周靖淇
(湖南省長沙市長郡中學,長沙 410002)
有害赤潮的形成機制與防治對策
周靖淇
(湖南省長沙市長郡中學,長沙 410002)
有害赤潮形成的主要原因就是微型浮游藻類,除了浮游海藻之外,還有一些單細胞的浮游生物也是可以形成赤潮的。赤潮并不是只有紅色,根據形成原因可能會有紅色、綠色、灰色、褐色等不同的顏色。近年來,有害赤潮發生率逐年升高,在全球造成的危害也逐漸增多。
有害赤潮;形成機制;防治對策
微型浮游藻類存在于海洋中,這些微小的浮游藻類是海洋系統食物鏈的基礎,它們同植物一樣吸收光能合成有機物。但是,這類微小的浮游藻類在某種條件下會迅速生長,就會增加藻細胞的密度,使海水出現變色,還會加劇海洋生物的死亡,這就是我們常說的赤潮現象。除了浮游生物,還有部分單細胞浮游生物也是可以形成赤潮的。赤潮并不是只有紅色,根據形成原因可能會有紅色、綠色、灰色、褐色等不同的顏色。
近幾十年來,赤潮所帶來的危害越來越受到人們的重視,短期內微藻數量增加,并造成嚴重危害,我們稱之為有害藻華。有害藻華產生的毒素會污染水源,造成水生物、魚類死亡,嚴重的可能會對人類產生威脅。另外一些有害藻華并不產生毒素,但是它增長迅速,如果密度過高,就會導致水體物理和化學性質出現改變,在消退時,又會影響水體溶解氧水平,給其他生物的生長造成影響。
關于有害赤潮的問題,很早就有學者提出,近年來,有害赤潮發生率逐年升高,在全球造成的危害也是逐漸增多。之所以出現這種問題,是由于赤潮藻通過各類途徑擴散開來。此外,人類的活動也會增加海岸水體營養鹽濃度,在氣候變化與養殖業發展的影響下,這種問題日益嚴重。有害赤潮的形成既跟有害赤潮的藻類自身分布與生存有關,也是受環境的影響。
微藻對營養物質的吸收和利用能力決定了它的生長速度。據研究表明,個體較小的微藻具有更大的表面積,獲取營養的能力就越強,就更加容易生長。有些微藻還可以在營養物質比較豐富的時候將營銷物質儲存在藻細胞內,當環境發生改變的時候,藻類可以憑借之前儲存的營養物質繼續生長。有一些微藻,不但可以利用無機營養,還可以利用有機營養,甚至是利用其他更加微小的生物獲取營養,這種微藻增長擴張得更快。隨著社會的發展,人類活動已經影響到了水源,很多水源流入了大量營養,造成水源富營養化。
人類活動產生的營養通過多種途徑進入近海,例如地表徑流、大氣沉降、養殖活動等。近年來,僅僅是海磷的輸入量就提高了3倍,氮的輸入量也增加了很多,這些營養進入海洋,促進了海水內浮藻的生長,導致赤潮的形成。研究表明,有害赤潮發生的次數與海水中營養物質的濃度呈正相關關系,例如日本的瀨戶內海就是一個明顯的例子。
氣候的短期波動和長期變化也會通過對水溫、鹽度、營養物質等環境因子的影響而導致有害赤潮的發生。根據以往記錄的顯示,水溫的升高對于赤潮的發生是有影響的,所以近年來溫室效應的產生對于全球范圍內赤潮的發生具有很大的影響。針對赤潮的防治主要有兩種對策:第一,采取長期的預防對策,減少赤潮發生的頻率及規模。第二,建立和發展赤潮應急治理技術,降低赤潮的危害效應。
通過赤潮的形成機制,可以得知人類活動直接影響著赤潮的形成,要降低有害赤潮的發生率,就一定要正確處理好人類活動與周邊環境之間的關系,遵循可持續發展的原則。對水源營養化進行科學合理地管理,降低化肥的利用率,采取必備的措施提升污水處理能力,控制營養物質的排放,避免近海富營養化問題蔓延。對于赤潮的處理,可以采用化學處理法、物理處理法和生物處理法。其中化學處理法就是在海水中加入一定的化學物質,該處理方式雖然非常具有潛力,但是很容易產生環境效應。物理處理法就是利用過濾等方式將赤潮生物去除,該處理方式雖然不會對環境造成污染,但是效率不高。生物處理法是通過引入可浸染微藻的細菌、病毒等去除赤潮生物,或者養殖濾食性生物來消除赤潮,但是這類方法仍然在研究中。
隨著科學技術的發展和人類社會的進步,全球范圍內有害赤潮頻繁發生,其規模和危害都呈現出上升的趨勢,有害赤潮會產生毒素,改變水體理化特征,從而危害水生物、魚類,甚至對人類活動也會產生很大的影響,給整個海洋的生態系統帶來危害。因此人們必須快速尋找到可靠、實用的方法來降低赤潮的影響。當前主流的防治措施對赤潮確實有一定的影響力,但是我們更應當關注赤潮的形成原因,以及生物和化學手段的治理,只有這樣才能更加有效地降低有害赤潮發生的規模和頻率。
[1] 周名江,朱明遠.“我國近海有害赤潮發生的生態學、海洋學機制及預測防治”研究進展[J].地球科學進展,2006,(07):48-49.
[3] 曹曉星,蘇建強,鄭天凌,等.海洋微生物的多樣性在赤潮調控中的利用[J].海洋科學,2007,(05):248-249.
Formation Mechanism and Countermeasures of Harmful Red Tide
ZHOUJing-qi
(Changsha Changjun Middle School ofHunan,Changsha 410002,China)
The main reason of the formation of harmful red tide is miniature planktonic algae;in addition some single-celled plankton can form the red tide.The color of red tide is not only red,there may have different colors like red,green,gray,brown and so on according to the causes.In recent years,the incidence ofharmful red tide increased year by year,which has caused gradually increasingharmin the world.
Harmful red tide;Formation mechanism;Countermeasures
Q179.1
A
1674-8646(2015)12-0100-02
2015-09-10