大麦秆控藻研究进展

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1、吴为中等：大麦秆控藻研究进展975大麦秆控藻研究进展吴为中，芮克俭，刘永北京大学环境学院，北京100871摘要：大量实验研究证明：大麦秆是一种很具前景的抑藻物。它能有效控制引起水体富营养化的各种藻类生长，优化水生生物的组成结构。例如水体中放入大麦秆可以增加无脊椎动物以及鱼类的数量，从而达到改善水生生态系统的目的。大麦秆的抑藻机理非常复杂，研究已经排除了营养物质以及大麦秆上遗留杀虫剂对藻的抑制作用。现在除了传统所认为物理和生物机理外，最为认可是化学机理，即大麦秆在有氧降解过程中能产生的诸如酚类、酯类、蒽醌类活性物质，它们能够很好的抑制藻类生长，但

2、是确切的有效化学物质的提取还需要通过GC/MS等方法进一步研究。在小型水体，尤其是鱼类养殖水体中可以直接施用大麦秆以改善水体。总之大麦秆是一种环境友好、生态安全、经济适用的有效控藻物质，应用前景广阔。关键字：大麦秆；抑藻；机理；有效组分中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）06-0972-04吴为中等：大麦秆控藻研究进展975作为水生生态系统中的重要组分，藻类不仅可以生产有机物，同时也为多种微生物的生长提供庇护。但由于近年来人类的强烈干扰，使得水体的形态发生了改变，并且向水体输入了大量的营养物质，从而引起藻类的

3、暴发和水生生态系统的退化[1]，对人体健康、生态和景观等各方面都造成了严重的危害[2-4]，因此迫切需要寻求合适的控藻方法。目前常用的控藻方法主要是源头控制、生物控制和化学控制。源头控制通过对进入水体的营养物质的削减来达到从根本上抑制藻类生长的目的，但在目前实施的难度较大，且无法解决内源污染问题。生物控制通过保护和增加食藻生物的方法来控制藻类的繁殖，已取得相当的成效，如：武汉东湖通过放养鲢鱼和鳙鱼来缓减蓝藻水华[5]，但它需在对水域生态系统进行详细研究的基础之上才能实施，具体的应用比较复杂。通过投加杀藻剂如硫酸铜、丙烯醛、高锰酸钾等的化学方法可

4、暂时缓和藻类的生长，但其副作用大，并可能产生生态危害[6,7]，不易推广。此外，还有人工捕捞法，但它会人为改变水生生态系统的结构，且捕捞上来的藻渣难以处置。1980年代以后，随着对化感作用等相关研究的深入，一种新的利用大麦秆进行抑藻的方法逐步得到应用。通过现场和室内实验，研究人员充分证实了其控藻有效性，并对其机理进行了研究。由于大麦秆具有经济、安全、高效的抑藻特征，被认为是一种极具前景的控藻物质。本文通过对大麦秆抑藻有效性的实验总结，阐释了目前在机理方面的研究进展，并通过总结分析，指出相关研究领域的方展方向。1大麦秆控藻的有效性研究自1980年

5、代起，大量的现场和实验室研究发现，大麦秆在水体中的降解可以有效抑制包括蓝藻、绿藻、硅藻等多种藻类的生长，进而控制富营养化的发展，并有效改善水生生态系统的结构和功能。1.1抑藻与富营养化控制无论是现场试验还是实验室实验都证明，大麦秆对多种藻类都具有显著抑制作用。在现场试验中，一般在向水体投入大麦秆3～6个月后即产生明显的抑藻现象，如：Gibson等在Chesterfield对一个废弃的以团集刚毛藻(Cladophoraglomerata)和水绵(Spirogyrasp.)丝状藻为主的高度富营养化水体的实验发现，大麦秆的投入对水体中藻的抑制率达到了

6、90%[8]。类似的，在苏格兰的一个面积为25000m2、硅藻和蓝藻大量爆发的水域试验发现，经过大麦秆处理以后，水体中的藻量减少一半，富营养化现象得到了有效控制[9]。实验室内对不同种类的藻类进行的实验也同样证实了大麦秆在抑藻上的有效性。Barrett等对小球藻(Chlorellavulgaris)、团集刚毛藻(C.glomerata)、溪生克里藻(Klebsormidiumrivulare)、鞘藻(Oedogoniumsp.)、黄道带饰月牙藻(Selenastrumcapricornutum)、水绵(Spirogyrasp.)和水毛枝藻(St

7、igeocloniumtenue)的大麦秆抑制进行实验研究，并证明了其良好的抑藻效果。此外，Martin&Ridge吴为中等：大麦秆控藻研究进展975对微囊藻、鱼腥藻和颤藻等进行了实验，发现大麦秆浸出液浓度在很低时就会对绝大多数藻类的生长产生显著抑制作用，其中铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)4个品系最为敏感，受到的影响最大[11]。Daniel&Ferrier还首次进行了大麦秆对海藻腰鞭毛虫的研究，结果证明大麦秆不仅对淡水藻类有抑制作用，对海藻同样具有抑制作用，而且其效果相对淡水藻来讲更加稳定持续[12]。另外在澳大利亚

8、、加拿大、南非、瑞典等也都有用大麦秆成功抑制藻类生长的报道[13]。1.2改善水生生态系统大麦秆不仅抑制藻类生长，还能有效改善水生生态系统结构，增加水