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“食藻蟲(chóng)”的真實(shí)面目及其在水生態(tài)修復(fù)應(yīng)用中的局限性
發(fā)表時(shí)間:2021/10/25 02:03:30 來(lái)源:上海海洋大學(xué)環(huán)境工程有限公司 瀏覽次數(shù):3199
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在水生態(tài)修復(fù)治理中，近年來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)一種“食藻蟲(chóng)”，據(jù)稱是一種能快速控制藻類(lèi)暴發(fā)，消除黑臭河道，提高水體透明度的生態(tài)治水方法。很多水利水務(wù)單位對(duì)此表示好奇、疑惑、懷疑，紛紛致電或咨詢相關(guān)研究技術(shù)人員，詢問(wèn)食藻蟲(chóng)的身份，懷疑這種生物是否涉及外來(lái)種入侵？是否涉嫌生物轉(zhuǎn)基因？控藻效果是否真有那么神奇？針對(duì)這些問(wèn)題，在此一并解答，為大家去疑釋惑。
一、“食藻蟲(chóng)”到底是什么？
“食藻蟲(chóng)”本質(zhì)是水體浮游動(dòng)物中的枝角類(lèi)，枝角類(lèi)在生物學(xué)分類(lèi)地位中隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(mén)，甲殼綱，鰓足亞綱，雙甲目，枝角亞目，俗稱“紅蟲(chóng)”、“魚(yú)蟲(chóng)”。是一類(lèi)小型甲殼動(dòng)物，一般體長(zhǎng)在 0.20～3.00mm，目前發(fā)現(xiàn)個(gè)體最大的是透明薄皮溞，個(gè)體長(zhǎng)達(dá) 18mm；常見(jiàn)的種類(lèi)有：秀體溞、蚤狀溞、隆線溞、網(wǎng)紋溞、長(zhǎng)刺溞、裸腹溞和大型溞等。枝角類(lèi)軀干部的兩側(cè)包被在兩瓣透明的介殼之中；頭部長(zhǎng)有較大的黑色復(fù)眼；第二觸角極為發(fā)達(dá)，呈樹(shù)枝般，以形命名，故稱枝角類(lèi)。
目前全世界總計(jì)有枝角類(lèi) 11 科，約 440 種。我國(guó)枝角類(lèi)報(bào)道有 9 科，136 種。枝角類(lèi)主要分布在湖泊沼澤中，遍布各類(lèi)水體，較為常見(jiàn)，尤其是在靜止或水流緩慢、蔓生水草的水體中最多。
由于枝角類(lèi)體型較小，一般非水生生物學(xué)研究者很少有人會(huì)注意到水體中它的存在，這就為“食藻蟲(chóng)”增添了神秘的色彩。其實(shí)，在天然河湖中，枝角類(lèi)的密度一般在 15~10000 個(gè)/L，只要用浮游生物網(wǎng)在水中撈取幾下，就能在濃縮液里看到很多小蟲(chóng)在游動(dòng)，那些大型的游動(dòng)個(gè)體就基本為枝角類(lèi)了。
二、“食藻蟲(chóng)”真的只吃藻嗎？
枝角類(lèi)的確在水生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用。一方面，它是天然水域食物鏈中一個(gè)重要的營(yíng)養(yǎng)環(huán)節(jié)，是魚(yú)類(lèi)的重要天然餌料；另一方面它在水體物質(zhì)能量循環(huán)中起著承上啟下的巨大作用，可以攝食水體微型生物，是對(duì)物質(zhì)循環(huán)、能量起調(diào)控作用的關(guān)鍵功能類(lèi)群，具有重要的生態(tài)功能。
枝角類(lèi)以細(xì)菌、碎屑、浮游藻類(lèi)為食物，由于枝角類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)低等，攝食時(shí)是靠胸肢的不斷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生水流，將食物濾食后，送至口內(nèi)，濾食過(guò)程只對(duì)食物粒徑具選擇性，而對(duì)食物種類(lèi)無(wú)選擇性，一般食物粒徑在 10~40um 的微小顆粒都能被其攝取。
因此，確切的說(shuō)，“食藻蟲(chóng)”主要攝取小型藻類(lèi)與有機(jī)碎屑、腐殖質(zhì)、細(xì)菌、原生動(dòng)物、和小型藻類(lèi)等粒徑適口的食物。而對(duì)于大型藻類(lèi)：微囊藻群體（藍(lán)藻團(tuán)）、水綿、顫藻、螺旋藻、魚(yú)腥藻、束絲藻等，枝角類(lèi)則無(wú)能為力。因此，將枝角類(lèi)生物美其名曰“食藻蟲(chóng)”，是極大地夸大了其功能；雖然“食藻蟲(chóng)”能攝食一部分水體的藻類(lèi)及懸浮顆粒物，對(duì)提高水體透明度的確有一定效果，但是效果是否明顯需因水體具體情況而定，在很多富營(yíng)養(yǎng)化藻型水體（藻團(tuán)較大）或泥沙型渾濁水體中，“食藻蟲(chóng)”并不能正常發(fā)揮功能。我司在上海臨港的一個(gè)生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)就發(fā)生了枝角類(lèi)大量繁殖后爆發(fā)了束絲藻水華的案例。
三、“食藻蟲(chóng)”是轉(zhuǎn)基因生物嗎？
“食藻蟲(chóng)”是自然水體中天然存在的一類(lèi)枝角類(lèi)生物，攝食藻類(lèi)是其自然天性，無(wú)需經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾，即能正常攝食微型藻類(lèi)和懸浮物質(zhì)等。因此，“食藻蟲(chóng)”不是轉(zhuǎn)基因生物，也并非外來(lái)生物，所以不存在生物安全問(wèn)題。
另外，“食藻蟲(chóng)”也不存在生物馴化問(wèn)題，因?yàn)樯锺Z化是改變生物生活習(xí)性，對(duì)外界環(huán)境的耐受限度的一種人工選擇或自然選擇的現(xiàn)象?！笆吃逑x(chóng)”主要選擇那些攝食藻類(lèi)效率較高的大型枝角類(lèi)，如：大型溞、蚤狀溞、隆線溞等溞屬的種類(lèi)。關(guān)于大型枝角類(lèi)對(duì)藻類(lèi)攝食，控制水體藻類(lèi)的研究，早在上世紀(jì)六十年代 Shapiro 等就明確提出了生物操縱理論，原理是調(diào)整魚(yú)類(lèi)群落結(jié)構(gòu)，發(fā)揮和發(fā)展大型牧食性浮游動(dòng)物枝角類(lèi)，從而控制藻類(lèi)的過(guò)量繁殖，但是個(gè)別枝角類(lèi)種類(lèi)之間由于濾食效率的差異，存在對(duì)藻類(lèi)攝食能力的高低不同。因此，選擇攝食藻類(lèi)能力較強(qiáng)的大型溞等溞屬枝角類(lèi)，通過(guò)提純復(fù)壯培養(yǎng)后應(yīng)用于河湖水生態(tài)治理也不存在改變其生活習(xí)性馴化問(wèn)題。因此，“食藻蟲(chóng)”既不是轉(zhuǎn)基因生物也不是生物馴化種，僅是生物純化培養(yǎng)而已。
四、“食藻蟲(chóng)”在水生態(tài)修復(fù)中的局限性有哪些？
1）“食藻蟲(chóng)”生長(zhǎng)受季節(jié)溫度制約
枝角類(lèi)的生殖方式分為：孤雌生殖和有性生殖。在正常環(huán)境中,雌體進(jìn)行孤雌生殖,所產(chǎn)的卵（夏卵）一般較多，卵壁薄，不需受精即能發(fā)育為雌體。秋末、冬初或環(huán)境不良時(shí)，有一部分夏卵發(fā)育為雄體，另一部分發(fā)育為有性生殖雌體。雌雄交配后產(chǎn)生的卵稱有性生殖卵，或稱休眠卵或冬卵。冬卵一般很少，每次僅產(chǎn) 1～2 個(gè)。冬卵的卵壁較厚，淡水種類(lèi)的冬卵常被一卵鞍包圍，能抵抗低溫、干涸、缺食等惡劣環(huán)境。經(jīng)過(guò)休眠期后，一旦環(huán)境適宜，便發(fā)育為幼體，又重復(fù)進(jìn)行孤雌生殖。枝角類(lèi)的生活史是孤雌生殖和有性生殖世代交替進(jìn)行的。
枝角類(lèi)的生殖方式在淡水生態(tài)系統(tǒng)中，主要受溫度影響明顯。季節(jié)的環(huán)境變化對(duì)枝角類(lèi)的影響很大。在條件適宜即水溫較高、食物豐富時(shí),枝角類(lèi)以孤雌生殖方式進(jìn)行繁殖,繁殖速度很快,能在短時(shí)間內(nèi)形成較大的生物種群，但當(dāng)溫度降低、環(huán)境條件惡化或劇烈變動(dòng)時(shí)即行有性生殖,產(chǎn)生雌雄個(gè)體,繁殖速度明顯降低,形成休眠卵。
因此，在進(jìn)行投放“食藻蟲(chóng)”時(shí)，必須根據(jù)外界環(huán)境條件再確定是否投放，一般在水溫低于 10℃或高于 35℃后，食藻蟲(chóng)攝食效率及繁殖能力顯著降低，產(chǎn)生休眠卵，不再進(jìn)食，無(wú)法起到水質(zhì)凈化的作用。因此，在水生態(tài)修復(fù)中不建議在較冷及酷暑時(shí)期投放。
2）“食藻蟲(chóng)”生長(zhǎng)受水體溶氧的制約
在黑臭河道中，水體發(fā)黑發(fā)臭的實(shí)質(zhì)是 COD、BOD5偏高，溶解氧偏低，厭氧菌發(fā)酵形成的硫氰化物釋放惡臭味道。在此類(lèi)水體中，藻類(lèi)生長(zhǎng)受限，藻類(lèi)密度較小，溶解氧含量比較低（一般<3mg/L），由于“食藻蟲(chóng)”的食物匱乏，所需呼吸作用的水體溶解氧偏低，加之硫化氫、氨氣等有毒氣體的毒害作用，“食藻蟲(chóng)”很難存活并發(fā)揮水體凈化功能，因此對(duì)于黑臭河道在不增氧曝氣的情況下向水體投放“食藻蟲(chóng)”無(wú)疑是抱薪救火，徒勞無(wú)功，無(wú)濟(jì)于事。
3）“食藻蟲(chóng)”控藻效率受藻類(lèi)密度的制約
中科院著名科學(xué)家劉健康認(rèn)為，大型枝角類(lèi)不能對(duì)絲狀藻類(lèi)、團(tuán)狀藻類(lèi)、藍(lán)藻水華等產(chǎn)生抑制作用，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大型淺水湖泊應(yīng)用經(jīng)典生物操縱手段，依靠浮游動(dòng)物抑制水華暴發(fā)的成功案例。謝平等研究員也認(rèn)為，大型浮游動(dòng)物的牧食只是暫時(shí)性導(dǎo)致藻類(lèi)生物量的下降，對(duì)能夠被其攝食的藻類(lèi)起到一定的抑制作用；但其他的不能被攝食的藻類(lèi)（微微藻或大型藍(lán)藻）因缺乏競(jìng)爭(zhēng)者會(huì)瘋狂生長(zhǎng)，甚至爆發(fā)水華，所以不合理的投放枝角類(lèi)，反而會(huì)促進(jìn)水華的爆發(fā)，導(dǎo)致水體惡化。
另外，在高密度藍(lán)藻水體中，大型枝角類(lèi)的生長(zhǎng)反而受到抑制，這不僅與藍(lán)藻所產(chǎn)生的藻毒素對(duì)枝角類(lèi)的毒害作用有關(guān)，還由于微囊藻膠團(tuán)分泌的粘液阻滯了大型浮游動(dòng)物的游動(dòng)，限制了枝角類(lèi)通過(guò)胸肢快速劃動(dòng)水流攝食藻類(lèi)。
調(diào)查發(fā)現(xiàn)在巢湖、太湖藍(lán)藻暴發(fā)期間，隨著微囊藻密度的增加，大型枝角類(lèi)呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后降低的趨勢(shì)。在微囊藻暴發(fā)前期，隨著微囊藻密度的增大，微囊藻為枝角類(lèi)提供餌料，枝角類(lèi)密度增多，大型溞、蚤狀溞成為強(qiáng)優(yōu)勢(shì)種，當(dāng)微囊藻密度增大至 2×109cell/L 時(shí)，大型枝角類(lèi)迅速消失，枝角類(lèi)體型逐漸呈現(xiàn)小型化趨勢(shì)，以小型枝角類(lèi)角突網(wǎng)紋溞、長(zhǎng)額象鼻溞為優(yōu)勢(shì)種，隨著微囊藻密度繼續(xù)增大后，枝角類(lèi)難以存活，不再成為優(yōu)勢(shì)種。
無(wú)獨(dú)有偶，中科院水生生物所謝平在武漢東湖藍(lán)藻方面的研究得出類(lèi)似的結(jié)論：（1）東湖中增加鰱鳙魚(yú)的放養(yǎng)在消除藍(lán)藻水華中起了決定性作用；（2）鰱魚(yú)和鳙魚(yú)均能通過(guò)牧食直接消除藍(lán)藻水華；（3）枝角類(lèi)不能抑制藍(lán)藻水華。
可見(jiàn)，在藻類(lèi)已經(jīng)暴發(fā)的水體中，一味增加投放大型枝角類(lèi)不一定起到預(yù)期的效果，運(yùn)用不當(dāng)，反而適得其反，這就需要在投放大型枝角類(lèi)“食藻蟲(chóng)”前需對(duì)水體浮游植物進(jìn)行生物調(diào)查，了解水體中的藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種、生物量，只有在大型食藻蟲(chóng)攝食范圍內(nèi)和對(duì)水體藻類(lèi)密度耐受限度內(nèi)才能起到一定的效果。
4）“食藻蟲(chóng)”攝藻效率受水域大小的制約
前文提到，“食藻蟲(chóng)”攝食系統(tǒng)簡(jiǎn)單，僅對(duì)食物粒徑有選擇性，而對(duì)食物種類(lèi)無(wú)選擇性，也就是說(shuō)，“食藻蟲(chóng)”不單攝取藻類(lèi)，還攝取細(xì)菌、水體懸浮物、原生動(dòng)物等。在實(shí)驗(yàn)室小水體或水華圍隔試驗(yàn)中，投放 “食藻蟲(chóng)”，的確會(huì)起到凈化水體透明度的作用，那是因?yàn)樾∷?，水體對(duì)流較弱，環(huán)境穩(wěn)定，在不增加外界污染物的情況下，食物總量有限，加之人為干預(yù)作用明顯，“食藻蟲(chóng)”饑不擇食，的確可以在短時(shí)間內(nèi)起到一定的效果。而在大型淺水湖泊富營(yíng)養(yǎng)化環(huán)境中，水體受風(fēng)力、風(fēng)向、水下地形的影響，水體擾動(dòng)較大，水流較強(qiáng)，水文氣象條件復(fù)雜。一方面在此類(lèi)水體中，所投放的“食藻蟲(chóng)”由于受不良環(huán)境條件的制約，水流較大，水動(dòng)力作用增加了水體中的懸浮物質(zhì)而降低了水體透明度，而且水流強(qiáng)度影響到“食藻蟲(chóng)”的正常游動(dòng)，使“食藻蟲(chóng)”攝食、繁殖受限，攝食效率較低，水質(zhì)凈化效果較差。另一方面，氮磷過(guò)剩是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因，浮游動(dòng)物攝食的藻類(lèi)的 N、P并沒(méi)有離開(kāi)水體，而是儲(chǔ)存在其體內(nèi)，“食藻蟲(chóng)”死亡后尸體很快分解，釋放又進(jìn)入物質(zhì)循環(huán)，沉積于湖底，成為新的污染源。導(dǎo)致去水體富營(yíng)養(yǎng)化效率低下，更有甚還加重了水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。
總結(jié)：綜上可見(jiàn)，由于受水體復(fù)雜環(huán)境的影響及枝角類(lèi)自身對(duì)外界環(huán)境耐受性，單純依靠“食藻蟲(chóng)”去除水體富營(yíng)養(yǎng)化，抑制藻類(lèi)暴發(fā)，是很難實(shí)現(xiàn)的，在運(yùn)用“食藻蟲(chóng)”生物控藻前，需要考慮到外界氣候環(huán)境及對(duì)所要進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流、湖泊的水文、水質(zhì)、水生生物、藻類(lèi)含量、浮游動(dòng)物枝角類(lèi)現(xiàn)存量進(jìn)行全面調(diào)查，在此基礎(chǔ)上確定是否需要要投放或適當(dāng)增加投放，避免不必要的投資浪費(fèi)。
枝角類(lèi)/“食藻蟲(chóng)”僅僅是水域生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)食物鏈的中間傳遞者，低級(jí)消費(fèi)者，易受水環(huán)境影響的生物類(lèi)群。在水環(huán)境生態(tài)修復(fù)中，不能單純迷信“投放某一種生物就能快速控藻，快速去除水體富營(yíng)養(yǎng)化”，一勞永逸的神話是不存在的。唯有確立以“水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)”“生物多樣性恢復(fù)”為核心，將生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者有機(jī)結(jié)合，三位一體，才能建立起穩(wěn)定的水域生態(tài)系統(tǒng)。即：將水生動(dòng)物控藻、沉水植物凈化系統(tǒng)構(gòu)建、微生物調(diào)控系統(tǒng)、底棲動(dòng)物過(guò)濾、沿岸帶植物重建等生態(tài)工程技術(shù)科學(xué)搭配，形成具有穩(wěn)定利用與控制藻類(lèi)，分解有機(jī)物，吸收水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水生態(tài)系統(tǒng)，才能達(dá)到水質(zhì)長(zhǎng)效凈化的目標(biāo)。
“食藻蟲(chóng)”僅是商家利用人們專業(yè)信息不對(duì)稱，利用人們對(duì)水域生態(tài)學(xué)知識(shí)的匱乏，將原本自然中存在的生物——大型枝角類(lèi)包裝為一個(gè)新型科技，一個(gè)能治理河、湖各類(lèi)水污染問(wèn)題的神奇法寶，成為當(dāng)年“螺旋藻”能醫(yī)治百病神話的又一個(gè)新的笑柄，“盛名之下，其實(shí)難副”，在此謹(jǐn)希望通過(guò)本科普文加深公眾對(duì)水生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域知識(shí)的了解，避免以訛傳訛。
一、“食藻蟲(chóng)”到底是什么？
“食藻蟲(chóng)”本質(zhì)是水體浮游動(dòng)物中的枝角類(lèi)，枝角類(lèi)在生物學(xué)分類(lèi)地位中隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(mén)，甲殼綱，鰓足亞綱，雙甲目，枝角亞目，俗稱“紅蟲(chóng)”、“魚(yú)蟲(chóng)”。是一類(lèi)小型甲殼動(dòng)物，一般體長(zhǎng)在 0.20～3.00mm，目前發(fā)現(xiàn)個(gè)體最大的是透明薄皮溞，個(gè)體長(zhǎng)達(dá) 18mm；常見(jiàn)的種類(lèi)有：秀體溞、蚤狀溞、隆線溞、網(wǎng)紋溞、長(zhǎng)刺溞、裸腹溞和大型溞等。枝角類(lèi)軀干部的兩側(cè)包被在兩瓣透明的介殼之中；頭部長(zhǎng)有較大的黑色復(fù)眼；第二觸角極為發(fā)達(dá)，呈樹(shù)枝般，以形命名，故稱枝角類(lèi)。
目前全世界總計(jì)有枝角類(lèi) 11 科，約 440 種。我國(guó)枝角類(lèi)報(bào)道有 9 科，136 種。枝角類(lèi)主要分布在湖泊沼澤中，遍布各類(lèi)水體，較為常見(jiàn)，尤其是在靜止或水流緩慢、蔓生水草的水體中最多。
由于枝角類(lèi)體型較小，一般非水生生物學(xué)研究者很少有人會(huì)注意到水體中它的存在，這就為“食藻蟲(chóng)”增添了神秘的色彩。其實(shí)，在天然河湖中，枝角類(lèi)的密度一般在 15~10000 個(gè)/L，只要用浮游生物網(wǎng)在水中撈取幾下，就能在濃縮液里看到很多小蟲(chóng)在游動(dòng)，那些大型的游動(dòng)個(gè)體就基本為枝角類(lèi)了。
二、“食藻蟲(chóng)”真的只吃藻嗎？
枝角類(lèi)的確在水生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用。一方面，它是天然水域食物鏈中一個(gè)重要的營(yíng)養(yǎng)環(huán)節(jié)，是魚(yú)類(lèi)的重要天然餌料；另一方面它在水體物質(zhì)能量循環(huán)中起著承上啟下的巨大作用，可以攝食水體微型生物，是對(duì)物質(zhì)循環(huán)、能量起調(diào)控作用的關(guān)鍵功能類(lèi)群，具有重要的生態(tài)功能。
枝角類(lèi)以細(xì)菌、碎屑、浮游藻類(lèi)為食物，由于枝角類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)低等，攝食時(shí)是靠胸肢的不斷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生水流，將食物濾食后，送至口內(nèi)，濾食過(guò)程只對(duì)食物粒徑具選擇性，而對(duì)食物種類(lèi)無(wú)選擇性，一般食物粒徑在 10~40um 的微小顆粒都能被其攝取。
因此，確切的說(shuō)，“食藻蟲(chóng)”主要攝取小型藻類(lèi)與有機(jī)碎屑、腐殖質(zhì)、細(xì)菌、原生動(dòng)物、和小型藻類(lèi)等粒徑適口的食物。而對(duì)于大型藻類(lèi)：微囊藻群體（藍(lán)藻團(tuán)）、水綿、顫藻、螺旋藻、魚(yú)腥藻、束絲藻等，枝角類(lèi)則無(wú)能為力。因此，將枝角類(lèi)生物美其名曰“食藻蟲(chóng)”，是極大地夸大了其功能；雖然“食藻蟲(chóng)”能攝食一部分水體的藻類(lèi)及懸浮顆粒物，對(duì)提高水體透明度的確有一定效果，但是效果是否明顯需因水體具體情況而定，在很多富營(yíng)養(yǎng)化藻型水體（藻團(tuán)較大）或泥沙型渾濁水體中，“食藻蟲(chóng)”并不能正常發(fā)揮功能。我司在上海臨港的一個(gè)生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)就發(fā)生了枝角類(lèi)大量繁殖后爆發(fā)了束絲藻水華的案例。
三、“食藻蟲(chóng)”是轉(zhuǎn)基因生物嗎？
“食藻蟲(chóng)”是自然水體中天然存在的一類(lèi)枝角類(lèi)生物，攝食藻類(lèi)是其自然天性，無(wú)需經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾，即能正常攝食微型藻類(lèi)和懸浮物質(zhì)等。因此，“食藻蟲(chóng)”不是轉(zhuǎn)基因生物，也并非外來(lái)生物，所以不存在生物安全問(wèn)題。
另外，“食藻蟲(chóng)”也不存在生物馴化問(wèn)題，因?yàn)樯锺Z化是改變生物生活習(xí)性，對(duì)外界環(huán)境的耐受限度的一種人工選擇或自然選擇的現(xiàn)象?！笆吃逑x(chóng)”主要選擇那些攝食藻類(lèi)效率較高的大型枝角類(lèi)，如：大型溞、蚤狀溞、隆線溞等溞屬的種類(lèi)。關(guān)于大型枝角類(lèi)對(duì)藻類(lèi)攝食，控制水體藻類(lèi)的研究，早在上世紀(jì)六十年代 Shapiro 等就明確提出了生物操縱理論，原理是調(diào)整魚(yú)類(lèi)群落結(jié)構(gòu)，發(fā)揮和發(fā)展大型牧食性浮游動(dòng)物枝角類(lèi)，從而控制藻類(lèi)的過(guò)量繁殖，但是個(gè)別枝角類(lèi)種類(lèi)之間由于濾食效率的差異，存在對(duì)藻類(lèi)攝食能力的高低不同。因此，選擇攝食藻類(lèi)能力較強(qiáng)的大型溞等溞屬枝角類(lèi)，通過(guò)提純復(fù)壯培養(yǎng)后應(yīng)用于河湖水生態(tài)治理也不存在改變其生活習(xí)性馴化問(wèn)題。因此，“食藻蟲(chóng)”既不是轉(zhuǎn)基因生物也不是生物馴化種，僅是生物純化培養(yǎng)而已。
四、“食藻蟲(chóng)”在水生態(tài)修復(fù)中的局限性有哪些？
1）“食藻蟲(chóng)”生長(zhǎng)受季節(jié)溫度制約
枝角類(lèi)的生殖方式分為：孤雌生殖和有性生殖。在正常環(huán)境中,雌體進(jìn)行孤雌生殖,所產(chǎn)的卵（夏卵）一般較多，卵壁薄，不需受精即能發(fā)育為雌體。秋末、冬初或環(huán)境不良時(shí)，有一部分夏卵發(fā)育為雄體，另一部分發(fā)育為有性生殖雌體。雌雄交配后產(chǎn)生的卵稱有性生殖卵，或稱休眠卵或冬卵。冬卵一般很少，每次僅產(chǎn) 1～2 個(gè)。冬卵的卵壁較厚，淡水種類(lèi)的冬卵常被一卵鞍包圍，能抵抗低溫、干涸、缺食等惡劣環(huán)境。經(jīng)過(guò)休眠期后，一旦環(huán)境適宜，便發(fā)育為幼體，又重復(fù)進(jìn)行孤雌生殖。枝角類(lèi)的生活史是孤雌生殖和有性生殖世代交替進(jìn)行的。
枝角類(lèi)的生殖方式在淡水生態(tài)系統(tǒng)中，主要受溫度影響明顯。季節(jié)的環(huán)境變化對(duì)枝角類(lèi)的影響很大。在條件適宜即水溫較高、食物豐富時(shí),枝角類(lèi)以孤雌生殖方式進(jìn)行繁殖,繁殖速度很快,能在短時(shí)間內(nèi)形成較大的生物種群，但當(dāng)溫度降低、環(huán)境條件惡化或劇烈變動(dòng)時(shí)即行有性生殖,產(chǎn)生雌雄個(gè)體,繁殖速度明顯降低,形成休眠卵。
因此，在進(jìn)行投放“食藻蟲(chóng)”時(shí)，必須根據(jù)外界環(huán)境條件再確定是否投放，一般在水溫低于 10℃或高于 35℃后，食藻蟲(chóng)攝食效率及繁殖能力顯著降低，產(chǎn)生休眠卵，不再進(jìn)食，無(wú)法起到水質(zhì)凈化的作用。因此，在水生態(tài)修復(fù)中不建議在較冷及酷暑時(shí)期投放。
2）“食藻蟲(chóng)”生長(zhǎng)受水體溶氧的制約
在黑臭河道中，水體發(fā)黑發(fā)臭的實(shí)質(zhì)是 COD、BOD5偏高，溶解氧偏低，厭氧菌發(fā)酵形成的硫氰化物釋放惡臭味道。在此類(lèi)水體中，藻類(lèi)生長(zhǎng)受限，藻類(lèi)密度較小，溶解氧含量比較低（一般<3mg/L），由于“食藻蟲(chóng)”的食物匱乏，所需呼吸作用的水體溶解氧偏低，加之硫化氫、氨氣等有毒氣體的毒害作用，“食藻蟲(chóng)”很難存活并發(fā)揮水體凈化功能，因此對(duì)于黑臭河道在不增氧曝氣的情況下向水體投放“食藻蟲(chóng)”無(wú)疑是抱薪救火，徒勞無(wú)功，無(wú)濟(jì)于事。
3）“食藻蟲(chóng)”控藻效率受藻類(lèi)密度的制約
中科院著名科學(xué)家劉健康認(rèn)為，大型枝角類(lèi)不能對(duì)絲狀藻類(lèi)、團(tuán)狀藻類(lèi)、藍(lán)藻水華等產(chǎn)生抑制作用，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大型淺水湖泊應(yīng)用經(jīng)典生物操縱手段，依靠浮游動(dòng)物抑制水華暴發(fā)的成功案例。謝平等研究員也認(rèn)為，大型浮游動(dòng)物的牧食只是暫時(shí)性導(dǎo)致藻類(lèi)生物量的下降，對(duì)能夠被其攝食的藻類(lèi)起到一定的抑制作用；但其他的不能被攝食的藻類(lèi)（微微藻或大型藍(lán)藻）因缺乏競(jìng)爭(zhēng)者會(huì)瘋狂生長(zhǎng)，甚至爆發(fā)水華，所以不合理的投放枝角類(lèi)，反而會(huì)促進(jìn)水華的爆發(fā)，導(dǎo)致水體惡化。
另外，在高密度藍(lán)藻水體中，大型枝角類(lèi)的生長(zhǎng)反而受到抑制，這不僅與藍(lán)藻所產(chǎn)生的藻毒素對(duì)枝角類(lèi)的毒害作用有關(guān)，還由于微囊藻膠團(tuán)分泌的粘液阻滯了大型浮游動(dòng)物的游動(dòng)，限制了枝角類(lèi)通過(guò)胸肢快速劃動(dòng)水流攝食藻類(lèi)。
調(diào)查發(fā)現(xiàn)在巢湖、太湖藍(lán)藻暴發(fā)期間，隨著微囊藻密度的增加，大型枝角類(lèi)呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后降低的趨勢(shì)。在微囊藻暴發(fā)前期，隨著微囊藻密度的增大，微囊藻為枝角類(lèi)提供餌料，枝角類(lèi)密度增多，大型溞、蚤狀溞成為強(qiáng)優(yōu)勢(shì)種，當(dāng)微囊藻密度增大至 2×109cell/L 時(shí)，大型枝角類(lèi)迅速消失，枝角類(lèi)體型逐漸呈現(xiàn)小型化趨勢(shì)，以小型枝角類(lèi)角突網(wǎng)紋溞、長(zhǎng)額象鼻溞為優(yōu)勢(shì)種，隨著微囊藻密度繼續(xù)增大后，枝角類(lèi)難以存活，不再成為優(yōu)勢(shì)種。
無(wú)獨(dú)有偶，中科院水生生物所謝平在武漢東湖藍(lán)藻方面的研究得出類(lèi)似的結(jié)論：（1）東湖中增加鰱鳙魚(yú)的放養(yǎng)在消除藍(lán)藻水華中起了決定性作用；（2）鰱魚(yú)和鳙魚(yú)均能通過(guò)牧食直接消除藍(lán)藻水華；（3）枝角類(lèi)不能抑制藍(lán)藻水華。
可見(jiàn)，在藻類(lèi)已經(jīng)暴發(fā)的水體中，一味增加投放大型枝角類(lèi)不一定起到預(yù)期的效果，運(yùn)用不當(dāng)，反而適得其反，這就需要在投放大型枝角類(lèi)“食藻蟲(chóng)”前需對(duì)水體浮游植物進(jìn)行生物調(diào)查，了解水體中的藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種、生物量，只有在大型食藻蟲(chóng)攝食范圍內(nèi)和對(duì)水體藻類(lèi)密度耐受限度內(nèi)才能起到一定的效果。
4）“食藻蟲(chóng)”攝藻效率受水域大小的制約
前文提到，“食藻蟲(chóng)”攝食系統(tǒng)簡(jiǎn)單，僅對(duì)食物粒徑有選擇性，而對(duì)食物種類(lèi)無(wú)選擇性，也就是說(shuō)，“食藻蟲(chóng)”不單攝取藻類(lèi)，還攝取細(xì)菌、水體懸浮物、原生動(dòng)物等。在實(shí)驗(yàn)室小水體或水華圍隔試驗(yàn)中，投放 “食藻蟲(chóng)”，的確會(huì)起到凈化水體透明度的作用，那是因?yàn)樾∷?，水體對(duì)流較弱，環(huán)境穩(wěn)定，在不增加外界污染物的情況下，食物總量有限，加之人為干預(yù)作用明顯，“食藻蟲(chóng)”饑不擇食，的確可以在短時(shí)間內(nèi)起到一定的效果。而在大型淺水湖泊富營(yíng)養(yǎng)化環(huán)境中，水體受風(fēng)力、風(fēng)向、水下地形的影響，水體擾動(dòng)較大，水流較強(qiáng)，水文氣象條件復(fù)雜。一方面在此類(lèi)水體中，所投放的“食藻蟲(chóng)”由于受不良環(huán)境條件的制約，水流較大，水動(dòng)力作用增加了水體中的懸浮物質(zhì)而降低了水體透明度，而且水流強(qiáng)度影響到“食藻蟲(chóng)”的正常游動(dòng)，使“食藻蟲(chóng)”攝食、繁殖受限，攝食效率較低，水質(zhì)凈化效果較差。另一方面，氮磷過(guò)剩是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因，浮游動(dòng)物攝食的藻類(lèi)的 N、P并沒(méi)有離開(kāi)水體，而是儲(chǔ)存在其體內(nèi)，“食藻蟲(chóng)”死亡后尸體很快分解，釋放又進(jìn)入物質(zhì)循環(huán)，沉積于湖底，成為新的污染源。導(dǎo)致去水體富營(yíng)養(yǎng)化效率低下，更有甚還加重了水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。
總結(jié)：綜上可見(jiàn)，由于受水體復(fù)雜環(huán)境的影響及枝角類(lèi)自身對(duì)外界環(huán)境耐受性，單純依靠“食藻蟲(chóng)”去除水體富營(yíng)養(yǎng)化，抑制藻類(lèi)暴發(fā)，是很難實(shí)現(xiàn)的，在運(yùn)用“食藻蟲(chóng)”生物控藻前，需要考慮到外界氣候環(huán)境及對(duì)所要進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流、湖泊的水文、水質(zhì)、水生生物、藻類(lèi)含量、浮游動(dòng)物枝角類(lèi)現(xiàn)存量進(jìn)行全面調(diào)查，在此基礎(chǔ)上確定是否需要要投放或適當(dāng)增加投放，避免不必要的投資浪費(fèi)。
枝角類(lèi)/“食藻蟲(chóng)”僅僅是水域生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)食物鏈的中間傳遞者，低級(jí)消費(fèi)者，易受水環(huán)境影響的生物類(lèi)群。在水環(huán)境生態(tài)修復(fù)中，不能單純迷信“投放某一種生物就能快速控藻，快速去除水體富營(yíng)養(yǎng)化”，一勞永逸的神話是不存在的。唯有確立以“水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)”“生物多樣性恢復(fù)”為核心，將生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者有機(jī)結(jié)合，三位一體，才能建立起穩(wěn)定的水域生態(tài)系統(tǒng)。即：將水生動(dòng)物控藻、沉水植物凈化系統(tǒng)構(gòu)建、微生物調(diào)控系統(tǒng)、底棲動(dòng)物過(guò)濾、沿岸帶植物重建等生態(tài)工程技術(shù)科學(xué)搭配，形成具有穩(wěn)定利用與控制藻類(lèi)，分解有機(jī)物，吸收水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水生態(tài)系統(tǒng)，才能達(dá)到水質(zhì)長(zhǎng)效凈化的目標(biāo)。
“食藻蟲(chóng)”僅是商家利用人們專業(yè)信息不對(duì)稱，利用人們對(duì)水域生態(tài)學(xué)知識(shí)的匱乏，將原本自然中存在的生物——大型枝角類(lèi)包裝為一個(gè)新型科技，一個(gè)能治理河、湖各類(lèi)水污染問(wèn)題的神奇法寶，成為當(dāng)年“螺旋藻”能醫(yī)治百病神話的又一個(gè)新的笑柄，“盛名之下，其實(shí)難副”，在此謹(jǐn)希望通過(guò)本科普文加深公眾對(duì)水生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域知識(shí)的了解，避免以訛傳訛。
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