伏尔加河出现水污染
2001年，我们几个人（诗人、著名翻译家高莽，原中苏友好协会秘书长、后来的驻俄罗斯大使馆公使衘参赞纽英丽，摄影家、后来担任中国摄影家协会副主席的张桐胜和刘恕、田裕钊）乘坐《普希金号》游艇，从莫斯科出发，沿运河驶入俄罗斯的母亲河伏尔加河南行，用一个星期的时间，到达顿河。伏尔加河全长3692公里，流域面积138万平方千米。说是沿着伏尔加河，实际上是从一个大水库转入另一个大水库，因为伏尔加河早已不是那条昔日的畅通奔腾的江河，而是为了发电，为了修建水电站，用大型的水坝，把伏尔加河拦腰切断。这是在苏联建国后的“伟大水利工程”。人类改造大自然在苏联的创举：一个是“五海通航”，另一个是“水力发电”。我们过去只知道这是“伟大的成就”，但不了解负面的后果。这次乘船的旅行中，有机会亲眼目睹了一个使人震惊的发现，那就是伏尔加河的水污染。12个大型水库2万3千平方公里的水面，当初修建时曾经淹没了26万5千公顷的耕地，73万5千公顷的草场和刈草地，移民搬迁了65万居民。声势之浩大，前所未有！流入伏尔加河水库中的河流共计2600条，整个流域的大小河叉共15万个。这些连接贯通一体的水系，出现水污染，是严峻的生态灾难问题。
在伏尔加河的水面上，漂浮着一片片、一缕缕的蓝藻。我用摄像机拍摄的时候，天空下着小雨，甲板湿滑，当时激动的心情，难以自控，曾经一时把持不住平衡，摔倒在甲板上。我的这些珍贵的录像带，都在张桐胜同志那里（他不幸英年早逝）。伏尔加河的水污染，在今天，已经众所周知，但在当时，对于我们一行的几个人而言，却是难以置信的发现。
20世纪下半叶，在现代文明生活中出现了一些全球性问题，例如：人口爆炸性增长，生态状况恶化，不可再生资源枯竭，食品不足，种族间的冲突，宗教的偏执，恐怖主义。1999年阿兹洛扬茨Э.А出版了《“世界的征服者”在自己胜利的墓地上》，强调指出自然环境的变迁引起的后果。
微型藻类应对非传统安全问题
当今，除军事、政治和外交冲突以外，非传统安全的威胁，构成了对民族、国家及人类整体生存与发展的安危因素。
非传统安全问题主要有：经济安全、生态环境安全、资源安全等，包括粮食和能源供应；水、空气、食品的安全；自然灾害、疫情、蝗灾等导致的社会动荡…等等。
非传统安全在上世纪就有：“民国十八年”西北旱灾和非洲的萨赫勒灾变，造成大量人群死亡的惨剧，是两次世界大战以外，人世间最不能忘却的教训。“民国十八年”西北旱灾和非洲的萨赫勒灾变给人的启示是：重视人为因素的排除，找到应对的措施手段。
《申报》认为：所谓的“天灾”，“ 并不尽由天祸，强半出自人为。”（发生在西北、华北，1928年延续到1930年的特大旱灾，甘肃死亡230万人，陕西300万，宁夏死亡三分之一。“凡树叶、树皮、草根、棉籽之类，俱将食尽。”）比利时籍的一位联合国官员1986年在亚廸斯亚贝巴问我对埃塞俄比亚旱灾的看法，她同意我说的三句话。（既是自然的原因，也有人为的因素；既是天灾，也是人祸；三分天灾，七分人祸。）
非传统安全中全球性问题举例：1，第一性生物产品的消费水平超越自然的再生能力；2，温室气体增多；3，森林面积减少；4，土地荒漠化；5，农耕地退化；6，海洋水位抬升；7，物种的多样性消失；8，水体质量下降；9，有害物质在环境和有机体中积累；10，人群集居地都市环境恶化。
人类应当学会在一种新的文明框架内生活，倡导安全的文明，理智的、有限的需求的文明，人与人之间和谐的文明，以及人类构建一个人与大自然共同体的技术圈。地球生物圈的众多客体中，只有人具备理智。只有人能够意识到大自然反馈的信号，并且克制自身，规范自己的行为，规避灾难、灾害，防患未然。
有人形容今天的地球人拥挤在一辆高速驶向万丈深渊的大巴车上，他们挤来挤去，互相埋怨，却不关心面临的危险。有人热衷于描述灾害，散布悲观主义，认为无力找到切实可行的对策、办法、措施，但是，找出路，是主要之点。面对怎么办的对策，微型藻类在应对这些非传统安全中的地位和作用，值得重视。微型藻类应对水、空气、食品安全中的科学价值，是一个热门话题，其非凡的使命将日益获得实践的认同。
利用微藻整治水污染
生态环境安全是当代的非传统安全中十分重要的内容。微藻在保护生态环境中的作用是多元化、多方面的。利用小球藻整治水污染是一个实证。
古往今来，人类聚集生存一直都是依江傍河。住在水源附近以获得饮用水。在过去的一百年里，工业发展提高了人们转移、控制水的能力，扩大灌溉，满足工农业用水，使用更多水，浪费更多水、污染更多水。 在世界许多地区，人类活动越来越超出生态可持续发展的限度，这不仅会给现代发展造成威胁，还让后代子孙为此付出代价。
由于藻类大量地存在和适中条件下快速繁殖特点，既可以做功，也能够酿祸。在我国沿海地区，随着工农业发展和城市化进程的加快以及大规模养殖业发展，大量陆源有机物、营养盐类的排入造成的海水污染，为赤潮生物的暴发提供了物质基础。据相关研究，仅长江输送入海的活性磷酸盐和溶解态无机氮，平均每年分别为600万吨和31万吨；2006年我国近海未达到清洁海域水质标准的面积约为13530平方公里， 严重和中度污染的海域面积分别比2005年增加了约3060和730平方公里。如果20滴水是1毫升，那么一滴自然水体中健康的水中大概活跃着10个左右的浮游藻类；如取自内陆水华区或是海洋赤潮发生区，里面的浮游藻类可能达到50个，100个。除海水污染外，我国湖泊、水库和江河富营养化的发展趋势非常迅速。 在 1978～1980年间大多数湖泊处于中营养状态，占调查面积的91.8%，贫营养状态湖泊占3.2%，富营养状态湖泊占5.0%。短短10年间，贫营养状态湖泊所占面积比例从3.2%迅速降低到0.53%，中营养状态湖泊向富营养状态过渡，富营养化湖泊所占面积比例从5.0%剧增到55.01%。
富营养化最直接的表现就是蓝藻水华的爆发 。上世纪90年代初，太湖北部紧邻无锡市的梅梁湾因水华大暴发而导致100多家工厂停产。我国的巢湖、滇池、阳澄湖、洪泽湖等也发生过严重的蓝藻水华爆发。大量的湖泊因水质恶化而导致原本并不缺水的地区，也发生水质性缺水。
近几年来，城市湖泊富营养化日趋严重，几乎所有公园和房地产小区及高尔夫球场的观赏湖和浇灌湖都有不同程度的水质污染现象，水藻的大量繁殖已严重影响到人们的生活。
严重的水体污染发生在世界各地。俄罗斯母亲河伏尔加河出现的环境问题和采取的解救措施，是个值得借鉴研究的生动案例。
俄罗斯有25万平方公里的水面，差不多所有的水面都遭受到污染。
沃龙涅什水库不仅产生“水华”，而且日益变臭。随着温度上升蓝绿藻分解，产生有毒害的物质。
河流的水污染
伏尔加河和顿河的伏尔加格勒区段
苏联建国后，按列宁的“苏维埃＋电气化＝共产主义”的公式，在伏尔加河流域大量建设水电站。 开启了一个大兴水利与构筑大坝的时代，这些项目导致河流和里海的萎缩。如今，伏尔加河流域的12个水电站的水库面积超过23000平方公里，约为伏尔加河流域总面积的1.5％。到 上世纪70 年代中期，苏联用水量是 1913 年的 8 倍，其中大部分用来灌溉。伏尔加河流域占8％的国土，却集中了45％的工业和50％的农业。俄罗斯大气污染最严重的100个城市中，65个位于伏尔加河流域。伏尔加河流域内生活着5700万居民，因而形成了巨大的污染源。每年向伏尔加河排放23立方公里污水，向大气排放1千万吨有害物质。这样的长年积累，导致水库的水富营养化，引发水华形成。
2004年伏尔加-顿运河上的别列斯拉夫水库中的水华
叶尔佐夫水湾
2005年伏尔加格勒水库叶尔佐夫水湾的水华
伏尔加顿茨克20万居民缺水
大水库边上的伏尔加顿茨克
我们曾乘游艇沿伏尔加河行船一周，亲眼观察到蓝藻漂浮在水面的情景，曾震惊不已，难以置信。
为防止危机的漫延，俄罗斯制定了国家项目《水-21世纪的俄罗斯》，联邦设立专项《复兴伏尔加》。 伏尔加复兴计划治理水污染，统一俄罗斯党2008年提出“洁净的水源”方案。在众多的治理方案中，通过众多科学家研究、对比、争论，利用小球藻整治的生物手段被采纳，并且广泛在许多水库中实施。
人们在不断探索防治手段时，一种“用藻治藻”，即用小球藻治理蓝藻引起的水华污染办法被广泛认同 , 取代了其他的一些技术方案。当今，整治伏尔加河流域水域的污染，在许多水库都由专门机构向水体投放小球藻 , 取得了积极效果。既省钱省力 , 也高效实惠 ,因为小球藻是游鱼的饵料。
在俄罗斯的母亲河伏尔加大河岸边，出现了神奇的灾难，“没水吃”，这是难以让人置信的事。“用藻治藻”的效果，同样令人神往。
在伏尔加河、顿河、库班河、德聂波尔河上形成的大型水库水体，促使水的流速降低，甚至在海湾出现滞留带，从而自净作用降低。营养丰富的水体中水华蓝绿藻达到500 克/м3。水华现象过后，蓝绿藻死亡施放出气味和有毒物质，使水质变坏，引发鱼类死亡，污损电站和抽水站。采用了物理的、化学的、生物的、细菌的，各种保护水体的措施。化学的办法收效不好。
小球藻接种水体的技术，研究了7年。2005- 2007 年在崔姆连水库用小球藻的试验，在伏尔加格勒水库和其他三个地方应用效果显著，微藻化水体纳入政府制定的规划，有助于措施落实和扩大应用范围。
从别列斯拉夫水库中搜集水生生物和水化学样本的地点（红点）和施放小球藻悬浮液的位置（紫圈）
在伏尔加格勒水库获得好效果以后，用小球藻治理蓝绿藻水华，在2007年也获得学术界认可。小球藻吸取有害藻类有机物的养分。
向水体中施放小球藻悬浮液整治水华
在众多的方案中利用微藻整治被实践证明是最有效的。
用小球藻净化水库案例
小球藻积极地进行光合作用，吸用二氧化碳，为水体充填氧气，并在这些过程中用细胞的全部表面从水中吸收营养物 。当有足够的光照时，小球藻非常活跃地消除病原有机体，小球藻进入水体中并不沉降在水底也不贴附在高等植物上，而是滑翔飘浮在水上层40-100公分，积极进行光合作用。 只要几天的时间，小球藻就成为这个层面内的建群种，为这一水层填充氧气，消除它的二氧化碳和水层内的有机质和无机物。
在这一过程中消灭了所有的病原微生物区系。 在春季里对水体进行微藻接种，蓝绿藻的大规模繁殖不会出现，因为小球藻在此前已经把蓝绿藻发展所必需的生物发生物质吸收应用了。
当水体已经受蓝绿藻的污染，接种我们的小球藻可以溶解蓝绿藻的结块，并把溶解物在光合作用过程中变为蛋白质、脂类等，成为小球藻的组成。没有冬季的俄罗斯南方，小球藻接种应该在蓝绿藻营养期最不活跃的12月，1月，2月进行。漂浮在水体上层，成为建群种，消化二氧化碳，放出氧气，吸收有机和无机物，从而消灭所有的病原微生物。
用小球藻治理蓝藻水污染，依热夫水库投资1200万卢布，2009年倒入水库小球藻10.5吨。
普京关于引入绿藻消除蓝藻水华的回答
2006年7月1日，奥列格 · 尤里耶维契向总统普京提问，“每年夏天，古比雪夫水库都发生蓝藻繁殖，影响人的健康。我觉得类似的状况在所有的水库中都存在。国家采取了什么办法与之斗争？”
总统普京回答：“在你指出的水库中，以及其他的一些水库里，目前已经获得了很好的治理效果。
向水库中引入绿藻的办法，除了能消除蓝藻水华外，还明显地优化了水质，显著降低致病菌的程度，扩大水体中的生物饲料资源。
这个方法不存在生态方面的负面影响，只是优化水的质量，增加水体含氧量，消除致病性细菌。小球藻自身就是很好的水生饲料。
这个方法可以在任何水体中采用，在完成消除水体污染使命后，不破坏水体生物群落的平衡。
这个方法在经济上不能替代，因为实施这个举措，和任何那一种与‘水华’斗争的方法相比，都能够成十倍地减少开支费用，而且还得到附加的、正面的效益。”
在国外的另一些地方，也有许多成功的案例。位于西班牙南部的“All Gas”工厂利用微藻处理污水，将城市生活污水预处理后注入培养池，作微藻培美，取得既处理了城市生活污水，又产生生物能的一箭双雕的效果。
（供稿人： 田裕钊 原中国科学院国家计委自然资源综合考察委员会副主任、中国网生态中国频道总顾问）
