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更清澈還是更骯髒？

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

湖泊或水庫的水體由於藻類生長所需的營養濃度逐漸增加，造成藻類大量繁殖以及種種不良後果，叫做優養化。過去一甲子，人類排放的化學物質流入水體的量越來越大，引起環保人士的注意，各種防止水體優養化的宣導以及法律紛紛出籠。大家最耳熟能詳的例子，大概就是標榜「無磷」的洗衣粉了。因為傳統洗衣粉含有磷酸鹽，隨著洗衣汙水流入水體的磷酸鹽數量大增。而在自然界，藻類不可能獲得那麼多磷酸鹽。

現在溫帶地區的許多湖泊，水體恢復清澈，再度成為人們嚮往的旅遊勝地，管制磷酸鹽汙染的措施功不可沒。

但是，美國明尼蘇達大學的研究團隊最近卻提醒我們，管制磷酸鹽產生了一個意外後果：活性氮（如硝酸鹽）汙染。因為人類排放的汙染物不止含有磷酸鹽，還有活性氮，而氮循環與磷循環在湖泊中是勾連在一起的。

藻類對氮的需求是磷的10～40倍，可是在自然界中，氮非常豐富，例如大氣中氮占了78％以上，因此藻類繁殖的限制因素是磷而不是氮。磷酸鹽汙染物進入湖泊水體，刺激藻類旺盛生長。那些藻類消耗了水中氧氣，體內累積了大量磷與氮，死亡後沉入湖底，不會停留在水體上層—也就不容易汙染當地水系，甚至海岸水域。此外，湖底微生物還會以脫氮作用把藻類的活性氮轉化為惰性氮，散布在大氣中。換言之，磷酸鹽汙染能有效化解湖泊遭受的硝酸鹽汙染。

管制磷酸鹽汙染，湖水的確變清澈了，湖泊卻成為活性氮汙染物的淵藪。誰想得到呢？其實我們規劃的空氣、水體管制辦法，往往只針對單一汙染物，很少考慮不同汙染物之間的相互作用。立意良善的管制手段造成意外的負面後果，並不是新鮮事。太陽底下何曾有過新鮮事？

參考資料

Bernhardt, E. S.（2013）Cleaner lakes are dirtier lakes. Science, 342(6155), 205-206.

資料來源

《科學發展》2013年11月，491期，78 ~ 82頁

優養化(17) 磷酸鹽(2) 水汙染(4) 藻類(18) 科發月刊(5210)

更清澈還是更骯髒？

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