我们已经了解了海啸的威力,台风的暴虐,海冰的杀机,海雾的神秘,这些海上灾难无时无刻不威胁着人类的生命安全。但是,有些海洋灾害虽不会直接地威胁到人类的生命安全,如赤潮、海平面上升、海蚀等。但是它们却对人类的生存环境形成了巨大的破坏力,间接地威胁着人类的生存,甚至比台风、海啸还要严重几分,所以我们必须加以重视。
赤潮是一种有害的生态现象。
它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。
其实,赤潮是一个历史沿用名,它并不表示一定都是红色。因此,它是许多赤潮的统称。由于赤潮发生的原因、种类和数量有所不同,所以水体会呈现不同的颜色,如红色、砖红色、绿色、黄色、棕色等。这里需要指出的是,某些赤潮生物引起赤潮有时并不引起海水颜色的变化。
一般来说,赤潮可分为有毒赤潮与无毒赤潮两类。有毒赤潮是指赤潮生物体内含有某种毒素或能分泌出毒素的生物为主形成的赤潮。
一旦有毒赤潮形成,可对赤潮区的生态系统、海洋渔业、海洋环境以及人体健康造成很大的危害。无毒赤潮是指赤潮生物体内不含毒素,又不分泌毒素的生物为主形成的赤潮。无毒赤潮对海洋生态、海洋环境、海洋渔业也会有危害,但不会产生毒害作用。
世界各地产于赤潮的早期记载人类对赤潮早就有相关记载,如《旧约·出埃及记》中关于赤潮的描述:“河里的水,都变作血,河也腥臭了,埃及人就不能喝这里的水了。”在日本,早在腾原时代和镰仓时代就有赤潮方面的记载。1831~1836年,达尔文在《贝格尔航海记录》中记载了在巴西和智利近海面发生的束毛藻属引发的赤潮事件。据载,中国早在2000多年前就发现赤潮现象,一些古书文献或文艺作品里已有一些有关赤潮方面的记载。如清代的蒲松龄在《聊斋志异》中就形象地记载了与赤潮有关的发光现象。
如果从赤潮发生的地理特征方面来说,可分为外海型赤潮和近岸、河口、内湾型赤潮。外海型赤潮是指在外海或洋区出现的赤潮。近岸、河口、内湾型赤潮分别是指发生在近岸区、河口区或内湾区等水域的赤潮。在我国的赤潮以近岸、河口、内湾型赤潮为主,如辽东湾、大连湾、胶州湾、杭州湾、深圳湾及黄河口、长江口、珠江口、厦门港等海域发生的赤潮。
发生赤潮的原因多种多样,但归结起来,主要包括以下几个方面:
1.海水富营养。
赤潮发生的物质基础和首要条件是海水富营养化。随着城市化进程的加快,大量的工业废水和生活污水排放到海洋中,使得水中有大量的营养物质富集,最终导致了海域富营养化。当这种情况发生的时候,水域中的营养盐类,微量元素119以及有机化合物的含量都会大大增加,为赤潮生物的大量繁殖提供了条件。通过对赤潮进行检测,我们可以得知:赤潮发生海域的水体都受到了严重污染,富营养化。各种营养盐物质都大大超标。通过研究发现,工业废水中含有的某些金属可以对赤潮生物的增殖产生刺激作用。另外,赤潮生物急剧增殖还得益于一些有机物质。
2.水文气象和海水理化因子的变化当然,赤潮的发生于水文气象和海水理化因子的变化也有着非常密切的关系。赤潮发生的重要环境因子就是海水的温度。通过研究发现,赤潮发生的最为适合的温度范围是20℃~30℃。在科学家看来,如果在短时间内水温有了很大提高,这预示着赤潮即将发生。而海水的化学因子如盐度变化也对赤潮生物繁殖起了推动作用。一般来说,当水的盐度在26‰~37‰的范围内,赤潮都有发生的可能,然而,如果海水盐度在15‰~21.6‰的时候,温跃层和盐跃层就非常容易形成。
这两个层的存在都为赤潮生物的聚集和繁殖提供了便利条件,使得赤潮发生成为可能。另外,由于径流、涌升流、水团或海流的共同作用,海底层营养盐就会上升到水上层,最终导致海水富营养化。一旦出现营养盐类含量急剧上升的情况,硅藻就会大量繁殖。当然,骨条硅藻的密集是赤潮发生的重要条件。由于这些硅藻类为夜光藻提供了丰富的饵料,所以使得夜光藻急剧增殖成为可能。据监测资料表明,赤潮多发地区的特点多为干旱少雨,天气闷热,水温偏高,风力较弱,潮流缓慢等。
3.海水养殖的自身污。
当然,赤潮的发生与海水养殖的自身污染有着密切的关系。随着海水养殖业的不断发展,特别是虾养殖业的不断繁荣,海洋的污染问题也越来越严重。在对虾进行人工养殖的时候,人们习惯投喂大量配合饲料和鲜活饵料。因为受养殖技术条件的限制,人工投放的饵料往往是供过于求,最终使其在池内残由于温度变化引起的赤潮存,使养殖水质遭到严重污染。同时,由于虾池每天需要排换水,而这些污水必然排入海洋中,所以带有大量残饵、粪便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其他形式的含氮化合物,加快了海水的富营养化。而当赤潮生物生活在比较舒适的环境中时,它们也会加快繁殖速度,如果又处于高温环境下,发生赤潮是必然的。
赤潮一般可分为有毒赤潮与无毒赤潮两类。有毒赤潮是指赤潮生物体内含有某种毒素或能分泌出毒素的生物为主形成的赤潮。赤潮一旦形成,可对海洋生态环境、对渔业、对海洋旅游业、对人类健康产生不同程度的危害。
1.对海洋生态环境的危害海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存,相互制约的复杂生态系统。在海洋生态系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定,动态平衡的。
浮游植物异常的爆发性增殖或聚集是引起赤潮的最主要原因,因此,在海洋生态系统的生产环节中生物与环境的关系将发生剧烈的变化。
在赤潮发生初期,由于植物的光合作用,水体中的叶绿素a、溶解氧、化学耗氧量会大幅偏高,同时会大量消耗水体中的二氧化碳,破坏海域水体的二氧化碳的平衡,导致海水酸碱度会发生较大改变,海水的pH值会升高。这种环境因素的变化,改变了适合海洋生物生存的环境条件,致使一些海洋生物无法正常的生长、发育和繁殖,导致一些生物逃避甚至死亡,必然会使生物种群结构破坏,打破原有的生态平衡。
如果形成的赤潮是有毒赤潮,那么,动物在摄食了这些赤潮生物后就会对自身的生命造成严重威胁;有些有毒赤潮藻产生的毒素能够经由海洋食物链传递到较高营养级,导致高营养级海洋生物中毒和死亡,如石房蛤毒素、短裸甲藻毒素、软骨藻酸等都曾造成海洋哺乳类或鸟类中毒事件。
许多赤潮藻是以群体生活的,大量赤潮藻类漂浮在海面上,在赤潮藻种达到一定密度之后,会降低光线透过率,影响海底植物的光合作用,同时也会影响海洋动物的呼吸作用,导致水下生物大量死亡。
有些种类还会向体外分泌黏液状物质,使水体变得黏稠,会堵塞某些动物的鳃瓣,使其呼吸和觅食功能受到损坏,导致窒息死亡。
综上所述,赤潮对海洋生态系统的破坏是非常严重的,尤其是在我国少数封闭性较强的内湾,一旦出现赤潮,一环扣一环的正常生态系统要想得到维持是不可能的,原有结构和功能必将受到破坏,可能赤潮藻出现的是一个从水体的富营养化发展到赤潮,又从赤潮生物的死亡分解将营养盐释放给水体的恶性循环。
2.对渔业的危。
最引人关注的方面是赤潮对渔业的危害,赤潮能使内湾养殖业的养殖对象全军覆没,外海捕捞业也可能因赤潮而导致一无所获。当然,并不是每次赤潮都能带来如此大的危害,但赤潮每年都会造成或多或少的经济损失。
以下为近几年赤潮对我国渔业比较严重的危害事件。
2010~2012年虽然发生过多次赤潮灾害,但是造成的灾害都比较小,所以下面我们主要介绍2009年以前的赤潮灾害。
2009年5月17日,福建省莆田市南日岛周边海域发生了大面积赤潮,持续了8天,面积为10平方千米,赤潮优势种为夜光藻,赤潮区水体呈红色条状分布。因此次赤潮持续时间长、污染范围广,加上适逢天文小潮,海水对流缓慢,造成当地海上养殖经济鱼类以及成品鲍鱼大面积死亡,造成海洋水产养殖损失6000万元。
2009年5月23日,福建省平潭县龙王头海水浴场及流水码头海域发生赤潮,持续时间为2天,面积为20平方千米,赤潮优势种为夜海上渔业光藻,赤潮区水体呈暗红色条状分布,此次赤潮灾害造成海洋水产养殖损失500万元。
2008年6月16~21日,辽宁省丹东市附近海域发生赤潮,最大面积达到500平方千米,赤潮优势种为夜光藻,当地贝类养殖受到影响,直接经济损失200万元。
2007年6月11~13日,福建省平潭东澳一级渔港码头西面海域及平潭龙王头海域发生小面积赤潮,主要带来赤潮的生物为米氏凯伦藻,海水养殖直接经济损失约为500万元。
2007年9月7~21日,广东省汕尾港区及附近海域发生赤潮,最大面积约30平方千米,主要赤潮生物为棕囊藻,直接经济损失100万元。
2006年12月3~23日,广东省汕尾港海域发生赤潮,最大面积约为45平方千米,主要赤潮生物为球形棕囊藻,有零星死鱼现象。
2005年5月30日至6月10日,浙江南麂列岛附近海域赤潮,最大面积约为500平方千米,主要赤潮生物为米氏凯伦藻和具齿原甲藻,网箱养殖鱼类大量死亡,直接经济损失2400万元,此次赤潮造成的经济损失接近南麂镇全年养殖业的总产量。此外,此次赤潮波及洞头、瑞安、苍南海域,所经之处,也出现不同程度的海洋原生鱼类和养殖鱼类的死亡。
2005年5月31日至6月16日,浙江洞头赤潮监控区及附近海域赤潮,最大面积约为300平方千米,主要赤潮生物为米氏凯伦藻和具齿原甲藻,直接经济损失3700万元。
2005年7月4日,山东东营港附近海域赤潮,最大面积约为40平方千米,主要赤潮生物为棕囊藻,直接经济损失100万元。
2005年8月23~25日,山东东营106海区附近发生赤潮,最大面积约为140平方千米,主要赤潮生物为棕囊藻,直接经济损失200万元。
2005年9月23~27日,江苏海州湾海域赤潮,最大面积约为1000平方千米,主要赤潮生物为中肋骨条藻,直接经济损失500万元。
赤潮对渔业的危害主要是通过以下途径产生的:
①赤潮生物的大量繁殖打破了海洋原有的生态平衡,造成海洋浮游植物、浮游动物、底栖生物相互依存关系异常或者破裂,这就大大破坏了主要经济渔业种类的饵料基础,破坏了海洋生物食物链,破坏了鱼、虾、贝类饵料基础,造成渔业产量锐减。形成赤潮的某些浮游植物是海洋次级生产者的良好饲料,但在经济海藻养殖区,往往与海带、紫菜等争夺营养,使经济藻类变色甚至腐烂,自身失去商业价值。
②有些赤潮藻类会分泌或产生黏液,这些黏液吸附在海洋动物鳃上、呼吸道黏膜上都会使动物呼吸苦难,窒息死亡;有些赤潮藻类具有长刺结构,其吸附在鱼类或其他动物鳃上,会使它们的鳃受到机械损伤从而影响呼吸机能,导致海洋生物窒息死亡;有些赤潮藻可以产生溶血性毒素等有害物质,使鳃细胞的呼吸组织破坏,抑制海洋生物的呼吸,同样会导致海洋生物的窒息死亡。
③赤潮藻类暴发性异常增殖还会造成海水pH值升高、黏稠度增大、含氧量下降、水体光照强度下降,赤潮藻类密集在水面,使水中的含氧量下降,影响海洋动物的呼吸,导致水下大量生物死亡。
④在赤潮后期,赤潮生物大量死亡,尸体在分解过程中会带来海紫菜洋环境的变化:在好氧条件下,尸体分解大量消耗水体中的氧气,使水体中的溶解氧急剧下降,造成区域性海洋环境严重缺氧,导致鱼类或其他动物窒息死亡;在厌氧条件下,尸体分解又会产生大量的氨、硫化氢、甲烷等有害化学物质,致使鱼、虾、贝类及海带、紫菜等海洋农作物大量死亡。另外,有些赤潮生物的体内或代谢产物中含有生物毒素,这种生物毒素能直接威胁到鱼、虾、贝等生物的生存。
3.对人类健康的危。
当形成赤潮的生物种是有毒赤潮生物时,其危害不仅局限于渔业方面,还可使海洋生物大量死亡,甚至危害人的生命健康。
由于有些赤潮生物分泌赤潮毒素,如果鱼、贝类处于有毒赤潮区域内,必然会摄食这些有毒生物,虽然不足以被毒死,但是生物毒素在体内不断积累,数量会越来越多,最终超过了食用人体可以接受的水平。如果不慎被人食用,就会引发中毒,如果情况严重的话,还可能导致死亡。据统计,在世界沿海地区因误食含有赤潮毒素的鱼类、贝类而引起人体中毒或死亡事件非常多。
海洋农作物——海。
赤潮毒素是一类由有毒赤潮生物产生的天然有机化合物,其对人体的危害大多是通过人们食用含有这类毒素的贝类海产品而表现出来的,因此,通常将这类毒素称为“贝毒”。
赤潮生物毒素种类繁多,结构复杂,根据人体的中毒症状分为:
麻痹性贝毒、神经性贝毒、腹泻性贝毒、西加鱼毒和记忆缺失性贝毒等。
赤潮的危害性比较大,对其进行预防势在必行。
1.污水入海须控。
海水富营养化是形成赤潮的物质基础。携带大量无机物的工业废水及生活污水排放入海是引起海域富营养化的主要原因。因此,必须按照国家制定的海水标准和海洋环境保护法的要求,对排放入海的工业废水和生活污水进行严格处理,采取有效措施,严格控制工业废水和生活污水向海洋超标排放。
赤潮一旦发生,其后果相当严重。因此,要经常通过报刊、广播、电视、网络等各种新闻媒介,向全社会广泛开展关于赤潮的科普宣传,通过宣传教育,增强抗灾防灾的意识和能力,同时也呼吁社会各方面在全面开发海洋的同时,高度重视海洋环境的保护,提高全民保护海洋的意识。
这样做是有必要的,因为我们只有保护好海洋,才能不断向海洋索取财富。反之,将会带来不可估量的损失。
2.监视预报有必。
在赤潮多发区、近岸水域、海水养殖区和江河入海口水域有必要进行严密监视,及时获取赤潮信息。
只有预先发现,才能提前想出方法,从而解决这一问题。一旦发现赤潮和赤潮征兆,通过监视网络机构可及时通知有关部门,从而有组织有计划地进行跟踪监测,提出治理措工业废水要经过处理后再排放施,千方百计地减少赤潮的危害。
为使赤潮灾害控制在最小范围内,减少损失,必须积极开展赤潮预报服务,使赤潮防范工作真正落实。
3.开发海洋要合。
近年来的数据表明,赤潮多发生于沿岸排污口,海洋环境条件较差、潮流较弱、水体交换能力较弱的海区。而海洋环境状况的恶化,又是由于沿岸工业、海岸工程、盐业、养殖业和海洋油气开发等行业没有统筹安排、布局不合理造成的。
为避免和减少赤潮灾害的发生,应开展海洋功能区规划工作,从全局出发,科学指导海洋的开发和利用。对重点海域要做出开发规划,减少盲目性,做到积极保护,科学管理,全面规划,综合开发。
另外,海水养殖业应积极推广科学养殖技术,加强养殖业的科学管理,控制养殖废水的排放,保持养殖水质处于良好状态。
1992年,联合国政府间气候变化专门委员会的一份报告指出:燃烧化石燃料排放出来的硫对大气有冷却作用,有可能减弱或抵消过去几十年北半球温室作用。同时,全球变暖将导致海水升温,但却增加其蒸发量,有可能使地球极区和格陵兰的降雪量增加,使这些地区的冰盖不但不会变薄,反而加厚。当然,而地球极区和格陵兰的冰雪对海平面的升降有着非常重要的影响。
除此之外,人们对海洋中二氧化碳对大气的影响、海洋底部地壳运动造成洋盆体积的变化等没有什么了解,所以在评估海平面上升方面无法做到准确。
在专家看来,与冰川融化、海平面上升相比,由于过度开采地下水导致的大幅度地面沉降是更为可怕的,因为它会造成一些沿海地区“滑向大海”。因此,要想缓解海平面上升的速度,除了减轻温室效应外,还应当避免过量开采地下水,同时还要想尽一切办法来控制沿海地面沉降。