害最大，對人類健康危害也最為嚴(yán)重的一類水華。

二、藍(lán)藻水華的產(chǎn)生

（一）物理因素

水溫是影響藍(lán)藻水華產(chǎn)生的重要因素。水溫越高，藍(lán)藻越易成為富營養(yǎng)化池塘藻類的優(yōu)勢種，20℃～35℃是藍(lán)藻水華形成的適宜溫度，大多數(shù)已知藍(lán)藻種類適宜生長水溫是20℃，魚腥藻、顫藻、微囊藻等藍(lán)藻最適生長溫度為25℃，部分藍(lán)藻在低于20℃時生長會受到嚴(yán)重抑制。綜上，養(yǎng)殖池塘的藍(lán)藻水華一般在夏秋季節(jié)6月～9月易高發(fā)。

光照是影響藍(lán)藻水華產(chǎn)生的因素之一。藍(lán)藻種類對強光有一定耐受能力。有研究表明，在光照達(dá)到一定強度后，綠藻種群開始下降，而藍(lán)藻種群卻不斷增長。而且藍(lán)藻體內(nèi)具有捕光天線藻藍(lán)蛋白和別藻藍(lán)蛋白，這些色素可以利用其他藻類所不能利用的可見光，同時比其他藻類具有更寬的光吸收波段，能夠有效進(jìn)行光合作用。

魚種放養(yǎng)不合理或營養(yǎng)鹽豐富與施肥量較高的水體中，微囊藻、魚腥藻等藍(lán)藻大量繁殖，如果濾食性魚類或攝食藍(lán)藻的魚類（花白鰱和羅非魚等）數(shù)量較少，藍(lán)藻得不到充分利用，就易形成藍(lán)藻水華。

（二）化學(xué)因素

營養(yǎng)鹽與藍(lán)藻水華形成有密切關(guān)系。養(yǎng)殖水體中氮磷濃度的增加，會導(dǎo)致浮游植物特別是藍(lán)藻過量生長，一般認(rèn)為水體中TN濃度超過0.2mg/L、TP濃度超過0.1mg/L時，藻類就會大量滋生。氮磷濃度較高的富營養(yǎng)化環(huán)境、高pH值環(huán)境、可溶性有機物及無機物多的環(huán)境，都會造成藍(lán)藻水華的形成。目前養(yǎng)殖池塘大多投入人工餌料，除去被魚類攝入，剩余飼料直接進(jìn)入水體，此外，魚類攝入的飼料除了供生長外，多余部分會隨糞便排出體外，這會加劇池塘水體的富營養(yǎng)化，造成藍(lán)藻水華暴發(fā)。

（三）生物因素

藍(lán)藻具有偽空胞結(jié)構(gòu)，偽空胞由許多內(nèi)空的蛋白膜小體構(gòu)成，形成氣體載體具有懸浮能力，藍(lán)藻通過光合作用調(diào)節(jié)蛋白膜小體中的蛋白含量而進(jìn)行垂直移動，進(jìn)而控制自己在水體特別是分層水體中的位置，使得藍(lán)藻可以自身調(diào)節(jié)到獲得合適光照條件和營養(yǎng)條件的位置；藍(lán)藻還會分泌一些生物活性物質(zhì)抑制其他藻類正常生長，有研究表明，藍(lán)藻分泌的微量元素螯合劑、神經(jīng)性毒素等均可抑制其他藻類生長；有些藍(lán)藻還可形成集體膠鞘、細(xì)胞聚集等以對抗浮游動物和魚類的侵蝕等。以上生理特征使得一旦水體條件變得合適，藍(lán)藻就會迅速成為優(yōu)勢種類進(jìn)而形成水華。

（四）人為因素

在嚴(yán)格的環(huán)保政策下，依然有不法化工企業(yè)鋌而走險直接或間接將生產(chǎn)廢水排放，在一些地區(qū)仍然存在畜禽糞污等養(yǎng)殖污水直排池塘的現(xiàn)象，這些人為行為都是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的因素。曾有調(diào)查發(fā)現(xiàn)，天津市引灤河道、于橋水庫、景觀河道及主要地表河流受到周圍工業(yè)源、城鎮(zhèn)生活源等排放影響，均存在氨氮、亞硝態(tài)氮等指標(biāo)超標(biāo)現(xiàn)象。

三、藍(lán)藻水華的危害

（一）對溶氧的影響

養(yǎng)殖水體中的溶氧主要來自浮游植物的光合作用及空氣中氧氣的擴散，氧氣消耗主要是浮游動植物的呼吸作用及有機質(zhì)的腐爛分解。白天光照充足，光合作用產(chǎn)生氧氣大于呼吸作用消耗氧氣，夜間光合作用停止，但是呼吸作用及有機質(zhì)腐爛分解耗氧并不隨之降低。因此，當(dāng)水體中藍(lán)藻特別是微囊藻過度生長形成水華時，藍(lán)藻覆蓋水面，將影響光合作用，并隔絕空氣中的氧氣進(jìn)入水體，導(dǎo)致水體下層溶氧不足，上下層溶氧差別大，養(yǎng)殖水體惡化，進(jìn)而會造成魚蝦類缺氧窒息大量死亡。而藍(lán)藻死亡分解也會消耗大量的溶氧，同時釋放大量羥胺及硫化氫等有毒物質(zhì)，進(jìn)而敗壞水質(zhì)。

（二）降低生物多樣性

藍(lán)藻成為養(yǎng)殖水體中的優(yōu)勢種，會造成其他浮游植物銳減。同時藍(lán)藻過度繁殖加速水體溶氧、光照條件持續(xù)惡化，抑制其他藻類的光合作用，阻礙了有益浮游生物的正常繁殖，水體清瘦、藻類單一，降低了水生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，打破原有的種間平衡，導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)退化，加速養(yǎng)殖水體老化。

（三）對魚體異味影響

有些養(yǎng)殖水體生產(chǎn)的魚會有異味，曾有人對魚類產(chǎn)生的異味物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)鑒定，從而確定異味來源。異味物質(zhì)有很多種，池塘養(yǎng)殖中最常見的是土腥味，常在夏季藍(lán)藻水華暴發(fā)時出現(xiàn)。藍(lán)藻在自身代謝過程中會產(chǎn)生半揮發(fā)性的土腥味物質(zhì)，屬于次生代謝產(chǎn)物，同時死亡的藍(lán)藻也會釋放大量有機質(zhì)，下沉到水底后，大量耗氧，也會散發(fā)腥臭味。水華發(fā)生后異味物質(zhì)大量富集到魚體中，通過鰓呼吸和皮膚滲透到魚體各部分，進(jìn)而影響魚類的品質(zhì)和口感，對養(yǎng)殖戶收入產(chǎn)生負(fù)面影響。

（四）產(chǎn)生藍(lán)藻毒素

藍(lán)藻水華很多是可以產(chǎn)生毒素的，最常見的有微囊藻毒素。微囊藻毒素是由微囊藻、魚腥藻、念珠藻等產(chǎn)生的具有親肝性的環(huán)狀多肽毒素，當(dāng)藍(lán)藻細(xì)胞死亡后，毒素會自動釋放到水體內(nèi)。曾有許多學(xué)者研究微囊藻毒素對魚類產(chǎn)生的危害，其可以對魚類肝、腎、血液循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等產(chǎn)生傷害，導(dǎo)致魚類出現(xiàn)反常行為如腹部縮緊、集群活動減少、游動遲緩、多停留在靠近水面地方等。微囊藻濃度低時可導(dǎo)致魚類慢性中毒，進(jìn)而影響魚類器官，而當(dāng)微囊藻毒素濃度過高時可直接導(dǎo)致魚類死亡，如1L水中含有100萬個以上微囊藻群體時，會導(dǎo)致青草鰱鳙死亡。如果患病的魚類被人類食用，毒素又可進(jìn)入人體存在潛在健康危害。

四、藍(lán)藻水華的防治

（一）物理治理法

一是及時打撈，在池塘下風(fēng)處，將藍(lán)藻水華撈至其他可用于飼料供應(yīng)的魚池中，合理利用資源；二是采用疏浚、截流、污水分流等措施改善水環(huán)境，操作難度較大、成本較高；三是采用光調(diào)節(jié)、水位調(diào)節(jié)、超聲波等物理方法造成藍(lán)藻細(xì)胞損傷、斷裂或者粉碎，使其生物組分發(fā)生物理和化學(xué)變化，其效果顯著，但是不適合大規(guī)模實施；四是向水中播撒黏土清除藍(lán)藻，目前是比較經(jīng)濟(jì)實惠有效的方法，即利用黏土對藻細(xì)胞凝聚作用，吸附水體表面的藍(lán)藻沉入水底，藍(lán)藻沉入水底后就無法生存，有學(xué)者研究過黏土對藍(lán)藻水華的清除效率，最終結(jié)果發(fā)現(xiàn)黏土顆粒與藍(lán)藻直徑相近時清除效率最高；五是合理使用增氧機，促進(jìn)上下層水體對流，增加池塘中溶氧含量，維持水體優(yōu)良環(huán)境。

（二）化學(xué)治理法

一是采用有機酸降低水體中的pH值，比如醋酸，但在降低時為避免對魚蝦類產(chǎn)生危害應(yīng)注意循序漸進(jìn)；二是調(diào)節(jié)池塘中的氮磷比，最好低于7，可通過向水體中適當(dāng)追施磷酸鈣，維持水體中氮、磷含量均衡，從而降低水體的富營養(yǎng)化；三是通過氧化作用分解藍(lán)藻蛋白質(zhì)中的氨基酸，可以使用1g/L二氧化氯滅殺藍(lán)藻；四是在藍(lán)藻藻團(tuán)富集的區(qū)域潑灑硫酸銅和硫酸亞鐵合劑，利用金屬離子的絮凝作用沉降藻類達(dá)到去除藍(lán)藻的目的，應(yīng)注意在晴天有風(fēng)天氣的下風(fēng)口進(jìn)行潑灑，同時潑灑面積不超過池塘面積的四分之一，以防止破壞養(yǎng)殖水體中生態(tài)系統(tǒng)種群結(jié)構(gòu)。

（三）生物治理法

一是采用微生物防治技術(shù)，利用微生物對藍(lán)藻進(jìn)行溶解，包括溶藻病毒、細(xì)菌和真菌等，溶藻病毒通過特異性溶解宿主維持種群關(guān)系平衡，溶藻真菌通過釋放抗生素類的物質(zhì)抑制藍(lán)藻生長，主要為黏細(xì)菌；二是采用食藻生物防治技術(shù)，可以在水體中引入直接或間接以藻類為食的魚類和貝類，放養(yǎng)濾食性魚類（如鰱魚、鳙魚）直接控制藍(lán)藻水華的案例在國內(nèi)外經(jīng)過多次實踐，有一定成效；三是利用水生植物從營養(yǎng)競爭、沉降污泥等方面抑制藍(lán)藻種群擴張，大型漂浮水生植物是養(yǎng)殖水體的初級生產(chǎn)者，曾有人研究得出水浮蓮在富營養(yǎng)化湖泊中5日內(nèi)生化需氧量去除率大于70%，總氮去除率大于60%，總磷去除率大于70%。

（四）綜合治理

建立健全領(lǐng)導(dǎo)工作機制，從源頭上遏制藍(lán)藻水華的產(chǎn)生，實施保護(hù)水源行動。嚴(yán)格落實治污措施，控制水中氮、磷含量，對于偷排偷放污染企業(yè)和個人加大處罰力度，實施糞污處理和資源化利用技術(shù)，減少面源污染，遏制水體富營養(yǎng)化的不良趨勢。邀請環(huán)保治水專家和技術(shù)人員為養(yǎng)殖戶送技術(shù)到家，成立治水專家小組，實施問責(zé)制，制定保護(hù)水資源的長期方案，堅持科學(xué)治水、專家治水、合理治水、正確指揮，從而全面遏制藍(lán)藻水華的發(fā)生。