对水体中藻类的正确认识与 合理科学利用

对水体中藻类的正确认识及合理科学利用

总述：正确认识藻类:藻类是水体的初级生产者，是水体中物质循环最重要最关键的一个环节，也是水体生产力的体现，明确藻类生长繁殖的生态意义。控藻是要让藻类在水体中生长繁殖，通过生态系统食物链的更高一级来消化生长繁殖的藻类；通过精准地对于目标水域进行水生动物特别是鱼类的控制来调整水体水生动物生物种群数量与群落总量，准确地控制水体中藻类的总量。这对恢复水域生态系统和治理水体富营养化都有着极其重要的意义。

一、对于藻类的认识

平常我们一提到藻类，首先想到的是水体的富营养化现象，想到的是“蓝藻”的爆发，“水华”的发生，“藻毒素”对于人体的危害等等。这实际上是我们对藻类的一个很偏面认识，而事实上：

1、藻类是水体的初级生产力，是水体生产力的体现。

浮游藻类在水域生态系统中属于初级生产者，体内具有叶绿素，通过光合作用等将CO2、水体中的氮磷等无机物转变为葡萄糖等有机物，供其他次级消费者利用，这在水生态系统中具有重要的地位。浮游藻类是水域生态系统食物链的开端，是无机环境与有机环境的承接者，对物质循环和能量转化起着重要作用。它们提供氧气、提供饵料、物质转化。

浮游藻类是水域生态系统食物链中非常重要的环节，所有高等水生生物的生存最终依靠藻类的存在。

2、藻类是自然界物质循环最为重要的一个环节。

从藻类的分子式近似地为C106H263O110N16P（藻类原生质）可以看出，自然界的碳、氮、磷的循环都得依靠藻类来完成，藻类在自然界中是很重要的一类物质。“8种科学的末日预言”中的第四条预言就是关于藻类的：藻类危机（有某一日，地球上的硅藻不利用太阳能将水形成氧气与氢气而是变种不能利用水分子或者其他的替代物，它有可能转化为利用盐为原料时，结果释放出氯气，没多少年就足以毁掉整个地球。），这足见藻类在自然界的重要性。

3、了解藻类生长的关联因素。

温度、水体的PH值、水体中的氮、水体中的磷、光照等等都对藻类的生长繁殖有关联。其中的温度、水体的PH值、光照等等都是自然界的因素，都不是人为可以控制的。水体中的氮磷与人类活动有很大的关系，但是水体中的氮磷的含量高低不是决定水体藻类爆发的直接因素。营养物质含量的多少只是提供了一个“后缓支持”而已。控制水体中的营

养的多少，并不能有效控制藻类的发生，如一瓶纯净水打开瓶盖后放在露天，也照样无法避免藻类的出现，最多一周的时间，水就开始变绿了。

比如我们同时从一个烤箱中拿出二个同样材质同样做法的蛋糕，二都的唯一不同是一大一小，二者发生霉变的直接因素不是蛋糕的大小。这应该就很好理解了。同样对于水体的氮磷的含量的高低也不是水体藻类过度繁殖的直接因素。直接的因素是藻类繁殖后没有被及时地消耗，体现出来就是藻类爆发，严重的产生水华现象。

又如绿藻，它们是最常见的藻类，但有一个明显的特点其寿命一般只有几十个小时，如果我们能够及时有效地利用其繁殖链，就能有效地控制其发生规模性发展，同时阳光中的紫外线也可以杀死位于水体表面的绿藻。

水体中的磷的含量、温度的影响、PH值的波动、含氮量的高低、CO2的浓度、光照等等，看上去很复杂，但实际很简单，简单到只要懂得水体中的藻类的生长量我们能及时掌握，也就是说水体的藻类及时被水体中的水生动物特别是鱼类作为食物，这样水体的食物链就平衡了，水体的各种物质的循环也完成了。

4、藻类在大自然中的作用

藻类对于自然界物质循环是一个最重要的环节。藻类通过光合作用固定无机碳，使之转化为碳水化合物，从而为水域生产力提供基础。在食物链的转换中，1千克鱼肉约需100～1000千克浮游藻，因此浮游藻类资源丰富的海区都是世界著名渔场所在地，而浮游藻类的产量就成为估算海洋生产力的指标。

藻类在大自然中的固碳作用。固氮蓝藻是地球上提供化合氮的重要生物，也是可利用的重要生物氮肥资源。目前已知固氮蓝藻有120多种,在每公顷水稻田中固氮量达16～89千克。

藻类的经济价值。藻类在经济上的重要性还表现在：褐藻门的海带、裙带菜，红藻门的紫菜，蓝藻门的发菜，绿藻门的石莼和浒苔等都是重要的食用藻类。藻类在工业上的用途主要是提供各种藻胶。

二、正确的藻类控制

因为有了对于藻类的偏面认识，所以对于藻类的控制就不会有很好的解决办法了。有很多都认为去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体富营养化防治的重要手段。同时全世界对于藻类控制研究也很多，甚至很细，细化到某一种藻的研究与控制，这没有错，但对于大的水体，这没必要，对于水体一定要用粗犷式思维去思考湖泊水库等等水体的藻类问题。下面列举一些经常用到的处理办法：

2.1食藻虫的应用。就有公司研发了通过食藻虫对于水体中的藻类进行清理。

2.2人工除藻。这在太湖是相当普遍的现象与工作了。

2.3机械除藻。运用大型设备设施进行藻类的清除，同样在江苏还有藻水分离泵站。

2.4控制水体中的磷。因为磷是藻类生长的必须物质，有些对于水体中的做法就是通过控制水体中的磷的含量来解决。如用化学的方法将水体中的磷进行沉降，这就产生了二个问题：一是可能会造成水体的二次污染；二是让磷在水体中沉降后这过程是可逆的，磷照样是在底泥中，又会重新慢慢地释放回到水体中。这实际上是最不能使用的办法，同时藻类的生长繁殖因为磷的原因控制了，水体中的氮含量就还是不会下降或减少，水体还是不健康的水体。

2.5其他控制藻类生长繁殖的办法等等。

这些都是因为有了对于藻类的偏面认识后的表面处理手段，只是处理了藻类爆发的问题。更不要说解决水体富营养化问题了。

所以太湖年年治理，年年爆发“蓝藻”。太湖每年投入的治理费用多达几十亿，甚至上百亿。太湖周边的好些村镇都有蓝藻打捞的队伍，当地政府提出的口号是“蓝藻要三化--常态化、机械化、科学化”。如果我们能将每年这些打捞的藻给合理地转换成淡水产品，那将是多大的产值与贡献，同时水域生态系统还平衡了！

世界著名的云南滇池的治理也是如此。滇池治理研究及做法应该比太湖要好一些，有的做法也更接近科学利用藻类，但也还是没有对藻类有很好地认识。也有很多的研究与治理是控制藻类的生长繁殖的！

用控制水体中的营养物质的手段来控制水体中的藻类的发生，基本上是个误区。营养盐高的水体，并不一定藻类能爆发！

藻类的控制，就是要让其合理地生长繁殖！因为这是伟大的自然界的物质循环的一个过程，人类也是大自然中的一部分，我们应该珍重大自然的物质循环规律，不人为地进行自然规律的控制，阻断自然界的物质循环，而是要充分利用自然界物质循环规律，充分利用好藻类，让其发挥其在自然界中的真正作用。

对于富营养化问题目前普遍认为是一个全球性的问题了，富营养化水体治理不好的问题都在于只是为了控制藻类生长而治理，而没有从根本上认识到藻类的重要性，没认识到藻类的生长繁殖是自然界物质循环的一个重要的环节，所以我们要做的是在正确认识后对于藻类进行正确的利用。这才是水体富营养化问题解决的根本与关键！

控制藻类不是限制藻类生长繁殖！而是要让其在合理的速度繁殖进

行！藻类的生长繁殖是必须发生的，只有让藻类不断地生长繁殖，才能不断地将水体中的氮磷由无机物转化为有机物，才能维持自然界的物质循环。

控制藻类的生长繁殖不是中止了自然界物质循环了吗？物质循环都中止了，水体是不会发生水华了，但水体中的氮、磷还存在，水体还是富营养化，最终水体的问题还是没解决！

要利用最科学的方法，也是最简单的办法就是遵循自然界的物质循环规律，让藻类自然生长繁殖，让其作为水域生态系统食物链的一个层次合理地向下一更高级的层次转化，也就是让其作为水生动物特别是食藻鱼类或滤食性鱼类的食物，而对于水生动物特别是鱼类的控制我们就简单了，我们可以简单而方便地对于任何一个水体的水生动物特别是鱼类的生物种群的数量与种类进行控制。

这就是我们要懂得水体中藻类科学合理的利用！

三、对于藻类的科学利用

我们要做的是先正确认识藻类，让其按自然界状态下生长繁殖；然后象中国的太极一样因势利导利用藻类。这样就解决了水体的藻类问题，解决水体富营养化问题，更进一步地对于水体自然生态的恢复，水质的提高。最终给我们人类创造出更多的价值。

那么如何科学合理地利用？这就是摆在我们面前很直接的问题了。近年来，全世界都在研究水体富营养化问题，因为水体的富营养化问题已经是全球性的问题了，相关的研究很多，也很细。但我们觉得要科学地合理地利用水体中的藻类，要从以下二个方面来做：

1、是要增加水体水生动物生物种群数量，提高水体水生动物的群落总量，从而提高水体中藻类的利用率。根据不同的水体，都有一个在一定时间内能有效降低氮磷含量、维持藻类与鱼类平衡的一个特定数值。

让水体中的氮磷不受限制地进行转化，也即就是让藻类生长繁殖（这是要提醒的是千万别怕！不会爆发蓝藻的！更不会产生水华！），然后合理地面科学地进行利用！

目前全世界对于从水域生态系统食物链角度提出的生物操纵（无论是经典操纵或是非经典生物操纵）都已有了很好的研究，但还是不全面。要是将自然界物质循环规律与水域生态系统食物链相结合来指导我们的实际操作，就会更全面，更准确。

生物操纵是指对一系列湖泊中的生物和环境的操纵来降低藻类的生物量。

一种方法是人工去除浮游动物食性鱼类以间接控藻，这种类型的生

物操纵技术是用网具捕捞、化学方法、电捕等等方法将水体中的鱼类去除掉，然后再重新投放以鱼食性为主的鱼类。以此来促进大型浮游动物和底栖无脊椎动物的发展，从而降低水体藻类的生物量。

生物操纵就是应用湖泊生态系统内营养级之间的关系。通过对生物群落及其生境的一系列调整，从而减少藻类生物量，改善水质，调整种群结构。典型生物操纵：利用鱼类控制藻类过量生长。非典型生物操纵：利用滤食性鱼类和浮游动物直接摄取浮游植物。管理水体藻类和水生植物的生态上操纵的生物学措施。利用滤食鱼类和浮游动物直接摄食浮游植物的非经典生物操纵。

经典生物操纵法是不全面的认识：利用凶猛鱼类控制藻类过量生长。所以要进一步深化生物操纵理论，要注意二个方面：生物的多样性、生物的食物链的平衡。要做到经典生物操纵和非经典相结合并进行适当的改进。

2、更合理的做法是如何精准地对于藻类进行控制与利用，也就是说，根据水质指标对于一定的时间内对水体中的水生动物特别是鱼类进行控制：什么时间投放鱼类，投放多少鱼类，投放什么鱼类，什么时间捕捞鱼类，如何进行控制性的捕捞。这是不要误以为是传统的养鱼！传统的养鱼与以恢复生态系统的水体鱼类控制（或者叫生态鱼类控制）有本质的区别：传统的水产养殖是以牺牲环境为代价的，很多养殖都是高密度、高产出、同时又滥用药物；已有研究指出，养殖中氮的吸收率仅为5%，磷的吸收率仅为4.2%，其余的全都排入到水体中，这对水环境是极大的破坏。而我们提出的增加水体水生动物总量特别是鱼类的总量，这是与养殖有着完全意义上的不同。

这里特别要提醒的是，要做好这一点，决不能让某些人理解为传统的养鱼，这就要加强水体的后续管理。

藻类生物量多少与鱼类放养密度间不存在正相关系。与放养密度、牧食压力、氮磷营养盐浓度、沉积物等等多种因素有关，而这些因素往往是相互影响、综合利用的。这是可以精确地进行科学测算的。

这样就要针对不同的湖泊进行一湖一策方案。在总体思路前提下制定每一个湖特定的治理方案。制定治理提纲内容：水体水质、水体日进出水量、水体水文、水体地质情况、水体底泥特征分析、水体底泥氮磷释放分析、水体的污染负荷、周边及上游的人类分布情况、地理气候、放养模式、放养密度、放养时浮游植物的群落结构、湖泊类型、复杂水环境、放养大小等等。

3、鱼类对浮游植物特别是藻类的的影响。

鱼类是水域生态系统的重要组成部分，同时也是影响水域生态系

统的重要因素之一。鱼类影响湖泊生态系统的主要机理：捕食作用。鱼类是水域生态系统中的消费者，其摄食行为对处于低营养级的生物产生较大的影响，从而影响到整个的水域生态系统。

鱼类结构影响着水体的水质和水体的自净能力。藻类生物量与放养鱼密度、氮磷浓度、氮磷比、沉积物等等多种因素有关。鱼类的加入强化了全过程的控制。只有在精准地对于鱼类进行控制，才能有效地控制藻类的繁殖，从而有效地维持水域生态系统生物链的平衡。

当然对于水体中的鱼类也要进行调控，控制了鱼类排泄物也随之减少。滤食性鱼类的投放，能有效地控制藻类。

目前的水域生态由于污染及人类对于水体中的鱼类的过度捕捞，使得水域生态系统食物链被破坏，而导致水域生态系统失衡。通过鱼类种群数量的控制，保持水域生态系统中各级食物链中生物的数量，使整个水域生态系统处于平衡。

根据生态系统的原理，根据不同水体的水质情况，通过人工的方法，利用鱼的种类与数量的准确搭配，以及准确的投放时间，适时地通过投放与捕捞的方式对水体中的水生动物进行种群及数量的控制，维持水域生态系统中各级食物链中生物的数量，使整个水域生态系统处于平衡，充分发挥水体生态系统的自净能力，明确解决富营养化水中的氮磷含量高的问题，并最终达到水质净化的技术。

通过系列措施来调节水体的生产过程，使系统中的能源物质尽可能转化为鱼产品。根据技术的要求，对于鱼类的选择，主要要考虑的是：（1）鱼类的食性有利于在生态系统的食物链中发挥出较大的作用；（2）国内的分布要广；（3）常见鱼类，方便利用；（4）是我们主要的食用鱼类；（5）考虑其生活习性。

通过轮放轮捕的方式对于鱼类进行人工的直接控制。从而间接地控制了藻类的平衡。

水体中生物种群总量的控制，特别是鱼类的控制，是生物净水技术的关键所在。对于不同的水体，根据水质情况、水体水文情况、外源污染控制等等，制订不同的方案。通过一定时期的运作，使得水体的生态系统中各级的处于平衡。

不同的鱼类要在一定时期内进行捕捞，同时投放一定数量的鱼，使得水体中始终保持一定数量的鱼类，捕捞是为了将鱼带离水体，从而降低水体中的氮磷含量。

通过鱼类的搭配和数量的控制，进行轮放轮捕方式，是为了根据水质情况精准地控制鱼类，使水域生态系统中各食物链保持平衡状态：要

使藻类在适合的速度进行繁殖，即不会过快产生水华，又来会使藻类过少，氮磷转化速度过慢；捕捞的一个作用是通过人工的方法控制水体中的鱼类的总量，保持水域生态系统食物链的平衡，保持水域中鱼类这一生物种群总量的平衡；另一个作用通过人工的方法将氮磷带离水体，降低水体中的氮磷含量。

生物净水技术能明确解决富营养化水中的氮磷含量，在一定的时间段，通过不同数量的鱼的投放与捕捞，彻底解决水体的富营养化问题，并最终达到水质净化的技术。这是一个自然与人工相结合的完美的操作结合，能将被我们污染的富营养化水体的氮磷含量降低，从而彻底恢复水水域的生态系统。控制技术的三个关键点：氮磷的含量、藻类的生长、鱼类的控制。通过相应的种类数据进行测算，得出一定时间内能有效降低氮磷含量、维持藻类与鱼类平衡的一个特定数值。

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