藍綠藻藻華(Cyanobacteria Bloom) II 10-02-2018

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)。

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！

圖片來源：http://www.weibo.com/ttarticle/p/show?id=23093510010141116684340753393.  

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

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。

圖片來源：http://www.nipic.com/show/10376104.html

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%。

圖片來源：http://news.163.com/photoview/00AN0001/2295447.html#p=DOGTODCA00AN0001NOS

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。

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)。

圖片來源：http://slideplayer.com/slide/4183658/

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。

圖片來源：http://www.noaanews.noaa.gov/stories2015/20150709-noaa-partners-predict-severe-harmful-algal-bloom-for-lake-erie.html

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！ 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=K_sLmKkC6yk

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

  

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

圖片來源：http://www.mdpi.com/2075-1729/4/4/988/htm

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！ 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=Bcpcert_dtM 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！ 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=la1K7a40YGA 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！ 圖片來源：http://www.epochtimes.com/b5/16/4/27/n7757812.htm 金湖水庫紅藻再現 暫停原水供應 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=DAKr8fBczlc 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！

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

   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。

圖10. 優養化(Eutrophication)的原因。

圖片來源：https://www.slideshare.net/wikicn/ss-4415815

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。

圖片來源：http://www.deseretnews.com/article/865658346/Effects-of-algal-blooms-continue-to-spread-throughout-Wasatch-Front.html

什麼是優養化? Flash動畫 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=jGxTAYwuAm8

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？ 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=5zWmdHmJMd0

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。

圖片來源：http://www.fondriest.com/news/study-confirms-humans-responsible-for-increased-cyanobacteria-growth-since-1800s.htm

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

(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。

圖片來源：https://read01.com/8zzEExP.html#.WYpxgGaQwqE

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」！