[科普中國]-赤潮災(zāi)害

赤潮災(zāi)害是因赤潮對海洋環(huán)境、生物造成的災(zāi)害。赤潮是海洋中漂浮的某種或多種微小植物、原生動物或細(xì)菌，在一定環(huán)境下暴發(fā)性增殖或聚集，使一定范圍內(nèi)的海水在一段時間內(nèi)變色的生態(tài)異常現(xiàn)象。赤潮發(fā)生后，隨赤潮起因、生物種類和數(shù)量的不同，海水顏色不同，除紅色、黃色外，還有綠色、褐色等。赤潮的主要危害是破壞海洋環(huán)境，造成大量海洋生物和海水養(yǎng)殖生物死亡，破壞漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)。

概述赤潮是由某些微藻、原生動物或細(xì)菌在一定環(huán)境條件下爆發(fā)性增殖或聚集達(dá)到某一水平。引起水體變色或?qū)Ｑ笾衅渌锂a(chǎn)生危害的一種生態(tài)異?，F(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計。目前世界上有270多種赤潮生物。赤潮災(zāi)害一旦發(fā)生，將破壞海洋生態(tài)平衡，危害海洋漁業(yè)和水產(chǎn)資源，甚至危及人類健康。

赤潮形成的原因和機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，至今未能足量掌握赤潮發(fā)生的機(jī)理。經(jīng)過多年的不懈研究，國內(nèi)外業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者普遍認(rèn)為：赤潮生物的存在和水體富營養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的基礎(chǔ)和首要條件，海洋受到源自市政排放和海水養(yǎng)殖活動的有機(jī)污染，赤潮生物利用氮、磷、碳等營養(yǎng)元素，大量繁殖和積聚。其中，鐵、錳、鋅、鈷、硅及維生素B1、B12、四氮雜茚、間二氮雜苯等成分增加是赤潮發(fā)生的基本因素。適宜的海洋水文氣象、地理和海水理化要素是發(fā)生赤潮的重要原因。此外，地球磁場異常與赤潮災(zāi)害的發(fā)生有著極為密切的關(guān)系。

赤潮災(zāi)害爆發(fā)區(qū)域較廣，幾乎所有沿海國家都受到赤潮災(zāi)害困擾。近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、人口的劇增、人們對海洋的依賴越來越大，致使海洋污染嚴(yán)重．海洋生態(tài)環(huán)境遭到破壞，導(dǎo)致全球赤潮發(fā)生的范圍、頻率、面積和危害不斷增加，惡化海洋環(huán)境。造成巨額經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活。如何監(jiān)測和處理赤潮災(zāi)害，盡可能減少經(jīng)濟(jì)損失，成為沿海各國競相研究的重點(diǎn)。飽受赤潮災(zāi)害困擾的沿海各國，在赤潮災(zāi)害處理技術(shù)方面，投人大量的人力、物力和財力，做了大量研究工作，取得了豐碩的成果1。

赤潮監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測項(xiàng)目鑒于以下要素可能是誘發(fā)赤潮爆發(fā)的原因。在觀測和監(jiān)測赤潮過程中。需要做到如下幾點(diǎn)：

(1)現(xiàn)場觀測時，需要記錄赤潮災(zāi)害發(fā)生時間、地點(diǎn)、面積(范圍)、周邊地形、人文設(shè)施、赤潮分布狀況與漂移速度、氣壓、氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速、太陽輻照度和海況等內(nèi)容。

(2)海水理化指標(biāo)監(jiān)測應(yīng)包括水溫、海流、鹽度、透明度、pH值、有機(jī)碳、溶解氧、葉綠素a、化學(xué)需氧量、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等內(nèi)容。

(3)赤潮生物優(yōu)勢種類與毒性監(jiān)測應(yīng)包括赤潮優(yōu)勢種種類和密度、底泥中赤潮生物孢囊、赤潮藻類毒素和貝類毒素等內(nèi)容。

(4)赤潮發(fā)生海域周邊地區(qū)人文活動、經(jīng)濟(jì)狀況及赤潮對公眾生命、財產(chǎn)、安全與健康損害的調(diào)研等。

(5)為衛(wèi)星、航空遙感地面數(shù)據(jù)反演提供地面解析信息2。

監(jiān)測技術(shù)由于赤潮的突發(fā)性及其成因的復(fù)雜性，目前，人們還沒有防止赤潮災(zāi)害發(fā)生的有效方法。監(jiān)測仍是防災(zāi)減災(zāi)的重要手段。目前，針對赤潮監(jiān)測相關(guān)關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)。主要監(jiān)測方法是船載和浮標(biāo)現(xiàn)場觀測，輔以衛(wèi)星、航空遙感等快速大面積觀測手段。其中，衛(wèi)星遙感監(jiān)測主要為大范圍海域監(jiān)視；航空遙感監(jiān)測針對局部海域的應(yīng)急大面觀測；船載和浮標(biāo)現(xiàn)場觀測是獲取定點(diǎn)現(xiàn)場實(shí)測資料，為研究赤潮生成、發(fā)展、消亡過程，評估災(zāi)害損失。為衛(wèi)星遙感、航空遙感數(shù)據(jù)反演提供實(shí)測數(shù)據(jù)或參考、佐證依據(jù)。是赤潮監(jiān)測的基本形式。

赤潮災(zāi)害消除技術(shù)化學(xué)方法化學(xué)方法具有操作簡單、見效快的特點(diǎn)，是采用最早、目前使用最多、發(fā)展最快的一種方法。包括直接滅殺法、凝聚劑沉淀法和天然礦物絮凝法三種方法。

(1)直接滅殺法，即采取無機(jī)除藻劑、有機(jī)除藻劑、人工化學(xué)物質(zhì)和天然提取物質(zhì)進(jìn)行赤潮生物的直接滅殺。無機(jī)除藻劑主要包括高錳酸鉀、次氯酸鈉、氯氣、雙氧水、臭氧等。這些藥劑通過氧化作用滅殺藻類．并能在水中馬上分解。殘留量少，污染輕。有機(jī)除藻劑包括人丁化學(xué)物質(zhì)和天然提取物質(zhì)兩種。人工化學(xué)物質(zhì)對自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害。目前，研究較多的是天然提取物質(zhì)有機(jī)除藻劑。比如秸桿，在水中腐爛時能分泌一種天然“殺草劑”，專門抑制有毒浮游藻類的生長，防止它們的滋生和蔓延，其用量在10g/m3時便可起到預(yù)防赤潮的功效，而對高等植物和其他海洋動物則無影響。此方法的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)除藻劑具有藥力持續(xù)時間長、對非赤潮生物影響小等，但其速效性差，易受潮流及擴(kuò)散等因素影響，故使用量較大。

(2)凝聚荊沉淀法，即采取無機(jī)的和有機(jī)的凝聚劑滅殺赤潮。此方法原理是利用物質(zhì)的膠體化學(xué)性質(zhì)，使赤潮生物凝集和沉淀，然后回收去除。所使用的絮凝劑包括無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和微生物絮凝劑i種。無機(jī)絮凝劑使用較多的是鋁鹽和鐵鹽化合物。有機(jī)絮凝劑大多是聚丙烯、聚乙烯類化合物，此外，聚丙烯腈、HC型陽離子高分子絮凝劑和殼聚糖對赤潮防治有很大的應(yīng)用潛力。微生物絮凝劑主要包括利用微生物細(xì)胞壁提取物的絮凝劑、利用微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的絮凝劑和直接利用微生物細(xì)胞的絮凝劑等。該方法與其他絮凝刑法相比較，具有高效、無毒、易于生物降解等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在赤潮治理方面有廣闊的應(yīng)用前景；但目前微生物絮凝劑大多尚處于菌種的篩選階段。成本高，不能適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的需要，需待進(jìn)一步研究。使之實(shí)現(xiàn)實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化。此方法的優(yōu)點(diǎn)是對赤潮生物密集時極有效。作用時間短；利于赤潮生物回收。對非赤潮生物的影響也較直接滅殺法?。煌瑫r還可消除水體其他懸浮物，凈化水質(zhì)。

(3)夭然礦物絮凝法是采用包括粘土礦物、硅酸、硅酸鹽、沸石、多氯化鋁或硫酸鋁等天然礦物絮凝劑滅殺赤潮。其中，粘土礦物具有來源豐富、成本低、無污染和吸附力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但溶膠性差，凝聚太迅速、沉淀赤潮生物的能力有限。故很少使用。其他天然礦物絮凝劑的應(yīng)用性。遠(yuǎn)不如粘土礦物治理法，可作為一種補(bǔ)充，為人們治理赤潮開闊思路和途徑3。

物理方法物理方法一般作為一種應(yīng)急措施使用。此方法對于低密度和底層海藻殺滅效果差，并且費(fèi)用較高和不宜大面積使用。物理方法包括圍隔柵法、超聲波法、氣幕法、充氧法、網(wǎng)箱與臺筏沉降法、光控制法和紫外線照射法等方法滅殺赤潮。

(1)圍格柵法，即用格柵、塑料薄膜等將養(yǎng)殖箱和一些需要保護(hù)的東西與赤潮水域隔離。

(2)超聲波法，即用超聲波技術(shù)殺死赤潮藻類生物。

(3)氣幕法，即利用養(yǎng)殖區(qū)周圍海底布設(shè)的通氣管，向上放出大量氣體。形成垂直環(huán)流氣幕。將養(yǎng)殖區(qū)同赤潮區(qū)分開，同時達(dá)到充氧目的。

(4)充氧法，利用海底布設(shè)的通氣管，向上放出大量氧氣，隔離赤潮，補(bǔ)充氧氣。

(5)網(wǎng)箱與臺筏沉降法，即將養(yǎng)殖箱下沉到不能造成養(yǎng)殖魚、貝類死亡的安全水域的方法。

(6)光控制法，即向赤潮區(qū)域噴灑一層木炭粉，隔離光照。消滅赤潮藻類。

(7)紫外線照射法，即利用紫外線對某些赤潮藻細(xì)胞的殺滅作用去除赤潮藻3。

生物方法用以治理赤潮的生物方法主要有三類：一是以魚類控制藻類的生長；二是以水生高等植物控制水體富營養(yǎng)鹽以及藻類；三是以微生物來控制藻類的生長。由于微生物易于繁殖的特點(diǎn)。所以微生物是生物控藻里最有前途的類別。這些殺藻微生物主要是包括細(xì)菌(溶藻細(xì)菌)、病毒(噬菌體)、原生動物、真菌和放線菌等五類。多數(shù)溶藻細(xì)菌能夠分泌細(xì)胞外物質(zhì)。對宿主藻類起抑制或殺滅作用，因此通過溶藻細(xì)菌篩選高效、專一。能夠生物降解的殺藻物質(zhì)是滅殺赤潮藻的一個新的研究方向。但目前比較現(xiàn)實(shí)的方法就是利用海洋微生物對赤潮藻的滅活作用。及其對藻類毒素的有效降解作用，達(dá)到防治赤潮的目的3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學(xué)