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藻华。原图链接

藻华（英语：Algal bloom）或称水华（Water bloom），也即“水体优养化”而造成藻类大量繁殖的现象，常发生在淡水中，由于水体中氮磷含量过高导致藻类增生,细菌或浮游生物突然性过度衍殖，通常水的颜色呈现出绿色或蓝色。由于藻类增生过速，阻挡阳光或消耗掉鱼类或植物生命所需的氧气而造成伤害，从而导致鱼类死亡。当此类贫氧水长时间覆盖大面积区域时，它会变得缺氧，通常称为死区。这些死区可能是许多不同因素的结果，从自然现像到故意的人际交往。这些死区不仅限于大湖中发现的大量淡水，而且还容易产生盐水。

概述

藻类增生

藻华是环境问题，当湖泊、池塘或河水中藻类大量繁殖漂浮于水中，使水面呈现”繁华”的景象〈例如：深绿色〉，亦称藻花、水花或水华。由于湖泊、河川中的营养素(氮、磷)过多，刺激藻类大量繁殖而形成藻华。这些过多营养素的来源主要为生活污水（譬如使用含磷的洗衣剂、厨房废水等）、工业废水，以及农田的肥料被雨水冲刷流入河川、湖泊中。过多的营养素使藻类大量繁殖而形成藻华，藻华将导致水质恶化、使水的透明度降低，并产生异色、异臭、异味，影响水的处理和利用，甚至导致水中的鱼类及其他生物无法生存或死亡。

“藻华”是淡水中的一种藻类增生的自然生态，有蓝藻（即蓝细菌）、绿藻、矽藻等。自然形成的水华现象会很快消失，并不会带来环境影响。但是人为的增生是往水体中排放氮盐（主要是铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐）和磷盐（主要是正磷酸盐正和各种形态的磷酸盐），使淡水富营养化。当水中磷化物过高，会有利于蓝绿藻的生长。而当这些营养物超出环境容量和自净能力，会令“藻华”频繁出现，面积逐年扩散，持续时间逐年延长。

“藻华”造成的最大危害是-饮用水源受到威胁，藻类毒素通过食物链影响人类健康。例如蓝藻的次生代谢产物能损害肝脏，有致癌可能性。

定义

藻类一词涵盖了许多类型的水生光合生物，包括宏观-多细胞生物（如海藻）和微观-单细胞生物（如蓝细菌）。藻华通常是指微观的“藻华”单细胞藻而不是宏观藻的快速生长。海带森林是宏观藻类开花的一个例子。“藻华”表征是一种赤潮或蓝藻，在人口迅速增长或积累藻类在淡水或海水系统，并且通常是通过从他们的颜料水变色的认可。

藻华是营养物质的结果，例如肥料径流中的氮或磷进入水生系统并导致藻类过度生长。藻华会影响整个生态系统。后果从高营养水平的良性喂养到更大的有害影响，例如阻止阳光照射到其他生物上，导致水中的氧气水平耗竭，并且视生物而定，将毒素分泌到水中。营养素供应过剩导致藻类生长和氧气消耗的过程称为富营养化。可能伤害动物或生态的水华被称为“有害藻华（HAB），并可能导致鱼类死亡，城市切断居民用水或各州不得不关闭渔业。

国际常用环境词汇定义

环保署环境资讯标准委员会-国际常用环境词汇定义如下：

藻类与其他水生植物因污染所造成之快速过量的生长。这种现象发生于水中有过多的营养盐，在气温升高时情况更会加剧。虽然藻类生长很快，但因水中的营养盐被用尽，它们也很快的死亡。当死亡的藻类被分解时，会上升至水面而形成一层绿色的黏质物。这种藻华现象会因农业区土地中高浓度氮和磷渗入水体，而更加严重。

形成原因

形成藻华的原因包括：化肥或人类废物产生的化学废物，主要是养分-磷和硝酸盐，气候变化及其产生的全球变暖，发电厂和工厂的热污染，以及内陆水道和湖泊的水位低，这会减少水流量并提高水温。

有害藻华

有害藻华（HAB）含有生物（通常是藻类，因此得名），可在自然水域严重降低氧含量，造成海洋或淡水生物。一些HAB与藻类产生的毒素有关。花朵可能持续几天到几个月。水华死亡后，分解死藻的微生物会消耗更多的氧气（产生“死区”），这会导致鱼类死亡。当这些贫氧区域长时间覆盖大面积区域时，鱼类和植物都无法生存。

富营养化诱导HAB ：水中营养物质过多。两种最常见的营养素是固定氮（硝酸盐，氨，尿素）和磷酸盐。这些养分是由农业，其他行业，城市/郊区的过量肥料使用以及相关的城市径流排放的。高水温和低循环是促成因素。HAB会对动物，环境和经济造成重大伤害。它们在全球范围内的规模和频率在不断增加，许多专家将其归因于全球气候变化。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）预测太平洋将出现更多有害花朵。

优养源

藻华是特定海藻需要引入当地水生系统的养分的结果。这种限制生长的营养素通常是氮或磷，但也可以是铁，维生素或氨基酸。有几种机制可以在水中添加这些营养素。在开阔的海洋中和沿海岸线，风和地形海床特征都可能使上升流将养分吸收到海洋的光层或阳光照射区。在沿海地区和淡水系统中，农业，城市和污水径流会导致藻华。在美国伊利湖和墨西哥湾有两个人为藻类大量繁殖的例子。

中国大陆的太湖、滇池、巢湖、洪泽湖，美国俄勒冈州南部克拉马斯县的上克拉马斯湖都有藻华现象，这可能与含磷的清洁剂不断被排放到水体有关。

表征现象

“藻华”定义取决于科学领域，范围从无害藻类的“小花”到大型有害藻华。

由于“藻类”是一个广义术语，包括大小，生长速度和养分需求差异很大的生物，因此对于定义为“开花”的阈值水平没有官方认可。由于尚无科学共识，因此可以通过多种方式对水华进行表征和量化：新藻类生物量的测量，光合色素的浓度，水华负面影响的定量或与其他微生物群落相比的海藻相对浓度。例如，当叶绿素的浓度超过5ug /L时，当被认为正在开花的物种的浓度超过1000个细胞/ mL时，并且藻类的浓度仅偏离其正常生长。

颜色呈现

大型藻华会降低水的透明度使水变色。藻类细胞中的光合作用色素，如叶绿素和光防护色素，决定了藻华的颜色。取决于生物体，其色素以及在水柱中的深度，藻华可能是绿色，红色，棕色，金色和紫色。淡水系统中的鲜绿色花朵通常是蓝藻（俗称“蓝绿藻”）如微囊藻的结果。花朵也可能由大型藻类组成（非浮游植物）的物种。这些藻华可以通过大片藻类叶片识别出来，这些藻类可能冲刷到海岸线上。

蓝细菌

藻类在淡水湖泊和河流中，或河口流入海洋的河口，是由蓝细菌引起的，这些细菌最初被称为“蓝藻”。 一些蓝藻能产生有害的毒素，例如微囊，肝毒素靶向哺乳动物的肝脏。在足够高的浓度下，水处理厂可能无法去除毒素，并会建议居民避免饮用自来水，就像2014年8月在俄亥俄州托莱多发生的那样。

它们还会通过阻挡阳光或消耗掉鱼类或植物生命所需的氧气而造成伤害，从而导致鱼类死亡。当此类贫氧水长时间覆盖大面积区域时，它会变得缺氧，通常称为死区。这些死区可能是许多不同因素的结果，从自然现像到故意的人际交往。这些死区不仅限于大湖中发现的大量淡水，而且还容易产生盐水。

生态损害

一旦水中存在养分，藻类便开始以比平常更快的速度生长。这种快速增长通过为其他生物提供食物和营养素而使整个生态系统受益。特别值得注意的是罕见的有害藻华（HABs），这是涉及有毒或其他有害浮游植物的藻华事件。有许多物种会导致有害的藻华。例如，长鼻裸藻可能引起有害的赤潮，虎鞭草纲多角形可能导致氧气耗竭并导致大量鱼类死亡，蓝藻铜绿微囊藻可能产生有毒毒素，矽藻Chaetoceros convolutus会伤害鱼类生存。

水质净化

污水处理

预防藻华形成可采取污水处理，去除氮、磷；清除水底沉积物，以减少水中营养素的来源；投加杀藻剂，抑制藻类的繁殖；但最根本的方法是减少污染来源，例如：使用污染度低的洗衣剂、排放至河川、湖泊的废水应做污水处理等。

微型反应器

台湾新竹市中华大学工设系环境生物科技与绿能产业实验室的学生黄𬀩伦和蔡辉煌，研发了Green Fairy，一个装有微生物的微型反应器，能够直接迅速地摄取水中的氮与磷，以防止藻类过度增生造成优养化，能有效化解池塘优养化的问题。

简单的概念下却蕴藏著多项创新与发明；黄𬀩伦和蔡辉煌说，是利用生物可分解的聚乙烯醇，形成保护环境中益生藻的空心囊袋，让整个Green Fairy变成水中吸尘器，快速将氮磷取走，这样会让产生藻毒及优养化的丝状藻没有食物可赖以存活。其在养猪场已证实有效的生物技术，经微型化放置于大自然中，不需要额外前培养，又可省下控制线路、输出入管线及操作电力，非常节能与环保。

取走水中氮磷

Green Fairy可让含藻颗粒集中且悬浮于水面上摄取阳光，以展现高效的分解能力，又能避免被鱼群直接吃掉。且聚乳酸制作的Green Fairy使用的塑胶材料都是食品级生物可分解材质，分解后的含藻颗粒若没有回收也能作饲料，喂食水中生物。

聚乳酸制作的Green Fairy符合永续的精神，非常适用于河道流速减缓，优养化严重的开放区域、或封闭水域。每年在优养化发生的季节之前投入就会有效，长期植入成效更佳。中华大学也表示，全世界知名家电公司戴森公司，肯定学生这项创新发明，未来将持续将产品商品化，且降低价格，解决世界各地池塘容易优养化的问题。

影片

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