識藍藻「廬山真面目」 探究藍藻水華暴發之因

2021-01-09 人民網

原標題:藍藻的「廬山真面目」

  長期以來人們對水資源的不合理開發與利用,造成嚴重的水體富營養化狀態。為藍藻的暴發提供了條件。

  安徽巢湖,巢湖西壩口至雙橋河段1.5公裡沿湖水面藍藻泛濫。本版圖片來源:百度圖片

  6月14日,安徽巢湖西壩口至雙橋河段1.5公裡沿湖水面出現大片藍藻集聚現象,一時間湖水被染成綠色。小小的藍藻究竟為何物?我們一起看看它的廬山真面目!

  藍藻是最原始、最古老的藻類,據考證,大約在34億年前就已經在地球上出現,藍藻能進行光合自養。近代研究發現藍藻沒有細胞核、色素體、線粒體及內質網,且其細胞壁的主要組成也是粘縮肽,這些都與細菌相似,被歸入原核生物,稱為藍細菌。

  藍藻本身沒有多少危害,就怕藍藻上浮形成水華。藍藻的生長經歷越冬休眠、春季復甦、生長和集聚上浮等階段。藍藻上浮能夠改變自身在水中所處的深度,從而獲得適宜的光能和充足的營養鹽。所以藍藻上浮是水華暴發的關鍵階段。尤其是水體達到富營養化狀態,在一定的光照、溫度等條件下,上浮藍藻大量暴發性繁殖和聚集,形成肉眼可見的藻類聚集體,在水面形成綠色或其他顏色類漂浮物。

  很多高等的動物在中國都瀕臨滅絕,小小的藍藻為何有如此神奇的生存法力?這還要從藍藻自身的能力說起。與其他水生生物相比,藍藻具有較強的生物競爭機制,具體表現為休眠機制和二氧化碳濃縮機制。休眠機制是指藍藻可形成厚壁孢子,在環境適宜時,這些休眠體可以在底泥中生長,並由底泥上升到水體中進行繁殖。此外,藍藻在低濃度的二氧化碳結介質中,藍藻可通過主動吸收、高效利用外源無機碳,在細胞內積累比介質高几百到幾千倍的二氧化碳濃度。

  水體的化學因素、物理因素也是藍藻水華暴發的重要外部條件。

  從化學因素來看,水體氮磷營養過剩是導致藻華發生的一個主要原因。氮是藻類自身的組成元素,磷直接參與藻類光合和呼吸作用、酶系統活化和能力轉化等過程,兩者都是藻類生長和水華發生不可缺少的。

  從物理因素來看,主要有適應的溫度、光照、風力、潮流。藍藻水華一般在溫度較高(水溫在28~32℃)、潮流較緩的條件下暴發。光照時間越長,藍藻獲得能量越多,越有利於合成各種細胞組成成分,促進細胞生長繁殖。

  看到藍藻的能力和對外界的需求,你是否恍然大悟?長期以來人們對水資源的不合理開發與利用,導致大量氮、磷營養元素的汙染物質不斷排入海洋、江河、湖泊和水庫等水體,造成嚴重的水體富營養化狀態。為藍藻的暴發提供了得天獨厚的條件。只是可惜無辜的受害者。藍藻暴發,對於其他物種無疑是滅頂之災!

  藍藻水華對於人類的危害是部分有毒藍藻細胞破裂後,會向水體中釋放毒性物質,比如微囊藻毒素,從而影響人類正常的生產和生活。

  藍藻形成水華時,一方面將嚴重抑制浮遊植物利用光合作用產生氧氣,另一方面也阻隔空氣中的氧進入水體,導致水體中溶解氧嚴重不足。長時間出現缺氧或亞缺氧狀態,會使水體持續惡化,沉水植物由於藻類的遮擋,無法活動充足的光照,而不能進行光合作用,導致其在水體中死亡腐爛,進一步破壞水質,水生生物窒息而亡,造成生態失衡。

  近年來針對於藍藻的危害,很多科研人員進行了大量探索,也摸索出了幾種有效的方法,可是始終是治標不治本。其實想要徹底將藍藻清除並不現實,藍藻在湖泊中是客觀存在的,就像人體中存在癌細胞一樣,當達到生態平衡時,藍藻不會大面積顯現出來,而一旦水體富營養化加劇,「癌細胞」就會瘋狂的擴散,導致「機體」死亡。

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