赤潮━海洋质量状况的睛雨表

11000班 张广山


我国是赤潮多发的国家之一,大大小小的赤潮给我国沿海经济造成了巨大的损失,1972年?994年我国有记载的赤潮共发生了256次,每年直接经济损失约10亿元[1];赤潮还严重影响人类健康甚至导致人的死亡,自六十年代至今我国已有600多人因误食含有赤潮藻毒素的贝类而中毒,其中29人死亡[2];另外赤潮还能破坏海洋生态平衡,并加剧海水水质恶化。近年来我国赤潮的状况日益恶化,发生频率逐年增高(见下图[3]);发生面积越来越大;持续时间越来越长。因此说我国赤潮的形势是非常严峻的,赤潮现像应该得到普遍关注。

那么赤潮是什么,它又是怎样产生的那里?带着这些问题我开始了对赤潮的探索。

一些肉眼看不见的浮游微藻(或原生动物)在水体中暴发性地过度繁殖,致使海水变成红色的现象叫“赤潮”,也叫“红潮”,是自然灾害中生物灾害的一种。在陆地上的江河湖泊中,有时也会发生赤潮,被称为“湖靛”。根据赤潮藻的有无毒性,可将赤潮分为三类:无毒的赤潮,如由夜光藻(左图)产生的赤潮;有毒的赤潮,如针胞藻类(Raphidophyceae)的异弯藻(Heterosigma akashiwo (Hada) Hada)及海洋卡盾藻(Chattonella marina)产生的赤潮;对人无毒,但对鱼类及无脊稚动物有害的赤潮,例

如米氏裸甲藻赤潮。

赤潮的发生受到一些因素的影响,主要有以下几个方面。

(1)化学因素(包括水体富营养化和营养盐结构),海水的富营养化是赤潮发生的原动力,对赤潮暴发起着决定性的作用。海水中氮磷营养盐是海洋生物生产繁殖所需的物质,正是海洋环境中适量的氮和磷促进了海洋生物的正常生长,维持了海洋生态系统的平衡,但是,水域中营养盐过度增加,就会造成水体富营养化。水体富营养化的程度决定着赤潮发生次数的多少,通过对富营养化和赤潮的研究表明,水体富营养化为赤潮生物的繁殖提供大量丰富的营养盐是赤潮发生的根本原因。另外某些特殊物质起到了诱发作用,例如维生素B1、B12、铁、锰、脱氧核糖核酸等。营养盐结构(包括营养盐浓度和比例)对引发赤潮也起着关键作用,根据对香港、广东大亚湾和华北渤海进行的监测数据表明:一般而言,较低的N/P比和Si/P比,较容易引发由甲藻产生的赤潮,而较高的N/P比和Si/P比则较有利于因硅藻而产生的赤潮。另一方面,水体中氮、磷和硅素浓度也具有决定性影响,关键性的营养盐浓度为TIN>0.2mg/L和TP>0.5mg/L。

(2)生物因素(种间竞争),赤潮生物一旦遇到适宜的环境便会暴发性地过度繁殖而形成高密度的赤潮藻群。高密度的赤潮生物(高达几百万、几千万/毫升海水)可能堵塞鱼、贝类的呼吸器官,造成鱼、贝类的窒息死亡。有些赤潮生物还能分泌毒素,也有的赤潮生物死亡后能分解出有毒物质,从而毒害其它海洋生物。另外赤潮生物的残骸在氧化分解过程中,会大量消耗水体中溶解的氧,从而造成缺氧环境,威胁其它生物生存。最终结果就是赤潮发生的海域生物数量巨大,种类却很单一。

(3)气象水文因素(包括水温、水体稳定性、气温、降水、风等),气象、水文条件是影响赤潮发生的一个重要环境因素。较高的水温是赤潮生物繁殖的适宜温度,有利于赤潮灾害的暴发,厄尔尼诺就是因为水温升高从而促使赤潮暴发的自然现象之一;晴空万里、强烈光照则有利于赤潮生物的光合作用和新陈代谢;空气气流稳定,海面风浪较小,水体流动和交换能力较弱,使得赤潮生物容易集结。这些有利因素将为赤潮的暴发起着重要的促进作用。

赤潮能造成巨大的经济损失,而且严重影响人类健康。因此加强对赤潮的研究和治理是非常重要的,主要应从以下几个方面做工作:(1)推进赤潮灾害的多学科和综合性研究。要想对赤潮进行科学治理,就要对它进行系统研究,逐渐形成一套完整的理论和成熟的技术,为科学治理赤潮提供前提。(2)建立赤潮灾害的监测、预防系统,加强监测力量。监测是治理的前提,是非常重要的环节。我们可以通过卫星、海监飞机、海监船进行全面及时的监测。并对监测结果进行核实,以保证监测结果的准确。(3)加强赤潮的管理和减灾工作。赤潮一旦发生,因其涉及面积非常巨大,治理和减灾工作进行非常困难。但赤潮的发生在短时期内是不可避免的,因此要加强对赤潮的管理和减灾工作以减少经济损失和保护人类的健康。目前主要有以下几种治理方法:化学药物(硫酸铜)杀灭赤潮生物法、网具捕捞赤潮生物法、以虫治虫法(尚处在试验阶段)、粘土絮凝法等。(4)加强对陆源污染物入海的控制。赤潮发生的物质基础就是直接或间接被排入大海的大量污染物,据统计每年从工厂和沿海城市排入大海的污水达100亿吨,其中含有毒物质146万吨,并呈不断增加的趋势,正是因为这大量污染物的浸入,使得我国海水水质逐渐恶化。在营养盐污染方面,我国近岸和近海海域持续受到严重污染,海水中无机氮含量劣于一类海水水质标准的区域面积达16.4万平方公里。其中,二类水质区7.3万平方公里,三类水质区4.2万平方公里,四类水质区2.2万平方公里,劣于四类水质区2.7万平方公里。磷酸盐含量劣于一类海水水质标准的区域面积达17.8万平方公里。其中,二、三类水质区12.9万平方公里,四类水质区3.5万平方公里,劣于四类水质区1.4万平方公里。在渤、黄、东、南四个海区中,渤海营养盐污染面积占本海区总面积的比例最大,约20%的海域遭受磷酸盐污染,约22%的海域遭受无机氮污染[4],这是渤海高频率地发生赤潮的主要原因,因此控制陆源污染物入海,减轻海水富营养化是治理和预防赤潮的关键。(5)加强对水产养殖业的管理。海水富营养化成因除了大量污水入海外,鱼、虾、贝类海水养殖因素不容忽视,以养虾为例,即使管理最好的养虾场,也有30%的饵料未被摄食,残饵溶生的氮、磷等营养物质是虾池及其邻近浅海的主要污染源,另外,鱼、虾、贝类的排泄物中含有大量溶解性营养物,如:氨、尿素等。在某些沿海地区片面追求高产、高效率、增加养殖密度,实行多投饵,多产出的不合理的养殖方式是造成这些海域海水富营养化的主要因素。

赤潮虽然是自然灾害的一种,而且可给人类的正常生活造成了各种危害,但赤潮并不可怕,它只是海水质量的一种反映,是海洋生态系统在不能维持生态系统平衡的情况下暴发的一种自然现象。就像一个人生病后就要有不良反映一样。赤潮就是海洋的“不良反映”,而且这种不良反映是相当必要的,如果没有它经常为人类敲响警钟,人类就会不停地污染海洋,直到海洋生态系统最后崩溃。治病要寻根,那么海洋的病根在哪里那?“病从口入”,海洋也不例外,他的病就来源于大大小小的河流入海口和各种沿海城市的排污口。因此人类对赤潮的治理应从两个方面着手,一方面对近期不可避免的赤潮要做好预防、管理、减灾工作。另一方面要从长远考虑,加强对陆源污染物的排放,同时要宣传和赤潮有关的常识,提高人们的环保意识,发动人们的力量来实现最终减少和消灭赤潮的目标。


参考文献:

1. “中国有害赤潮信息网(www.china-hab.ac.cn)”,“赤潮问答”,“我国赤潮的高发区在哪里”,2001/1/18.

2.“中国有害赤潮信息网(www.china-hab.ac.cn)”,“赤潮话题”,赤潮对人类的健康和生命的威胁.2001/1/18.

3.邹景忠,赤潮灾害,《海洋志》.

4.《中国海洋环境质量公报》,2000/3/30.国家海洋局.


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