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第8章 蓝色海洋的浩劫(2)

有机氯农药和PeB主要通过大气转移、雨雪沉降和江河径流等携带进入海洋环境,其中大气输送是主要途径,因此即使在远离使用地区的雨水中,也有有机氯农药和PcB的踪迹。如南极的冰雪、土壤、湖泊和企鹅体内都检出过残留有机氯农药和PCB。进入海洋环境的有机氯农药,特别容易聚积在海洋表面的微表层内。据苏联国立海洋研究所1976年在北大西洋东北部的观测,DDT及其降解物DDD在微表层盼含量为90纳克/升,而水下的含量为5纳克/升。据美国对大西洋东部的测定,在表层水中PCB的含量比DDT含量高20~30倍。海洋微表层中的DDT受到光化学作用发生降解,其速度受阳光、湿度、温度等环境条件的制约。在热带气侯条件下,降解速率一般较高。沉积于海洋沉积物中的PCB和DDT。在微生物作用下会发生降解作用,但速率相当缓慢。人们认为,PCB的稳定性比DDT高。DDT的降解中间产物DDE比DDT挥发性高,持久性也更长,对环境的危害更大。沉降到沉积物中的DDT和PCB会缓慢地释放入水体,造成水体的持续污染。

DDT和PCB进入生物体内主要是通过生物对它们的吸附和吸收,以及摄食含有DDT的饵料生物或碎屑物质。动物体中DDT的残留量反映了吸收与代谢间的动态平衡。不同种生物对DDT积累和代谢各不相同,牡蛎和蛤仔等软体动物DDT的富集因子可达2000(富集因子是生物体中的浓度除以环境介质中的浓度值),而甲壳类和鱼类富集因子则为10微克/升。

海水中DDT浓度一般低于1微克/升,近岸水体高于大洋水体。近岸海域鱼体中的DDT浓度高于外海同类鱼类,达0.01~10毫克/千克(湿重)。鱼类不同器官中DDT残留量的浓度各不相同,其中以脂肪中的含量最高。摄食鱼类的海鸟DDT残留量最高,摄食淡水及河口区鱼类的鸟类,DDT残留量高于摄食大洋鱼类的鸟类。

PCB对生物的毒害作用与其异构体的氯原子数有关。氯原子越少,毒性越大,在食物链中的蓄积程度越高。PCB对虹鳟的10天致死浓度是38~326微克/升,20天的半致死浓度为6.4~49微克/升。无脊椎动物对于PCB要比鱼类敏感,幼体比成体敏感。PcB对生物的危害作用包括致死、阻碍生长、损害生殖能力和导致鱼类甲状腺功能亢进和对外界环境变化及疾病抵抗力的下降等。PCB会导致哺乳动物性功能紊乱,波罗的海和瓦登海海豹的繁殖失败同其体内高浓度PCB直接相关。

PCB在生物体中的积累与其脂溶性和对酶降解的抗力成正比,而与其水溶性成反比。生物体对PCB韵主要代谢过程是羟基化,即将PCB转化为水溶状的酚类化合物后排出体外。羟基化速率取决于酶(肝微粒体混合功能氧化酶)的活性。鱼体中这种酶的数量大大低予哺乳动物,并随PcB的氯化作用的提高而降低。

DDT及其代谢产物对海洋生物有明显的影响。比如,干扰海鸟的钙代谢使蛋壳变薄,降低孵化率;0.1ppb浓度的DDT就会抑制某些海洋单细胞藻类的光合作用;0.2ppb浓度的DDT即能杀死某些种类的浮游动物或幼鱼。

无序采矿的危害

2006年12月5日广州召开南海区海域使用海沙开采管理工作会议,会上一个非常重要的议题就是,南海区海域存严重的乱采乱挖海沙现象。

据国家海洋局南海分局提供的材料指出,许多沿海地区没有按照国土资源部《关于加强海沙开采管理的通知》和国家海洋局《海沙开采使用海域论证管理暂行办法》及有关法律法规执行。有的地方在海港附近海域采矿挖沙,结果改变了水动力环境,导致了港口的淤积;有的海湾未能及时管理,致使陆地污染物不合理排放,造成污染增加,损害了海洋的生态环境;有的沿岸各涉海产业争相乱挖乱采、抢用海域,交通、水产部门用海交叉重叠,养殖占用锚地和航道;有的地方甚至将沿海海滩、海域视为集体所有,擅自转让、出租;等等。

有专家介绍,海沙的无序无度开采主要危害是造成海滩后退、海岸侵蚀、海水倒灌,严重危及沿岸地区的耕地和淡水资源、滨海旅游资源和港口资源,降低沿海的抗风能力,破坏海底沉积和生态环境,同时还可能导致海洋生物因生存环境的改变而引起的迁徙和大量死亡。

2008年4月,汕尾捷捷胜镇三个滨海村庄的数千村民在短短几年里,眼睁睁看数十千米海岸线上失去了上百米宽的海滩,一个防御台风、海潮的天然屏障,正在悄然快速地消失。

十多年盗采的“恶果”已触目惊心:沙滩以每年20米的速度消失,近岸千亩防护林毁坏近半,每年百万吨海沙被盗采。盗沙祸及的,还有被海滩退缩“吃”掉的建筑设施和公路、成批死亡的鲍鱼、咸潮淹没的良田、严重破坏的海洋生态地形地貌和水文。

汕尾市捷胜镇海域,许多船舶车辆非法盗采、盗挖海沙,十多年来屡禁不止。抽沙船从下午到翌日上午通宵采沙,每晚往返码头卸沙四五次,这些沙船均为“三无”(无舷号、无标志、无采挖许可证)船只,排水量在千吨左右,平时停泊在汕尾港,盗采的海沙也运至汕尾港卸载,由两三个大型沙场囤积销售。

捷胜是当地一座古镇,2001年,广东省政府批准在此建立了65平方千米的保护区,要求当地政府和群众保持保护区内地形地貌,任何单位和个人不得在保护区内私自开发。该保护区负责人告诉记者,近凡年海沙盗采愈演愈烈,“刚来时,这里还有大片的开阔海滩,现在几乎消失殆尽,海岸沿线也已面目全非”。保护区旁的牛肚、东坑、沙坑,是最滨海的三个村庄,受盗沙之害也最深。村民介绍“海上采,陆上挖,这些年几乎没停过”,陆上盗挖主要在沿海防护林一线地域,海上主要分布在保护区及其周边海域。2007年开始,非法采沙变本加厉,海陆轮番盗采。

在保护区有一座四层办公楼旁,该楼2004年前建成时,距海水也有150米的沙滩,到2008年已不足20米,楼房墙角前年被海浪淘空,保护区请来专家现场勘察后,修了段护楼基的防浪堤。“这不过是权宜之计”,防浪堤曾被海浪冲毁,多次出现重大险情,按目前的退缩速度,一旦该区域遭受到台风袭击,楼及周边建筑将直搬到海潮威胁,如果遭遇台风正面袭击,保护区的工作、生活区有被冲毁的危硷。

盗采造成的大量海沙流失,已使保护区周边约15千米海岸线原有地形地貌受到严重破坏。2005~2Q08年,保护区近岸沙滩以年均约20米的速度退缩,区内沙角尾7千米沿岸沙滩年均退缩约50米,个别地段超过80米,多数地段形成“断壁式”的陡坡。

在保护区海边两三米高的陡坡随处可见,据称这些都是海滩退缩后被海水冲刷塌陷的。保护区曾多次组织向内陆搬迁后移,但仍有许多滩头设施装备、建筑物被海浪冲毁或掩埋。“原来岸边有两条往来道路,也被冲得没影了”。

捷胜镇海边居民以农、渔和养殖业为主,多年来,天然海滩一直是防御海潮、台风来袭的天然屏障。2006年台风“珍珠”登陆时,因屏障消失。海潮冲进沙坑村,淹了数百亩水田,致使颗粒无收。一旦遇到强台风正面登陆,海水倒灌,后果不堪设想。

海洋专家分析,如此盗采海沙资源,破坏了海底沉积层和海底生态系统,使海水中的悬浮物质大量增加,会导致海洋生物大量死亡。海岸线附近的大量盗采,造成沙滩后退,海岸侵蚀,海水倒灌,严重破坏了沿岸地区的耕地、淡水资源和港口资源,降低了堤岸的抗风浪能力,直接威胁到滨海居民的生产和生活。

用这些海沙建筑的楼房使用寿命只有5~10年,有关专家称,海沙内含有氯离子,能与钢筋混凝土中的钢筋起化学反应,严重腐蚀钢筋,导致建筑物结构的破坏,使建筑的使用寿命由大大降低,严重威胁到楼房内居民的安全。

随着海洋经济的快速发展,国内外沙矿市场的需求上升,海沙资源大省福建近年来非法开采海沙活动日益猖獗。无度、无序、无偿的采少活动严重破坏了海洋资源与环境。

国家海洋局第三海洋研究所对福建兴化湾、湄洲湾、平海湾的海沙资源和海沙开采影响的监测和调查结果显示,非法海沙开采活动已经造成该海域海沙资源量严重衰退,海底地貌和水动力严重改变,并造成海岸坍塌、退缩、下陷及原生海洋生物物种的变化。

由于长期非法开采海沙,泉州湾海域的鱼类涸游路线、水质已受到严重破坏。以前可见的白海豚现在因涸游路线的破坏而难觅踪迹;另外,当地渔民用于养殖牡蛎的石柱也因为海沙的挖取而根基松动导致坍塌,渔民损失惨重。

2005年11月在江苏省连云港市连云区烧香河北闸附近的海岸边,大批的海沙被偷挖盗采。细腻、金黄的海沙遭受掠夺性开采令人触目惊心。

走进连云区烧香河北闸西侧的海岸边,首先映入眼帘的是海沙被猖獗盗采后留下的痕迹。挖采后的一些坑里的海沙已经不翼而飞,只留下一些拆断的芦苇和石块。

过去这一带的海岸边海沙十分丰富,成为当地海岸边的一道风景。但是由于经常有人盗采,致使海沙大量流失,生态环境受到严重破坏。据了解,从海堤向东南的一些地方,也经常曲现盗采海沙现象。如果在海堤附近过度盗采海沙,有可能导致海堤崩塌、下陷、根基不稳等危险迹象,给海堤造成险情。

危机重重的海洋热污染

海洋热污染概述

海洋热污染是水温异常升高的一种污染现象。天然永水温随季节、天气和气温而变化。当水温超过33~35℃时,大多数水生物不能生存。水体急剧升温,常是热污染引起的。水体热污染主要来自工业冷却水。首先是动力工业,其次是冶金、化工、造纸、纺织和机械制造等工业,将热水排入水体,使水温上升,水质恶化。根据美国统计,动力工业冷却水排放量占全国工业的冷却水总排放量的80%以上。一个装机100万千瓦的火电厂,冷却水排放量约为30~50立方米/秒;装机相同的核电站,排水量较火电厂约增加50%。年产30万吨的合成氨厂,每小时约排出22000立方米的冷却水。

水体增温显着地改变了水生物的习性、活动规律和代谢强度,从而影响到水生物的分布和生长繁殖。增温幅度过大和升温过快,对水生物有致命的危险。

水体增温加速了水生态系统的演替或破坏。硅藻在20℃的水中为优势种;水温32℃时,绿藻为优势种;37℃时,只有蓝藻才能生长。鱼类种群也有类似变化。对狭温性鱼类来说,在10一15℃时,冷水性鱼类为优势种群;超过20℃时,温水性鱼类为优势种群;当水温为25~30℃时,热水性鱼类为优势种群。水温超过33~35℃时,绝大多数鱼类不能生存。水生物种群之间的演替,以食物链(网)相联结,升温促使某些生物提前或推迟发育,导致以此为食的其他种生物因得不到充足食料而死亡。食物链中断可能使生态系统组成发生变化,甚至破坏。

水体升温加速了水及底泥中有机物的物生降解和营养元素的循环,藻类因而过度生长繁殖,导致水体富营养化;有机物降解又加速了水中溶解氧消耗。

某些有毒物质的毒性随水温上升而加强。例如,水温升高10℃,氰化物毒性就增强1倍;而生物对毒物的抗性,则随水温的上升而下降。

水体热污染区域可分为强增温带、适度增温带和弱增温带。热污染的有害效应一般局限在强增温带,对其他两带的不利影响较小,有时还产生有利效应。热污染对水体影响程度取决于热排放工业类型、排放量、受纳水体特点、季节和气象条件等。

各国对水热污染及其影响进行了多方面的研究,并制定了冷却水温度的排放标准。美国、俄罗斯等国按不同季节和水域,制定了冷却水温度的排放标准;德国以不同河流的最高允许增温幅度为依据,制定了冷却水温度排放标准;瑞士则以排热口与混合后的增温界限为最高允许值,确定排放标准。中国和其他一些国家尚未制定有关标准。

热污染对鱼类的影响

人类是温血动物,对于外界温度变化有良好的适应能力,而生活在水中的生物大多属于冷血动物,对于水温的改变非常敏感,忍受热污染的能力也非常有限。鱼类不断地洄游,一方面是为了觅食,另一方面也是为了寻求适温的环境。例如每年夏季,小管鱼类常洄游到台湾北部沿海;每年冬季,乌鱼常成群在台湾西岸沿海出现。这些都是鱼类寻求适温环境的行为。也就是因为水中生物对水温变化比较敏感,因此热污染在水中比在陆地上更容易造成生态环境的改变。

热污染提高水温对鱼类的影响说明如下:

(1)加快鱼类的新陈代谢率。

一般而言,水温每增加10℃,鱼的新陈代谢率就加倍,例如,25℃时新陈代谢率为15℃时的2倍,35℃时则增至4倍。水温增加会使水中的溶氧量减少,而鱼类却因新陈代谢加快而需要更多的氧。因此水温增加到某一限度,鱼类便会死亡。每一种鱼的致命温度并不相同,例如北美洲一种褐色鳟鱼的致命水温为26℃,而小龙虾则可以忍受水温升至35℃才死亡。

(2)可能使鱼类停止繁殖。

鱼类都是在一小范围的适温环境产卵,水温增高,鱼类排卵的数目往往就会减少,有时甚至无法排卵。而且,水温增高也会影响卵的正常发育。比如说,一种大西洋的鲑鱼受精卵,在2℃的温度中需经114天的孵化,小鱼才出来;水温提高到7℃,孵化期就缩短为90天,太早孵出的未必是健康的小鱼。鱼的成长也会受到影响,水温再提高,受精卵甚至都无法孵化了。因此,在一个比较封闭的水体中,例如小湖或小溪,水温提高到某一限度,虽然没使成鱼立刻死亡,但可能使某些鱼终将绝迹。

(3)会减短鱼的寿命。

由于水温增高会缩短卵的孵化时间以及加速鱼的新陈代谢率,因此很容易推想鱼的寿命也会减短。例如北美洲一种淡水水蚤在8℃的水温中可活108天,但在28℃的水中只能活29天,鱼的寿命减短了,当然,就长不到它应有的长度与重量。

(4)可能破坏食物链。

所谓食物链就是:大鱼吃小鱼、青蛙;小鱼、青蛙则以蚊虫、小虾等等为食;蚊虫、小虾等则以水草、藻类等为食。上述四类生物死亡后氧化分解产生营养盐分,又可做为水草、藻类等的养料。如果热污染的结果造成其中一类生物的死亡,也可能使得以其为食的生物死亡,依此类推,这个生态系统就可能因此而受到破坏。

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