利用食物鏈的原理，在水庫中放養貝類可以改善水質；利用水生植物吸收營養鹽，也可以慢慢達到淨化水質。若兩者交錯運用，更可事半功倍。
水生植物和藻類同樣都屬於初級生產者，如何能達到降低水庫優養化的成效？關鍵在水生植物行光合作用時，會吸收水中的氮和磷等營養鹽類，不論是浮在水面上的浮水性或沉在水中的沉水性植物都可以達到相同作用。利用岸邊、淺水域、溼地或人工浮島等滋長的水生植物來吸收水中營養鹽，再利用動物攝食植物或是人工移除、捕撈，降低優養化程度。
國內已有部分水域採用這種方式，如翡翠水庫在水庫上游施行人工溼地，在溼地種植水生植物先行過濾水質；花蓮鯉魚潭在汙水流入潭內前，先流經溼地，雖然溼地不大，仍有其成效。日月潭、石門水庫等則運用浮島種植植物，但因相對於日月潭或石門水庫之面積，浮島顯得過小，以致整體效益有限。
中央研究院生物多樣性研究中心研究員吳俊宗說，他領導的實驗團隊在新山水庫也運用人工浮島，種植天使花、仙草和魚腥草等，發現它們都會大量吸收氮、磷，魚腥草對氮的效果較好。有人建議種植具有經濟價值的空心菜，但可能是水中營養不足，空心菜長得並不好；若為了讓它長好而施肥，反而造成汙染，因而並不推薦使用食用植物；比較值得推薦的是藥用或香料植物。
吳俊宗也說，水生植物工法較適合用在離槽水庫施作，如澄清湖和鳳山水庫等，其水源由河川經過引導而蓄存於水庫。這類水庫可以用「庫前庫」的模式，即在水源進入水庫前，先在庫前小水庫（或溼地）沉澱、濾淨並經水生植物吸收營養鹽，這對於削除濁度、有機物、總磷等汙染很有效，如此可以淨化水源水質，以保障水庫水質。
善用生物鏈工法 養蜆仔兼洗「庫」
 |
| ▲新竹寶二水庫因為水質不佳，水庫邊有水質優養化趨勢，長了綠苔。（本報資料照片╱陳權欣） |
水庫受到汙染，有關藻類生長造成優養化現象，令各國都很頭痛，近年紛紛採用生物控制法，以去除水中營養鹽、控制藻類生長。最常用生物防治法是人工溼地和養殖魚、貝類，日本甚至成功的利用蜆仔養殖，不但蜆仔盛產，還能去除水中的氮和磷。
台灣夏季炎熱，造成水庫藻類增生，更易優養化而影響水質。環保署今年也擬在金門水庫運用蜆仔或珍珠貝清除藻類；小小蜆仔既清肝也能清水庫？中央研究院生物多樣研究中心研究員吳俊宗說，這是應用生態系食物鏈的原理，控制水庫水質。
改善水質 興建溼地、養魚貝
各國近年積極採用生物鏈工法，以降低水中營養鹽，達到改善水質目標。最常使用的人工溼地方法是，藉人為操作和控制，利用黏土層與石子、砂礫舖設，過濾、吸附、沉澱、吸收水中營養鹽、重金屬和其他有機汙染物，來淨化水質。國內在各地大量推廣興建人工溼地，西班牙、澳洲、美國、大陸也都在進行。
另一種方式是利用水生植物或是借重魚類，來抑制藍綠藻的生長，亦即以水生植物搶藍綠藻的養分，或以魚、貝類吃掉藍綠藻或營養鹽。德國是最早運用魚類淨化水質的國家，經過縝密調查分析，不但魚類明顯成長，水體中的總磷量也下降。
利用貝類移除水中營養鹽的有韓國、日本和中國大陸，韓國主要是在實驗室中將廢棄牡蠣殼經日照曬乾後磨碎，以高溫和熱裂解方式將殼中的碳酸鈣轉成氧化鈣，灑入具有高濃度磷的水樣中，藉著氧化鈣和磷形成不可溶解的化合物，降低水中磷的含量，結果發現吸收磷達到68%到98%。
日本則是將貝類養殖用在改善水質上，在湖內養殖蜆仔，經過捕撈，不但可創造不少產值，還可以降低氮含量15%；如果是運用珍珠貝改善水質，還可以收成珍珠。
優養化嚴重 縮短水庫壽命
中國江南地區同樣以魚、貝混養方式，改善水質並獲取魚、貝收益，尤其是促進珍珠收成。但因常有人為達到豐收而放置營養鹽，反而不利淨化水質。
國內的水庫和湖泊提供國人自來水水源，但因汙染增多而造成優養化嚴重。「優養化」原本是在自然環境中，水域內的營養鹽─特別是氮和磷，隨著時間慢慢增加的自然現象。近年因人為活動，以致汙染物和營養鹽大量排入水域，加速優養化速度，造成大量藻類增生。
水庫優養化常會導致淤積，縮短水庫的使用壽命和經濟效益。尤其大量藻類死亡後，水中微生物必須消耗大量氧氣以分解這些有機體，使得其他水生物體因缺氧而窒息死亡。當愈來愈多生物死亡乃至於腐敗，水體不但愈形渾濁、發出臭味，水質更迅速惡化。有的藻類甚至會產生毒素，對飲用水水質影響很大。
箱網養殖貝類 減低營養鹽
目前用來控制水庫水質的方法很多，近年較受重視的是生物鏈工法，屬於生物操控的一種。接受環保署委託進行實驗計畫的吳俊宗說，水庫生態系中的生物鏈可分為初級生產者、初級消費者、次級消費者和三級消費者等。其中浮游藻類和水生植物都是初級生產者，浮游動物和貝類等是初級消費者，魚類為次級消費者。
因此吳俊宗和台大團隊選用魚、貝類攝食藻類的生物特性，企圖降低優養化以控制水庫水質。
吳俊宗說，但使用魚類的一個問題是，魚類可能在水庫內快速繁衍，排泄物反而增加汙染。另一方面，人類為了收成魚類，可能帶來更多汙染（如投入餌料），讓水質更難改善，因而在實驗過程中，選用以箱網養殖貝類的方式。
吳俊宗說，當生產者大量增加後，依照食物鏈原理，初級和次級消費者也會隨之增加，若未及時移除消費者，消費者死亡後釋出更多營養鹽，形成惡性循環，所有的營養鹽都留在水庫；以箱網養殖貝類，用意就在當貝類攝食藻類後再移除，大幅削減營養鹽的存在。
珍珠貝清藻類 可形成珍珠
從實驗團隊在新山水庫的實際運作，確認所有的貝類都有清除藻類的功用，若施放珍珠貝，經過長期養殖甚至會形成珍珠；吳俊宗說，從日本過去的經驗，團隊傾向在水庫放養珍珠貝。
原因在於一般貝類因具有食用功能，可能引起附近居民或遊客覬覦，下水撈捕反而汙染水質，若採用珍珠貝，因經濟價值高，定期移除不但達到控制水質效果，還可增加收入。
值得注意的是，此方法較適合水淺的小型水庫，吳俊宗說，水深的大型水庫因為動輒深度達數十到近百公尺，水太深且水質變化大，並不適合放養貝類。
因此環保署決定先在金門之水庫嘗試，或許未來會在市面上看到金門水庫養殖出來的珍珠，或攝食水庫藻類維生，具有「清道夫」功能的蜆仔。
沒有留言:
張貼留言