认识蓝藻，预防“水华”爆发

闫成皋

2007年4月，太湖流域高温少雨，太湖水位偏低，部分水域大规模暴发蓝藻，无锡市太湖饮用水水源地受到严重影响。一段时间内，用来食用的自来水水质也变得极坏，发出恶臭，严重影响了居民的饮用水安全，甚至一度出现了抢购瓶装纯净水的风潮。

2007年5月份，巢湖继太湖之后，也出现了蓝藻爆发的迹象，威胁着巢湖市的饮水安全。那么，究竟什么是蓝藻呢?蓝藻到底有哪些危害呢?

蓝藻在地球上大约存在了35～33亿年。已知的蓝藻约2000种，中国已有记录的约900种。它们分布十分广泛，遍及世界各地，但大多数(约75％)是淡水产，少数海产；有些蓝藻可生活在60℃～85℃的温泉中；有些种类的蓝藻与菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生；有些还可穿入钙质岩石或介壳中(如穿钙藻类)或土壤深层中(如土壤蓝藻)。

太湖中的蓝藻是一种水生生物，在湖水遭到严重有机污染，氮、磷含量超标呈重富营养化状态下，再遇上适宜的温度(气温在18℃左右)等条件，蓝藻就可能疯狂生长。蓝藻其实呈绿颜色，大量的漂浮蓝藻覆盖在水面上，像一层粘糊糊的“绿油漆”，专家们为它取了个靓丽的名称——蓝藻水华。

水华爆发时，水中的溶解氧被蓝藻大量消耗，鱼类等其他水生生物因缺氧而死亡，水体不仅变了颜色，还有臭味。长期如此，湖泊失去了功能，成为死湖。而高温天气和阳光的暴晒导致“蓝藻”在岸边大量死亡并腐烂，发出刺鼻的臭味，污染了湖水。由于太湖附近的自来水的水源几乎全部取自太湖，因此，也导致居民家中的自来水发生了污染。

一、蓝藻的生物学特征

蓝藻是藻类生物，又叫蓝绿藻。大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫粘藻。在所有藻类生物中，蓝藻是最简单、最原始的一种。蓝藻属蓝藻门，门下分为两个纲，即色球藻纲和藻殖段纲。色球藻纲藻体为单细胞体或群体；藻殖段纲藻体为丝状体，有藻殖段。

蓝藻是单细胞生物，没有细胞核，但细胞中央含有核物质，通常呈颗粒状或网状，染色体和色素均匀分布在细胞质中，其细胞核没有核膜和核仁，但具有核的功能，故称其为原核。和细菌一样，蓝藻属于“原核生物”。它和具原核的细菌等一起，单立为原核生物界。

蓝藻不具叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网和液泡等细胞器，含叶绿素a，无叶绿素b，含数种叶黄素和胡萝卜素，还含有藻胆素(即藻红素、藻蓝素和别藻蓝素的总称)。

一般说来，凡含叶绿素a和藻蓝素量较大的，细胞大多呈蓝绿色。同样，也有少数种类含有较多的藻红素，藻体多呈红色，如生于红海中的一种蓝藻，名叫红海束毛藻，由于它含的藻红素量多，藻体呈红色，而且繁殖也快，故使海水也呈红色，红海便由此而得名。

蓝藻虽无叶绿体，但在电镜下可见细胞质中有很多光合膜，叫类囊体，各种光合色素均附于其上，光合作用过程在此进行。

蓝藻的细胞壁与细菌的细胞壁的化学组成类似，主要为粘肽；贮藏的光合产物主要为蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体等。细胞壁分内外两层，内层是纤维素的，少数人认为是果胶质和半纤维素的。外层是胶质衣鞘，以果胶质为主，或有少量纤维素。内壁可继续向外分泌胶质增加到胶鞘中。有些种类的胶鞘，很坚韧且致密，有些种类胶鞘很易水化，相邻细胞的胶鞘可以互相溶合。胶鞘中可有棕、红、灰等非光合作用色素。

蓝藻的藻体有单细胞体的、群体的和丝状体的。最简单的是单细胞体。有些单细胞体由于细胞分裂后，子细胞包埋在胶化的母细胞壁内而成为群体，如果反复分裂，群体中的细胞可以有很多，较大的群体可以破裂成几个较小的群体。有些单细胞体由于附着生活，有了基部和顶部的极性分化，丝状体是由于细胞分裂按同一个分裂面反复分裂、子细胞相接而形成的。有些丝状体上的细胞都一样，有些丝状体上有异形细胞的分化：有的丝状体有伪枝或真分枝，有的丝状体的顶部细胞逐渐尖窄成为毛体，这也叫有极性的分化。丝状体也可以连成群体，包在公共的胶质衣鞘中，这是多细胞个体组成的群体。

蓝藻的繁殖方式有两类：一为营养繁殖，包括细胞直接分裂(即裂殖)、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法；另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等，以进行无性生殖，孢子无鞭毛。目前尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。蓝藻的藻体具有特殊的色素，一般呈蓝色，是藻类中最原始的类群。细胞内没有真正的细胞核，仅有核质，不具核仁和核膜。

二、蓝藻污染的危害

蓝藻是广适性藻类，在85℃的温泉中，在高山的冰雪中，在海洋及淡水中均可生存。蓝藻可以消耗水中的溶解氧，当蓝藻大量繁殖时，水中的溶解氧浓度也迅速降低，造成鱼虾、螺蛳等水生物的死亡，使水体遭受污染。尽管是死亡的蓝藻，但它在被细菌分解的过程中还是会产生毒素。太湖和滇池都曾深受蓝藻污染之苦。

河流湖泊中，蓝藻含量过高是否会对人体有影响，目前还没有明确的说法，但从实验结果来看，它对肝、脾都有一定的影响。而蓝藻爆发的周边地区，癌症爆发比例要比其他没有受蓝藻污染的地区高。

在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的“水华”。大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”(和海洋发生的赤潮对应)。绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。

更为严重的是，蓝藻中有些种类(如微囊藻)还会产生毒素(简称MC)，大约50％的绿潮中含有大量MC。MC除了直接对鱼类、人畜产生毒害之外，也是肝癌的重要诱因。MC耐热，不易被沸水分解，但可被活性碳吸收，所以可以用活性碳净水器对被污染水源进行净化。

三、蓝藻的益处

蓝藻是最早的光合放氧生物，对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。有不少蓝藻(如鱼腥藻)可以直接固定大气中的氮，以提高土壤肥力，使作物增产。有的蓝藻还可作为人们的食品，如著名的发菜和普通念珠藻(地木耳)、螺旋藻等。

四、蓝藻爆发的原因

“蓝藻污染事件”爆发后，引起社会各方关注。有人说它是“天灾”，有人说是“人祸”，还有人说这是一种“天灾+人祸”。事实上，这次事件完全是一种在自然条件下的“人祸”行为。如果我们没有排放大量污染物到水体之中，即使外界条件都具备，也不会产生蓝藻这种大爆发现象。所以，更大程度上来讲，是一种人祸。从现在太湖情况来看，大部分污染源主要有三个方面的因素：

1、生活污水的排放。一些生活污水没有经过有效处理，直接排放到江河湖海之中。

2、工业废水废渣的排放。工业废水废渣中，含有一定的氮、磷。特别是过去污水处理时，人们对于氮、磷的消减关注不足，基本上处于没有消减的状态。

3、农业污染源。就是农业生产过程中所导致的一些污染物。比如化肥，一些化肥的利用率不高，通过降水或其他方式流到江河湖海之中；还有鸡、鸭、鹅等比较大型的养殖场，养殖污水没有妥善处理等。

这些都是造成太湖蓝藻爆发的主要原因，但是从目前情况来看，农业方面的污染占有最大比重；其次是城市生活污染；工业污染占最小一部分。

这里说农业面源污染占有很大的比重，但并不是把这个责任归咎于农民，而是在将来治理过程中，找出主要原因，然后采取相应措施：如，在农业上，要进行农业生产方式的变革，给农民提供一些污染少、见效比较快的农业生产技术，既帮助农民致富，又能够很好地解决这个问题。这才是彻底根治蓝藻爆发的最终途径。