藍(lán)藻運(yùn)動(dòng)與水華早期預(yù)防和控制

李小平

博士，副院長(zhǎng)，上海市環(huán)境科學(xué)研究院，200233

關(guān)鍵詞 藍(lán)藻垂直和水平運(yùn)動(dòng) 藻類增長(zhǎng) 早期預(yù)防 水力調(diào)控 化學(xué)控制

藍(lán)藻水華控制的根本出路在于藍(lán)藻過度增長(zhǎng)的早期預(yù)防和控制。藻類增長(zhǎng)的過程給了我們?cè)缙陬A(yù)防和控制的實(shí)施時(shí)間和濃度范圍。只要我們掌握了藍(lán)藻的增長(zhǎng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)方式和成災(zāi)過程。采取早期預(yù)防技術(shù)路線和大面積控制手段，消除藍(lán)藻水華對(duì)飲用水源的威脅，降低藍(lán)藻水華帶來的其他負(fù)面影響，是完全可能的。

我在2002年《自然雜志》上發(fā)表的“美國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的研究和治理”，得到了不少同仁的引用。2007年太湖大規(guī)模藍(lán)藻水華之后，2008年春末太湖、巢湖和玄武湖又暴發(fā)藍(lán)藻水華。在此，我再談?wù)動(dòng)嘘P(guān)藍(lán)藻和水華控制的問題。

藍(lán)藻在地球上大約出現(xiàn)在距今35～33億年前，已知藍(lán)藻約2 000種，中國(guó)已有記錄的約900種。地球生命演化中經(jīng)歷過五次大規(guī)模的物種滅絕，藍(lán)藻都幸存下來了。人們議論的由人類活動(dòng)引發(fā)的第六次物種大滅絕，恐怕也奈何藍(lán)藻不得。然而藍(lán)藻過度增長(zhǎng)對(duì)人類產(chǎn)生了負(fù)面影響；我們要解決的是藍(lán)藻水華問題。

1藍(lán)藻的運(yùn)動(dòng)

1．1垂直運(yùn)動(dòng)

大多數(shù)淡水藍(lán)藻水華的物種為微囊藻(Microcys—tis)，魚腥藻(Anabaena)，束絲藻(Aphanizomenon)，膠刺藻(Gloeotrichia)，鞘絲藻(Lyngbya)和顫藻(Oscil—latoria)，雖然湖泊中的這些藍(lán)藻全年都可能出現(xiàn)，但一般只在夏末秋初時(shí)達(dá)到水華的程度。許多形成水華的藍(lán)藻具有氣囊，可以在水體垂直方向移動(dòng)。

圖1給出了藍(lán)藻細(xì)胞及其氣囊在水體中受壓的示意圖。

圖2是水花束絲藻和鹽生舟形藻氣囊的電子顯微鏡照片(150 000×)。

藍(lán)藻在水體中的位置受兩種機(jī)理控制。靠前種是與藍(lán)藻增長(zhǎng)率相比較，氣囊產(chǎn)量的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)藍(lán)藻沉入水中，光強(qiáng)隨下沉深度減弱時(shí)，藍(lán)藻氣囊的生產(chǎn)速率大于藍(lán)藻增長(zhǎng)速率；每個(gè)藍(lán)藻細(xì)胞的氣囊數(shù)量增加，使其上浮。相反，當(dāng)藻類上浮光強(qiáng)度增加，藍(lán)藻細(xì)胞生