青岛沿海海域出现大面积浒苔，6月29日，青岛市浒苔灾害处置应急指挥部启动Ⅳ级应急响应；6月26日，据媒体报道，安徽巢湖出现蓝藻，绿波翻滚似“翡翠湖”。现代人崇尚绿色生活，但这样的绿色恐怕没几个人爱得起来，而这样的“绿毯”“绿湖”几乎每年都会出现，这到底是怎么回事？

    这几天，如果你恰巧在山东省青岛市，那么你不仅可以享受到阳光、沙滩、海水，还可以看到“草原”——山东省青岛市八大峡附近海域，受南风和大潮影响，远岸海域漂来的浒苔陆续靠岸，在部分海滩堆积犹如“绿毯”。

    如果你不在海滨城市，而在巢湖附近的话，那么你将有机会看到什么叫真正的“碧波”荡漾——安徽省巢湖市黄麓镇芦溪湿地一带，蓝藻将绵延数公里的湖水染绿，湖面绿波翻滚宛如绿豆沙。

    现代人崇尚绿色生活，但这样的绿色恐怕没几个人爱得起来，而这样的“绿毯”“绿湖”几乎每年都会出现，这到底是怎么回事？让我们走近蓝藻和浒苔来一探究竟。

    蓝藻

    地球“土著”，改善原始大气功不可没

    “蓝藻是地球上最早出现的能够产生氧气的光合自养生物。”中国海洋大学海洋生命学院副院长茅云翔教授说，蓝藻的结构很简单，很多种类是单细胞，还有一些蓝藻是丝状体，由一个个细胞串联在一起，没有高等植物那样的根、茎、叶分化。

    虽然传统上归于藻类，但蓝藻的细胞结构与细菌非常相似，例如没有核膜，因此被归入细菌域，所以蓝藻也叫蓝细菌。就像细菌无孔不入一样，在淡水、海水、岩石缝隙、南北极、沙漠你都能看到蓝藻的身影。

    “蓝藻出现于距今30亿年前甚至更早，为现在的地球环境和生命的进化做出了很大贡献。”茅云翔说，30亿年前的原始大气氧气含量很少。通过原始蓝藻的光合作用，不断摄取地球还原性大气中的二氧化碳并释放出氧气，使得大气中的氧气逐渐增加，从而慢慢改变了地球大气的成分。蓝藻还是很重要的初级生产者，负责把光能转化成化学能，维持生态系统的运转。此外，蓝藻中的一些种类可以食用，比如螺旋藻和发菜（一种念珠藻），而另一些种类则可以作为模式物种参与科学研究。

    超级“小强”，能在空间站外表面存活

    茅云翔说，蓝藻的环境适应能力非常强，在一些极端环境如空气很稀薄的地方、营养源极端匮乏的地方，以及温度很高或很低的地方它都能生存。

    一些科学家将从英格兰一个渔村的石灰岩峭壁上找到的蓝藻，采样发往太空进行“生存实验”。结果它们在接近真空的环境中存活了一年半的时间。另一些科学家发现，一种蓝藻附着在空间站外表面存活了足足533天。

    蓝藻的生存能力为何如此强大？茅云翔说，不同种类的蓝藻在长期的进化过程中形成了多样化的环境适应机制。许多蓝藻能合成一类称为类菌孢素氨基酸（MAAs）的保护性物质，在受到紫外线照射时就能被诱导合成。生物的生长需要氮元素作为营养，高等植物无法直接利用空气中的氮，但是有些蓝藻却有本事把空气中的氮元素转换成无机氮为自身所用。

    此外，当遇到恶劣环境，蓝藻细胞的成分和组织结构会发生改变，形成孢子，孢子有比较厚的细胞壁，其就像鸡蛋的外壳一样具有保护作用，有利于其度过恶劣环境，待到条件适宜的时候孢子会再度萌发长成新的蓝藻。

    浒苔

    历史悠久的优质食材

    不同于蓝藻的小巧，浒苔是一种大型绿藻，有细胞核，与高等植物更为相似。其由单层细胞组成中空管状体，主枝明显，分枝多且细长，藻体呈鲜绿色或墨绿色，固定生活的藻体最高可达1.5米。北海监测中心副总工程师张洪亮说：“正常情况下浒苔主要生长在潮间带高、中潮区，以基部固着器附着在滩涂砾石、贝壳或礁石上。”

    “浒苔自古以来就是一种食材。”张洪亮指出，浒苔是一种高蛋白、低脂肪、富含不饱和脂肪酸和铁质的优质食品，特别是它含有大量的谷氨酸和天冬氨酸，这让它吃起来异常鲜美。因此在我国东南沿海和日本，人们食用浒苔的历史十分悠久。此外，浒苔经生物发酵、脱水烘干后还可以作为肥料使用。

    几何增长的花样“超生”王

    浒苔的生长速度之快、繁殖方式之多样，令人惊讶。实验数据表明，在适宜条件下，浒苔的日生长速率一般为15%—20%。繁殖方式包括有性繁殖、无性繁殖和营养繁殖3种，繁殖能力很强。

    张洪亮说，浒苔在生长过程中，一些细胞会变大变圆，形成配子囊，配子囊成熟后释放出雄配子或雌配子，类似高等生物的精子和卵子。这些配子顶端都长着两根鞭毛，可以自由游动，当雌雄配子相遇后就会合二为一，变成一个球形细胞，成为合子，沉入水底，碰到砾石、礁石等硬质基质便固定下来，长成新的浒苔幼苗。

    浒苔还有一种无性繁殖方式，即其藻体细胞形成孢子囊，1个孢子囊能释放出多个孢子。孢子是具有和其他细胞相同数目染色体的一种生殖细胞，就像是母体的克隆。它们有4根鞭毛，会游到海底的礁石上附着生长成新的浒苔。

    在营养生殖中，浒苔藻体细胞不产生生殖细胞，而是通过有丝生长、断裂直接产生新的藻体。漂流聚集的浒苔通常是以营养生殖的方式不断进行藻体的增殖。这种灵活高效的繁殖策略，让浒苔在合适的条件下能以几何级数迅速生长。

    暴发

    水体富营养易暴发，温度适宜就泛滥

    虽然蓝藻和浒苔各自有着很强的生存之道，但是仅靠它们自己单打独斗也成不了气候。茅云翔指出，绝大多数蓝藻只有在形成水华时才具有灾害性，所谓水华是指蓝藻在淡水中大规模繁殖，并在水面形成一层蓝绿色且有腥臭味的浮沫。“而浒苔则是在脱离固着基形成漂浮增殖群体大量聚集后才会引发绿潮灾害。”中国海洋大学海洋生物遗传育种研究室副教授刘涛说。

    那么什么情况下蓝藻会形成水华，浒苔会形成绿潮呢？

    引发蓝藻和浒苔暴发的因素是多方面的。其中之一就是水体的富营养化，茅云翔指出，人类活动强度的不断增加与水体富营养化有着密切关系。农田大量施用化肥，而化肥的主要成分是氮和磷，降雨时一部分氮磷元素就会随着地表水流入河流、湖泊、海洋。此外，含有氮和磷的生活污水和工业废水也不断地排入河流、湖泊、海洋，造成水体中氮和磷等营养盐的增加。氮和磷都是藻类自身的组成元素，直接参与光合和呼吸作用、酶系统活化和能力转化等过程，因此两者的增加无疑促进了蓝藻和浒苔的生长和大规模繁殖。

    其次，万物生长靠太阳。温度和光照为蓝藻和浒苔的光合作用和繁殖提供了必要的生态条件。茅云翔说，春夏季光照时间较长、光照强度较高、温度也比较适宜，因此蓝藻和浒苔获得的能量就越多，越有利于合成各种细胞组成成分，促进细胞生长繁殖。因此它们一般都在温度较高的条件下暴发。蓝藻水华主要发生在4月—10月，水温在18摄氏度至28摄氏度之间。而北半球高温和强光照主要出现在春季和夏季，因此我国北方海域浒苔的暴发时间多集中在3月到6月。

    此外，刘涛还指出，浒苔暴发海域通常水流平缓。浒苔一般大量出现在大陆架平缓，洋流和波浪微弱的海域。因为波浪和洋流的存在可将浒苔分散，难以形成大量聚集的现象。

    降低水体含氧量，导致生物群落失衡

    蓝藻和浒苔暴发会破坏景观的美感，腐烂分解后还会释放出有强烈臭味的有害气体，这些对于环境的影响只是很小的一部分，更严重的还不仅于此。

    蓝藻形成水华时，一方面将严重抑制浮游植物利用光合作用产生氧气，另一方面也阻隔空气中的氧进入水体，导致水体中溶解氧严重不足。茅云翔说，蓝藻水华还会迅速消耗光水体中的营养盐，没有了营养盐蓝藻就会死亡，而其死亡分解的过程是耗氧的过程，这样就会造成局部甚至大规模水体里的氧气被消耗殆尽，导致大量水中生物缺氧死亡。有些蓝藻本身具有毒素，比如铜绿微囊藻，一旦它在水体中密度超过一定的阈值，饮用这种水就会损害人体健康。

    “和蓝藻一样，浒苔大量聚集死亡分解也会致使海水含氧量降低，水质恶化，特别是在封闭、半封闭的养殖海域，造成沿海水下养殖生物，特别是贝类、海参等大量死亡，给养殖业带来严重的经济损失。”张洪亮说，浒苔暴发过程中每漂过一个地方就会大量消耗当地海水中的营养盐，影响其他海洋生物的生存，可能导致生物群落失衡。但他同时也指出，在开放的水体环境中，浒苔灾害对水质的影响很小。

    “虽然浒苔本身并没有毒素，但其生长漂移过程中会吸附水体中的污染物，如石油烃污染物、重金属锡等。同时一些毒性较小的污染物也会经浒苔生长代谢转化为毒性较大的污染物，一旦浒苔衰败，这些污染物将被释放出来，对海洋生物、人身安全及食品安全造成危害。”刘涛说。

    治理

    问题出在水里，根子却在岸上

    对于蓝藻带来的灾害，问题出在水里，根子却在岸上。茅云翔说，遏制蓝藻水华，不是靠一个两个方法就能解决的，需要整体的规划，以及提升人们的生态环保意识。要对排放到河流湖泊里的水进行严格的控制，减少其中氮磷的含量；要合理施用化肥，以减少化肥中的氮磷物质随降雨流入河流湖泊；要保护沿湖沿江地带的湿地环境，因为生活污水流经湿地时，其中的大型植物会大量消耗掉污水中的氮磷，从而降低河流湖泊中整体的氮磷含量。

    相对于蓝藻，对付浒苔的办法则显得简单粗暴得多，就一个字：“捞”。张洪亮说，虽然可以用化学制剂杀死浒苔，但会影响海水质量，因此只能采取打捞的办法，或者在重点海域架设拦截网拦截浒苔，使其无法靠近海岸。