認識藍藻，預防“水華”爆發

閆成皋

2007年4月，太湖流域高溫少雨，太湖水位偏低，部分水域大規模暴發藍藻，無錫市太湖飲用水水源地受到嚴重影響。一段時間內，用來食用的自來水水質也變得極壞，發出惡臭，嚴重影響了居民的飲用水安全，甚至一度出現了搶購瓶裝純凈水的風潮。

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

藍藻在地球上大約存在了35～33億年。已知的藍藻約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(約75％)是淡水產，少數海產；有些藍藻可生活在60℃～85℃的溫泉中；有些種類的藍藻與菌、苔蘚、蕨類和裸子植物共生；有些還可穿入鈣質巖石或介殼中(如穿鈣藻類)或土壤深層中(如土壤藍藻)。

太湖中的藍藻是一種水生生物，在湖水遭到嚴重有機污染，氮、磷含量超標呈重富營養化狀態下，再遇上適宜的溫度(氣溫在18℃左右)等條件，藍藻就可能瘋狂生長。藍藻其實呈綠顏色，大量的漂浮藍藻覆蓋在水面上，像一層粘糊糊的“綠油漆”，專家們為它取了個靚麗的名稱——藍藻水華。

水華爆發時，水中的溶解氧被藍藻大量消耗，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致“藍藻”在岸邊大量死亡并腐爛，發出刺鼻的臭味，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，也導致居民家中的自來水發生了污染。

一、藍藻的生物學特征

藍藻是藻類生物，又叫藍綠藻。大多數藍藻的細胞壁外面有膠質衣，因此又叫粘藻。在所有藻類生物中，藍藻是最簡單、最原始的一種。藍藻屬藍藻門，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胞體或群體；藻殖段綱藻體為絲狀體，有藻殖段。

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

藍藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、內質網和液泡等細胞器，含葉綠素a，無葉綠素b，含數種葉黃素和胡蘿卜素，還含有藻膽素(即藻紅素、藻藍素和別藻藍素的總稱)。

一般說來，凡含葉綠素a和藻藍素量較大的，細胞大多呈藍綠色。同樣，也有少數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。

藍藻雖無葉綠體，但在電鏡下可見細胞質中有很多光合膜，叫類囊體，各種光合色素均附于其上，光合作用過程在此進行。

藍藻的細胞壁與細菌的細胞壁的化學組成類似，主要為粘肽；貯藏的光合產物主要為藍藻淀粉和藍藻顆粒體等。細胞壁分內外兩層，內層是纖維素的，少數人認為是果膠質和半纖維素的。外層是膠質衣鞘，以果膠質為主，或有少量纖維素。內壁可繼續向外分泌膠質增加到膠鞘中。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。

藍藻的藻體有單細胞體的、群體的和絲狀體的。最簡單的是單細胞體。有些單細胞體由于細胞分裂后，子細胞包埋在膠化的母細胞壁內而成為群體，如果反復分裂，群體中的細胞可以有很多，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，絲狀體是由于細胞分裂按同一個分裂面反復分裂、子細胞相接而形成的。有些絲狀體上的細胞都一樣，有些絲狀體上有異形細胞的分化：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，包在公共的膠質衣鞘中，這是多細胞個體組成的群體。

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

二、藍藻污染的危害

藍藻是廣適性藻類，在85℃的溫泉中，在高山的冰雪中，在海洋及淡水中均可生存。藍藻可以消耗水中的溶解氧，當藍藻大量繁殖時，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。盡管是死亡的藍藻，但它在被細菌分解的過程中還是會產生毒素。太湖和滇池都曾深受藍藻污染之苦。

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

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

更為嚴重的是，藍藻中有些種類(如微囊藻)還會產生毒素(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行凈化。

三、藍藻的益處

藍藻是最早的光合放氧生物，對地球表面從無氧的大氣環境變為有氧環境起了巨大的作用。有不少藍藻(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。有的藍藻還可作為人們的食品，如著名的發菜和普通念珠藻(地木耳)、螺旋藻等。

四、藍藻爆發的原因

“藍藻污染事件”爆發后，引起社會各方關注。有人說它是“天災”，有人說是“人禍”，還有人說這是一種“天災+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，也不會產生藍藻這種大爆發現象。所以，更大程度上來講，是一種人禍。從現在太湖情況來看，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過有效處理，直接排放到江河湖海之中。

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

3、農業污染源。就是農業生產過程中所導致的一些污染物。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、鵝等比較大型的養殖場，養殖污水沒有妥善處理等。

這些都是造成太湖藍藻爆發的主要原因，但是從目前情況來看，農業方面的污染占有最大比重；其次是城市生活污染；工業污染占最小一部分。

這里說農業面源污染占有很大的比重，但并不是把這個責任歸咎于農民，而是在將來治理過程中，找出主要原因，然后采取相應措施：如，在農業上，要進行農業生產方式的變革，給農民提供一些污染少、見效比較快的農業生產技術，既幫助農民致富，又能夠很好地解決這個問題。這才是徹底根治藍藻爆發的最終途徑。