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善用生物鏈工法 養蜆仔兼洗「庫」

中國時報 2008.06.10 
善用生物鏈工法 養蜆仔兼洗「庫」
林倖妃/專題報導

 ▲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。

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