“太湖美呀太湖美，美就美在太湖水。”太湖水的美麗早已深入人心，但近日太湖發(fā)生的水污染事件卻使它的形象大大打了折扣。5月29日，一場突如其來的飲用水危機，幾乎席卷了無錫市整座城市。由于藍藻大面積暴發(fā)，受到藍藻污染的水進入了自來水廠，然后通過管道流進了千家萬戶，大批市民家中自來水水質(zhì)變差，并伴有難聞的氣味，無法正常飲用。

毫無疑問，藍藻就是這個事件的元兇。那么，藍藻是何種類的生物?它為什么會對人類的生活產(chǎn)生這么大的危害呢?

細說藻類檀物

藍藻屬于藻類。藻類是含有葉綠素和其他輔助色素的低等自養(yǎng)植物，它與細菌和原生動物的不同之處，主要是可以行光合作用。藻類的植物體為單細胞、群體或多細胞，一般構(gòu)造比較簡單。藻類大多生活在淡水和海水等各種水體中，部分生于土壤、巖石和樹干上。通常把生活在海洋中的藻類稱為海洋藻類，把生活在各種淡水水體中的藻類叫做淡水藻類。

藻類的大小、形態(tài)、色彩變化多端，無奇不有。有的種類個體微小，僅由一個細胞組成，長度不過1～2微米，必須在顯微鏡下才能看到，所以在習慣上也把這類單細胞藻類列入微生物的范疇。單細胞藻類的種類很多，如人們常見的單胞藻、衣藻以及附在水草上的砂藻等。有的藻類則由多細胞組成，藻體可以長到長達60多米的巨型個體，從外表看還有類似高等植物的根、莖、葉的結(jié)構(gòu)。那些微小的個體，人們也把它們稱為微藻。其中有許多種類具有鞭毛可以在水中游動，當然也有許多微藻是不具鞭毛也不能游動的，所以這些不能活動的藻類便以其他的方式生存，例如著生在其他物體上面或漂浮在水中。一般來說，多細胞的藻類體形都比較大，構(gòu)造也比較復(fù)雜，而且多為海洋藻類；但不管形態(tài)如何變化，這些藻類的內(nèi)部組織大多由形狀相仿的細胞所構(gòu)成，只具簡單的分工能力，而無真正的根、莖、葉的分化，更沒有維管組織的出現(xiàn)，因此所有藻類植物的藻體都叫做葉狀體。

藻類植物也不像顯花植物和被子植物那樣，會產(chǎn)生種子來傳宗接代。它的有性生殖器官多是單細胞，外面沒有一層營養(yǎng)細胞的包圍，有性生殖形成合子，而不形成胚。植物學家通常把有胚的植物稱為高等植物，無胚的植物稱為低等植物。 根據(jù)所含的色素、細胞結(jié)構(gòu)、生殖方法和生殖器官的構(gòu)造等方面的不同，藻類可以分為：藍藻門、眼蟲藻門、金藻門、甲藻門、黃藻門、硅藻門、綠藻門、輪藻門、褐藻門和紅藻門等許多類群。

藻類與人類的生活密切相關(guān)。生活在各種水體里面的藻類，足魚、蝦、蟹等水生動物的天然餌料(如甲藻)。有些藻類細胞內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì)和其他生理活性物質(zhì)，是人類良好的食品和保健品(如磷菜、紫菜、海蘿、海帶、裙帶菜、羊棲菜、鹿角菜等)，還有些藻類具有廣泛的工業(yè)用途(如馬尾藻、巨藻可提取醫(yī)藥、化工產(chǎn)品的原料，石花菜、江蘺和麒麟菜等可以提取瓊脂、卡拉膠等)。硅藻的一些種類對水體污染程度非常敏感，常被用做監(jiān)測水體污染的指示植物。但是，一些藻類過量繁殖會形成赤潮、水華等現(xiàn)象，使水質(zhì)惡化，造成環(huán)境污染。

藍藻——天然的“氮肥廠”

藍藻在分類上隸屬于藍藻門，在全世界共有大約2000種左右。這是藻類植物中最簡單、最低級的一門。由于藍藻和細菌一樣，是原核生物，所以它又被稱為藍細菌。藍藻也是最原始、最古老的藻類植物。在南非德蘭士瓦亞的謝巴金礦地層的古沉積巖中曾發(fā)現(xiàn)一種藍藻類化石，直徑5～25微米，呈球狀體或成束的絲狀體，據(jù)測定距今已有34億年了。藍藻和細菌是地球上最早出現(xiàn)的有細胞結(jié)構(gòu)的原核生物，它們是由沒有細胞結(jié)構(gòu)的原始生物進化來的。由于那時的地球上還沒有真核生物，所以又叫細菌藍藻時代，時間為距今34億到13億年前。

藍藻的出現(xiàn)，在植物進化史上是一個巨大的飛躍。因為藍藻含有葉綠素，能制造養(yǎng)分和獨立進行繁殖。藍藻能夠攝取地球還原性大氣層中的二氧化碳，通過葉綠素進行光合作用，放出游離氧，使大氣中的氧氣逐漸增加，有利于細菌生長?，F(xiàn)在，我們生活的地球上，百花盛開，萬木爭榮，一片生機盎然的景象，這些都是由藍藻等藻類，經(jīng)過幾億、幾十億年的進化，發(fā)展而來的。

藍藻的藻體為單細胞或群體，不具鞭毛，不產(chǎn)游動細胞；一部分絲狀種類能伸縮或左右擺動。細胞壁由纖維素和果膠質(zhì)組成，壁外常形成膠質(zhì)鞘。它沒有真正的細胞核，核的組成物質(zhì)集于細胞的中央，無核膜和核仁。 大多數(shù)藍藻呈藍綠色，所以又叫藍綠藻，這是因為體內(nèi)含有葉綠素與藻藍素的緣故。此外，它的細胞內(nèi)還含有胡蘿卜素、類胡蘿卜素以及藻紅素等。常因個體老幼、生理狀況及環(huán)境光質(zhì)不同而呈紅、黃、綠、褐、黑等豐富多變的顏色，也因此較其他生物更能有效利用光源以適應(yīng)環(huán)境。

藍藻體外普遍具有一層黏滑的膠質(zhì)鞘，這些膠質(zhì)鞘可保護藍藻生長在不良的環(huán)境，忍受高溫、冰凍、缺氧、干涸及高鹽度等。因此，在今天的自然界里，藍藻仍然分布很廣，是繁殖力很強的水生植物，在淡水、海水中，巖石、植物體上都有它們的蹤跡，甚至在冰天雪地的兩極，或85℃以上高溫的泉水里，也都能生存。有的種類還同真菌共生形成地衣，或生在植物體內(nèi)形成內(nèi)生植物。

在藍藻中，具固氮能力的就有100多種。固氮藍藻能夠利用空氣中的游離氮素，合成氮素化合物，不斷地釋放出來。它在死亡分解以后，釋放出的氮素化合物就更多了。如果把固氮藍藻放在稻田里大量繁殖，通過它們的固氮作用，就能把原來水稻不能利用的空中氮氣變成能利用的氮肥，這樣，在稻田里就有了一座小型的“天然氮肥廠”。據(jù)估計，地球上固氮藍藻每年從空氣中可固定純氮1000萬噸左右，相當于5000萬噸硫酸銨所含的氮素!由此可見，藍藻是大有作為的生物肥料。

此外，有些藍藻則是人們熟知的食品或保健品，如發(fā)菜、葛仙米、地木耳、螺旋藻等。

藍藻——“水華”現(xiàn)象的元兇

藍藻吸收水中養(yǎng)分，通過光合作用可以產(chǎn)生大量的氧氣，適量繁殖對魚類等水生動物的遮蔭、提供氧氣和穩(wěn)定水體環(huán)境等方面是有好處的。但是，在一些營養(yǎng)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浮沫，稱為“水華”，加劇了水質(zhì)惡化，不僅危害魚、蝦、貝等水生動物，也威脅到人、畜的生存。

目前，我國的許多淡水湖泊、河流由于受到城市及郊縣的工業(yè)、生活、農(nóng)田徑流等污廢水的污染，氮、磷有機物含量高，富營養(yǎng)化現(xiàn)象非常嚴重，特別是云南滇池、江蘇太湖和安徽巢湖等“三湖”。

云南滇池自20世紀90年代開始，藍藻水華暴發(fā)的次數(shù)越來越多，面積越來越大，1999年達到最高峰，水華覆蓋面積達到20平方公里，厚度達到幾十厘米。安徽巢湖自20世紀70年代以來，藍藻頻發(fā)。2003年8月，巢湖東半湖藍藻暴發(fā)，遍及湖心，最厚的地方深度達1米以上，有浪無波，幾乎形成“凍湖”。2006年6月，巢湖水域再次出現(xiàn)大面積藍藻，使湖水呈翠綠色、黏稠狀。

此外，其他地方藍藻暴發(fā)的事件也屢見不鮮。例如武漢的東湖在20世紀70年代至1984年間藍藻頻發(fā)，每年夏季都會出現(xiàn)藍藻水華現(xiàn)象。水華暴發(fā)時，東湖水黏稠得難以撥動，散發(fā)著難聞的氣味。1986年，南京玄武湖首次暴發(fā)藍藻，4月，玄武湖出現(xiàn)了“黑水”，湖水發(fā)臭；5月，全湖發(fā)現(xiàn)大面積死魚，有時一天能打撈起萬斤以上的死魚。2005年7月，玄武湖再次暴發(fā)藍藻，從8月6日開始，每天能清理出藍藻200卡車，至9月18日，玄武湖3平方公里的湖面就像鋪了一層厚厚的綠地毯，嚴重的地方因藍藻腐爛還發(fā)出陣陣惡臭。

治理藍藻的“獨門利器”

藍藻的治理一直是一個世界難題。長期以來，湖泊、河流氮磷超標，導致藍藻過量繁殖的問題一直困擾著我國的水污染治理工作，這次太湖藍藻洶涌更引起了全國范圍的高度關(guān)注。

為了解決藻類暴發(fā)的問題，許多科學家都在絞盡腦汁，精心打造對付藍藻肆虐的“獨門利器”。多年致力于水污染治理研究的上海水產(chǎn)大學生命學院發(fā)現(xiàn)一種體長不過5毫米的小蟲——食藻蟲，是對付頑固藍藻的“克星”。

這種被馴化了的食藻蟲是一種低等咸淡水甲殼浮游動物，生存周期為45天，既可吞食藍綠藻，還可轉(zhuǎn)化藍藻毒素。在滇池的一個富營養(yǎng)化的水塘，科研人員建立了“食藻蟲——水下森林”共生的生態(tài)系統(tǒng)，既凈化了水質(zhì)，同時又能造景，甚至連當?shù)卦械牟糠滞林ハx、底棲蠕蟲、寡毛類動物也重新“復(fù)活”。

中國科學院水生生物研究所則在武漢東湖里采用放養(yǎng)鰱、鳙魚的“生物控制法”，直接控制微囊藻水華。試驗證明，鰱、鳙魚會吃掉藻類，改善水質(zhì)，大量放養(yǎng)這兩種魚，是水華消失的決定性因素。如果采用化學物質(zhì)控制的方法，治理有藍藻滋生的湖水，會對水環(huán)境造成污染。但用“生物控制法”，投放取食浮游生物的魚類以遏制藻類滋生，已證明是切實可行的。這個研究成果已在滇池、巢湖水污染治理中得以應(yīng)用，但它還不是萬能的，在一些水體富營養(yǎng)化較高的湖泊中，“生物控制法”還有局限性。

為了使巢湖水污染富營養(yǎng)化問題得到根治。中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院經(jīng)過4年的攻關(guān)，總結(jié)出選擇性水處理劑、氮肥控失劑和控失復(fù)合肥生產(chǎn)三項技術(shù)，專門攻克巢湖水污染。

治理巢湖要從源頭上控制氮磷的排入，其中重要一點就是防治農(nóng)業(yè)污染源。離子束生物實驗室研制出控制氮流失的化肥，這種化肥通過高吸附性能“捕捉”氮等化肥營養(yǎng)元素，達到固定、減少流失的目的。與普通化肥對照實驗表明，在化肥利用率提高的同時，控失肥氮素流失減少了60％，氮揮發(fā)也大大降低。

除控制氮磷流入巢湖外，科研人員還研制出一種有機污水處理劑。這種有機污水處理劑是以粉煤灰等幾種無毒無害的工業(yè)廢料與殼聚糖等材料復(fù)配，再加上磁粉等磁性材料，通過物理化學改性，制成粉劑或水劑母料。試驗表明：這種水處理劑與富營養(yǎng)化湖水混凝，3～5分鐘即可使氮、磷及藻類絮凝沉淀，再通過磁分離技術(shù)，伸入磁鐵吸附移出氮、磷和藻類等污染物，處理后的水體可達到國家二級排放標準。

由于過去一些水體治理產(chǎn)品只能凝結(jié)、沉淀污染物，不能將其移出，時間長了往往再次暴發(fā)污染。這項新成果因為加入了磁分離技術(shù)，可實現(xiàn)徹底根治氮、磷及藍藻的目標。

水是生命之源，一旦爆發(fā)水危機，就會造成民心不安，社會要付出巨大代價。這一點，2005年底的松花江水污染事件已給我們上了深刻的一課。

無錫市所在的江南地區(qū)，向來以水量充足及由此形成的魚米之鄉(xiāng)而著稱，為什么會出現(xiàn)如此嚴重的水危機呢?從表面上看，危機的原因是因為藍藻的暴發(fā)，而藍藻的暴發(fā)是由水中磷氮過量造成的，而磷氮過量是由污水過量造成的。因此，此次水污染事件的真正原因是，當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展迅猛，而環(huán)保不力，造成水質(zhì)嚴重污染。

今天無錫市民的尷尬，明天就可能落到我們每一個人頭上。放眼神州，在淮河流域，在廣闊的北方地區(qū)，工業(yè)污水下滲造成地下水污染，形成癌癥村，帶來莫名的怪病，居民被逼外遷——這樣的生態(tài)危機已經(jīng)成為現(xiàn)實，在我國不少地方一而再地上演，也一而再地敲響警鐘，那就是發(fā)展經(jīng)濟不能飲鴆止渴，以破壞生態(tài)環(huán)境、以犧牲民眾身心健康為代價，不能走“先污染再治理”的老路。否則，縱有多少“魚米之鄉(xiāng)”也經(jīng)不起人類的“折騰”。