水中藻类过度繁殖对水质及水生生物的影响

引言：由于在水中大量存在，藻类可以利用光合作用把二氧化碳转化为氧气，为水生生物提供食物和生存空间，对维持水体的生态环境具有重要作用；但当其大量生长时又会造成水质恶化，甚至可能使水质恶变为有毒或有害物质，影响水中生物生存。近年来，随着工业化和城市化步伐的加快，大量的生活污水、工业废水及不合格或未经处理的污水未经处理就直接排放到江、河、湖、海中，加之人类还未经彻底治理的各种污染源向水中输出大量氮、磷等物质，水体富营养化，为其过度繁殖提供了丰富的“养料”，导致其迅速繁殖泛滥成灾，造成了严重后果，成为人们日益关注的问题。

一、藻类过度繁殖对水质的影响

（一）化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）升高

藻类过多暴发时，藻类细胞内部含有大量的有机物；死亡之后，藻体内的有机物就会进入到水中，使得水体中的 COD 、BOD 数值上升。并且藻类的分解过程会产生一些有机酸类的物质，对水体的性质产生影响，使得水体变得更差。高 COD、BOD 表示了水体中的有机物多，水体自净的压力变大，水体恶化的可能性更大。

（二）溶解氧的变化

藻类在白天进行光合作用时会释放氧气，使水体溶解氧含量升高。然而，夜间藻类停止光合作用，转而进行呼吸作用，大量消耗溶解氧。当藻类过度繁殖时，这种昼夜溶解氧的波动会更加剧烈。

（三）释放有害物质

藻类繁殖时会产生藻毒素（蓝藻中常见的有微囊藻毒素），对水中生物及人体健康均有一定的危害；此外，藻类分解还会产生一些具有异味的物质（如：土臭素、2- 甲基异茨醇），使得水体产生异味，对人体感觉产生一定影响，同时降低水体的使用价值，并会对周围人群的日常生活及身体健康产生一定的威胁。

（四）透明度降低

由于藻类大量繁殖，导致水体内藻类细胞数目剧增，大量的藻类悬浮在水中，阻碍了光线，致使水体透明度下降，从而使水体底部接受到的光亮度大大降低，降低了水生植物（如沉水植物）进行光合作用的效率，影响水生生态系统的能量流动和物质循环。

二、藻类过度繁殖对水生生物的影响

（一）对水质的影响

藻类过量繁殖会导致水体的透明度急剧下降。藻类细胞在水面漂浮，遮挡阳光，使水下部的光照强度变小，水生植物无法进行正常的光合作用，水中溶解氧无法正常分配，在白天藻类通过光合作用产生大量的氧气，在夜晚藻类呼吸作用又会消耗掉大量的溶解氧，若藻类数量过多时就会因为藻类呼吸作用所消耗的氧气多于水体中溶解氧的补给速度造成水体缺氧，藻类死亡后藻类残体在微生物作用下又会分解成大量的有机物和养分，从而更加恶化水体缺氧情况。藻类过度繁殖还能引起水体的化学性质改变。藻类生长过程中会将水体中的养分吸收至体内，使水体中的氮、磷等营养物质发生改变。当藻类死亡以后，藻类残体会分解成大量的有机物以及养分，藻类残体分解之后也会生成有机酸，改变水体的酸碱性，影响到水体的缓冲性能。藻类细胞表面具有许多官能团，这些官能团会吸附水中的重金属离子。当藻类大量繁殖后，藻类对重金属离子的吸附能力更强，使水体中的重金属离子浓度增加，威胁水体水质安全。

对水生动物的影响

藻类过度繁殖会对水生生物产生诸多方面的影响。对于水生植物来说，由于藻类过度繁殖会造成遮挡阳光，从而影响到水生植物光合作用，造成水生植物生长不良或死亡；水生植物数量的减少会使水体的生态系统遭到破坏，水生动物失去一个良好的生活环境；比如，水生植物的根系是许多小型水生动物的生活栖息地、食物来源等，水生植物减少时，将使这些小型水生动物失去生存的空间。而且藻类的大量繁殖会使水生动物的食物发生变化，其中由于大量的藻类生长会导致水体中的浮游动物数量增加，但是这种浮游动物往往只摄取藻类作为自己的食物，所以浮游动物的营养成分偏单一；藻类大量繁殖以后会使一些水生动物发生疾病，这是因为在藻类大量死亡以后，藻类释放出的毒素以及有机物都会长期存在水中，并且会对水体造成严重污染，从而有利于病原体滋生，水生动物更容易生病。

三、藻类过度繁殖的原因

（一）营养化丰富

藻类过度繁殖主要是由于向水体输入了过多的磷、氮等营养物质，如生活污水、工业废水以及农业面源污染等都富含大量的氮、磷化合物，一经排入水体便直接提供给藻类足够的营养物质而引起藻类繁殖。比如在农业生产过程中使用的大量的化肥和农药，经地表径流冲刷流入水中造成水中氮、磷骤增。

（二）气候条件

有利于藻类的生长和繁殖是在适宜的温度、光照和风速等气候条件。充足的光照和温暖的气候会加速藻类的光合作用和细胞分裂，对藻类大量繁殖起着重要的作用。例如，在夏季高温季节，藻类繁殖速度更快，水华现象更容易发生。

四、应对措施

（一）加强监测和预警

健全完善水体藻类监测体系，及时掌握藻类生长情况，提前做好预防藻类

过度增殖的工作；采取卫星遥感、无人机监测等方式提升监测效率及精度，对通过卫星遥感监测发现藻类水华发生和发展的区域，及时发布预警信息，开展应急工作。

（二）控制营养物质输入

加强污水处理设施的建设，提高生活污水及工业废水的处理程度，降低氮、磷等营养物质的排放量；同时要合理控制农业生产中化肥的施用量，大力发展生态农业，减小农业面源污染；还可以采用物理方法进行藻类控制，如人工打捞藻类、用遮阳网覆盖等方法降低藻类的数量及光照强度，利用生物方法控制藻类的繁殖：通过建设污水处理厂、湿地系统等，将污水引入到处理装置内对污水进行深度处理后流入水体，使流到水体内的污水营养物质含量降低。

（三）物理和化学方法

采用物理方法如曝气增氧、机械打捞等，改善水体溶解氧条件，清除藻类。化学方法如使用除藻剂等，但需谨慎使用，避免对水生生物和水体环境造成二次污染。例如，通过曝气设备增加水体溶解氧，或使用机械打捞船清除藻类

（四）生态修复

采用放养滤食性鱼类，种植水生植物等生物手段来构建生态平衡的水生生态系统。水体中的营养物质能够被植物吸收，并且能起到抑制藻类生长的作用；另外还可以投放滤食性鱼类，让它们吞食水中的藻类以减少水体藻类数量。如：在江河湖泽边，在渠道两旁以及低湿地里种植一些香蒲科香蒲属、禾本科芦苇属等水生植物，可以在一定程度上改善水质，净化水源的同时维持了湿地的生态平衡。往水体中投放鲢鱼、鳙鱼之类的滤食性鱼类，能够让这些鱼类发挥出一定的功效，使水体中浮游生物得到有效降解和消耗，以此降低水体中的富营养化程度，有利于实现良好生态的重建。

结束语：

藻类过度生长严重影响着水环境质量和水生生物生存环境质量，且引起藻类过度生长的原因有多种，因此，在实践中需要运用综合治理的方法从根源上抑制藻类生长，并通过加强监测预警工作，在藻类刚刚出现时就及时开展干预工作，以达到预防的效果。合理利用水资源，营造人与自然和谐共生的美好局面。

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