全球水體污染致藻類爆發(圖)

生態

導讀北京時間4月26日消息,據美國國家地理網站報道,現在全世界人口已經突破70億,並且隨著人口的持續增長,我們對食物的需求量也將持續上升。化肥和高產量農作物的出現在一定程度上緩和了我們對糧食的需求不足。 然而在農作物的種植過程中參雜進了那麼多人工的因素很多時候並不是一件好事。水體受到污染,呈現富營養化,主要是磷和氮的富集。而這樣的結果之一便是 ...

北京時間4月26日消息,據美國國家地理網站報道,現在全世界人口已經突破70億,並且隨著人口的持續增長,我們對食物的需求量也將持續上升。化肥和高產量農作物的出現在一定程度上緩和了我們對糧食的需求不足。

然而在農作物的種植過程中參雜進了那麼多人工的因素很多時候並不是一件好事。水體受到污染,呈現富營養化,主要是磷和氮的富集。而這樣的結果之一便是一些體型微小的藻類開始在水體中瘋狂繁殖,它們布滿水面,甚至在太空中都可以看到由於海藻瘋狂繁殖而變色的海水。

這張照片中,一個小男孩正試圖在山東省青島的海邊游泳,但這裡的整個水面都已經被厚厚的藻類塞滿。這張照片上所反映的還僅僅是困擾世界各地海藻爆發問題的一個縮影。

由於較高的溫度和水體循環模式等因素的作用,沿海地區,如中國的青島,美國的墨西哥灣沿海,美國西海岸,或者在一些淡水區域,如美國的五大湖區等等,都能常常見到大規模的藻類爆發事件,將這裡的水面染成綠色或紅色。有時候,這樣的藻類覆蓋區會形成一些所謂的“死亡區域”,由於水藻大量消耗水體中的氧氣,甚至某些藻類還會產生一些毒素,從而對水生生物造成嚴重的威脅。

大衛·卡倫(David Caron)是美國南加州大學的一位研究人員,他表示:“毫無疑問的,全球範圍內目前正在出現藻類爆發不斷增加的趨勢。”

這張照片上拍攝的是北美五大湖之一的伊利湖,時間是2012年3月21日,可以看到由於水藻的爆發形成的明顯顏色跡像。

根據4月16日出版的《美國國家科學院院報》上的記載,科學家們在2011年發現藻類大爆發事件的出現可能是由於農業生產活動,升高的溫度,較弱的水體流動以及降雨等因素引發的。

在這場水藻爆發的高峰時期,藻類泛濫的水域面積超過1930平方英裡(約合5000平方公裡),而整個伊利湖的面積也僅有2.56萬平方公裡。

研究人員指出,如果不及時采取有力措施進行遏制,這種藻類爆發事件將會越來越頻繁的發生。

事實上,在美國宇航局2012年拍攝的圖像上可以看到很多此類現像,即一個地方突然降下大雨,由於大量營養物質被衝入水體中,隨後水體便發生大規模的藻類爆發。

2011年拍攝的照片,美國俄亥俄州境內,一艘小船正在因水藻爆發而變色的伊利湖中行駛。水體的這種藻類污染不但會對旅游業和魚類的生存造成影響,甚至還會對人體的健康直接構成傷害。卡倫表示,並非所有的水藻都會產生毒素,但是在那些的確會產生毒素的藻類中,就淡水的情形而言,罪魁禍首往往是藍綠藻。這種藻類產生的毒素稱為“微囊藻毒素”,卡倫表示:“這種毒素會嚴重傷害你的肝髒。”

藻類產生的毒素一般都是神經毒素,當其濃度達到一定水平時,可以導致受害者心髒停止跳動,呼吸驟停,短期記憶喪失以及抽搐。

2009年拍攝的照片,中國境內的巢湖水面上,一艘小船正在行駛。盡管當局已經投入數以數十億美元的資金用於控制水體污染,但中國境內的湖泊和河流水體仍然遭受了嚴重的藻類爆發污染,很多水體甚至幾乎可以被用作水彩畫顏料。

卡倫表示,研究人員們目前正在試圖弄清楚為何在某些環境條件下只有某種或某幾種特定的藻類會發生瘋長,而不是其他的藻類。搞清楚這一問題的答案將大大推進我們對此問題的理解,並有望最終確認哪種條件下會發生有毒藻類的爆發。

2011年,中國農民們正在自家地裡施用化肥。過量施用化肥正是造成水體富營養化的原因之一。另外污水的排放以及城區雨水衝洗進入河流湖泊同樣也是水體中氮磷有機物的來源,它們造成水體營養成分過剩。

卡倫表示:“家庭使用的園藝肥料所含的營養成分遠遠超過草坪實際需要的,大部分營養物質便被衝刷到了路上,之後進入的水體並引發水體富營養化和藻類爆發。”

2011年的照片,一條因為水體藻類爆發導致缺氧窒息而死的魚被衝上岸邊。人類當然不是唯一一種受到水體藻類爆發影響的物種,這種現像對於某些物種,如魚類,很可能是致命的。如果水體中發生嚴重的藻類爆發,往往會導致水體氧氣耗盡,有些藻類還會分泌毒素進入水體。藻類爆發甚至有時會形成“死亡帶”:當藻類死亡,細菌開始分解藻類殘骸,在此過程中會耗盡水體氧氣。這樣魚類和其它水生生物能用於呼吸的氧氣就所剩無幾了。

2009年,巢湖。一名漁民雙手捧起像顏料一般的湖水。卡倫表示,對於藻類爆發目前還沒有什麼有效的應對措施。很多時候人們采取的對抗藻類爆發的措施往往會引發其它問題。

人們有時會使用向水面噴灑硫酸銅的方式。這種物質會殺死藻類,但是這樣做也會加重水體的重金屬污染,並對其它水生生物造成危害。

還有人提出向這些藻類表面噴灑極細的粘土粉末,這樣這些粘土顆粒便會在藻類表面逐漸堆積。當這種堆積層足夠厚時,它們就會迫使藻類個體下沉到水底成為水底沉積物。

卡倫表示:“這樣做的風險在於,如果這些藻類是有毒的,那麼這樣做只是將毒素從水體表面轉移到了水底累積起來,這將會嚴重威脅到水底生活的生物。”

無論是哪種方法,這些都是臨時性的措施,卡倫認為人類目前還沒有想出能從本質上克服藻類爆發的對策。他說:“或許事前的預防比事後的處理會更加有效。”

盡管很多水體已經遭受嚴重的污染和藻類爆發困擾,但是卡倫仍然相信水體淨化是可能的。這並不像滅絕了的動物,那些動物一旦滅絕就再也回不來了。但如果我們停止向水體傾倒污染物,最終水體會自我修復。卡倫表示:“認識到哪些是錯誤的做法,以及哪些事情需要去做,以便修正這些錯誤之後,事實上我們的確可以采取一些措施來進行彌補。”他說:“問題僅僅就在於找出問題所在,然後下定政治決心去采取應對措施。”(晨風)

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