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赤潮的形成与对人类的危害

居住在海边的小伙伴,有时可能会看到海水大面积变成红色或者褐色,而与海水变色同时发生的,是海洋中的鱼虾大量死亡,这种现象就是海洋中的一种有害生态现象——赤潮。那么,赤潮是怎么形成的?对人类有什么危害?下面佰佰安全网就来介绍下相关的海洋灾害小知识

什么是赤潮?

赤潮(harmful algal bloom, HAB),又称红潮,国际上也称其为“有害藻类”或“红色幽灵”。是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。

赤潮并不一定都是红色,主要包括淡水系统中的水华,海洋中的一般赤潮,近几年新定义的褐潮(抑食金球藻类),绿潮(浒苔类)等。

赤潮形成的原因有哪些?

浮游生物

所谓海洋浮游生物是缺乏发达的运动器官,没有或仅有微弱的游泳能力而悬浮在水层中常随水流移动的一类海洋生物。其中,能通过自身光合作用使海水中的无机化合物转化成生物新陈代谢所需有机化合物者,我们称之为浮游植物,不具备这种能力,即必须以浮游植物为饵者则称为浮游动物。据初步统计,世界各大洋中能形成赤潮的浮游生物有180余种,其中在中国浮游生物名录上登载的有63种。

能够形成赤潮的浮游生物有一个别名,这就是人们常说的“赤潮生物”。在被称之为赤潮生物的63种浮游生物中,硅藻有24种,甲藻32种,蓝藻3种,金藻l种,隐藻2种,原生动物1种。在中国,已有赤潮资料记载的赤潮生物达25种。其余的38种在中国海域均有分布,只是尚未形成过赤潮而已。因此说,有赤潮生物分布的海域并非一定会发生赤潮,这要看其密度能否达到足以使局部海域水体变色的水平。

人类活动

随着现代化工、农业生产的迅猛发展,沿海地区人口的增多,大量工农业废水和生活污水排入海洋,其中相当一部分未经处理就直接排入海洋,导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。同时,由于沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题;海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入;全球气候的变化也导致了赤潮的频繁发生。海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一。

海水富养

海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件

由于城市工业废水和生活污水大量排入海中,使营养物质在水体中富集,造成海域富营养化。此时,水域中氮、磷等营养盐类;铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加,促进赤潮生物的大量繁殖。

赤潮检测的结果表明,赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染,富营养化。氮磷等营养盐物质大大超标。据研究表明,工业废水中含有某些金属可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的铁螯合剂和小于2 mg/dm3 的锰螯合剂,可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻达到最高增殖率,相反,在没有铁、锰元素的海水中,即使在最适合的温度、盐度、PH和基本的营养条件下也不会增加种群的密度。

其次一些有机物质也会促使赤潮生物急剧增殖。如用无机营养盐培养简裸甲藻,生长不明显,但加入酵母提取液时,则生长显著,加入土壤浸出液和维生素B12时,光亮裸甲藻生长特别好。

海水温度

水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因

海水的温度是赤潮发生的重要环境因子,2030℃是赤潮发生的适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于2℃是赤潮发生的先兆。海水的化学因子如盐度变化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。盐度在2637的范围内均有发生赤潮的可能,但是海水盐度在1521.6时,容易形成温跃层和盐跃层。温、盐跃层的存在为赤潮生物的聚集提供了条件,易诱发赤潮。由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用,使海底层营养盐上升到水上层,造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升,引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛,特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。这些硅藻类又为夜光藻提供了丰富的饵料,促使夜光藻急剧增殖,从而又形成粉红色的夜光藻赤潮。

海水养殖

海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一

自然因素也是引发赤潮的重要原因,赤潮多发除了人为原因外,还与纬度位置、季节、洋流、海域的封闭程度等自然因素有关。

赤潮对人类的危害

就目前所知,赤潮的发生对区域性海洋生态系统、海水养殖业、海洋捕捞业、滨海旅游业以及人类健康均有一定影响。众所周知,海洋是一个生物与生物、生物与环境之间相互依赖、相互制约的复杂系统。在正常情况下,物质和能量的输入(如陆地和大气输入)与输出(如进入大气和陆地)、系统内部的物质与能量循环处于相对稳定的动态平衡状态。海洋生态系统中生物体的物质与能量是沿食物链传递的。能够形成赤潮的浮游植物处于食物链的最低一级,被称为“初级生产者”。当赤潮生物异常增殖时,打破了其与浮游动物(既是初级消费者又是次级生产者)之间的供需平衡,导致赤潮生物快速增殖后迅速死亡。海水中的细菌在分解赤潮生物的尸体过程中要消耗大量的溶解于海水中的氧,同时产生硫化氢、氨等有毒物质,导致海水中的动物因缺氧而窒息、因硫化氢等中毒而死亡。如果引发赤潮的是浮游动物,那么其自身快速繁殖将消耗掉大量溶解氧,造成水体的严重缺氧。某些赤潮生物的代谢产物中含有麻痹性生物毒素,或使鱼、虾、贝等海产动物中毒死亡,或在这些动物体内积累,并沿食物链逐级往上传递。

由于赤潮的发生,使得局部海域浮游生物的种群结构发生变化,进而改变鱼类的饵料构成,造成局部海域短期内无鱼可捕。对于游泳能力较强的大、中型鱼类而言,则有可能游离赤潮发生区域,成为无大型生物区。此外,赤潮所引发的海洋生物大量死亡和尸体分解,导致局部海域水体发臭,水质严重恶化,对滨海旅游和娱乐产生不良影响。如果误食含赤潮生物毒素的海产品,则可造成人体中毒乃至死亡。

由赤潮引发的赤潮毒素统称贝毒,目前确定有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。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。

赤潮的防治对策

1、预报防治。

赤潮预报的方法包括数值预测法、经验统计预测法和遥感检测法。 针对赤潮多发区、海洋污染较严重的海域,要增加监测频率和密度,以便为更好地提出防治对策和措施、研究和预报赤潮的形成机制提供资料, 将赤潮灾害控制在最小限度。

2、生物防治。

根捤生态系统中的食物链关系,通过引入赤潮生物的天敌来防治赤潮。目 前,赤潮的生物防治主要集中在赤潮藻不蛭弧菌、病毒的作用以及以藻 抑藻戒杀藻作用两个方面。

3.物理防治。

a. 机械搅动法

b.撒播粘土法

c.围隔栅法

d.超声波法

4.化学防治。

a.化学药物杀除法(硫酸铜、次氯酸钠、过氧化氢、过碳酸钠等)

b.凝聚剂沉淀法(无机凝聚剂、表面活性剂、高分子凝聚剂)

c.天然矿物絮凝法(粘土、蒙脱石)。

5、公共防治。

要防止赤潮的发生,必须严格控制富营养化污水 的入海量,从源头上减少富含营养物质的排放入海。加强对工业废水排放的处理,使其达标后再排放 入海;加强生活污水和城镇、市政废水的处理,降低 营养物的排放含量,防止生活污水的有机污染。合理开发浅海不滩涂的养殖业,控制海水养殖密 度不养殖总量,限定海水养殖的投饵量,减少养殖废水的污染;严格控制船舶在航运过程中各类污水的排 放,加强对压舱水的监控和研究;开发生态防治工程, 种植水生植物,养殖浮游动物,以除去水体中的营养物,净化水体。

最后,佰佰安全网呼吁社会各方在全面开发海洋的同时,高度重视海洋环境的保护,不要等到遭受报应时再追悔莫及。


责任编辑: 陈淼琪

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