水生所專家揭開武漢東湖藍(lán)藻水華消失之謎
淡水湖泊富營養(yǎng)化最令人憎惡的一個表現(xiàn)特征是藍(lán)藻水華的出現(xiàn)。當(dāng)湖泊中出現(xiàn)藍(lán)藻水華時，水面被一層厚厚的藍(lán)綠色水華所覆蓋，構(gòu)成水華的藍(lán)藻群體大量孳生，接著又大量死亡。死亡的藍(lán)藻在分解過程中散發(fā)出令人難以忍受的惡臭，同時還大量消耗水中溶解的氧氣，常常造成大批魚類窒息死亡；微囊藻水華往往堵塞自來水廠的濾水設(shè)施，導(dǎo)致供水故障，還大大增加消毒劑用量；更嚴(yán)重的是水華中含有一類名為微囊藻素的毒素，被認(rèn)為是強(qiáng)烈的促癌物質(zhì)。在湖泊藍(lán)藻水華控制技術(shù)研究中，水生所有關(guān)專家探索創(chuàng)新，以武漢東湖為基地，總結(jié)出利用濾食性魚類直接控制藍(lán)藻水華的生物操縱方式，同時也揭開了武漢東湖連續(xù)15年的藍(lán)藻水華消失之謎。
東湖的藍(lán)藻中能形成水華的3個屬是微囊藻屬、魚腥藻屬和束絲藻屬，其中為害最大的是銅銹微囊藻這個種。50年代，東湖里微囊藻數(shù)量稀少，不足以形成水華，后來由于濱湖地區(qū)城市化的關(guān)系，大量生活污水未經(jīng)充分處理就排放入湖，湖水中氮、磷等營養(yǎng)元素含量大大超過富營養(yǎng)型湖泊的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致藻類滋生。進(jìn)入60年代，微囊藻的數(shù)量不斷增加，到70年代中期，每年夏季湖面上都出現(xiàn)厚厚的一層微囊藻水華。
然而，到了1985年夏季，水華破例地沒有在東湖出現(xiàn)。當(dāng)時認(rèn)為只是偶然現(xiàn)象，次年水華大概會重現(xiàn)的。而事實(shí)上，截至2000年秋季，15年來東湖里水華始終沒有重現(xiàn)！
東湖水華消失的頭幾年，人們議論著消失的原因：有的說是全球氣候變化造成的，可是在我國其他湖泊如太湖、巢湖、滇池，水華照常發(fā)生，并未中斷；有的說是由于東湖富營養(yǎng)化進(jìn)展加速，水質(zhì)肥得生不成藍(lán)藻水華啦，可是水質(zhì)分析數(shù)據(jù)不能證實(shí)這種論點(diǎn)。1989年，剛獲得日本筑波大學(xué)博士學(xué)位的謝平回到祖國，在劉建康院士的指導(dǎo)下開展博士后研究。為了找出微囊藻水華消失的真正原因，也就是從這一年開始，由謝平博士牽頭，用實(shí)驗(yàn)湖沼學(xué)的方法，先后在東湖里進(jìn)行了4個夏秋（1989、1990、1992、2000年）的原位圍隔試驗(yàn)，具體采用放養(yǎng)鰱鳙直接控制微囊藻水華的“生物操縱”法。
試驗(yàn)結(jié)果證明，在養(yǎng)魚的圍隔里，藍(lán)藻的份額減少了很多，而在不養(yǎng)魚的圍隔里，則藍(lán)藻水華生長得很好。在已經(jīng)出現(xiàn)微囊藻水華的圍隔，在引進(jìn)一定密度的鰱或鳙之后10―20天，水華全部消失。在劉建康院士和謝平研究員聯(lián)名發(fā)表的論文《揭開武漢東湖藍(lán)藻水華消失之謎》中，正式提出有效的鰱鳙生物量是每立方米水含魚46－50g。形象地說，就是每噸水放1“兩”魚。
藍(lán)藻水華既非東湖特有，也非中國特有。關(guān)于藻類數(shù)量的遏制，國外流行“生物操縱”法。經(jīng)典生物操縱論者提出的治理對策是：放養(yǎng)食魚性魚類以消除食浮游生物的魚類，或捕除（或毒殺）湖中食浮游生物的魚類，借此壯大浮游動物種群，然后依靠浮游動物來遏制藻類。實(shí)際上，浮游動物只能控制細(xì)菌和小型藻類等生物類群，可以起到提高湖水透明度的作用，這在營養(yǎng)水平不高的歐美湖泊中有一定效果，而對于富營養(yǎng)水體中爆發(fā)的大型藻類如微囊藻的水華，則是無能為力的。隨著時間的考驗(yàn)，經(jīng)典的生物操縱措施已“風(fēng)光不再”。像東湖這樣面積達(dá)28km2的中型湖泊，能遏制微囊藻水華至今長達(dá)15年之久，在國際上還是首次報道，而東湖所依靠的放養(yǎng)對象，又正好是經(jīng)典生物操縱論者要求捕除或毒殺的對象！所以，從依靠的對象和湖泊實(shí)踐的效果來說，東湖用鰱鳙直接控制微囊藻水華的“生物操縱”法是具有創(chuàng)新意義的。
對于這條新的生物操縱途徑，國內(nèi)外的反響也很大。劉建康院士1999年和2000年就這個主題的內(nèi)容，先后4次在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上作報告。1999年謝平研究員也因此榮獲國際湖泊生態(tài)學(xué)的大獎 — 第9屆日本琵琶湖生態(tài)學(xué)獎，評審委員會的書面報告中寫道：“為了控制在中國湖泊中廣泛爆發(fā)的由微囊藻引起的水華，他（指謝平）在實(shí)驗(yàn)生態(tài)系統(tǒng)中投放牧食浮游生物的魚類，闡明了消除和控制“水華”的可能性。這一成果受到高度評價，因?yàn)樗o我們指出了這樣的一個方向：通過人為控制來解除或減輕像富營養(yǎng)化那樣的由人類活動帶給湖泊生態(tài)系統(tǒng)的干擾?！?/span>
附：2001年2月5日，新華社、中央電視臺、中央人民廣播電臺、人民日報等多家新聞媒體紛紛報道了“水生所專家揭開武漢東湖藍(lán)藻水華消失之謎”。2月7日，國務(wù)院李嵐清副總理和科學(xué)技術(shù)部朱麗蘭部長在通過新聞媒體了解到此項(xiàng)研究成果后均作了批示。科技部農(nóng)村與社會發(fā)展司隨即派員專程來到武漢，實(shí)地考察并聽取了有關(guān)專家的報告。3月13日，國家環(huán)?？偩指本珠L宋瑞祥、中國科學(xué)院副院長陳宜瑜專程來到水生所，就控制湖泊藍(lán)藻水華問題進(jìn)行了調(diào)研和考察，并實(shí)地考察了位于東湖的實(shí)驗(yàn)基地。9月10日，全國人大常委會副委員長鄒家華率全國人大常委會水污染防治法執(zhí)法檢查組來到水生所，就水污染治理問題進(jìn)行了調(diào)研。
劉建康（左）與謝平討論藍(lán)藻水華問題
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