蓝藻爆发时,会在水面形成一层蓝绿色带腥臭味的浮沫,被称为“水华”。“水华”的出现,会加剧水质恶化,对鱼类等水生动物,以及人、畜均有较大危害,严重时会造成鱼类缺氧死亡。蓝藻中有些种类(如微囊藻)还会产生毒素,严重危害人体及牲畜的健康。
抑灭蓝藻生物法最好
在国外有害杂草、水草、藻类的生物工程灭除措施,叫生物工程除草法。我国早在上世纪50年代,许多养鱼农民就用生石灰、草木灰、铜盐及放养鲢、鳙等措施防治藻患。目前,国内的一些灭藻试验也研究出生物抑藻产品。本文第一作者姜礼燔从上世纪70年代开始就深入研究分析太湖、巢湖、滇池及镜泊湖等水体富营养化类型及藻患特征,选用上百种有机、无机化合物进行灭藻试验,并从中筛选出一种具有阻滞、抑制植物萌芽、生长及繁育的生物活性亚吡啶羟烯嘌呤类复合物(Subpyripro panal-cintofen 简称SPC),具有效高、效速,用量低的灭除优势。使用高锰酸钾灭藻的剂量每升需7毫克,而采用SPC制剂灭藻则需每升0.05毫克~0.15毫克,而灭藻效果比用高锰酸钾高出46倍~140倍。2008年在鄂、粤、江、浙等省以小水面池塘、水库为重点实验,施用一次SPC制剂,其灭藻效果可保持两个月,广受当地渔民农民的欢迎。
该产品是通过生物基因工程制成的藻类抑制剂,属于植物内源基因抑制物质,部分RNA核醣小体的基因序数表明属于植物内源性生物抑制素,是致植物增殖细胞发生减数分裂至终止分裂不育而消失,用于蓝藻中表现胞内RNA的微粒体酶失活,致胞质发生凝固、僵化,尤其表现为胞体内源于类囊体产生的伪伸缩泡性能失灵。藻伪伸缩泡不能起伸缩作用,水温上升藻体亦不能上浮水表,已上浮的藻体经抑制产生萎缩,增加胞体密度下沉,已受抑制藻体失去生长(细胞分割、分裂)及繁殖力,从而终止生命下沉水底。据测定,蓝藻适应的光照在6000勒克斯~35000勒克斯范围内,光的利用率高达24%。用电镜扫描观察,已受抑制的藻体内伪伸缩泡的纤维丝轴已折叠、萎缩,此过程需2天~5天。实践表明,用药量每升0.20毫克1次在水温25℃~30℃范围内约5天左右藻体全部下沉,水质原透明度可从10厘米提高到1米以上。
蓝藻是优质饲料
蓝藻蕴藏着丰富的蛋白质资源,特别在蓝藻门中Cyanophyta spirut maxi?ma、ptatensis、sabtillisma等属种为甚。据分析spirulina等每百克干粉蛋白质含量为60克~75克,与日常食用高蛋白质食品比较,相当于大豆1.46倍~1.78倍,全蛋粉的1.34倍,鳗、鳖专用饲料蛋白质含量的4.2倍~5.8倍,奶粉的3.5倍~4.l倍。
在大规模抑灭蓝藻的同时,也应有计划安排收集藻体及作浓缩、消毒、干燥等技术处理,使之成为具“高蛋白、高纤维、低脂肪、低热量”以及系列矿物元素和生物素的全价畜禽鱼饲料或饲料添加剂。
蓝藻含有重要脂肪酸、亚麻酸、脂质、维生素B群等营养元素。干藻蛋白粉不仅可以成为人们重要的食物和保健品,也是畜禽鱼上佳的生物饲料和饲料添加剂。据报道,在肉猪饲养的基础饲料中添加4%~6%藻粉作日粮,与对照组比较增重率提高18%~40%;用0.5%~1%藻粉添加量养蛋鸡,可使产蛋率提高3.56%~5.28%;使用5%藻粉养鱼,与比对照组比较,可使鲤鱼增重率提高20.1%,鲫鱼提高18.3%,鳊鱼提高12.61%。特别是养殖日本鳗、罗非鱼及虾、蟹等,效果更为明显。安徽省环保所曾捞取巢湖蓝藻,经浓缩干燥等处理制成藻干粉达1吨,专供应台湾特种动物饲养使用,获得良好的饲养结果。
抑灭蓝藻对策初步评价
蓝藻爆发的主要原因是人为富营养化。随着工业发展,人类活动日益增加,城市人口高度集中,大量含有污染物质的工业废水和生活污水未经有效处理便排入水体,使水体中氨氮、磷以及有机污染物等耗氧物质浓度的升高,增加了水中的营养物质的负荷量。种植业施用的化肥农药,经过雨水的冲刷和渗透进入水中,增加了水中的营养物质的负荷量。水产养殖方面,粪便的排放和残饵的沉积,都是水体接纳氮、磷等营养物质的重要渠道。
联系渔业生产的实际,在开展大规模抑灭蓝藻中需采用以下对策: 一是加强监管,防重于治。水生生物群落是湖泊的主体,生态系统的良性循环及其演替过程对水质和湖泊的功能具有十分重大的影响。生态系统的响应、蓝藻爆发的机理、食物链结构的变化以及生态恢复等基础研究都需要加强,要从初级生产力到其摄食者不同层次进行广泛的机理研究。在深入研究的基础上,提出抑灭蓝藻的方针政策和采取相应的科学技术。美国加州曾在水库、湖泊、河流及地表水中都检测到蓝藻,也爆发过藻患。2007年6月加州水资源管理委员会蓝藻工作组制定了加州娱乐水体蓝藻监测指南草案,向管理人员提供工作手册,以保护人、畜、宠物免受有毒藻危害。从根本上考虑,减少营养物质进入湖泊是唯一能长期有效防止藻患的解决方案。为此,2005年9月美国环保局牵头,联合海洋大气局、食品及药物管理局、美国地调局、国立卫生研究院、疾控中心以及美国农业部等机构,联合召开了有害蓝藻爆发的国际研讨会,并讨论通过国家蓝藻研究计划大纲。
二是及时打捞,变废为宝。蓝藻是一种菌,由于有叶绿素,所以能进行光合作用。亿万年来,蓝藻默默地为地球提供着氧气,是目前地球大气圈的主要缔造者之一,在地球生物多样性的形成过程中,起着关键的作用。我国一级重点保护植物发菜,就属于其中的念珠属,是“好蓝藻”;著名的蛋白质补充剂螺旋藻,则是螺旋藻属的成员。因此,区分“好坏蓝藻”,积极变废为宝可提高防治效率。
一旦蓝藻爆发,打捞是应急处理的第一步。在大型灭藻行动中,完全可以通过先进的科学技术,进行严格的认证与加大监管的力度,积极收集打捞的蓝藻并制成藻粉,以备将来作为制作营养食物或饲料蛋白源的替代品原料。同时,蓝藻藻体内含有大量的氮磷等营养物种,本身又是优质的肥料,所需技术只是将蓝藻有效絮凝、沉降和大量收集,并辅助以常规的肥料制作技术。事实上,已经有很多农民在利用这种简易技术把蓝藻制作成有机肥料。
三是药物防治。藻类的长期治理主要是去除水体中的源磷以及防止外部源磷进入水体,减少水中的营养物质。其短期治理和控制藻类的疯长,可采用除草剂等药物抑灭。药物的选择要事先经过科学实验和严格管理,看其对非设定杀除的品种、人类健康、环境保护等是否有潜在的负面影响,并要经过有关部门审批备案后才能使用,绝不能选用一时有效但遗患无穷的金属盐类和有机药剂。
四是是生态防治。主要指通过细菌、水生物吸收利用氨、磷元素进行代谢活动这一自然过程,达到去除水中营养物质的方法。如向水体投放氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌,以降解水中的氨氮和有机物,从而抑制藻类的异常生长;向水体投加复合微生物,以利用水中氮、磷及有机污染物,从而形成微生物———浮游生物———水生动物的生态系统,达到抑制藻类生长的目的。对已抑制蓝藻疯长、初步恢复生态平衡的浅水型湖泊,有选择地种植高等水生植物,放养草食性和虑食性鱼类,以达到部分去除氮、磷的目的。