藻類常被作為水環境監測的“指示生物”，生長分佈受多種因素影響

導語：

藻類作為初級生產者，在水體生態系統中佔有重要位置，常被作為水環境監測的“指示生物”。藻類的生長分佈受營養物質、光照、溫度、水文、

氣象等環境因素影響，通常在垂直方向上分佈不連續，在水平方向上向下風向和高營養鹽區域聚集。

01

不同取樣點藻類分佈也存在一定差異，分析藻類群落結構，深入瞭解

1、研究區域概況

湖州市地處浙江省北部，位於太湖南岸，屬太湖流域。境內湖漾密佈

、漊港縱橫，水資源豐富，水系主要包括苕溪水系、長興水系及運河水系三部分。其中，苕溪水系包括東、西兩支，發源於天目山

，在湖州市城西杭長橋匯合後由長兜港、小梅港流入太湖；長興水系發源於西部山區，由泗安溪、合溪、烏溪等河流組成，直接注入太湖。

運河水系主要包括湖州市區東部河網和德清平原河網，屬於典型的平原河網水系，河道縱橫交錯，湖泊星羅棋佈。湖州水系作為太湖的重要補給水系，

市內入湖河流主要有長兜港、小梅港、大錢港、長興港、合溪新港、楊家浦港以及羅漊、湯漊、濮漊等21條漊港。

2、藻類種類組成

在非水華暴發期，共鑑定出藻類105屬257種，其中藍藻門32屬47種、

綠藻門36屬50種、裸藻門10屬98種、隱藻門5屬15種、矽藻門8屬9種、紅藻門4屬4種、金藻門4屬28種

、黃藻門2屬2種、甲藻門4屬4種。裸藻門種類最多，佔總種類數的38。10%；其次是綠藻門，佔總種類數的19。44%；藍藻門佔總種類數的18。27%。

隱藻門、矽藻門、紅藻門、金藻門、黃藻門、甲藻門種類較少，分別佔總種類數的5。83%、3。50%、1。63%、10。89%、0。78%和1。56%。在水華暴發期，共鑑定出藻類81屬149種，其中藍藻門24屬26種、綠藻門27屬34種、裸藻門10屬56種

、隱藻門5屬9種、矽藻門8屬8種、紅藻門1屬1種、金藻門3屬12種、黃藻門1屬1種、甲藻門2屬2種。

裸藻門種類最多，佔總種類數的37.58%；其次是綠藻門，佔總種類數的22.82%；藍藻門佔總種類數的17.45%；

隱藻門、矽藻門、紅藻門、金藻門、黃藻門、甲藻門種類較少，分別佔總種類數的6。04%、5。37%、0。67%、8。05%、0。67%和1。34%。

藍藻門、綠藻門、裸藻門、隱藻門、矽藻門藻類普遍存在於所有采樣點中。非水華期和水華暴發期均是裸藻門、

藍藻門、綠藻門藻類鑑定出的種類較多，水華暴發期鑑定出的藻類種類數明顯少於非暴發期。

除紅藻外，其餘各門類藻類在水華暴發期鑑定出的種數也少於非暴發期。不同取樣點藻類分佈也存在一定差異

，各取樣點在非暴發期鑑定得到的藻類種類數多於暴發期，入湖河流上游取樣點鑑定出的藻類種數多於入湖口。

3、藻類群落結構

根據不同取樣點藻類的相對丰度，分析藻類群落結構。結果表明，在水華暴發期，鐵路橋取樣點優勢藻門為隱藻門，其餘各取樣點優勢藻門均為藍藻門，

優勢藻屬為微囊藻屬，這與太湖浮游植物相關研究結果類似。鐵路橋取樣點距離太湖入湖口較遠，受太湖藍藻影響較小。

在非水華暴發期，入湖口取樣點優勢藻門均為藍藻門，入湖河流上游取樣點中，城西大橋和鐵路橋取樣點優勢藻門為裸藻門，

其餘各點的藍藻門、綠藻門、裸藻門、隱藻門、矽藻門相對丰度較為平均。入湖口取樣點優勢藻屬為微囊藻屬、念珠藻屬、擬浮絲藻屬。上游取樣點優勢藻屬包括隱藻屬、聚球藻屬、雙色藻屬、微囊藻屬。

02

瞭解藻源生物炭改性製備及其除藻效能的研究，生物炭生產應用廣泛

太湖藍藻持續暴發和湖水倒灌對南太湖地區入湖河流水質、飲用水安全和居民健康構成嚴重威脅，阻礙區域經濟社會發展。

目前，南太湖地區藍藻的處理處置主要採取粗放的自然幹化、焚燒、填埋等方式，存在藍藻清理效率低、二次汙染嚴重、資源化利用能力弱等問題。

近年來，生物炭因其良好的環境效益和經濟效益成為研究的熱點，在能源、環境、農業等領域發揮重要作用。與常見的木質生物炭相比，藻類生物炭研究較少，其應用領域有待開發拓展。藻類是鰱魚、

鱅魚等濾食性魚類的主要食物，透過投放魚類可達到控制藍藻水華的目的。微生物溶藻有直接和間接兩種作用方式。

直接作用是微生物與藻細胞直接接觸，入侵或破壞藻細胞結構，導致藻細胞死亡。間接作用是利用微生物分泌物影響藻細胞結構

、生理生化功能及基因表達或者微生物與藻細胞競爭營養物質來控制藻類生長。目前，已經分離獲得的溶藻微生物包括真菌、細菌、病毒、放線菌等。

藍藻好氧堆肥具有處理量大、能耗小、工藝簡單、成本低、易規模化生產等優點，但堆肥過程也存在藻毒素等有毒物質殘留、N元素損失等難題

。在實際應用方面，武進市採用國內先進的好氧發酵技術，透過新增輔料堆肥發酵，實現日產有機肥40噸。

藍藻富含葉綠素、藻藍素、胡蘿蔔素、葉黃素等天然色素，透過不同萃取方法提取出來，可用於食品、化工等生產領域

。與光合作用密切相關的藻膽蛋白具有抗氧化、抗癌、抗菌、消炎等作用，具有較高研究價值。

生物炭是生物質在缺氧條件下熱解生成的一種多孔含碳有機物質，對重金屬、有機物等吸附能力良好，在水處理、土壤修復等領域發揮重要作用。藍藻水華暴發產生的大量生物質需要新的處理途徑以減少汙染、

提高資源利用率，因此藻類生物炭製備受到關注。藻類生物炭製備方法包括熱解、水熱炭化、焙燒等。

其中，熱解是最常用的製備技術，根據熱解條件又分為慢速熱解、快速熱解、微波輔助熱解、催化熱解等

。目前，關於藻類生物炭及其應用的研究相對有限。藻類生物炭與常見的木質生物炭相比，碳含量、比表面積和陽離子交換能力更低。

pH和無機鹽含量更高，可直接用作土壤改良劑，改良酸性土壤、增強土壤肥力。藻類生物炭富含有機官能團和無機礦物質

，還可作為吸附劑，但因其比表面積較小，需透過改性來提高汙染物吸附去除能力。

對於藻類生物炭的實際生產應用

，2017年宜興建立10t/d的藍藻資源化活性炭工程專案，利用太湖藍藻幹化熱解制備藍藻活性炭。

生產成本是阻礙藻類生物炭大規模應用的主要因素，有待改良生產方法，在提高生物炭效能的同時降低生產成本。

結語：

近年來，“引江濟太”等水資源調配工程改變了太湖水文、水動力條件，導致水力停留時間縮短、水位抬高、湖水倒灌頻繁。在太湖藍藻持續爆發的態勢下，湖水倒灌導致湖州地區入湖河流藍藻聚集

，河流藻類群落分佈特徵發生變化，對河流水質、飲用水安全構成威脅，業已成為南太湖水生態環境持續改善面臨的嚴峻挑戰。