蓝藻腐烂时会释放出异臭。这一气味包括两种气体,“一个是闻上去像泥巴的土臭素,一个是闻上去像666的2—甲基异冰片。只要很小的浓度,它们就可以产生恶臭。”刘文君说。异臭异味会让人感觉不舒服,但研究尚未发现它们对人体会产生什么实质性的伤害。在净化过程中,一般用活性碳吸附这两种恶臭物质,但作用有限。现在也有用臭氧加活性碳吸附的方法,效果较好,但价格较高。
微囊藻毒素就不这么简单了。蓝藻虽然不能寄生于人类或动物而引起疾病,却可能产生一系列天然毒素来危及人类健康。这些毒素通常存在于蓝藻的细胞膜里,所以当蓝藻活着的时候没事,待其死亡腐败时,细胞膜破裂,藻毒素就释放到了水里。
蓝藻中的微囊藻、鱼腥藻及颤藻等品种会产生微囊藻毒素。在目前已经检定出的80多种微囊藻毒素中,微囊藻毒素-LR是最常见、毒性也最强的一种。
上海医科大学曾就微囊藻毒素对小鼠的伤害问题进行实验,结果发现毒素在经过小肠和肝脏的转运后,约70%的毒素会聚集于肝脏,并导致脏器损伤。陈昌杰指出:“动物实验表明微囊藻毒素可能让小鼠致癌,但这一情况对人体的影响目前还不清楚。”也有一些研究者认为,这样的伤害可能并不是由微囊藻毒素直接导致的,而是受污染的水中所含的其他有机物导致的。
出于安全考虑,世界卫生组织将微囊藻毒素-LR作为饮用水质量测定标准的项目之一。7月1日,国家颁布饮用水新标准,参照了世界卫生组织的相关标准:每升水的微囊藻毒素-LR含量不得超过1微克。
值得警惕的是,就连我们平时用的饮水机也会产生蓝藻。刘文君说,饮水机的过滤器里面的有机物沉淀,多了可能就会有蓝藻积淀,所以隔半年就要换一次。他也认为在饮用水新标准制定之前的危害很难说清。
不过,公众也不必因此对微囊藻毒素恐慌。即使水源中的微囊藻毒素浓度较高,还可采取后续水处理等措施,保证自来水中的微囊藻毒素含量合乎新版国家标准。至于一些微囊藻毒素含量较高的水产品,也是在长期大量食用的情况下才可能引起潜在的健康隐患。
蓝藻中的微囊藻、鱼腥藻及颤藻等品种会产生微囊藻毒素。在目前已经检定出的80多种微囊藻毒素中,微囊藻毒素-LR是最常见的一种。新的饮用水标准规定,每升水中其含量不得超过1微克。
一旦蓝藻暴发,打捞是应急处理的第一步。因此,我们近来经常会看到这样的镜头:油漆一样浓稠的水被一勺勺从河流湖泊中舀出来。
“打捞漂浮在水面的蓝藻只是应急办法,只能产生眼不见为净的效果。大部分蓝藻存在于水中和水底淤泥里,打捞不上来的。”李仁辉说。这种机械捞藻的方式主要运用在蓝藻暴发区的局部。
另一种应急方法是“物理吸纳法”。往水里添加黏土,可以让蓝藻吸附在黏土颗粒上,令其沉入水底。“但这也没法治标,因为蓝藻还在水底生存,没有死亡。还会继续暴发。”
杀死蓝藻的方式显得更先进一些,比如用超声波粉碎蓝藻细胞,用放射线杀灭蓝藻细胞,或用电场影响细胞的活性。“国外还有用电磁波、超声波的方式把蓝藻打沉下去的,但即使这样也还会造成二次污染,因为蓝藻还活着,而且死亡的蓝藻会让毒素释放出来。”
化学方法也可以应用于蓝藻去除工作。比如在水中投放杀藻剂或絮凝剂。不过,这些化学药剂可能对湖泊产生污染,因此对化学药剂有着很高的要求:高效、毒性较小或无毒、无污染、无腐蚀,成本低,生产及运输安全,投药方便。符合条件的化学品中,能杀死蓝藻的有硫酸铜,能令其沉下去的有明矾、石灰等。因为蓝藻被杀死之后细胞破裂,导致藻毒素释放,因此必须同时使用具有吸附毒素功能的化学品。一些较小的湖泊可以采用换湖底的方式把含蓝藻的泥底换掉,防止藻毒素释放。
与消灭蓝藻相比,恢复蓝藻对周边生态造成的破坏更为困难。因此,生态修复成为蓝藻治理研究的重点。“生态修复中可以种植水草令其吸收水中营养,与蓝藻竞争。”李仁辉说,“但问题也出现了,种了水草,水草很快就死了,因为蓝藻大量繁殖的地方水体透明度很低,甚至完全不透明,因为无法进行光合作用,水草很难长。”
也有专家设想通过养鱼的传统方式消灭蓝藻。比如增加吃藻类的滤食性鱼类及浮游动物,比如鲢鱼。但这一方法也有局限。鱼养得少,则很难消灭大面积的蓝藻,但养鱼的密度过高,也会衍生出新的污染。何况,鱼类和蓝藻竞争也不是一件容易事。“蓝藻暴发的一个结果是,水中的含氧会因为有机物的增加而减少,而鱼没有氧就会死亡,所以养不了太多。”孔繁翔说,鱼作为食物链上的一环,还可能会将藻毒素从食物链传到人身上。
生态治理上更高级的办法还有利用微生物直接侵袭蓝藻细胞,这一方法非常有效,缺点是价格昂贵。
有人说蓝藻是“生态癌症”,也有人说它是“绿色牛皮癣”,一旦患上就很难清除。“首先要切掉污染源,其次对湖泊进行水源修复,包括生态的和物理的修复。”刘文君表示,“最彻底的办法还是控制污染源,改变经济增长方式,改变产业结构方式。”更重要的是加强环境预警,将蓝藻暴发消灭在发生之前。
有人说蓝藻是“绿色牛皮癣”,一旦患上就很难清除。首先要切掉污染源,其次对湖泊进行水源修复,包括生态的和物理的修复。最彻底的办法还是控制污染源,改变经济增长方式,改变产业结构方式。
国外蓝藻治理的相关经验
- 延伸
案例一:1947年,美国佛罗里达州阿勃卡湖(Apopka)首次发生蓝藻水华。1967年,佛罗里达州政府成立技术委员会评估阿勃卡湖的生态恢复问题,并形成治理方案,但由于经费问题(2000万美元)搁浅。上世纪70年代末和80年代初,阿勃卡湖附近的柑橘加工厂和污水处理厂先后停止排污入湖;1985年到1987年间,佛罗里达州通过了阿勃卡湖法案和地表水改善的管理法案,开始湖泊整治工作。
案例二:上世纪70年代,日本第二大湖霞浦湖的水质污染达到最高峰,蓝藻暴发,当地政府于1984年通过了《湖泊水质保护特别措施法》,开始治理。其水质保护计划从1986年开始,经过30年治理,到现在已经是第五期。这个计划先后投资约合人民币1300多亿元,目前投资仍在增加。目前,霞浦湖总氮含量下降较为明显,恢复到相当于我国四类水体的水平。
案例三:1950年,位于瑞士、德国和奥地利交界处的康士坦茨湖生态环境开始恶化,至1970年,康士坦茨湖生态环境极度恶化。当地政府制定了一系列湖泊管理法律法规,成立湖泊管理机构进行管理。至21世纪初,康士坦茨湖恢复到了1930年,即湖泊生态恶化前水平。
这种先发展后治理的道路是用一堆堆金钱铺起来的。“对太湖而言,能维持现状不继续恶化就已经很好了。”刘文君说。只要将这个问题真正重视起来,从根本上堵住污染源,并开展切实有效的治污工作,对污染水体逐渐修复也并非不可能的事情。
另一方面,蓝藻带来的污染还是可以预防的。李仁辉介绍,要加强湖泊的检测,当蓝藻数量还很小的时候就用物理方式抑制“癌变”,预防作用还是很大的。
目前全国各地从事蓝藻研究的科学家数量颇多,有人研究蓝藻的分类,有人研究蓝藻如何在暗光条件下生存,有人研究是否有比其竞争能力更强的藻类,有人研究藻毒素如何进入人体,还有人研究水里是否有细菌能分解死亡藻类。不过,李仁辉认为,由于这些研究工作大多属于基础研究领域,因此尽管非常重要,却不容易得到研究经费方面的支持。当一个地区发生了重大的蓝藻污染事件时,政府在短期治理上投入的资金远远大于科研上的投资。这一情况显然不利于蓝藻污染治理工作的开展。(记者 金煜)
本专题感谢:李仁辉(中科院水生生物研究所研究员)孔繁翔(中科院南京地理与湖泊研究所研究员)刘文君(清华大学饮用水安全研究所所长)陈昌杰(中国疾病预防控制中心研究员)
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