最近幾年,我國內陸水域的藍藻之害,已非常嚴重,抑滅藍藻成了保護水域的重要舉措。水體中存在大量氮、磷等營養物質和水體流動慢,是造成藍藻爆發的主要原因。
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藍藻爆發時,會在水面形成一層藍綠色帶腥臭味的浮沫,被稱為“水華”。“水華”的出現,會加劇水質惡化,對魚類等水生動物,以及人、畜均有較大危害,嚴重時會造成魚類缺氧死亡。藍藻中有些種類(如微囊藻)還會產生毒素,嚴重危害人體及牲畜的健康。
抑滅藍藻生物法最好
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在國外有害雜草、水草、藻類的生物工程滅除措施,叫生物工程除草法。我國早在上世紀50年代,許多養魚農民就用生石灰、草木灰、銅鹽及放養鰱、鳙等措施防治藻患。目前,國內的一些滅藻試驗也研究出生物抑藻產品。本文第一作者姜禮燔從上世紀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),具有效高、效速,用量低的滅除優勢。使用高錳酸鉀滅藻的劑量每升需7毫克,而采用SPC制劑滅藻則需每升0.05毫克~0.15毫克,而滅藻效果比用高錳酸鉀高出46倍~140倍。2008年在鄂、粵、江、浙等省以小水面池塘、水庫為重點實驗,施用一次SPC制劑,其滅藻效果可保持兩個月,廣受當地漁民農民的歡迎。?
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該產品是通過生物基因工程制成的藻類抑制劑,屬于植物內源基因抑制物質,部分RNA核醣小體的基因序數表明屬于植物內源性生物抑制素,是致植物增殖細胞發生減數分裂至終止分裂不育而消失,用于藍藻中表現胞內RNA的微粒體酶失活,致胞質發生凝固、僵化,尤其表現為胞體內源于類囊體產生的偽伸縮泡性能失靈。藻偽伸縮泡不能起伸縮作用,水溫上升藻體亦不能上浮水表,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)及繁殖力,從而終止生命下沉水底。據測定,藍藻適應的光照在6000勒克斯~35000勒克斯范圍內,光的利用率高達24%。用電鏡掃描觀察,已受抑制的藻體內偽伸縮泡的纖維絲軸已折疊、萎縮,此過程需2天~5天。實踐表明,用藥量每升0.20毫克1次在水溫25℃~30℃范圍內約5天左右藻體全部下沉,水質原透明度可從10厘米提高到1米以上。
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藍藻是優質飼料
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藍藻蘊藏著豐富的蛋白質資源,特別在藍藻門中Cyanophyta?spirut?maxi?ma、ptatensis、sabtillisma等屬種為甚。據分析spirulina等每百克干粉蛋白質含量為60克~75克,與日常食用高蛋白質食品比較,相當于大豆1.46倍~1.78倍,全蛋粉的1.34倍,鰻、鱉專用飼料蛋白質含量的4.2倍~5.8倍,奶粉的3.5倍~4.l倍。??
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在大規模抑滅藍藻的同時,也應有計劃安排收集藻體及作濃縮、消毒、干燥等技術處理,使之成為具“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。?
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藍藻含有重要脂肪酸、亞麻酸、脂質、維生素B群等營養元素。干藻蛋白粉不僅可以成為人們重要的食物和保健品,也是畜禽魚上佳的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,效果更為明顯。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1噸,專供應臺灣特種動物飼養使用,獲得良好的飼養結果。
抑滅藍藻對策初步評價
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藍藻爆發的主要原因是人為富營養化。隨著工業發展,人類活動日益增加,城市人口高度集中,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,糞便的排放和殘餌的沉積,都是水體接納氮、磷等營養物質的重要渠道。
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聯系漁業生產的實際,在開展大規模抑滅藍藻中需采用以下對策:?一是加強監管,防重于治。水生生物群落是湖泊的主體,生態系統的良性循環及其演替過程對水質和湖泊的功能具有十分重大的影響。生態系統的響應、藍藻爆發的機理、食物鏈結構的變化以及生態恢復等基礎研究都需要加強,要從初級生產力到其攝食者不同層次進行廣泛的機理研究。在深入研究的基礎上,提出抑滅藍藻的方針政策和采取相應的科學技術。美國加州曾在水庫、湖泊、河流及地表水中都檢測到藍藻,也爆發過藻患。2007年6月加州水資源管理委員會藍藻工作組制定了加州娛樂水體藍藻監測指南草案,向管理人員提供工作手冊,以保護人、畜、寵物免受有毒藻危害。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爆發的國際研討會,并討論通過國家藍藻研究計劃大綱。
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二是及時打撈,變廢為寶。藍藻是一種菌,由于有葉綠素,所以能進行光合作用。億萬年來,藍藻默默地為地球提供著氧氣,是目前地球大氣圈的主要締造者之一,在地球生物多樣性的形成過程中,起著關鍵的作用。我國一級重點保護植物發菜,就屬于其中的念珠屬,是“好藍藻”;著名的蛋白質補充劑螺旋藻,則是螺旋藻屬的成員。因此,區分“好壞藍藻”,積極變廢為寶可提高防治效率。
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一旦藍藻爆發,打撈是應急處理的第一步。在大型滅藻行動中,完全可以通過先進的科學技術,進行嚴格的認證與加大監管的力度,積極收集打撈的藍藻并制成藻粉,以備將來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,所需技術只是將藍藻有效絮凝、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這種簡易技術把藍藻制作成有機肥料。??
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三是藥物防治。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。其短期治理和控制藻類的瘋長,可采用除草劑等藥物抑滅。藥物的選擇要事先經過科學實驗和嚴格管理,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。
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四是是生態防治。主要指通過細菌、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,放養草食性和慮食性魚類,以達到部分去除氮、磷的目的。