嘉年華活動結束后,我喜滋滋的扛著《吃的真相》回家。很快,我的收藏淪為父親的案頭新寵,一直揉搓到卷頁翻邊才還我,期間他還身體力行地用云無心介紹的發面方法給我們科普了一頓大餅。
書終于傳閱回我手中,躍入眼簾的第一句話就觸動了我那根環境專業的神經:“營養誠可貴”?——營養專家和“富營養化”學者想的還真不一樣。
垃圾是放錯地方的資源(Rubbish is the resource placed in wrong place)
在演替完善的生態圈中,從來不存在嚴格意義上的“垃圾”,一方的代謝終產物往往成了另一方的食物來源。比如來自人類的廢水,特別是生活污水和農田瀝出的肥水,往往含有碳、氮、磷、硫這些營養元素,對于水生生態系統來說恰是營養豐富的肥料。
“水至清則無魚”。一般來說,河流不會嫌棄人類的垃圾。
污水或污物排放到河流中,會先被河水稀釋。那些能沉淀的顆粒物被收納到底泥中,然后,微生物大軍就開始摩拳擦掌了。污水污物中有不少大塊肥料,但 不加工就無法享用。因此,細菌必須先就著水里溶解的氧氣,利用好氧反應,將這些難嚼的長鏈大分子有機物拆解成小分子,甚至直接分解成無機鹽——大塊的有機 物被切成了小個頭,甚至碎成二氧化碳(CO2),而其中的氮磷硫變成了銨根(NH4+)、硝酸根(NO3-)、磷酸根(PO43-)、硫酸根(SO42-)等無機鹽離子。好了,大家就都方便下嘴了。
分解有功的細菌近水樓臺先得月,挑自己有用的先吃,剩下一些它們無福消受的無機物,就成了各種藻類的營養早餐。藻類,這些“凈壇使者”每天清早浮出 水面,就著陽光大快朵頤,吃飽了就長身體。這樣,人類傾倒污物之日,正是微生物們開飯之時。各類營養元素日益豐富,黃藻、綠藻、藍藻……互相爭搶肥料,茁 壯成長,河水開始呈現淡淡的綠色。
繁盛起來的藻類和細菌為水里的“微型消費者們”提供食物,很快,后者——水蚤、纖毛蟲的隊伍也壯大起來。然后?小魚吃蝦米,大魚吃小魚,這樣一個生 物多樣性豐富的營養金字塔就因為我們的生活污水形成了。其實,如果小河流經的地方都是很清澈的石頭河道,兩邊沒有人跡和其他動物的污染,反倒會缺少這樣營 養元素的補充,供養不起魚類。
(400倍顯微鏡下水里多姿多彩的藻們)
資源放得太多還是垃圾(Resource is still rubbish when they are too abundant.)
人類發現了河水的自凈能力,開始一個勁的往河里傾倒污水,小河也只好默默承受。
河里的細菌們擼起袖管加勁吃,此時,需要大規模調用河水中溶解的氧氣來拆分有機物。還好,河水流動的過程能緩慢而持續的溶解氧氣供細菌使用。而這個過程釋放的營養元素就更多了,水里的藍藻們得了便宜,開始嶄露頭角,河水從淡綠色變得濃郁起來。
人類看出了小河的好脾氣,知道她不懂拒絕,于是變本加厲。小河里的好氧細菌們看到這個情形,一個個準備出手相援,卻發現氧氣不夠了。氧氣在清潔水中 的溶解度大約8mg/L左右,也就是說25升水里溶解的氧氣夠你喘一口氣用的,天熱的時候還更少。溶解氧氣的過程緩慢,理想狀態下,如果一條河的溶氧降到 了4mg/L,它要想回復飽和溶氧水平得花個兩三天時間,這還是在沒有好氧菌在里面添亂的情況下,可實際上,污水里好氧菌大量生長、分解有機物,它們吃的 越起勁,氧氣消失的就越快。氧氣在淺水層還能略有補充,深水層就難以為繼了。
氧氣一旦枯竭,好氧菌就好似被掐住了喉嚨。此時,饑腸轆轆地候在一旁、對有機物們覬覦已久的厭氧細菌終于等到了自己的機會,一哄而上,開始各自憑著自己的本事分解有機物。
和好氧細菌不同,厭氧細菌雖然也能咬碎有機物,但因為不能與氧氣協同作戰,也就不能將碳、氮、硫變成二氧化碳(CO2)、硝酸根(NO3-)和硫酸根(SO42-),而只能馬馬虎虎地應付,草草地將它們與氫撮合在一起——甲烷(CH4)、氨氣(NH3)和硫化氫(H2S),你知道,這幾位的味道實在不怎么樣。小河變味了,而這還不是全部。
且不提得不到氧氣的深層水,只看那勉強為繼的表層。這時,藻類們由于得到大量營養而瘋長,以銅綠微囊藻、水華魚腥藻為首的藍藻們開始狂歡。它們大量 涌上水面,爭搶著曬太陽,藻頭攢動,這就是河水表面那層粘膩的藍綠色水華,有時甚至發出令人不快的魚腥味,不用看,那壞氣味來自魚腥藻。對了,在水生植物 學家從顯微鏡下將這個無處遁形的家伙命名為“魚腥藻”之前,魚兒們為它背了幾千年的黑鍋。
在人類沒有過度排放污水之前,好氧細菌和藻類之間原本形成了一種雙贏關系,好氧菌分解出來的無機鹽供藻類生長,藻光合作用釋放的氧氣給好氧菌分解有 機物用。但現在,局面發生了變化,藻單方面撕毀了條約,嚴嚴實實的把水面蓋了起來,阻止了小河原本從空氣中獲得氧氣的過程,還在天黑以后落井下石——它們 集體展開大規模的呼吸作用,消耗掉了僅余的一點氧氣。
(2007年5月太湖水華爆發時的湖水)
水體嚴重缺氧的時候,好氧微生物只是默默地退出舞臺,而各種魚類驚悚地逃離現場,最后一種邪惡力量正式登場了。
天黑了,水中氧氣本就稀少,加上藍藻生事,喘不上來氣的魚兒紛紛浮上水面,擠不上來或者來不及擠上來的,只能最終漂上水面。即便擠上來,也未必得個善終。忍受魚腥藻的惡臭的同時,它們已然中了銅綠微囊藻的殺手锏——毒性堪比氰化鉀的藻毒素,也沒幾口氣好喘了。
小河不懂得拒絕,人類不懂得克制,其實,每年春夏,這樣尷尬的營養盛宴都在不同的地點不斷上演。這一切背后,是一個鄭重其事的名字:“水體富營養化”。
(有毒的銅綠微囊藻)