隨著夏天的到來,溫度逐漸升高,各地藍藻水華暴發頻繁。水華發生時,藍藻在水體表面大量堆積,影響水體景觀,也給自來水處理及水源地安全帶來嚴重危害。藍藻,能進行光合作用,但是沒有組織器官的分化,所以也被認為是“低等植物”??茖W家將目前發現的藻類劃分為11個門,其中僅藍藻門是原核生物,其余均為真核生物。藍藻是群體生存的藻類,多個藍藻細胞會聚集在一起,形成一個更大的結構,這有助于它們更好地適應環境,例如抵抗捕食者或抵御極端天氣條件。
太湖藍藻(攝于2017年)
一、藍藻的生態價值
藍藻類具有重要的生態意義,它是地球主要的初級生產力,以高于高等植物10-50倍的光合效率對無機碳進行固定,使之轉化為碳水化合物,是水體初級生產力的幾乎全部來源。
如今地球上的氮素固定主要有三類,一種為閃電固氮,一種為生物固氮,此外是工業固氮?,F在已知在自然界中可以固定大氣氮的藍藻有150多種,如魚腥藻、念珠藻、束絲藻。藍藻固氮的大體過程為大氣中的氮氣在固氮酶的催化作用下形成氨,然后轉化為氨基酸。固氮藍藻可以增加土壤或水體中的氮素,故有“天然氮肥場”之稱,在農業漁業上具有極其重要的意義。
同時,藍藻不僅可以作為水質監測的指標,還可以參加水質的凈化,而大部分的真核藻類不能生活在重金屬或化學物質污染的水體中。有些藍藻類重金屬或N、P等有較強的吸收能力以及光合作用釋放氧氣的特點,大量利用這些藻類的富集吸收作用可以進行水體污染的處理。
二、藍藻的類的經濟價值
1.日常食用的藍藻:
我們常見的普通木耳念珠藍藻(俗稱地耳)、盤狀螺旋藍藻、最大螺旋藍藻等。其中,盤狀螺旋藍藻具備高蛋白、低脂肪、低膽固醇、低熱值等特點,是目前人們食用較多的保健品之一。普通木耳念珠藍藻(俗稱地耳) 生長范圍很,適應性很強。似木耳之脆,但比木耳更嫩;如粉皮之軟,但比粉皮為脆,潤而不滯,滑而不膩,有一種特有的爽適感。
葛仙米與有機水稻共生
葛仙米俗稱天仙菜、珍珠菜,是我國傳統的可食用藍藻之一,兼具光合和固氮雙重作用 ,一種多細胞群體,群體外面有共同的膠質衣鞘,易形成層狀結構,呈墨綠色;野生群體直徑可以達到2厘米,人工培養的葛仙米直徑可以達到5cm。
2. 水產養殖飼料:
顫藻是分布最廣,種類最多的藍藻菌,其生命力極強。含有大量碳水化合物,蛋白質,脂肪,無機鹽,各種維生素,是水體富營養化的標志之一。只有少量品種的顫藻會產生藻毒素,大部分是魚類等水生生物的天然餌料。
顫藻是大部分是魚類等水生生物的天然餌料
3.醫用保健:
螺旋藻是優質蛋白質來源;藻類中的類胡蘿卜素如胡蘿卜素、蝦青素等是重要的抗氧化活性成分。
非洲少數民族將螺旋藻汁制成蛋糕
4.工業生產:
利用藍藻繁殖速度快、光合作用效率高的特點,規?;a特定物質。隨著“細胞工廠”的技術迭代,用來生產高附加值產品,包括生物燃料、塑料、藥物和其他高附加值的產品。
5.環境保護:
藍藻是地球上最重要的初級生產力來源,固定了大量的碳、氮,也是最重要的光合放氧來源;
很藍藻能夠分解人類排放到水體的污染物,執行了水質凈化的重要功能。
三、ZIPBIO藍藻治理工法,實現藍藻的資源化利用。
藍藻在水體環境中有相當高的生產力,其富集的營養以及合成的營養物,藍藻富含蛋白質、維生素、礦物質等營養物質,為水生生物的生理發育和生存提供了重要的養分;大多數藍藻并不產生毒素,是水中浮游植物以及其他水生生物的主要食物來源之一。ZIPBIO藍藻治理工法,轉變藍藻治理思路,疏勝于堵,實現藍藻的資源化。
生境重構抑制藍藻生長
針對藍藻能夠通過群體生活與其他物種共生,從而獲得更多的資源,或者在特定的環境中生存下來。ZIPBIO藍藻治理工法改變藍藻群體生活的生境,以及調整它們的生態位,使其從優勢轉為劣式,逐漸成為水下動物的餌料,肢解體成為微生物的營養源。技術形式主要包括微生物菌群構建、微生物與生態浮島技術結合控藻、原位生物膜抑藻、水下生境調藻。
藍藻治理裝置
藍藻在高pH環境中生長最為快速,吸收水體中碳源,進行繁殖生長,水體中碳源減少接著就是水體pH持續長時間超高標準,這樣就藍藻爆發→pH高→促藍藻生長,這樣一個惡性循環當中。ZIPBIO藍藻治理工法主要重塑水下生境打破藍藻的堿度優勢。藍藻與其它藻類一起構成池塘湖泊生態系統的生產者,提供了89%以上的溶氧。
ZIPBIO藍藻治理工法促成藍藻生物相轉變,藍藻成為生物工廠的原料。這種方法不但控制住藍藻的危害,而且促成高效生物質合成,促進漁業的發展。在食物鏈的轉換中,1千克魚肉約需100~1000千克浮游藻,因此浮游藻類資源豐富的海區,都是世界著名漁場所在地,而浮游藻類的產量就成為估算海洋生產力的指標。
對藍藻資源化利用而不是簡單化學滅殺或打撈是一個值得探討的大課題,也是漁業發展少用飼料、少投藥的途徑之一。
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