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赤潮 编辑
赤潮又称红潮。因海洋中的浮游生物暴发性急剧繁殖造成海水颜色异常的现象。江河、湖泊中出现类似的现象,通常称为水花或水华。赤潮并不都是红色的,不同的浮游生物引起海水不同的颜色,赤潮只是各种颜色潮的总称。过于丰富的营养元素导致藻类生物的大量繁殖,而引起缺氧是产生赤潮的主要原因。铁、锰等微量元素和某些有机化合物是赤潮生物大量繁殖的重要诱因。由于海洋污染日趋严重,赤潮发生的次数也愈益频繁,海湾和沿岸海域更为突出。赤潮是海洋污染的信号,赤潮期河,鱼、虾、蟹、贝类大量死亡,对水产资源破坏很大,严重的还会因形成沉积物而影响海港建设。防止赤潮发生的有效措施是防止营养物质污染,特别要控制氮、磷等营养元素大量进入水体 。
赤潮是一种复杂的生态异常现象,发生的原因也比较复杂。关于赤潮成因尚没有定论,科学家们认为,赤潮是近岸海水受到有机物污染所致。在正常的情况下,海洋中的营养盐含量较低,这就限制了浮游植物的生长(有些鞭毛虫类(或者甲藻类)还是一些鱼虾的食物)。但是,当含有大量营养物质的生活污水、工业废水
有些赤潮生物分泌赤潮毒素,当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内,摄食这些有毒生物,虽不能被毒死,但生物毒素可在体内积累,其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用,就引起人体中毒,严重时可导致死亡。由赤潮引发的赤潮毒素统称贝毒,暂时确定有10余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高80倍,比一般的麻醉剂,如普鲁卡因、可卡因还强10万多倍。常见的赤潮毒素有:麻痹性贝毒、腹泻性贝毒、神经性贝毒、记忆丧失性贝毒、西加鱼毒等,其中麻痹性贝毒是世界范围内分布最广、危害最严重的一类毒素。
贝毒中毒症状为:初期唇舌麻木,发展到四肢麻木,并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等,严重者出现昏迷,呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计,全世界因赤潮毒素的贝类中毒事件约300多起,死亡300多人。
赤潮是在特定环境条件下产生的,相关因素很多,但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有各种含氮有机物的废弃污水排入海水中,促使海水富营养化,这是赤潮藻类能够大量繁殖的重要物质基础。国内外大量研究表明,海洋浮游藻是引发赤潮的主要生物,在全世界4000多种海洋浮游微藻中有260多种能形成赤潮,其中有70多种能产生毒素。他们分泌的毒素有些可直接导致海洋生物大量死亡,有些甚至可以通过食物链传递,造成人类的食物中毒。
至2008年为止,世界上已有30多个国家和地区不同程度地受到过赤潮的危害,日本是受害最严重的国家之一。近十几年来,由于海洋污染日益加剧,中国赤潮灾害也有加重的趋势,由分散的少数海域,发展到成片海域,一些重要的养殖基地受害尤重。对赤潮的发生、危害予以研究和防治,涉及到生物海洋学、化学海洋学、物理海洋学和环境海洋学等多种学科,是一项复杂的系统工程。
开展赤潮有关形成机理和预测、防治应用技术的研究,是标本兼治的良策。赤潮对生物资源的影响已成为联合国有关组织所关注的全球性问题之一,已召开多次国际性赤潮问题研讨会,制订出长期研究计划,重点是赤潮发生机制、赤潮的监测和预报,以及治理赤潮的方法等。
监视监测
在防范赤潮工作方面,有些国家正在建立赤潮防治和监测监视系统,对有迹象出现赤潮的海区,进行连续的跟踪监测,及时掌握引发赤潮环境因素的消长动向,为预报赤潮的发生提供信息;对已发生赤潮的海区则采取必要的防范措施。加强海洋环境保护,切实控制沿海废水废物的入海量,特别要控制氮、磷和其他有机物的排放量,避免海区的富营养化,是防范赤潮发生的一项根本措施,已引起各有关方面的重视。此外,随着沿海养殖业的兴起,避免养殖废水污染海区,很多养殖场已建立小型蓄水站,以淡化水体的营养,在赤潮发生时可以调剂用水,与此同时,改进养殖饵料种类,用半生态系养殖方法逐步替代投饵喂养方式,以期自然增殖有益藻类和浮游生物,改善自然生态环境。
治理方法
从现有条件看,一旦大面积赤潮出现后,还没有特别有效的方法加以制止,对于一些局部小范围防治赤潮的方法,虽实验过多种,但效果还不够理想。主要是利用化学药物(硫酸铜)杀灭赤潮生物,但效果欠佳,费用昂贵,经济效益和环境效益均不太好;有的采用网具捕捞赤潮生物,或采用隔离手段把养殖区保护起来;有的正在实验以虫治虫的办法,繁殖棱足类及二枚贝来捕食赤潮生物等等。这些方法均在实验中,还未取得较大的突破,从发展趋势看,生物控制法,即分离出对赤潮藻类合适的控制生物,以调节海水中的富营养化环境将是较好的选择。日本科学家发现人工养殖的铜藻藻体、江篱藻体等海藻在茂盛期,可以大量吸收海水中的氮和磷,如果在易发生赤潮的富营养化海域,大量养殖这些藻类,并在生长最旺盛时及时采收,能较好的降低海水富营养化的程度。此外利用动力或机械方法搅动底质,促进海底有机污染物分解,恢复底栖生物生存环境,提高海区的自净能力,也是一种比较好又实用的方法。利用粘土矿物对赤潮生物的絮凝作用,和粘土矿物中铝离子对赤潮生物细胞的破坏作用来消除赤潮,也取得了好进展,并有可能成为一项较实用的防治赤潮的途径,因为利用粘土治理赤潮具有很多优点,已证实的优点有:对生物和环境无害,有促进生态系统的物质循环和净化作用;粘土资源丰富,且是底栖生物和鱼贝类幼仔的饵料,操作简便易行,可以大范围使用。
中国的赤潮研究起步较晚,最早有文字记载的是1933年原浙江水产实验场费鸿年报道发生在浙江镇海至台州-石浦-带的夜光藻-骨条藻赤潮,之后近20年时间,由于日本的侵略和国内战争等原因而无人问津。直到新中国成立至今近50年的时间,经过一代人的努力,这门学科-赤潮灾害学才从无到有、从小到大、由浅及深的发展起来,为推动中国赤潮灾害学自身理论建设和赤潮的防治与管理做出了世人瞩目的科研成果,其发展过程大致可分为三个阶段。
初始阶段
(1952-1976),这一阶段主要是从1952年原中央水产所记述发生于黄河口范围约1460km2夜光藻赤潮及危害,后经费鸿年在“学艺杂志”正式发表这一文章为开始的。这一时期缺乏对赤潮的认识和调查监测,资料甚少,只见到周贞英在福建平潭岛附近海域发现的两次“东洋水”-即束毛藻赤潮和陈亚瞿发生在长江口以东外海面积约2000km2的束毛藻赤潮等论文报告,工作零星,基本上停留在赤潮现象的定性描述,尚未进行过赤潮专项调查研究。
起步阶段
(1977-1989),这个阶段是从1977年由于在渤海湾海河口发生规模宏大、持续时间长达50多天的微型原甲藻(Prorocentrummininum)赤潮及其对渔业造成的严重危害以后,才引起中国政府和有关部门高度重视开始的。国家和有关部门相断开始设立赤潮研究专项,组织有关科研教育部门进行专题研究,特别值得一提的是1978年国家环保局设立的重大科研项目--渤黄海污染防治研究项目中的145专题“渤海湾赤潮的发生机制及预测方法研究”并由中国科学院海洋研究所赤潮课题组率先组织实施“渤海湾富营养化和赤潮问题”的调查研究以后,赤潮专项研究才犹如雨后春笋般在黄海、东海和南海相继开展起来。中国著名的浮游生物学家郑重教授发表的“赤潮生物研究--海洋浮游生物学的新动向”一文,对当时中国赤潮研究工作的开展也起到积极的推动作用。
发展阶段
(1990-2000),1990年以来,中国赤潮研究开始跨入了一个新的发展阶段,这个阶段的重要标志是于1990年由全国赤潮研究联合体申请获得国家基金委资助开展的重大项目“中国东南沿海赤潮发生机理研究”开始的大规模、多学科综合研究(1990-1994)和由国家科委资助的“八五”攻关专题“近海富营养评估和赤潮预测技术研究”(1990-1995)、国家攀登计划B专题“有机污染诱发有机赤潮及危害机理研究”(1994-1998)以及国家基金“九五”重大项目“中国沿海典型增养殖区有害赤潮发生动力学及防治机理研究”等(1997-2000),其主要特点是研究领域全方位、研究内容的前沿性、前瞻性,开展了包括:赤藻甲藻的孢囊生理生态及生活史、赤潮微型甲藻识别新技术、赤潮种群生态动力学,赤潮生消过程、成因和机理,开拓赤潮藻种间及藻菌相互作用,赤潮毒素及产毒、致毒机理,赤潮的生物、化学治理方法、赤潮的生态数值模拟及围隔生态系实验应用研究等,获得了一批具有创新性的研究成果。其中大部分工作属于填补国内空白,部分内容属于跟踪国际前沿、与国际的前期工作,少数属于世界开创性工作。
2000年
2000年中国海域共记录到赤潮28起,比1999年增加了13起,累计面积1万多平方公里。其中,东海发现11起,累计面积达7800多平方公里;渤海发现7起,累计面积近2000平方公里,黄海发现4起,累计面积800多平方公里;南海发现6起,但累计面积不到50平方公里。
赤潮发生次数较多的有浙江、辽宁、广东、河北、福建近岸、近海海域。浙江中部近海、辽东湾、渤海湾、杭州湾、珠江口、厦门近岸、黄海北部近岸等是赤潮多发区。引发赤潮的生物以甲藻类为主,其中有夜光藻、锥形斯氏藻和原甲藻。
海区 | 赤潮发生次数 | 赤潮发生次数 | 累计发生面积(平方公里) | 累计发生面积(平方公里) |
2002年 | 2003年 | 2002年 | 2003年 | |
黄海 | 3 | 5 | 310 | 410 |
渤海 | 14 | 12 | 300 | 460 |
东 海 | 51 | 86 | 9000 | 12990 |
南海 | 11 | 16 | 540 | 690 |
合 计 | 79 | 119 | 10150 | 14550 |
2002-2003年各海区赤潮发生情况对比
2003年赤潮发生的主要特点为
时段长、高发期集中、持续时间延长。全年12个月均有赤潮发生,黄、渤海赤潮主要集中在夏季,高发期在7~8月;东海从春末至秋末均有赤潮发生,高发期在5~9月;南海赤潮四季均有发生,但5~9月为高发期。长江口及浙江近岸和近海海域从4月中旬至7月初发生赤潮近40次,且持续时间长,最长一次赤潮过程持续35天。
大面积赤潮增加、区域集中。全海域共发生100平方公里以上的赤潮27次。其中,500平方公里以上的赤潮8次,大面积赤潮仍集中在长江口和浙江沿海,累计面积超过10 000平方公里。东海赤潮发生次数和累计面积分别约占全海域的72%和89%。
有毒有害藻类增加。黄渤海海域赤潮生物多为可对鱼类产生危害的夜光藻(NoCTiluca scintillans)、海洋卡盾藻(Chattonella marina)和赤潮异湾藻(Heterosigma akashiwo);长江口和浙江沿海6月下旬之前赤潮生物种类多为甲藻类的具齿原甲藻(Prorocentrum triestinum),后期主要为硅藻类的中肋骨条藻(Skeletonema coSTATum);福建与广东沿海发生的赤潮相对较为分散,面积也较小,但有害赤潮生物种类较多,如亚历山大藻(Alexandrium sp.)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、倒卵形鳍藻(Dinophysis fortii)、海洋卡盾藻(Chattonella marina)、赤潮异湾藻(Heterosigma akashiwo)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)等。
2006年
2006年,全海域赤潮发生次数较上年增加,累计面积减少。有毒藻类引发赤潮的次数和面积与上年相当。东海为中国赤潮的高发区。大面积赤潮集中在渤海湾、长江口外和浙江中南部海域。赤潮主要影响到沿岸鱼类和贝类养殖。2005~2006年各海区赤潮发生情况对比
海 区 | 赤潮发生次数 | 赤潮发生次数 | 累计发生面积(平方公里) | 累计发生面积(平方公里) |
2005年 | 2006年 | 2005年 | 2006年 | |
渤海 | 9 | 11 | 5 320 | 2 980 |
黄海 | 13 | 2 | 1 780 | 420 |
东海 | 51 | 63 | 19 270 | 15 170 |
南海 | 9 | 17 | 700 | 1 270 |
合计 | 82 | 93 | 27 070 | 19 840 |
全年共发现赤潮93次,较2005年增加约13%;赤潮累计发生面积约19 840平方公里,较2005年减少约27%。其中,在赤潮监控区内发现赤潮46次,累计面积约11 590平方公里,分别约占全海域赤潮累计发生次数和面积的49%和58%。
全海域共发生100平方公里以上的赤潮31次,累计面积18 540平方公里,分别占赤潮发生次数和累计面积的33%和93%;其中,面积超过1 000平方公里的赤潮为7次,较上年减少2次,累计面积减少51%。赤潮高发区集中在东海海域,赤潮发生次数和累计发生面积分别占全海域的68%和76%。
2006年中国海域发生的大面积赤潮
起止 时间 | 地 点 | 面积 (平方公里) |
5月3~8日 | 浙江舟山外至六横岛东南海域 | 1000 |
5月14~17日 | 长江口外海域 | 1000 |
5月20~27日 | 渔山列岛附近海域 | 3000 |
6月12~14日 | 浙江南部海域(洞头岛至北麂列岛) | 2100 |
6月15~21日 | 渔山列岛、象山附近海域 | 1000 |
6月24~27日 | 浙江中部渔山列岛至韭山列岛海域 | 1200 |
10月22~11月5日 | 河北黄骅附近海域 | 1600 |
2006年,中国海域引发赤潮的生物种类主要为具有毒害作用的米氏凯伦藻、棕囊藻和无毒性的中肋骨条藻、具齿原甲藻、夜光藻等,多次赤潮是由两种或两种以上赤潮生物共同形成。有毒赤潮生物引发或协同引发的赤潮41次,累计面积约14 970平方公里,占全年赤潮累计发生次数和面积的44%和75%,与上年基本一致。
渤海赤潮发生次数较2005年增加2次,累计面积减少44%,大面积赤潮减少。赤潮高发期集中在6月,但10月中、下旬在天津和河北黄骅附近海域分别发生了大面积的球形棕囊藻赤潮。1999年至2005年以来,该海区在7月未发现赤潮、在10月发生赤潮均属首次。
黄海2006年仅发生2次赤潮,发生次数与累计面积较上年分别减少85%和76%。其中,发生在江苏海州湾的赤潮为有毒的链状裸甲藻与无毒的短角弯角藻共同引发的双相型赤潮。2000年至2006年以来,黄海区首次在8月份未发生赤潮。
东海赤潮发生次数较上年增加24%,累计面积减少21%。赤潮高发期集中在5~6月,赤潮发生次数和累计面积分别占全海域的49%和73%。其中,超过1 000平方公里的赤潮6次,累计面积近10 000平方公里。大面积赤潮集中在长江口外、舟山、渔山列岛和南麂列岛等海域。主要赤潮生物为具毒害作用的米氏凯伦藻和无毒性的具齿原甲藻、夜光藻和中肋骨条藻等。其中,由米氏凯伦藻形成或协同形成的赤潮分别占东海区赤潮累计发生次数和面积的38%和74%。2000年至2006年以来,东海区首次在1月、3月和11月发生赤潮。南海赤潮发生次数和累计面积分别较上年增加约42%和45%。其中,广东沿岸赤潮发生次数和面积较上年分别增加46%和65%。2000年至2006年以来,南海区首次在1月份未发生赤潮;主要赤潮生物为具有毒害作用的棕囊藻、多环旋沟藻和无毒的中肋骨条藻等。其中,发生在广东珠海桂山港网箱养殖海域和粤西湛江港网箱养殖区的两次赤潮造成养殖鱼类大量死亡,直接经济损失逾100万元。
2012年
2012年中国深圳南澳海面出现较大面积赤潮
深圳南澳海面现较大面积夜光藻赤潮:靠近岸边的海面已变成赤红色,受污染的海面约有一个足球场大。海面上漂浮着大量垃圾,海水也泛着阵阵恶臭。2012年4月10日,深圳市海洋环境与资源监测中心工作人员到深圳东部海域南澳月亮湾进行水样化验,认定这里出现的较大面积红褐色物质是由一种名叫“夜光藻”的藻类大量繁殖所导致的赤潮。数天前在大梅沙西部也出现小范围赤潮。“赤潮对网箱养殖来说,是个灾难。”据南澳某水产养殖企业的技术人员介绍,夜光藻本身不含毒素,但一旦它大量繁殖形成赤潮时,易粘附在鱼鳃上阻碍鱼类呼吸,导致鱼类缺氧窒息死亡。鱼类死亡后,分解产生的尸碱和硫化氢会使海水变质,危害水体生态环境,给海洋生物带来危害。在出现该类赤潮时,不能采捡不明死因的海洋生物食用,以防食物中毒 。