藻華

藻華。原圖鏈接

藻華（英語：Algal bloom）或稱水華（Water bloom），也即「水體優養化」而造成藻類大量繁殖的現象，常發生在淡水中，由於水體中氮磷含量過高導致藻類增生,細菌或浮游生物突然性過度衍殖，通常水的顏色呈現出綠色或藍色。由於藻類增生過速，阻擋陽光或消耗掉魚類或植物生命所需的氧氣而造成傷害，從而導致魚類死亡。當此類貧氧水長時間覆蓋大面積區域時，它會變得缺氧，通常稱為死區。這些死區可能是許多不同因素的結果，從自然現像到故意的人際交往。這些死區不僅限於大湖中發現的大量淡水，而且還容易產生鹽水。

目录

概述

藻類增生

藻華是環境問題，當湖泊、池塘或河水中藻類大量繁殖漂浮於水中，使水面呈現”繁華”的景象〈例如：深綠色〉，亦稱藻花、水花或水華。由於湖泊、河川中的營養素(氮、磷)過多，刺激藻類大量繁殖而形成藻華。這些過多營養素的來源主要為生活污水（譬如使用含磷的洗衣劑、廚房廢水等）、工業廢水，以及農田的肥料被雨水沖刷流入河川、湖泊中。過多的營養素使藻類大量繁殖而形成藻華，藻華將導致水質惡化、使水的透明度降低，並產生異色、異臭、異味，影響水的處理和利用，甚至導致水中的魚類及其他生物無法生存或死亡。

「藻華」是淡水中的一種藻類增生的自然生態，有藍藻（即藍細菌）、綠藻、矽藻等。自然形成的水華現象會很快消失，並不會帶來環境影響。但是人為的增生是往水體中排放氮鹽（主要是銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽）和磷鹽（主要是正磷酸鹽正和各種形態的磷酸鹽），使淡水富營養化。當水中磷化物過高，會有利於藍綠藻的生長。而當這些營養物超出環境容量和自淨能力，會令「藻華」頻繁出現，面積逐年擴散，持續時間逐年延長。

「藻華」造成的最大危害是-飲用水源受到威脅，藻類毒素通過食物鏈影響人類健康。例如藍藻的次生代謝產物能損害肝臟，有致癌可能性。

定義

藻類一詞涵蓋了許多類型的水生光合生物，包括宏觀-多細胞生物（如海藻）和微觀-單細胞生物（如藍細菌）。藻華通常是指微觀的「藻華」單細胞藻而不是宏觀藻的快速生長。海帶森林是宏觀藻類開花的一個例子。「藻華」表徵是一種赤潮或藍藻，在人口迅速增長或積累藻類在淡水或海水系統，並且通常是通過從他們的顏料水變色的認可。

藻華是營養物質的結果，例如肥料徑流中的氮或磷進入水生系統並導致藻類過度生長。藻華會影響整個生態系統。後果從高營養水平的良性餵養到更大的有害影響，例如阻止陽光照射到其他生物上，導致水中的氧氣水平耗竭，並且視生物而定，將毒素分泌到水中。營養素供應過剩導致藻類生長和氧氣消耗的過程稱為富營養化。可能傷害動物或生態的水華被稱為“有害藻華（HAB），並可能導致魚類死亡，城市切斷居民用水或各州不得不關閉漁業。

國際常用環境詞彙定義

環保署環境資訊標準委員會-國際常用環境詞彙定義如下：

藻類與其他水生植物因污染所造成之快速過量的生長。這種現象發生於水中有過多的營養鹽，在氣溫升高時情況更會加劇。雖然藻類生長很快，但因水中的營養鹽被用盡，它們也很快的死亡。當死亡的藻類被分解時，會上升至水面而形成一層綠色的黏質物。這種藻華現象會因農業區土地中高濃度氮和磷滲入水體，而更加嚴重。

形成原因

形成藻華的原因包括：化肥或人類廢物產生的化學廢物，主要是養分-磷和硝酸鹽，氣候變化及其產生的全球變暖，發電廠和工廠的熱污染，以及內陸水道和湖泊的水位低，這會減少水流量並提高水溫。

有害藻華

有害藻華（HAB）含有生物（通常是藻類，因此得名），可在自然水域嚴重降低氧含量，造成海洋或淡水生物。一些HAB與藻類產生的毒素有關。花朵可能持續幾天到幾個月。水華死亡後，分解死藻的微生物會消耗更多的氧氣（產生“死區”），這會導致魚類死亡。當這些貧氧區域長時間覆蓋大面積區域時，魚類和植物都無法生存。

富營養化誘導HAB ：水中營養物質過多。兩種最常見的營養素是固定氮（硝酸鹽，氨，尿素）和磷酸鹽。這些養分是由農業，其他行業，城市/郊區的過量肥料使用以及相關的城市徑流排放的。高水溫和低循環是促成因素。HAB會對動物，環境和經濟造成重大傷害。它們在全球範圍內的規模和頻率在不斷增加，許多專家將其歸因於全球氣候變化。美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）預測太平洋將出現更多有害花朵。

優養源

藻華是特定海藻需要引入當地水生系統的養分的結果。這種限制生長的營養素通常是氮或磷，但也可以是鐵，維生素或氨基酸。有幾種機制可以在水中添加這些營養素。在開闊的海洋中和沿海岸線，風和地形海床特徵都可能使上升流將養分吸收到海洋的光層或陽光照射區。在沿海地區和淡水系統中，農業，城市和污水徑流會導致藻華。在美國伊利湖和墨西哥灣有兩個人為藻類大量繁殖的例子。

中國大陸的太湖、滇池、巢湖、洪澤湖，美國俄勒岡州南部克拉馬斯縣的上克拉馬斯湖都有藻華現象，這可能與含磷的清潔劑不斷被排放到水體有關。

表徵現象

“藻華”定義取決於科學領域，範圍從無害藻類的“小花”到大型有害藻華。

由於“藻類”是一個廣義術語，包括大小，生長速度和養分需求差異很大的生物，因此對於定義為“開花”的閾值水平沒有官方認可。由於尚無科學共識，因此可以通過多種方式對水華進行表徵和量化：新藻類生物量的測量，光合色素的濃度，水華負面影響的定量或與其他微生物群落相比的海藻相對濃度。例如，當葉綠素的濃度超過5ug /L時，當被認為正在開花的物種的濃度超過1000個細胞/ mL時，並且藻類的濃度僅偏離其正常生長。

顏色呈現

大型藻華會降低水的透明度使水變色。藻類細胞中的光合作用色素，如葉綠素和光防護色素，決定了藻華的顏色。取決於生物體，其色素以及在水柱中的深度，藻華可能是綠色，紅色，棕色，金色和紫色。淡水系統中的鮮綠色花朵通常是藍藻（俗稱“藍綠藻”）如微囊藻的結果。花朵也可能由大型藻類組成（非浮游植物）的物種。這些藻華可以通過大片藻類葉片識別出來，這些藻類可能沖刷到海岸線上。

藍細菌

藻類在淡水湖泊和河流中，或河口流入海洋的河口，是由藍細菌引起的，這些細菌最初被稱為“藍藻”。 一些藍藻能產生有害的毒素，例如微囊，肝毒素靶向哺乳動物的肝臟。在足夠高的濃度下，水處理廠可能無法去除毒素，並會建議居民避免飲用自來水，就像2014年8月在俄亥俄州托萊多發生的那樣。

它們還會通過阻擋陽光或消耗掉魚類或植物生命所需的氧氣而造成傷害，從而導致魚類死亡。當此類貧氧水長時間覆蓋大面積區域時，它會變得缺氧，通常稱為死區。這些死區可能是許多不同因素的結果，從自然現像到故意的人際交往。這些死區不僅限於大湖中發現的大量淡水，而且還容易產生鹽水。

生態損害

一旦水中存在養分，藻類便開始以比平常更快的速度生長。這種快速增長通過為其他生物提供食物和營養素而使整個生態系統受益。特別值得注意的是罕見的有害藻華（HABs），這是涉及有毒或其他有害浮游植物的藻華事件。有許多物種會導致有害的藻華。例如，長鼻裸藻可能引起有害的赤潮，虎鞭草綱多角形可能導致氧氣耗竭並導致大量魚類死亡，藍藻銅綠微囊藻可能產生有毒毒素，矽藻Chaetoceros convolutus會傷害魚類生存。

水質淨化

汙水處理

預防藻華形成可採取污水處理，去除氮、磷；清除水底沉積物，以減少水中營養素的來源；投加殺藻劑，抑制藻類的繁殖；但最根本的方法是減少污染來源，例如：使用污染度低的洗衣劑、排放至河川、湖泊的廢水應做污水處理等。

微型反應器

台灣新竹市中華大學工設系環境生物科技與綠能產業實驗室的學生黃暐倫和蔡輝煌，研發了Green Fairy，一個裝有微生物的微型反應器，能夠直接迅速地攝取水中的氮與磷，以防止藻類過度增生造成優養化，能有效化解池塘優養化的問題。

簡單的概念下卻蘊藏著多項創新與發明；黃暐倫和蔡輝煌說，是利用生物可分解的聚乙烯醇，形成保護環境中益生藻的空心囊袋，讓整個Green Fairy變成水中吸塵器，快速將氮磷取走，這樣會讓產生藻毒及優養化的絲狀藻沒有食物可賴以存活。其在養豬場已證實有效的生物技術，經微型化放置於大自然中，不需要額外前培養，又可省下控制線路、輸出入管線及操作電力，非常節能與環保。

取走水中氮磷

Green Fairy可讓含藻顆粒集中且懸浮於水面上攝取陽光，以展現高效的分解能力，又能避免被魚群直接吃掉。且聚乳酸製作的Green Fairy使用的塑膠材料都是食品級生物可分解材質，分解後的含藻顆粒若沒有回收也能作飼料，餵食水中生物。

聚乳酸製作的Green Fairy符合永續的精神，非常適用於河道流速減緩，優養化嚴重的開放區域、或封閉水域。每年在優養化發生的季節之前投入就會有效，長期植入成效更佳。中華大學也表示，全世界知名家電公司戴森公司，肯定學生這項創新發明，未來將持續將產品商品化，且降低價格，解決世界各地池塘容易優養化的問題。

影片

10402 3 08藻華的成因

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