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金沙澳门官网蓝藻你了解吗,正确认识化肥对环境的副作用

2019年10月20日 - 金沙澳门官网
金沙澳门官网蓝藻你了解吗,正确认识化肥对环境的副作用

  水网藻不仅可纯化湖水,而且还是营养值极高的天然饵料,可供鱼虾食用。水网藻收割后可加工成家禽、家畜的优质饲料。故种植水网藻对付蓝绿藻可谓是一举两得的纯化湖水水质的新途径。

湖泊蓝藻暴发的机制与防治

近年来,随着化肥用量的稳步增加,肥料的增产能力和利用率却不断下降,相应的养分在土壤中的残留和损失则持续提高,尤其是集约化农业生态系统中过量施用化肥导致肥料利用率下降和造成的环境危害已成为肥料使用中被广泛关注的问题。鉴于目前施肥量仍在持续增加,因此,有必要对施肥引起的环境影响有一个清醒的认识。
合理施肥不会造成地下水硝酸盐污染
上世纪六十年代人们已开始注意到地下水硝酸盐污染。氮素的流动性大,不易在土壤中驻留,因而,施入土壤未被作物吸收的氮常以淋洗、田间排水、地表径流等方式进入水体,尤其是硝酸根离子,土壤对其吸附力微弱,在土壤中很易随水由土壤剖面上部向下淋洗。硝酸盐淋洗必须具备两个条件:一是土壤中有硝酸盐的积累;二是有下渗的水流,使硝酸盐随之迁移。一般土壤质地轻、结构疏松、降水或灌水量大且持续时间长,土壤有充足的硝态氮累积,就易于发生淋溶而导致地下水污染。因此,地下水中的硝酸盐的来源既包括直接施入的硝态氮肥,还有有机氮和铵态氮硝化作用产生的硝态氮,在有机肥使用量过高的情况下,即便不使用化肥同样可以引起地下水硝酸盐污染。而施用氮肥并不一定导致地下水硝酸盐污染。
国内外的研究表明,在合理施肥条件下,并不会造成地下水硝酸盐污染。如在华北小麦—玉米作区每季作物施氮量小于225kg/ha时,对地下水是安全的,否则可能威胁到地下水的质量。在西北等干旱和半干旱地区,虽然土壤中有硝酸盐存留,但由于降雨量小,地下水埋藏深,硝态氮淋洗也不构成对地下水污染威胁。但在氮肥投入过量情况下,地下水硝酸盐污染是明显的,尤其是高度集约化区域。国外大多数农牧区地下水硝态氮的增高主要来源于化肥的大量使用,如西欧国家22%耕地地下水中硝酸盐超标,早已成为世界上硝态氮污染最严重的地区。美国威斯康星州17~26%的农区水井硝酸盐超标。阿根廷Pantanoso盆地地下水硝酸盐超标率高达36%。我国在北京、天津、河北、山东、陕西等地的调查显示,近约半数地下水硝酸盐含量超过欧盟标准,尤以集约化蔬菜种植区更为严重,甚至造成地下水硝酸盐含量达数百mg/L。
施用化肥不是水体富营养化的主要原因
水体富营养化是指湖泊、水库、海湾和滞留河流等封闭性或半封闭性的水体内氮、磷和碳等营养元素富集,导致某些特征性藻类的异常增殖,致使水体透明度下降,溶解氧降低,水生生物随之大批死亡。氮、磷是引起富营养化的关键元素。一般来说,在封闭性湖泊和水库的水中氮浓度超过0.2mg/L,磷浓度达到0.02mg/L即可引起“藻华”现象发生。近年来,我国近海和湖泊“藻华”现象频繁发生。1987~1989年,22个湖泊中富营养化的已占63.6%。五大湖泊中,富营养化已呈发展态势,其中巢湖已进入富营养化阶段,太湖、洪泽湖正向富营养化阶段过渡,鄱阳湖已趋于中营养化阶段。我国130多个大中型湖泊已有60多个遭遇富营养化问题。就河流来说,我国532条河流中,有436条受到铵态氮污染。根本原因在于过量氮、磷的迁移,这当中,肥料的贡献率为11~19%。
水体富营养化的物质氮、磷主要来源为生活污水、含氮磷的工业废水和农田氮磷肥。我国地表水中80%以上是铵态氮,其主要来源是畜禽或人粪尿等有机肥,化肥不是最主要的贡献者。如苏南太湖流域农业面源氮素对地表水的污染负荷量占氮素化肥施用量的11.4~16.8%。但就地表水硝态氮的污染而论,氮素化肥的贡献率高达35~50%以上。但国外的情况有所不同,化肥的大量投入和土壤中氮素的残留是地表水氮素的重要来源。如荷兰输入到地表水体的氮中60%起因于农业,丹麦河流氮输入的94%来自于农业,这主要与其农场大量投入化肥有关。美国密西西比河1980~1999年每年排泄到墨西哥海湾的氮量是1955~1970年的3倍,其原因主要归因于化肥用量的增加。以上结果说明,农业是地表水氮素污染的重要来源,化肥即便不是主要贡献者,但在地表水氮污染中也起重要作用。
在大多数淡水系统中,其初级生产能力受到磷水平不足的影响,成为水体富营养化的主要限制因子。水体中磷的最主要输入源为农业,一些地区农业非点源磷所占污染负荷比高达70%。欧洲一些国家的水体中,农业释放出的磷占污染负荷的24~71%。美国湖泊的磷来自农田的超过60%,已成为水体污染的首要原因。英国、荷兰也都认为农田磷素是水体磷的主要来源。我国太湖流域农田磷的贡献率为11%,而山东南四湖农田磷污染负荷比则高达68%。
国产磷肥不会造成土壤重金属污染
多数磷矿如磷灰石尤其是沉积型磷灰石含有较高的重金属和镉,沉积型磷灰石的磷含量高且生物有效性大,是制造磷肥的主要磷矿。磷矿石中的镉在制造磷肥过程中,大部分进入产品,在磷肥施用过程中持续在土壤中累积。磷矿粉在南方酸性土壤肥效很好,成为土壤镉的重要来源。但由于我国磷矿石含镉量很低,因而长期施用国产磷肥,带入土壤的镉不会引起环境问题。
普通过磷酸钙和磷铵是我国磷肥主要品种,其含镉量约为磷矿石含镉量的60%左右,在正常施磷量的情况下,每年随磷肥进入土壤的镉量不到土壤有效镉含量的1%。所以施用国产的这些磷肥一般也不会造成土壤镉污染。但是需要注意的是,我国目前生产磷肥的磷矿石不少是进口的,因而对长期施用磷肥可能导致的镉污染问题应予以重视。我国磷矿中含量较高的重金属元素为锌、铜、钴和镍等,在湿法生产磷肥的加工过程中,有60~90%的重金属进入肥料。但按照目前磷肥施用水平,每年带入的重金属量只有最大允许量的数千分之一,因而也不致造成这些重金属的污染。
综上所述,可以看出,无论有机肥还是化肥,只要科学施用,不会对环境造成太大影响。目前国内外已有很多有关各种作物推荐施肥的研究成果可供利用。但鉴于当前施肥现状,施肥造成的环境问题还是存在的,部分地区问题还很严重。因而,对农业问题必须给以足够重视,有必要加大农民的科技教育力度,扩大现有成果的示范推广,以实现我国农业的科技化管理和可持续发展。

金沙澳门官网 1蓝藻你了解吗?
蓝藻可以为我们介绍一下吗? 蓝藻是原核生物,又叫蓝绿藻
蓝细菌;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,染色质和色素均匀的分布在细胞质中。该核物质没有核膜和核仁,但具有核的功能,故称其为原核。在蓝藻中还有一种环状DNA——质粒,在基因工程中担当了运载体的作用。和细菌一样,蓝藻属于“原核生物”。金沙澳门官网 2
蓝藻是一种浮游生物,有单细胞的,也有多细胞的,在一般情况下,淡水中的营养物质特别是氮、磷的含量很低,往往成为浮游藻类生长的限制因子。但在受污染的湖泊水库底部的淤泥中,有机氮和有机磷的含量大量增加。造成湖水“富营养化”,引起淡水浮游藻类的大量繁殖,于无风好雨的天气,蓝藻就会疯狂暴涨,每升水中可达一亿个,导致“水华”爆发。蓝藻的残骸会迅速腐烂,发出腥臭,严重污染水质。“水华”蓝藻中含有的蓝藻毒素能损害人的肝脏,,给以湖泊为饮用水源的人们带来潜在的危险。防止蓝藻爆发的根本办法就是切断污染源。科学家们重在不断的努力,寻找更有效的废水处理方法消除污染物。通过研制设计出新型生物农药,利用昆虫的致病微生物杀灭害虫,减少化学农药的使用。
根据上述材料,想一想,藻类既然能够制造出有机物,为生物提供氧气,那么为什么还会给人类带来灾难和危害?现在为什么要提倡用无磷洗衣粉呢?
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蓝藻即蓝藻门,又称蓝绿藻。是一门最原始、最古老的藻类植物。其主要特征是:植物体简单,单细胞,各式群体和丝状体;细胞中无真核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,具有核的功能,故称其为原核。正因如此,近代大多数学者主张将蓝藻从植物界中分出来,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。一般说,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,而且繁殖的也快,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。蓝藻的细胞壁和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;生活史中均无具鞭毛的细胞;繁殖方式有两类,一为营养繁殖,包括细胞直接分裂、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。目前尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。蓝藻在地球上大约出现在距今35~33亿年前,现在已知约1500多种,分布十分广泛,遍及世界各地,但主要为淡水产。有少数可生活在60~85℃的温泉中,有些种类和真菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生。有不少蓝藻可以直接固定大气中的氮,以提高土壤肥力,使作物增产;还有的蓝藻为人们的食品,如着名的发菜和普通念珠藻等。但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浮沫,称为“水华”,甚至有些种类还会产生一些毒素,加剧了水质恶化,对鱼类等水生动物,以及人、畜均有很大危害,严重时会造成鱼类的死亡。

  如果塑料制品会自行腐化,塑料污染海洋、杀死海洋动物事件就不会频繁发生。为了根治海洋塑料污染这一世界性难题,科学家致力于研制各种类型的自毁或自溶性塑料。并且已获得了可喜的成果。

重庆市水产科学研究所,重庆
400020摘要:近年来,蓝藻在我国多个重要淡水湖泊频频暴发导致水环境进一步恶化。蓝藻暴发是湖泊富营养化之后生态系统的一种异常响应,其发生的原因与气候、湖泊营养条件如氮、磷浓度及其氮、磷比值等因素有重要关系,并与蓝藻自身的生理特性有密切关系。部分蓝藻种类由于其独特的生理特性,在对光照和营养盐的竞争中处于优势地位,导致其在特定条件下暴发性生长而形成“水华”。对于湖泊富营养化的治理与控制应以源头控制为主,对于暴发性生长的蓝藻可以采用物理化学、机械和生物的办法进行治理。关键词:蓝藻;富营养化;水华;治理水资源是人类赖以生存的物质基础,但近年来,我国的江河、湖泊及近海海域的氮磷污染呈加重趋势,内陆主要湖泊的水体富营养化程度加深。水土富营养化导致部分藻类以及其他水生生物大量繁殖,造成水土透明度下降,产生异味,水体功能遭到破坏。蓝藻暴发发生次数、发生的规模及危害有逐年加大的趋势,给工农业生产和人们的生活带来了严重的影响。现今全国许多湖泊,水库已经进入富营养化,甚至严重富营养化状态,如滇池、太湖、巢湖等。据统计,目前我国已有60
%的水体发生了富营养化,超出了国际平均水平[金沙澳门官网,1],其中包括长江的三峡库区[2]。2007年太湖、滇池以及巢湖蓝藻暴发进一步引起了人们对水体富营养化的关注。因此,治理富营养化水体,防治水华,恢复水体的综合功能,已成为当前水环境与水资源保护研究的中心问题之一。1、水华发生的机理水华又称“水花”或“藻花”,是当水体处于富营养状态时,只要具备适当的温度、光照、风浪悬浮等有利于藻类滋生的气象、水文等自然地理条件,就能促使淡水水体中某些蓝藻类过度生长繁殖或聚集并达到一定浓度,引起水体颜色变化,并在水面上形成或薄或厚的绿色或者其他颜色的藻类的漂浮物的现象[3]。水华的暴发也是水体富营养化特征之一。营养物质对水华形成的影响。水华的发生首先是水体中的营养物质过量增加,致使水体达到富营养状态,这是水华发生的最重要的物质基础。不同的国家和不同的学者对于水体中的营养物质达到富营养化水平的量也提出了不同的标准[4,5]。缓流水体中的自养型生物主要是藻类,通过光合作用以太阳光能和无机物合成本身的原生质[6,7,8]。Stumn
提出了藻类的“经验分子式”为:C106H263O110N16P1[9,10]。106CO2+ 16NO3-+
HPO42-+ 122H2O + 18H++ 能量 + 微量元素→C106H263O110N16P1+
138O2由该经验反应可知,无机的氮、磷是藻类繁殖的控制因素,尤其是磷的作用更为突出。美国EPA建议总磷浓度0.025mg/L和正磷酸盐浓度
0.05mg/L是湖泊和水库的磷浓度的上限。除氮、磷营养盐的浓度外,氮、磷比值与蓝藻暴发具有密切关系。临界的氮磷比按元素计应为16
: 41,按重量计应为7.2 :
1。微量元素对水华的影响。铁、钼等微量元素是蓝藻光合作用和固氮过程中的必须元素,可以单独,或是与氮或磷共同限制藻类的增长,尤其是在以蓝藻为主的湖泊水体[11]。Martin
等[12]发现在太平洋某些区域的表层海水中含有较高的磷盐和硝酸盐,但藻类的生长量却很低,在向试验海域施放铁以后,科学家们测量到叶绿素水平有了明显的提高。在蓝藻固氮的过程中,所需要的铁量是其他藻类按相同速率增长的10倍。当铁浓度在0.1~1.0mg/L时,藻类群落开始从绿藻向蓝藻演替。钼元素是固氮酶的重要辅因子,是藻类固氮必不可少的营养元素,Goldman首次发现钼在一年内的某些时段限制藻类的增长,从而开创了微量元素对藻类增长限制影响的研究和应用。水体中营养物的内循环与水华形成的关系。营养物在水体中的内循环、营养物与底泥沉积物的相互关系对藻类生长也有重要影响。当外源营养物切断后,底泥中营养物的释放对藻类的增长有着重要的影响,尤其是浅水湖泊,底泥营养物是提高蓝藻水华的主要营养源。夏季水温升高使湖泊底部趋于厌氧,氧化还原电位急剧下降、表层底泥的还原状态,促使储藏在底泥中的营养物质以还原态释放出来,加入水体中营养的循环。例如,沉积在底泥中的磷酸铁就会溶解成二价铁和磷酸根,有机磷可能作为在厌氧微生物的作用下,发生C-P键的断裂,被还原生成磷化氢吸附于沉积物中,在一定条件下,不断向水体释放。在太湖沉积物中可检测到磷化氢的含量为826ng/kg,超过了富营养化湖泊磷浓度均值[13]。6~7月份水华暴发季节,太湖水体、沉积物及水体上空大气中磷化氢平均浓度比其他月份高出几到几十倍。沉积物中磷化氢由湖下层迁移至氧化还原电位高的表层水面后,在阳光照射下,极易被氧化成次磷酸盐、亚磷酸盐和磷酸盐。由于水中的营养素被水生生物吸收后成为其机体的一部分,水生生物死后营养素又重新回到水体中再次被利用,从而形成营养物质的循环。因此,已经形成富营养化的水体即使切断了外源污染,也很难恢复。2、形成水华的藻类种类形成水华的生物主要是蓝藻门的藻类。常见的水华,按优势种类可以分为15个基本类型,包括隐藻水华、膝口藻水华、裸甲藻水华、角藻水华、颤藻或席藻水华、鱼腥藻或拟鱼腥藻水华、微囊藻水华、尖头藻水华、微型蓝球藻类水华、团藻目水华、绿球藻目水华、裸藻水华、囊裸藻水华、硅藻水华、金藻水华[14]。其中一个重要的优势类群是微囊藻,它也是世界各国湖泊中分布广、规模大、持续时间长的一类水华蓝藻。引起微囊藻水华暴发的成因很多,主要的影响因子有结构组成和生理节律等内因子以及外界环境中的生态因子。微囊藻死后可分解产生羟胺、硫化氢、甲烷和微囊藻毒素等有毒物质,这些有毒物质和毒素对其他水生生物造成不同程度的损害效应,这样即使有些鱼和蚤类可以以微囊藻为食,也可能因中毒而致死。因此,这一代谢机制使微囊藻易于在水生生态系统的种间竞争中取胜,也获得了关阔的增值空间。由于不同门类的水华藻类所含的光合作用色素不同,所以,它们引起的水色变化和在水面形成的漂浮物的颜色也有所不同,如微囊藻等一些蓝藻门的种类所含的光合色素为叶绿素a和藻胆素,它们形成的水华漂浮物和水的颜色多为蓝绿色;绿藻门中的衣藻所含的光合色素为叶绿素a和b,它所形成的水华漂浮物常为绿色或黄绿色;硅藻门中的藻类如小环藻等含有叶绿素a和c,还含有较多的墨角藻黄素等褐色素,它们形成的水华常为黄褐色等。在一个水体中形成的水华藻类种类有的可能是1~2种至几种,也可能是多种,但其中最占优势的种类常为1~2种。水华形成的颜色就是由其中占最大优势的藻类的颜色所决定的[15]。3、水华的危害危害水域生态环境中栖息生物的生存与发展。在湖泊、水库和池塘中,浮游藻类的大量繁殖且在水面高度密集,其危害在于:密集的浮游藻类阻挡了阳光的光线透射,底栖的水生植物因得不到充足的太阳能使其光合速率降低,减少了光合产物的产量,进而影响其正常的生长发育,同时还因其强烈吸收可见光的短波部分使水温升高影响了对水温敏感的生物种群的生存。水华藻藻体死亡后腐败,使水体中生化需氧量激增,急剧降低了水体的溶解氧含量,造成水体严重缺氧,进而导致鱼类浮头,直至死亡。浮游藻类分泌粘液到水体中吸附在鱼鳃上,会导致鳃丝气体交换发生障碍,最终鱼类因缺氧而死亡,或释放毒素如水华鱼腥藻的α-变性毒素[16]、微囊藻毒素,导致水生浮游动物和鱼类以及水生植物因缺氧或中毒而死亡,其最终结果就是既降低了水生群落的生物多样性,又造成经济损失。破坏水域生态景观。浮游藻类的大量繁殖往往密集在水面形成一层薄皮或泡沫,水体颜色变绿,加之死亡的浮游生物和鱼类漂浮在其中,不仅使原来干净、清澈、透明的水体变得色泽混杂,浮游藻类死亡后沉入水底并堆积使水体变浅,加速了湖泊水库的沼泽进程,破坏了原有的生态景观;还不断发出鱼虾腐烂分解时令人厌恶的硫化氢臭味和浮游藻类的鱼腥味,大大降低了景观的使用价值,影响旅游业的发展。威胁人类身体健康。位于江河上游的湖泊、水库等大型水体若发生有害水华,浮游藻类释放的毒素和死亡的浮游生物污染了水源,导致水质下降,影响下游城乡居民的生活用水质量,造成用水不便与困难;浮游藻类产生的毒素还可以在鱼虾体内存留和富集,通过生态系统的食物链对人类的身体健康造成潜在的威胁。如铜绿微囊藻产生的微囊藻毒素对小白鼠2~2.5
h的半致死剂量为9.9
g/kg·体重[17],该毒素是一种分子量为1300~2600,且不易为蛋白酶分解的环状七肽肝毒素[16],能一方面提高乳酸脱氢酶的释放率[18];另一方面能抑制蛋白磷酸化酶1和2的活性,打破蛋白磷酸化/脱磷酸化的平衡,造成肝损伤或坏死[19]。最新研究表明,它还是一种强烈的促癌剂,长期饮用含有该毒素的水可引发肝癌[20]。另外,浮游藻类的生命活动会产生亚硝酸盐类致癌物质,也可使水体pH值升高促进霍乱弧菌的生长与繁殖,危害人体健康[21]。4、水华的防控和治理水华发生的预防。防治湖泊水华发生的关键是防止水体富营养化,措施包括控制流域上的各种外源氮、磷营养负荷输入以及湖泊沉积物释放所产生的内源氮、磷营养负荷。外源氮、磷营养元素输入主要有两种途径,一是污水排放带来的氮、磷元素,二是农业生产过程中氮、磷营养元素流失进入湖泊。随着点源污染排放的控制,面源污染越来越成为水体营养盐的主要来源。有数据认为农业面源污染占河流和湖泊营养物质负荷总量的60%~80%,在欧洲发达国家的地表水中,农业排磷所占的污染负荷比为24%~71%。农业生态系统的养分流失是水体中硝酸盐的主要来源,同时还是磷的第二大来源,我国每年土壤流失量达50亿t,带走的氮、磷、钾及微量元素等养分相当于全国一年的化肥使用总量,其中相当一部分进入了水体中。对于外源氮、磷等营养元素输入湖泊的控制,一方面要强化污水处理设施的除磷控制效果,引进新的除磷工艺,最大限度降低城市生活及工业废水排放带来的氮、磷负荷,另一方面对农业面源污染可以根据其特点采取针对性的措施减轻其危害。水体富营养化中的农业面源污染可以采用“控源节流”方法进行治理,“控源”即科学合理施肥,也就是平衡农田中的养分,使其输入与输出基本一致,减少营养物质的积累量与流失量。“节流”即对水土流失进行控制,减少营养物质流失量。除了以上两个方面外,还必须对流域进行全面规划,科学管理,从而达到综合治理农业面源污染的目的。在浅水的富营养化湖泊中,要恢复湖泊生态系统良好功能,内源营养盐负荷控制是另一个关键。控制内源释放的物理化学方法、物理机械方法和生物方法。物理化学方法包括沉积物氧化、化学沉淀、底泥覆盖等,
使底泥处于氧化状态或增加沉积物对磷的束缚能力或在沉积物表面形成覆盖层,
从而抑制内源磷的释放。物理机械方法包括引水冲刷和底泥疏浚。引水冲刷是减少和稀释湖泊水体营养物质的有效方法。2007年太湖突发性蓝藻暴发的临时控制措施就采用了该方法。但由于会排放出营养盐含量高的湖水,将加重下游受纳水域的污染,因此,是治标不治本的临时性方法[22]。底泥疏浚也是降低富营养化湖泊内源氮、磷负荷的一种重要措施。适当的疏浚可在短期内改善水质,但长期结果表明疏浚底泥不是控制湖泊富营养化的充分必要条件[23]。生物法对于减轻湖泊富营养化也有一定作用,在小型湖泊中加入微生物制剂后,水中的溶氧大幅增加,而COD、总氮、总磷等则明显降低。微生物在蓝藻暴发后的应急治理中的作用。除藻方法有工程物理方法、化学药剂法和生物方法三大类。在藻类暴发后采用人工捞藻或投加硫酸铜等化学药剂可以在一定程度上降低水华危害,改善水体表观性状。但作为庞大的富营养化湖泊的藻类控制技术,利用工程物理方法和化学药剂法显然是行不通的,而且化学药剂会带来二次污染,因此,对环境友好的生物控藻技术受到越来越多的关注。在利用生物控藻上,目前主要有三个方面,一是以鱼类控制藻类的生长;二是以水生高等植物控制水体富营养盐及藻类;三是以微生物来控制藻类的生长。微生物由于其繁殖快的特点,使得微生物控藻成为生物控藻里最有前途的一种控藻方式。某些细菌能够抑制藻细胞生长,甚至有裂解藻细胞之功效。石苗等[24]从滇池藻类中分离到一株根瘤菌属的细菌G2,该菌能够分泌一种耐高温的裂解水华鱼腥藻的物质,这为研制菌剂治理水华提供了重要的信息。部分真菌对水华中的蓝藻有裂解作用,如一种翅孢壳属的真菌,据报道能裂解蓝藻,这可能是与其产生头孢类菌素有密切关系,通过其产生这种抗生素对这类蓝藻起杀灭作用。藻病毒有可能成为治理水华的有效方法。如一种赤潮异弯藻病毒(hetero-sigma
akashiwo
virus,HaV)01株,能专一性感染这种赤藻类,有利于清除它,其优点还有:除专一性攻击靶目标水华之外,其他浮游植物不受影响。这样,有可能将其研制成灭藻藻病毒制剂,由于该病毒复制速度快,研制制剂费用相对较低,可满足规模生产。结语湖泊富营养化在中国已是一个突出的环境问题,中国的湖泊环境非常脆弱,主要表现在湖泊中营养盐背景浓度异常高、营养盐来源多、湖泊富营养化进展迅速以及许多城市湖泊已处于富营养状态。因此必须采取措施进行预防和综合治理,以降低危害,减缓湖泊富营养化进程甚至使水质趋向好转。湖泊富营养化治理,控制污染物进入水体是最基本和最优先的环节。由于各个湖泊类型不同,因此,各种治理的技术应该结合具体的情况来实施。参考文献[1]
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  我国科技人员正积极实施有关措施,相信不久的将来,一个湖清水纯、鱼虾丰产的太湖将再次出现在人们面前。征服海洋中的塑料杀手不久前,美国国会一个调查小组在一份报告中指出:“每年因为吞下塑料制品废料和由于被塑料废物缠绕而死亡的海洋哺乳动物多达数十万。”

  那么海平面为什么会升高呢?绝大部分科学家认为,大气中的二氧化碳的增加使全球气候变暖,这导致南北极冰层融化和海水因温度增加而膨胀,最后引起海平面上升。但也有人认为由于南北极特殊的地理位置给深入调查研究设置了巨大障碍,因此科学家难以拿出充分的立论依据和翔实的数据来支持他们的上述观点。例如气候变暖对南北极造成的影响有多大,冰层融化的水究竟有多少?他们甚至还提出,尽管气候变暖会增加南北极边缘地区的冰层融化,但极地内部的降雪却会因此而增加。

  美国密茨根大学生物学家提出了“种植”可分解塑料的设想。他们以土豆和玉米为原料,植入塑料的遗传基因,使其能在人工控制下“生长”出不含有任何有害成分的生物塑料,这种生物塑料,带有有机物的特点,能够腐烂、分解,丝毫不会污染环境,也不会污染海洋。

  为什么会发生如此严重的湖泊污染呢?这主要是由于太湖流域是我国最富庶的地区之一,附近城镇密集,人口众多。近年来由于经济的迅速发展,每年经河道注入太湖的生活污水和工业废水数量急剧上升,多达数千万吨。由此使太湖水质呈现严重的“富营养化”——氮和磷的含量指标迅速增长。而这正是产生上述蓝绿藻泛滥的最根本、最直接的原因。

  蓝绿藻学名叫做“微孢藻”。它在富含氮、磷的湖泊或水库中生长良好,增殖速度十分惊人。它的个头特别纤小(与针尖相仿),每逢高温盛暑季节为蓝绿藻的“旺发期”,此时取一升湖水可发现其中竟含有几万~几十万个蓝绿藻单体。太湖蓝绿藻泛滥已严重影响渔业经济效益,甚至造成无锡梅园水厂进水口被堵塞的事故(因普通滤材无力对付蓝绿藻污染)。如何采取经济、有效的手段控制和预防蓝绿藻灾害已成为摆在环境学家面前的一大棘手课题。

  日本工业技术研究院的科学家为降低自毁塑料制品的生产成本,正在试验利用农林作物下脚料生产可分解塑料。例如用秸杆制成可分解的薄膜塑料等。其抗拉强度达40千克/平方厘米。日本是个海岸线较长的岛国,日本政府每年增加这方面的科研投入,其目标是到本世纪末使日本成为世界上生产无污染塑料的主要国家。

  最近,从“扶桑之国”传来一个振奋人心的消息:日本建设省下属的一个土木工程研究所的技术人员发明了一种革命性的“以藻治藻”的新方法,从而彻底解决了防治蓝绿藻的难题。日本科学家经广泛调查后发现:在富营养化的湖泊水面上培植一种名叫“水网藻”的丝状藻,其繁殖能力比蓝绿藻更强,而且可大量吸收掉湖水中的磷和氮等成分。随着水网藻的大量繁殖,湖水中的氮、磷含量很快即恢复到正常水平。而蓝绿藻由于失掉了赖以生长的高营养化条件故无法在湖水中大量繁殖。试验结果表明,水网藻对于湖水水质的纯化效率为芦苇、凤眼蓝等高等水生植物的10倍以上。

  德国哥丁格大学的微生物学家最近通过对一种细菌的特定基因隔离,使植物细胞内部生成聚酯,利用这类聚酯可制成植物型生化塑料。这种塑料在外观和使用特点上与普通塑料十分相似,但在细菌的作用下,会分解成水和二氧化碳,回归自然而不会污染环境。

  在生物自毁塑料中,有一种是在塑料中添加了淀粉类物质,以淀粉为食料的细菌就会争先恐后地吞噬塑料,从而使其慢慢消失掉。还有一家公司推出一种光学自毁塑料,这类塑料制品只要在阳光下曝晒60天就可以化为泥尘,尽管这种塑料成本会增加
5~10%,但为了人类生存环境的卫生和海洋哺乳动物的安全,专家们认为是值得采用和推广的。

  征服海洋中的塑料杀手,还大自然一个美丽无污染的蔚兰色海洋,看来为期不远了。

  在开发、研制和生产自毁塑料的同时,为了杜绝海洋中塑料杀手制造海洋生物死亡的灾难,一些发达国家,如德国已经正式立法,禁止使用不能分解的聚乙烯塑料。

  目前,美、英、德、日等国的20多家公司都推出自毁或自溶性塑料新产品,其中美国占50%以上。这些自毁塑料虽然具有不污染环境的优点,但目前成本仍居高不下,每磅售价达12美元,因此,各国科学家都在想方设法寻求制造自毁塑料的最佳途径。

  每隔10年海平面就要上升数厘米,而且这个趋势还在不断加快。科学家预测到21世纪30年代海平面会上升0.4米左右,这可能会引发一场世界性的灾难。届时各国沿海地区将会经历桑田变沧海的大转换,还会产生暴风雨剧增和洪水泛滥的连锁反应。

  由于塑料普遍地被作为纸和金属的代用品,因此,塑料废物与日俱增,被冲到大海去的数量也越来越多。据美国国会报告表明,每年被投在大海中的废塑料包括捕鱼的塑料装置重达17.6万吨,每天有69万个塑料容器被抛向海洋;在海滩上嬉戏消夏的人们,又往往将大量塑料袋、塑料杯或塑料罐抛在沙滩上。单就美国西海岸洛杉矶海岸,夏季内平均每周被弄潮儿抛弃的塑料废物就高达75吨之多。许多海洋哺乳动物,如海豚、海豹、海狮、鲸等本能地对浮在海面上的东西产生好奇心,以为是海蜇一类可食的东西,就将这些废物吞进肚子,结果造成这些动物因哽塞而死亡。有一次,渔民们在大西洋海面上作业时亲眼目睹了数以千计的海豹群被漂浮的塑料网缠绕、纠缠而无法浮出水面呼吸,结果大部分窒息而死的情景,只有少数幸存者,躲开了可怕的塑料杀手。

  经多年潜心研究,美国俄亥俄州大学的科学家发现大量抽取地下水,大片砍伐森林和迅速扩大耕地面积才是造成海平面上升的主要原因。通过大量调查,他们了解到由于工农业发展的需要,千百年来一直隐藏在地层深处的地下水被大量抽取到地球表面,用完后流入到江河,或通过蒸发升腾变为云和雨,最终都汇入大海。为了查明究竟有多少地下水被转移入海,他们对美洲、非洲和阿拉伯等地的世界五大地下含水层,自本世纪30年代以来的统计数据进行研究,推算出仅这些区域的地下水流失量便可使海平面上升0.17毫米。森林的大片砍伐使大量存储在树木和土壤内的水分逸散到大气中,然后又被转化为雨,最终变为海水。他们测算出仅砍伐热带森林就每年可使海平面上升1.4毫米。此外,由于人口增加,世界耕地面积也随之不断扩大,将江湖中的水大量灌溉耕地也势必会增加水的蒸发面积,即会有更多的水从江湖转移入海。

  为了获得具体数据,他们还考察了世界两大内陆湖,结果发现在本世纪内它们的水位显著下降了,它们失去的水量每年竟然可使海平面上升0.21毫米!这些科学家依据上述令人信服的数据推算出抽取地下水、砍伐森林和扩大耕地,每10年可使海平面上升50毫米左右,这已经占了整个海平面上升总量的1/3。由此可见,这三大因素对海平面的上升具有举足轻重的影响。使湖泊澄净的新途径太湖,是我国风光秀美的淡水湖泊之一,素有“江南明珠”之称。可是近几年来,每年夏天太湖都要爆发一场蓝绿藻泛滥的灾难。这时的湖水变成深绿色,大批大批的蓝绿藻死亡并浮在湖面,使湖水呈现大面积的腐败现象,发出难闻的臭气。这种现象还消耗了湖水中的大量氧气,使许多鱼、虾窒息死亡,一时间,美丽、恬静的太湖变得“惨不忍睹”了。

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