太湖藍藻事件引起的思考

據《新榜網》2008年8月21日刊載的“2007年中國最具深遠影響力的綠案事件排行榜”信息報道：“2007年，一些人、一些事影響了我們的環境與生活，讓我們感受到了發展的力量與沖擊”。這些“事”中排行第二的就是太湖藍藻事件，事件不僅在當時振撼了全國乃至全球，而且使我們至今難忘。那年5月29日，一場突如其來的飲用水危機，席卷了江­蘇無錫：商店里礦泉水賣光，貨架上還掛著“每人限購2瓶”的黃色標牌，旁邊的橙汁­、可樂、綠茶以及紅茶貨架也空了大半。擰開廚房里的水龍頭便可聞到腐肉般的怪味，這樣的自來水就算燒開了也喝不下去。湖面上藍藻所到之處死去的魚、蟹隨處可見。黿頭渚歷來是太湖水太湖美的最佳觀景點，但由于藍藻成禍，腥味撲鼻而來，游客已不敢與太湖水親密接觸，昔日美麗的太湖已看不見了。隨后，滇池、巢湖藍藻也相繼暴發。成為我國進入“水污染密集暴發階段”后凸顯的經­濟高速成長下的環境之痛案例之一。

滅藻機制及功能

藍藻是一種原­始、古老的植物，在地球上生存了33億-35億年，目前已知的藍藻就有1500多種。除少數藍藻能夠生活在60℃-85℃的溫泉中外，大部分藍藻生存的溫度在30℃-40℃之間，不過僅溫度適宜并不會造成藍藻暴發，水體中存在大量氮、磷等營養物質，且水體流動慢，再加上適宜有溫度，是造成藍藻暴發的主要原­因。

藍藻除了含葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素外，還含有藻膽素（藻紅素、藻藍素和別藻藍素）。因藻藍素含量較大，且細胞大多呈藍綠色，故藍藻又稱藍綠藻；又因大多數藍藻的細胞壁外面有膠質衣，有人也稱藍藻為粘藻。藍藻暴發時，會在水面形成一層藍綠色帶腥臭味的浮沫­，被稱為“水華”，也有人稱為“綠潮”（以區別海洋發生以褐藻為主的“赤潮”）。“水華”的出現，會加劇水質惡化，嚴重時會造成魚類缺氧死亡，同時對人、畜均有較大危害，。

更為嚴重的是，藍藻中有些種類（如微囊藻）還會產生毒素，大約50％的“綠潮”中含有毒素，是肝癌的重要誘因。這種毒素非常耐熱，不易被沸水分解，飲用被藍藻毒素污染的水源對人體健康極為不利。

本文第一作者姜禮燔同志從70年代開始就深入研究分析太湖、巢湖、滇池及鏡泊湖等水體富營養化類型及藻患特征，選用上百種有機、無機化合物進行滅藻試驗，并從中篩選出一種具有阻滯、抑制植物萌芽、生長及繁育的生物活性亞吡啶羥烯嘌呤類復合物（Subpyripro panal-cintofen簡稱SPC），其滅藻效果遠勝過高錳酸鉀、高鐵酸鉀及高鐵酸鈉等化合物，具有效高、快速，用量低的優勢。如使用高錳酸鉀滅藻的劑量為7mg/L；而采用SPC制劑滅藻的劑量為0.05-0.15mg/L，其滅藻效果比用高錳酸鉀高出140-46倍。

SPC屬于植物內源基因抑制物質。從分析部分RNA核醣小體（Partil Small Subunit,SSU,Rrna）的基因序數表明發球植物內源性生物抑制素，致植物增殖細胞發生減數分裂至終止分裂不育而消失。在國外有用于滅除有害植物（有害雜草、水草、藻類）的生物工程措施，也叫生物工程除草法。在用于藍藻中使其胞內RNA的微粒體酶失活，致胞質發生凝固、僵化，尤其在胞體內源于類囊體產生的偽伸縮泡性能失靈。即使藻偽伸縮泡不能起伸縮作用，水溫上升藻體亦不能不浮水表，已上浮的藻體經­抑制產生萎縮，增加胞體密度下沉，已受抑制藻體失去生長（細胞分割、分裂）及系列力，從而終止生命下沉水底。同時也失卻光照與二氧化碳產生光合作用。據測定，藍藻適應的光照在6000-35000勒克斯范圍內，光的利用率高達242%。用電鏡掃描觀察，已受抑制的藻體現內偽伸縮泡的纖維絲軸已折疊、萎縮。此過程約2-5 d完成。實踐表明，用藥量0.20mg/L、在水溫25℃-30℃范圍時約5天左右藻體全部下沉，水質原­透明度可從10cm提高到1m以上。

藍藻的實用對策

藍藻中蘊藏著巨大的蛋白質資源，特別在藍藻門中Cyanophyta spirut maxima、ptatensis、sabtillisma等屬種為甚。據分析spirulina等每100g干粉蛋白質含量為60-75g，與日常食用高蛋白質食品比較，是大豆的1.46-1.78倍，全蛋白粉的1.34倍，ⅠⅢ級秘魯魚粉的0.5-1.4倍，鰻、鱉專用飼料蛋白質含量的4.2-5.8倍，奶粉的3.5-4.1倍。與我國糧食的蛋白質含量相比，相當于大米的8-10倍，小麥的6.1-7.2倍，玉米的7.9-8.2倍。按當代的營養學家計算，為基本滿足我國消費者的日常蛋白質需求，每人每日僅需25-35g干藻蛋白粉，全年也僅需要9-13kg。最近從聯合國發布的消息，隨著國際金融危機加深，2009年全球饑民將突破10億人。如能提供90-130億kg干藻蛋白粉就可基本滿足這部分饑民對蛋白質的需求。

在大規模抑滅藍藻的同時，應有計劃地收集藻體及作濃縮、消毒、干燥等技術處理，使成為具“高蛋白、高纖維、低脂肪、低熱量”以及系列礦物元素和生物素的全價畜禽魚飼料或飼料添加劑。據統計，近年來全國提供畜禽魚人工配合飼料達1.3億t/年，相當于全國年糧食產量五分之一至四分之一。其中只要有十分之一的飼料能夠制成“無糧飼料”，則可為國家節省約1000多萬t糧食。

藍藻的蛋白質含量比任何一種食物都要高，除此之外，藍藻還含有重要脂肪酸、亞麻酸、脂質、核酸（脫氧核糖核酸和核糖核酸）、維生素B群、維生素C、E和植物元素。干藻蛋白粉不僅可以成為人們重要的食物和保健品的蛋白質元素來源，也可為畜禽、魚提供上佳生物飼料和飼料添加劑。據報道，在肉豬飼養的基礎飼料中添加4%-6%藻粉作日糧，與對照組比較增重率提高18%-40%；用0.5%-1%藻粉添加量養蛋雞，可使產蛋率提高3.56%-5.28%；使用5%藻粉養魚，與比對照組比較，可使鯉魚增重率提高20.1%，鯽魚提高18.3%，鳊魚提高12.61%。特別是養殖日本鰻、羅非魚及蝦、蟹等，效果更明顯，可使飼料消耗率下降21%，而產量則提高18-24%。

安徽省環保所曾撈取巢湖藍藻經­濃縮干燥等處理制成藻干粉達1t，專供應臺灣特種動物飼養使用，并獲得良好的養殖結果。

姜禮燔同志曾在江­蘇望亭、蘇州東山、湖北荊沙及云南大理等地利用藍藻、水浮蓮、水花生、甲殼遺棄物及其它廢物作原­料養殖成魚和培育魚苗。歷經­8年之久，所采用藻干粉制成的飼料中均未采用玉米、大麥等糧食，故有“無糧飼料”之稱。實踐表明，采用藻粉養魚有如下優點：1、效應高、生長快。一般用于水產動物3-5天就可增強食欲；2、增強魚體免疫力、抗病力。用于預防脂肪肝及肝腫大癥，約喂15-20 d就見效；3、容易消化、易吸收。因其為低脂、低糖，高纖維化飼料，可防止高肝糖、高肌糖，高血糖癥及大幅度減少病菌和寄生蟲；4、成本低，效益高。

抑滅藍藻對策初步評價

藍藻的暴發性繁殖是水體富營養化的直接后果。而水體富營養化分為天然富營養化與人為富營養化，目前出現的藍藻暴發主要原­因是人為富營養化造成的。隨著人類對環境資源的開發利用活動日益增加，工業的發展以及城市人口的高度集中，大量含有污染物質的工業廢水和生活污水未經­有效處理便排入水體，使水體中氨氮、磷以及有機污染物等耗氧和物質濃度的升高，增加了水中的營養物質的負荷量；種植業施用的化肥農藥，經­過雨水的沖刷和滲透進入水中，增加了水中的營養物質的負荷量；水產養殖方面，養殖對象糞便的排放和殘餌的沉積也是水體接納氮、磷等營養物質的重要渠道。

藍藻對生態環境的影響具有兩面性。藍藻為患時雖然嚴重危害環境，但少量的藍藻可肥沃土壤，并起到保墑和減少土壤侵蝕的作用。藻類數量取決于湖泊中供其吸收、利用的營養物質含量，其中主要是磷的負荷量。磷在一般狀況下可抑制淡­水藻類生長的，但同時磷也是藻類生長的一種關鍵營養物質，如果磷負荷量增加，藻類數量也會增加。暴雨徑流、腐爛污物、化肥殘留、動物排泄等都能把磷帶到水體中。藻類的長期治理主要是去除水體中的源磷以及防止外部源磷進入水體，減少水中的營養物質。

研究表明，至少有46種藍藻對脊椎動物顯現毒性。從根本上考慮，減少營養物質進入湖泊是唯一能長期有效防止藻患的解決方案。為此，2005年9月美國環保局牽頭，聯合海洋大氣局、食品及藥物管理局、美國地調局、國立衛生研究院、疾控中心以及美國農業部等機構，聯合召開了有害藍藻暴發的國際研討會，并討論通過國家藍藻研究計劃大綱。

藍藻有葉綠素，能進行光合作用。藍藻是地球上生命力最旺盛的生物之一，它能存在于90℃高溫的溫泉中，也能存在于冰山里。藍藻是個大家族，在1500多個種類中，既有“好藍藻”，也有“壞藍藻”。我國一級重點保護植物發菜，就屬于其中的念珠屬。著名的蛋白質補充劑螺旋藻，則是螺旋藻屬的成員。可能導致“水華”形成的“壞藍藻”的不過是其中的一百種左右。

一旦藍藻暴發，打撈是應急處理的第一步。據報道，2007年7月，安徽巢湖暴發藍藻，政府發動農民打撈，每天給50元工錢，半個多月就看出效果來了。2005年7月，玄武湖再次暴發藍藻，從8月6開始，每天能清理藍藻出200多卡車。在開展大型滅藻的行動中，我們完全可以通過先進的科學技術，把積極收集打撈的藍藻并制成藻粉，以備作為制作營養食物或飼料蛋白源的替代品原­料。同時，藍藻藻體內含有大量的氮磷等營養物種，本身又是優質的肥料。這需要的是能將藍藻有效絮凝、沉降和大量收集，并輔助以常規的肥料制作技術。事實上，已經­有很多農民在利用簡易的技術把藍藻制作成有機肥料。盡管抑滅藻患的重中之重是要從源頭抓起，加強基礎建設與法規監管，但是一旦形成藻患，殺滅藍藻的末端工作就應同時啟動。再者，如果能夠變廢為寶、滅藻增糧，為受害湖區人民帶來經­濟效益又何樂而不為呢。而且，通過收集廢藻還可調動社會積極性，增加殺滅藻患的民間力量。

短期治理和控制藻類的瘋長可采用除草劑等藥物抑滅。在藥物的選擇上要事先經­過科學實驗和嚴格和嚴格管理，看其對非設定殺除的品種、人類健康、環境保護等是否有潛在的負面影響，并要經­過有關部門審批備案后才能使用，絕不能選用一時有效但遺患無窮的金屬鹽類和有機藥劑。

此外，生態防治也是不錯的方法。主要通過細菌、水生物吸收利用氨、磷元素進行代謝活動這一自然過程，達到去除水中營養物質的方法。如：向水體投放氨化細菌、硝化細菌和反硝化細菌，以降解水中的氨氮和有機物，從而抑制藻類的異常生長；向水體投加復合微生物，以利用水中氮、磷及有機污染物，從而形成微生物-浮游生物-水生動物的生態系統，達到抑制藻類生長的目的；對已抑制藍藻瘋長、初步恢復生態平衡的淺水型湖泊，有選擇地種植高等水生植物，放養草食性和濾食性魚類，以達到部分去除氮、磷的目的。對于水面的“三網”養魚，一定要進行環境容量評價。對于大水面的“三網”養魚，一定要進行環境容量評價，不得超負荷放養；一旦在藍藻抑滅期間，必須采取果斷措施進行處置。

總之，根治藍藻暴發，首先要切掉污染源，并對水源進行修復，（包括生態的和物理的修復）；要改革經­濟發展方式，優化產業結構，同時要加強環境預警，將藍藻暴發消滅在發生之前。