一言不合变“碧池”,科学讨论里约“碧池”




里约奥运会从筹备之初就新闻不断,开赛之前奥运村甚至都是一片狼藉,伴随着节俭出场的开幕式后,似乎关于里约奥运会的负面新闻戛然而止。

可是,就在前几天,里约奥运会跳水比赛的泳池中,水的颜色又引发了人们的热议。

从8月9日开始,里约游泳池就不是通常所见的蓝色了。这是怎么回事儿呢?

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游泳池的水为什么是蓝色的?

在找到泳池变绿的原因之前,我们首先要了解一下,为什么泳池的水是蓝色的呢?

一个原因是,与光线折射有关。水本是无色的,游泳池壁和底部多采用浅蓝色材料或涂料,这样看起来,泳池也会愈加显得明亮和干净。

其二,游泳池里的水会添加硫酸铜、次氯酸钠和明矾。其中,硫酸铜的主要目的是灭藻,对游泳池中的藻类进行清除,大概是1000立方米放一公斤,而铜离子在水中呈蓝色。而次氯酸钠和水反应生成有杀菌作用的次氯酸从而进行消毒,明矾主要起到沉淀作用。

里约游泳池怎么一夜变“碧池”?

8月11日组织者声明这个绿色池水出现的原因是水处理设备里一种化学物质用光了,造成了水体的碱度降低。

在颁奖仪式上,摄影记者捕捉到,罗切特新染的灰白色发型,经池水一浸泡,已经微微发绿。8月12日,奥运泳池水质检测已有臭味,因此跳水晨练取消。

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经过深入检测,里约奥组委给出的答复是:奥运运动中心池水变绿是由水中藻类植物大量繁殖所致。

可是,这发臭的池水,运动员头上的青丝,真的只是普通藻类的大量繁殖所致吗?

你别说,还真是,而且这也是我们经常见到的藻类大量繁殖——蓝藻水华暴发的现象

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武汉东湖蓝藻水华

到底什么是蓝藻水华

蓝藻喜高温和碱性水体,特别是在氮相对偏高的水体中大量生成。

水体中的蓝藻正常时呈现平衡状态,可一旦条件适宜,蓝藻就会大量繁殖,集中上浮到水的表面,形成一层绿油油的油膜。

严重时,蓝藻会集成数厘米厚的蓝绿色浮沫并有腥臭味,其生长数量变化是主力军和主要依据,因此,也被人俗称“湖靛”

一般而言,人类的活动会使得水体中营养物质富集,引起藻类以及其他水生生物过量繁殖,水呈绿色或浑浊呈褐色,水质恶化,即发生“水华”。

为什么会形成蓝藻水华?
藻类大量繁殖形成的水华现象是水体富营养化的最常见的结果。

淡水藻类的大部分门类都有形成有水华的种类。但是蓝藻水华发生的范围最广,危害最大,也是大众较关注的一种水华。

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代表性淡水水华藻类

Representative freshwater nuisance algal bloom

(引自谢平.论蓝藻水华的发生机制[M]. 科学出版社, 2007.)

蓝藻水华并不一定是蓝色。

在自然水体中出现的蓝藻水华呈现出各种各样的颜色,但以蓝绿色最为常见,这与水体中优势藻类的种类有关。

蓝藻的生长繁殖及水华的形成受到物理因素(温度、光照、水动力学等)、化学因素(N、P、C、微量元素等)和生物因素(包括与其他藻类的竞争、牧食、微生物作用)等错踪复杂的影响。

蓝藻水华的暴发是蓝藻内在的生理学特征与适宜的环境条件叠加的生态学结果。

物理因素对蓝藻水华形成的影响

为什么在自然水体中,夏季是蓝藻水华的暴发季?又为什么高温容易形成水华呢?

这些都与蓝藻嗜好高温的特性有关。

据科学家推测,早期地球表面十分炎热,这种热源为复杂化合物提供了能量,为原始生命的诞生奠定了基础。蓝藻是最早出现的生物之一,大部分蓝藻的最适温度是25~35℃,这使得大部分蓝藻水华在夏季更具有竞争优势。

此外, 水体中的光照条件会对其中生长的藻类产生重要的影响,水文、气候、气象等条件也可以通过影响湖泊水体的分层、混合以及光照、营养盐的可利用性等,从而直接或间接地影响蓝藻种群的细胞密度、种群组成、垂直分布、生命周期等。

化学因素对蓝藻水华形成的影响
蓝藻水华一般发生在富营养化的水体中,这些水体通常含有过剩的氮、磷。蓝藻同时还需要一系列微量元素用于各种代谢、生长和繁殖过程。

在大多数淡水中,微量元素可满足藻类的生长需求。所以,微量元素成为蓝藻水华的广泛的调节因子似乎不大可能,但他们可能与主要元素(N、P)一起在决定藻类的竞争、活动并在组成中起到增效作用。

生物因素对蓝藻水华形成的影响

蓝藻天敌很少。

与其他藻类相比,形成群体的蓝藻较少被浮游动物所牧食。只有当大型浮游动物在初始密度很高,并能在蓝藻达到影响浮游动物的临界浓度之前抑制蓝藻水华种群的建立,浮游动物才有可能抑制蓝藻水华的发生。

据悉,游泳池的水温一般在20-30℃之间,非常适合藻类的繁殖和生长。奥运会期间运动员在水池中洗下的汗水中含有大量的尿素,增加了水中氮的含量,为藻类的生长提供了适宜的环境。而这,无疑会导致藻类的暴发。

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