藍綠藻藻華(Cyanobacteria Bloom) II
藻華(Bloom):藍綠藻等植物性浮游生物(Phytoplankton)因全球暖化、水域優養化、湖水深度較淺等因素,大量而快速的生長,同時釋放出毒素,導致水域的魚蝦死亡,產生惡臭。
註:藍綠藻(blue-green
algae),有些特性與藻類(algae)相似,但其實它不是「藻類」,而是和細菌(bacteria)一樣,屬於沒有細胞核的原核生物(prokaryote),所以又稱為藍綠菌(Cyanobacteria)。
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一、藍綠藻藻華之現況
1. 2007年5、6月間中國江蘇省無錫市區附近的太湖,發生嚴重的藍綠藻藻
華事件,導致四、五百萬人無飲用水可飲用、無洗澡水可盥洗。
2.
事隔十年之後,2017年3月太湖藍綠藻藻華重現,不僅藻華發生的時間提
前,嚴重性也加劇,當地人在網路上戲稱:「以前大家多說太湖美,現在要
加一個字太湖臭美!」。太湖的藻華問題整治已經十年,當地的專家認為對
藍綠藻生長的控制,情況仍不樂觀。
圖01.
太湖面積2,250平方公里,水深2~5公尺之間,平均深度為1.89公尺,是中國第三大淡水湖。2017年藍綠藻藻華來勢洶洶,至五月底,光是無錫一地,已打撈了五十九萬公噸的藍綠藻!
圖02.
從2007年無錫太湖發生藍綠藻藻華危機,至今已超過十個年頭,在此期間,江蘇各級財政投入治理太湖的專款,以及民間投入的資金,已累計超過一千億人民幣,可是治理太湖藍綠藻仍然成效不彰,每年都爆發藍綠藻藻華。
圖片來源:https://kknews.cc/news/alrk2pj.html
圖片來源:https://kknews.cc/news/alrk2pj.html
3. 中國第五大淡水湖的安徽省合肥市巢湖,這些年夏天同樣飽受藍綠藻藻
華之苦。作為巢湖研究院院長,朱青已與巢湖藍綠藻戰鬥了20多年。
朱青說:「因為每年氣象條件不同,因此互相比較並不科學,就算某一年藍
綠藻沒有暴發,數據非常好看,也未必是治理成功,可能只是老天幫忙。」
圖03.
風景秀美湖岸旁有許多古蹟的巢湖。
圖04.
2018年8月5日,合肥,工人們在合肥巢湖的派河口湖面打撈藍綠藻。打撈船配備專業機械化打撈設備,提高打撈處理效率。
受連日高溫影響,巢湖出現局部性藻華。 7月29日,湖心區和西北岸出現局部性藍綠藻藻華,藻華面積占巢湖水域面積的16%。
4. 再說太平洋的彼端,美國五大湖區伊利湖(Lake of Erie)的西岸,也長年
飽受藍綠藻藻華之苦。
5. 2014年俄亥俄州的第四大城托雷多市(Toledo市city)(位於伊利湖最西
邊的尖角上),因為屬於藍綠藻的微囊藻(Microcystis of cyanobacteria ) 產生大量的微囊藻毒素(Microystin),汙染伊利湖西岸,托雷多市(Toledo city)市長被迫在8月4日1點21分宣布,要求約50萬的市民不可飲用自來水。使得50萬托雷多市(Toledo city)市民三天無水可用,飽受停水之苦!
※藍綠藻的毒素,既使煮沸也無法破壞其毒性。
※藍綠藻喜歡高溫、強光照、水質偏鹼性和營養物質高的環境,在這樣的水
域中它會快速而大量的繁殖形成藻華。
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圖05.
發生在美國伊利湖(Lake of Erie)西岸,藍綠藻藻華的元兇—微囊藻(Microcystis)以及相關的毒素,微囊藻毒素(microcystin)。
圖06.
美國伊利湖(Lake of Erie)面積約25,744平方公里,此圖為衛星照片伊利湖的西岸。伊利湖的西岸,或許是因為湖水深度較淺,這些年經常受藍綠藻藻華之苦,托雷多市(Toledo city)位於伊利湖最西邊的尖角上。
6. 不只太湖、巢湖、伊利湖,世界上許多湖泊、海洋多發生過藍綠藻藻華事
件!
誇張一點的說,藍綠藻現在已在世界各地的湖泊、海洋遍地開花(bloom)!
Toxic algae bloom threatens Florida waters
(有毒的藻華威脅佛羅里達水域)
顯然美國佛羅里達州的某些湖海河流均受到藍綠藻藻華的侵襲!
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請參考BLOG文章藍綠藻藻華(Cyanobacteria
bloom)http://biologicalfreak.blogspot.tw/2015/08/cyanobacteria-bloom-08-10-2015.html
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圖07. 藍綠藻在世界各地的湖泊、海洋遍地開花(bloom)!
a中國江蘇省太湖 b瓜地馬拉阿蒂特蘭湖 c美國伊利湖 d波羅的海芬蘭灣
e中國雲南滇池 f&g中國江蘇省太湖 h波羅的海Taivallahti灣
i美國北卡羅萊納州Neuse River河口 j美國佛羅里達州St. John’s 河
k波羅的海芬蘭灣
在修改這篇BLOG時,本來以為台灣還不是藻華的「疫區」!上YOUTUBE一察看才發現自己錯了!台灣早在2014年就已經淪陷!可是讓人納悶的是:金門地區既無工廠排放汙水,也無甚麼農田將多餘的肥料沖刷流入水庫,論高溫金門大概也不及台灣中南部。怎麼反而是全台第一個頻頻發生藻華的地方?
《中天新聞》血染金門水庫?宛如「陰陽湖」 縣府:藻華現象
2014年中天新聞報導:春節期間金門金湖水庫發生藻華現象!
綠色水面如染料金門太湖水庫藻華檢測
2016年台視新聞報導:金門的金湖水庫發生藍綠藻藻華現象,報導中金門自來水廠課長陳清華提到,他們金門水廠增設奈米過濾設備,可以過濾藻華毒素?這可是個無法想像的先進設備!令人「耳」界大開!
圖08. 金門縣太湖湖面最近出現大量炫綠色如水彩染料般的浮油物,顏色雖美,卻令民眾擔憂飲用水品質;自來水廠27日派員打撈,並表示因連日大雨造成藻華現象,民眾請勿擔心。(2016年 中央社)
註:雖然金門有個太湖水庫,但發生藻華的應是金湖水庫,中央社原稿有誤!
金湖水庫紅藻再現 暫停原水供應
2018年4月初,金門金湖水庫第三度發生藻華現象!
相較於中國大陸和美國整治藍綠藻藻華的態度,金門自來水廠讓人感覺對此一很難根治的問題,顯然輕忽了許多!
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二、藍綠藻藻華之原因
圖09.
藍綠藻藻華(Cyanobacteria Bloom)的原因:
(1) 全球暖化,陽光照射,溫度過高(sunlight)
(2) 格外的氮、磷、鉀肥料沖刷至湖泊(excessive
phosphorous + nitrogen
from
runoff)
(3) 溫暖而靜止的湖面(warm, calm surface water)
(4) 攜帶沉積物以及養分之河流(rivers carry sediment
and nutrients)
(5) 形成「黑水團」
圖片來源:https://romickinoakley.wordpress.com/2017/06/16/harmful-algal-bloom-season-beginning-in-californias-waterways/
藍綠藻藻華之原因:
1.
水溫超過20℃→藍綠藻即快速生長。
只有當水溫超過20℃以上,藍綠藻的生長速度才會超過其他藻類。水
溫20℃以下時,受其他藻類的生長制約,藍綠藻不太可能形成藻花,
只有進入高溫季節,藍綠藻的生長優勢才會呈現。因此高溫是藍綠藻形
成藻花的主要因素之一。
2. 氮、磷是肥料、清潔劑的主要成分,人們在河岸旁耕種施肥、清洗物
2. 氮、磷是肥料、清潔劑的主要成分,人們在河岸旁耕種施肥、清洗物
品,釋放的廢棄物直接排入河川、湖泊,造成嚴重的污染。
3.
水中高濃度的氮和磷,往往造成優養化(Eutrophication)的發生。
九十六年中山大學環境工程研究所碩士論文中提到:台灣本島地區二十座主要供水水庫,約有一半之水庫曾發生優養化,且四成以上之水庫,一年之中約有半年時間是處於優養化狀態。
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圖10. 優養化(Eutrophication)的原因。
圖11.
植物性浮游生物(Phytoplankton)會因為水域中氮(Nitrogen)、磷(Phosphorus)濃度增加,產生優養化(Eutrophication)現象,而大量增生。
註:植物性浮游生物(Phytoplankton)—像植物般能行光合作用(Photosynthesis)之浮游生物,包括藍綠藻、雙鞭毛藻、矽藻、鼓藻等,其中光是藍綠藻就大約有兩千種。
什麼是優養化? Flash動畫
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3.
溫暖而靜止的湖面
在溫暖而靜止的湖面,當藍綠藻發生藻華的時候,藍綠藻幾乎可以無止境的二分裂下去,結果好像在水面鋪了一層厚厚的綠色地毯(mat),有時厚到連光線都無法穿透,結果位於下層的藍綠藻,因得不到光線無法行光合作用而死亡,死亡後釋出毒素,導致這塊水域的其他動植物也都無法存活,專家稱這樣的水域叫海洋死區(Dead Zone)。
海洋死區是指因海水嚴重優養化,而造成魚類等生物無法生存的區域。
The "dead zone" of the Gulf of Mexico | Nancy
Rabalais
(墨西哥灣的海洋死區|南希 拉巴萊斯—美國海洋生態學家)
雖然此TED短片長達12分鐘,但非常誠摯的希望,各位網友有時間上YOUTUBE網站觀看!(YOUTUBE網站有中文(台灣)的翻譯),然後大家想想:我們能為這重病的地球母親做些甚麼?
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圖12.
藍綠藻藻華在水面形成一層厚厚的綠色地毯(mat),地毯下層死亡藍綠藻釋放之毒素,會毒害水域中其他動植物。
4.
攜帶沉積物以及養分之河流
當某個地區突然降下驟雨,將大量沉積物以及營養物質沖刷入水域 (湖泊或水庫)中,隨後水域往往發生大規模的藍綠藻藻華爆發。
5. 形成「黑水團」 or 「湖泛」
「黑水團」是大面積暗黑色水團,黑水團水域溶氧幾乎為零,氨、氮和硫化物濃度非常高,氣味酸臭刺鼻,棲所(habitat)環境惡劣到連藍綠藻也無法存活其中。
「黑水團」必須在
「黑水團」必須在
(1)藍綠藻大量死亡、
(2)高有機質底泥、
(3)溫度高風力小的天氣條件
(1)~(3)三種條件均符合時「黑水團」才會發生。而對太湖而言2007年、2017年就恰好是三種條件均符合的災年。
圖13.
2017年江蘇省太湖,藍綠藻藻華再度爆發。
中國無錫市太湖、安徽合肥巢湖、美國俄亥俄州的托雷多市伊利湖,藍綠藻藻華引起的水污染危機事件,絕對不是一場「突發的自然災害」,它之所以會發生其實早有預兆:
a. 人口的過度增加,
b. 工廠、高樓的大量建設,
c. 污水的任意排放至湖泊,
d. 漁業過度養殖,
e. 水生植物、魚類死亡的發生,
f. 藍綠藻藻華爆發,
g. 產生黑水團。
這一切(a.~g.)早在數十年前就已種下的「惡因」,而今,只是由這一代的人來嚐它的「惡果」!
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