海洋中什么能吸收有毒化学物质而被称为海水污染检测仪？

微藻,净化海洋环境的明星

你知道吗?在辽阔的蔚蓝海洋中生长着一类人们肉眼看不见的微小生物，但在显微镜下，我们却能清晰地看到它们千奇百怪的形态：有的如小球、有的似心形、有的如圆月、有的似银梭、有的如月牙、有的呈三角形。虽然它们自身的运动能力非常弱，但其特殊的体形能够很好地适应漂浮生活，可随波逐流地漂浮或悬浮在有光的表层海水中。

与陆地上的树木、作物、杂草类似，此类生物具有叶绿素，能够进行光合作用，将二氧化碳和海水中的氮、磷等营养成分合成为自身所需的有机物，同时释放氧气到大气中。它们大多是单细胞生物，故人们称其为单细胞藻类(unicellular algae)；因藻体微小(一般只有千分之几毫米)，人们又称其为微藻(Microalgae)。在分类学上，研究人员常把具有中央体的某些蓝藻类植物(例如螺旋藻等)也归为微藻。

目前，在中国海记录到的海洋微藻约有1800多种。由于不同种类的微藻所含的色素成分(叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等)及比例各不相同，因而呈现出斑斓的色彩：绿藻因叶绿素a、叶绿素b含量丰富而呈草绿色；蓝藻因含较多的叶绿素“藻蓝蛋白呈现蓝绿色；红藻主要含有藻红蛋白而呈现红色或玫瑰红色；硅藻和金藻则因含有较多的叶黄素而呈现出黄色、褐色、金褐色或黄褐色。

小微藻大用途

20世纪50年代以来的研究证明，微藻是海洋中的主要初级生产者，是海洋食物链的基础，驱动着整个海洋生态系统的能量流和物质流，直接和间接地养育着几亿吨的海洋动物，因此在海洋生态系统的物质循环中起着十分重要的作用。海洋微藻一旦受到破坏，将危及其他海洋生物及整个海洋生态系统。

微藻对人类社会的生产、生活也有着十分重要的作用。目前，海洋微藻的开发利用主要集中于以下几个方面，有些用途已达到工业化生产水平，比如：作为人类的营养食品和健康食品；作为可再生生物能源，可通过热解获得生物质燃油，或通过光合作用及其特有的产氢酶系将水分解为氢气和氧气；提取色素、药物及甘油等化学产品；作为水产动物的饵料和禽畜饲料的添加剂。

然而，微藻的用途远不止这些，消除入海污染物、清洁海洋环境便是它们近年来颇受关注的一种新用途。净化海水养殖业废水

在当今集约化海水养殖业中，废水的排放是海水受到污染的一个重要原因。在鱼、虾、贝、蟹等的工厂化养殖和育苗过程中，由于饲料投喂过多，投放的干湿饲料只有约20%被养殖动物食用，过剩的饲料则在养殖水体中扩散累积，引起水体中氮、磷含量升高；同时，养殖动物的代谢作用也会造成水体中氨态氮和有机氮浓度升高。这样的废水一旦排入近岸海域，海水将因无机氮、磷的浓度增加而发生富营养化或产生赤潮，严重威胁到海洋生物的生长。因此，养殖业废水在排放前必须进行有效处理。小小的微藻就能对养殖业废水进行有效净化。

微藻生长期间，各种形式的无机氮和有机氮均可被其所利用，磷则主要以磷酸一氢根和磷酸二氢根的形式被它们吸收。当微藻被引入养殖业废水中时，藻细胞通过光合作用向水中供氧，增加水中的溶解氧，使好氧菌能够不断分解有机质，进而产生二氧化碳，作为藻细胞光合作用的碳源。因此，在净化水质的过程中，人们常将微藻与细菌联合使用，也即我们通常所说的“藻菌共生”。同时，微藻吸收利用氮、磷等营养盐合成复杂的有机质。这就是微藻净化养殖业废水的机理。

微藻光能利用效率高、生长繁殖迅速、产量高等特点，决定了其对营养物质的吸收和累积过程迅速；养殖业废水中的污染物浓度比工业废水和生活污水低得多，所以只要给微藻提供适宜的生长条件(光照、温度、pH值等)，即可迅速改善废水的水质。

中国海洋大学的研究人员将一种绿藻——亚心形扁藻

(Platymonas subcordiformis)引入光一膜组合式生物反应器中，用于去除南美白对虾养殖废水中的氮磷营养盐。通过超滤膜组件良好的分离截留性能，使反应器中保持高密度的微藻细胞(藻密度达到2.51×107个细胞/毫升)。连续运行结果表明，废水中无机氮和无机磷的去除率分别达到83%和95.8%；净化后的水中，无机氮和无机磷浓度均达到《海水水质标准》(GB3097-1997)的二类标准要求，可以循环用于海水养殖，大大减轻了近岸海水的氮、磷污染负荷。

中国科学院大连化学物理研究所发明的专利——“海绵一微藻”集成系统则是首先在工厂化养殖废水中接种微藻，吸收转化海水中无机氮和无机磷为微藻生物量；接种一定时间后，将海绵放到微藻生物量增加的废水池中，滤食微藻。通过微藻和海绵生物的联合作用，污染水体得到净化，过量无机氮、磷营养盐排入海水后引发的富营养化问题也大大减轻。

分解海洋中的有机毒物