第二章 文獻回顧
2.4 藻類滋生對水體影響
2.4.1 環境中藻類所扮演之角色
淡水中藻類於河流、濕地、河灣、淺湖中扮演主要初級生產者角 色、藉由化學轉化將營養物質沉積保留，其藻類提供水體生物有機物 質主要來源。濕地中藻類常扮演重要化學反應之調節，如在低濃度氮 環境下，氮循環反應中藉由藍綠藻，將N
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轉化成 NH3
及胺基酸，水 體若為中或高濃度氮環境下，藻類白天攝取硝酸鹽，其水體營養鹽濃 度趨勢受藻類影響，濕地中無機磷濃度主要藉由藻類或大型植物攝取 去除，水體營養鹽受藻類攝取後一段時間將沉澱至水底，濕地中藻類 和挺水植物可將沉積於底層之營養物質取至水體上層，使懸浮性藻類 及挺水植物可再度利用營養鹽生長，而藻類或植體死亡後營養鹽沉澱 至底部達一循環作用(Sigee, 2005)。影響藻類生長及分佈之因素包括 陽光、溫度、鹽度及污染物，藻類繁殖最佳水溫約18-30℃之間。常 發生優養化之湖泊及水庫水體，一般而言當葉綠素a 濃度超過 10 μg/L，總磷濃度達 20 μg/L，或透明度低於 2m，及每公升湖水中藻細 胞數目大於50 萬個以上，視為優養嚴重水體(Kasprzak et al., 2008)。藻類生長控制因素大抵包括所需碳源、水分、無機金屬、氮、磷營養 鹽等物質，一般水體中碳源、水分、無機金屬對於藻類生長皆充足，
其氮及磷濃度常為優養主要限制因子，當水體優養後大量藻類會直接 影響水質色澤及臭味等負面效應，而優養化嚴重水體會使pH 值提升
至10-11 間，人工濕地處理氮及磷營養物質且挺水性植物遮蔽效應皆 可有效降低藻類滋生情況。
葉綠素a 數據常用來估計水體總藻類含量，藻類攝取水體營養 鹽，藻類死亡後釋出有機氮，在氮營養鹽去除部份，除微生物硝化脫 硝轉化外，一部份藉由藻類吸收去除，濕地中葉綠素 a 濃度往往隨著 時間而變化，藻類生長時吸收營養鹽，而藻類死亡後則釋出營養鹽，
受到入流水不斷提供營養來源，導致濕地系統營養鹽沉積，故藻類生 長為自然水體消長必然趨勢。Fleming-Singer and Horne, (2006)研究顯 示，沼澤、濕地及淺塘等開放式水域，其藻類滋生問題嚴重，嚴重之 夏季葉綠素a 出流濃度較入流濃度高(七月份入流濃度 50 μg/L；出流 濃度達200 μg/L)，研究藻類滋生期間內，將入流水硝酸鹽濃度提高 後，發現葉綠素a 濃度上升，顯示硝酸鹽濃度與藻類生長具關連性，
由於藻類生長條件良好，藻類死亡數量減少，系統減少藻類死亡釋出 有機氮，另，長期觀察大型植物蘆葦生長情況，植物生長情形良好，
發現亦有助於有機氮濃度削減，其藻類與大型植物，於夏季日照較強 烈季節時，植物生長情形較佳，因此硝酸鹽濃度去除率較佳。
2.4.2 水體營養鹽污染使藻類滋生
氮磷一般為水體造成優養化之主要營養，淡水水體主要控制藻類 生長以磷為主，系統中磷經由外界輸入，如含氮磷營養鹽河水流入，
使系統磷營養鹽總量上升，當系統營養鹽增加時，為藻類喜好生長之 環境，因此容易造成優養之現象。藻類為生產者，控制生態系統之平 衡，包括食物鏈，系統內新陳代謝，Gaiser, (2008)十年間位於美國佛 羅里達州境內之人工濕地，研究顯示，藻類滋生一旦嚴重形成，改變 水體水質速度相當快，且進而影響水質處理效率。影響藻類形成因子 包括可利用之基質及營養鹽，在營養鹽中屬磷為主要控制藻類生長因 子。人工濕地處理污水效率問題常受藻類滋生影響，藻類滋生通常會 改變水質情形，如於白天藻類行光合作用提升水體溶氧，夜晚時藻類 則行呼吸作用使溶氧濃度下降，另，藻類在生長時吸收水體中營養鹽 如磷、氨氮及硝酸鹽，藻類腐爛死亡後，沉澱至底層過程中會增加水 質有機物濃度以及放流水質懸浮固體濃度上升(Dierberg and DeBusk, 2008)，故水質受污染程度可藉由藻類於環境系統內生長情形進而評 估，一般系統有機質濃度及營養鹽濃度皆與藻類生長情形有關(Giser, 2008)。南半球國家近年來由於發展快速，沿岸人口密集造成污染負 荷量增大，使得水源短缺，為處理水源短缺問題，最佳經營管理即為 控制水庫水質，然而，若水源中帶有營養物質及鹽度，加上藻類喜愛 生長於高溫水體中，導致當地水庫產生有害藻類情形，影響魚貝類或 其他水生動物健康問題(Lewitus et al., 2008)。