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1、水體富營養(yǎng)化 一、什么是富營養(yǎng)化 ? 二、富營養(yǎng)化的主要原因 1. 與富營養(yǎng)化有關(guān)的主要營養(yǎng)物質(zhì) 2營養(yǎng)物的主要來源 三、富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價(jià) 四、富營養(yǎng)化的危害 五、富營養(yǎng)化的防治 1.什么是富營養(yǎng)化 ? 關(guān)于富營養(yǎng)化的第一個(gè)科學(xué)的觀察應(yīng)在 19世紀(jì) 20年代。當(dāng)時(shí)瑞士的莫爾登湖 (Murten see)湖水 變成紅褐色。周圍居民認(rèn)為是二百多年前德瑞戰(zhàn) 爭中法國土兵血跡的回溯。經(jīng)過植物學(xué)家的觀察， 發(fā)現(xiàn)是由于大量紅色顫藻 Oscillatoria rubencens (D C )Gom.的生長，而它的大量 出現(xiàn)可能與畜牧業(yè)中大量施用肥料有關(guān)。 概念的理解 目前認(rèn)為湖泊中營養(yǎng)物的緩慢增加不應(yīng)稱

2、為富營養(yǎng)化， 或者可稱之為天然富營養(yǎng)化。只有突然的、迅速的營養(yǎng) 物增加 (而這種增加都是由予人為的原因 )，才可稱為真 正的富營養(yǎng)化。富營養(yǎng)化作為污染問題又與一般的污染 不同。 一般的污染大多導(dǎo)致生物生產(chǎn)力的降低，而富營 養(yǎng)化卻是營養(yǎng)物質(zhì)的增加，往往提高了初級生產(chǎn)力 ，甚 至提高了終產(chǎn)品 (魚 )的生產(chǎn)量，但嚴(yán)重時(shí)也導(dǎo)致魚產(chǎn)量 的下降以及引起其他的環(huán)境問題。因而， 作為環(huán)境問題 來討論富營養(yǎng)化問題，我們考慮的是它的危害方面 。 水體富營養(yǎng)化的定義 “由于人類活動(dòng)，水體中營養(yǎng)物質(zhì)增加，引起植 物過量生長和整個(gè)水體生態(tài)平衡的改變，因而 造成危害的一種污染現(xiàn)象 ” 。 二、富營養(yǎng)化的主要原因 水體富

3、營養(yǎng)化的 根本原因是營養(yǎng)物質(zhì)的增加 。 是哪些營養(yǎng)物質(zhì)呢 ?一般認(rèn)為： 主要磷，其次是 氮 。 Schindler受控生態(tài)系統(tǒng)裝置和試驗(yàn)湖區(qū)的 研究結(jié)果，表明磷是主要 “ 限制因子 ” 。 Vollenweider等關(guān)于磷負(fù)荷和初級生產(chǎn)關(guān)系的研 究，也表明磷的重要性。用藻類生長潛力 (AGP) 方法來判斷湖泊中藻類繁殖的限制物質(zhì)，結(jié)果也 表明受磷限制的湖泊至少占一半以上。在氮磷比 低于 10： 1時(shí)，或在某個(gè)季節(jié)，氮也有可能成為 限制因子。 2營養(yǎng)物的主要來源 可分為 “ 天然源 ” 和 “ 人為源 ” ， 但這種分法在實(shí)際工作中難 以區(qū)分 。 一般分為點(diǎn)源和非點(diǎn)源 (散在源 、 面源 )。

4、前者指排放量集 中 ， 位置固定的污染源 ， 都屬 “ 人為源 ” 如通過管道排放的生活 污水和工業(yè)廢水 。 點(diǎn)源污染較易測量 。 非點(diǎn)源污染系通過地表徑流 、 降水 、 地下水等進(jìn)入水體 。 它可以是天然來源 ， 也可以是人為來源 ， 較難測定和控制 。 (1)地表徑流：富營養(yǎng)化現(xiàn)象的加速 ， 大量施用肥料 是重要的原因 。 (2)畜牧業(yè) 、 漁業(yè) ： 在一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國家 ， 因畜牧業(yè)而產(chǎn)生的營 養(yǎng)物質(zhì)量超過了由人口產(chǎn)生的量 。 漁業(yè)的污染源主要是強(qiáng)化養(yǎng)殖時(shí) ， 由于 投喂各種肥料 、 飼料 而產(chǎn)生 。 有資料報(bào)道 ， 在網(wǎng)箱養(yǎng)魚時(shí) 每 生產(chǎn)一噸魚每年要產(chǎn)生 15kg的磷和 1 037k

5、g的 BOD， 因而引起水 體富營養(yǎng)化 。 北歐國家因此對網(wǎng)箱養(yǎng)魚加以控制 ， 需經(jīng)批準(zhǔn) 。 營養(yǎng)物的主要來源 （ 3) 生活污水： 生活污水可以是點(diǎn)源排放 ， 也可 以非點(diǎn)源排放 。 它是 主要的營養(yǎng)物來源 。 (4) 工業(yè)廢水：有些工業(yè)廢水有 較高的氮 、 磷含 量 如食品 、 化工和毛皮 。 （ 5） 大氣降水 ： 雨水中含有氮 、 磷與氣候帶及地 區(qū)有關(guān) 。 氨態(tài)氮大于硝酸態(tài)氮 。 三、富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價(jià) 1 物理學(xué)指標(biāo) (1)AC V指標(biāo) ， AC總集水區(qū)： V湖泊容積 。 (2)形態(tài)土壤指數(shù) MEI TDS Z。 TDS總?cè)芙夤腆w (mg/L)； Z 平均水深 (m)。 (3)透

6、明度 由于測定簡單 ， 較為常用的指標(biāo) 。 2 水化學(xué)指標(biāo) (1)溶解氧 ： 由于嚴(yán)重富營養(yǎng)化時(shí)易造成缺氧 特別在深 水湖泊 ， 因此也是一常用指標(biāo) 。 (2)營養(yǎng)物質(zhì)：是最重要的指標(biāo) 。 過去都以氮 、 磷 (各種狀 態(tài) )的濃度為指標(biāo) ， 現(xiàn)則更多應(yīng)用年單位面積負(fù)荷 。 富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價(jià) 3 生物學(xué)指標(biāo) ： 包括指示種類 (藍(lán)藻中幾個(gè)種類 )， 種類組成 ， 生物現(xiàn)存量 (數(shù)量 、 生物量 、 葉綠素量等 )， 初級生產(chǎn)量 ， 細(xì) 菌等 。 4 綜合性指標(biāo) （ 1)美國環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn) 貧營養(yǎng) 中營養(yǎng) 富營養(yǎng) 總磷 (n18 m3) 10 1020 20 葉綠素 a(nlg m3) 4 41

7、0 10 透明度 (m) 3 7 2.0一 3.7 20 深水層溶解氧 (飽和度 ) 80 1080 10 （ 2） Wetzel綜合的湖泊營養(yǎng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn) (表 13 12)。 （ 3） 饒欽止 、 章宗涉根據(jù)東湖數(shù)十年工作提出的標(biāo)準(zhǔn)主要以藻類的數(shù)量 、 種類組成 、 初級生產(chǎn)力 、 透明度等為指標(biāo) ， 見表 13.13。 （ 4） 太湖 、 西湖 、 大伙房水庫等也都提出了評價(jià)的指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn) ， 見表 13 14。 富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價(jià) (5)Carlson營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù) (TSI) 根據(jù)透明度 、 葉綠素 a、 總磷 、 COD等單項(xiàng)指標(biāo)間的相關(guān) 性建立的綜合指標(biāo) 。 相對重要性可定義為：

8、Chl a SD TP, 對應(yīng)的權(quán)重分配為： W(Chl a) = 0.540, W(SD) = 0.297, W(TP) = 0.163 將其與 TSI及 TSIm指數(shù)結(jié)合起來 ， 便可得到水體營養(yǎng)狀況 的綜合評價(jià)公式 。 例如： TSI(SD) 10(6- 1nSD/ln2)， SD-透明度 （ m） 。 TSI(chl a) 106 - (2.04- 0.681nchl a) l .2， chl a一葉綠素 a（ g/L） 。 修正的 TSI是將上述以 透明度為基準(zhǔn)的 TSI改為以葉綠素 a含量為基準(zhǔn) 。 即 TSIM (chl a)= 10 (2.46+ 1nchl a / ln2.5

9、) TSI計(jì)算結(jié)果為 0-100之間的數(shù)值，該方法的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為： TSI54 為富營養(yǎng)型。 富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價(jià) （ 6） 綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù) MTSI 利用總磷 (TP)、 葉綠素 a（ Chl.a） 、 透明度 （ SD） 反映湖泊營養(yǎng)狀態(tài) ， 公式如下： MTSI=STSI(TP)+STSI(CHLa)+STSI(SD)/3 其中： STSI(TP)=6.67f(TP)+7.21 STSI(CHLa)=3.05 f(CHLa)+0.95 STSI(SD)=4.82 f(SD)+5.66 式中： f(TP) =loglog(TP+0.025)+1.7 f(CHLa) =log(CHLa+0.

10、5) f(SD) =log(SD) MTSI值與總磷相關(guān)系數(shù)為 0.98,與葉綠素 a相關(guān)系數(shù)為 0.80， 與透明度相關(guān) 系數(shù)為 0.95。 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為： MTSI1極貧營養(yǎng)型； 1 3貧營養(yǎng)型； 2 5 中營養(yǎng)型； 4 7富營養(yǎng)型； 6 10極富營養(yǎng)型 。 (7)還有層次分析 主成分分析營養(yǎng)度法 (AHP- PCA)，相關(guān)加權(quán)營養(yǎng)狀 態(tài)指數(shù)法。 四、富營養(yǎng)化的危害 從水產(chǎn)養(yǎng)殖來說，富營養(yǎng)化意味著水肥、飼 料豐富，有其有利的方面。但從環(huán)境保護(hù)角度來 看，富營養(yǎng)化會(huì)給水和水體的利用帶來多方面的 問題。 1. 供水方面 富營養(yǎng)化后 、 藻類 、 特別是大型群體藻類的大量生 長 ， 使水廠在過濾水

11、時(shí)效率降低 。 如東湖水廠 ， 原來濾 池 12h反沖洗一次 ， 現(xiàn)縮短至 23h， 沖洗水量最高可達(dá) 出水量的 20 。 增加新的處理裝置 ， 又使成本提高 。 同 時(shí) ， 還影響水質(zhì) 。 許多形成 “ 水華 ” 的藻類能產(chǎn)生不好 的氣味 。 如魚腥藻 (Anabaena)、 微囊藻 (Microcystis)、 束絲藻 (Aphanizomenon) 均可產(chǎn)生腐臭味；腔球藻 (Coelosphaerium)可產(chǎn)生草腥味；小球藻 (Chlorella)和 直鏈藻 (Melosira)能產(chǎn)生霉腐味等 。 還有報(bào)道說 ， 藻類的 溶解性有機(jī)物在自來水加氯后可氯化產(chǎn)生弱的致癌物質(zhì) 。 2. 旅游方

12、面 藻類的大量生長 ， 使水的透明度下降 ， 水 色不好 ， 有臭味等 ， 從而使水體的旅游價(jià)值降低 或消失 ， 這是國外對富營養(yǎng)化問題感到危害嚴(yán)重 的一個(gè)主要方面 。 我國的一些有名的風(fēng)景游覽湖 泊 ， 如杭州西湖 、 武漢東湖 、 南京玄武湖 、 長春 南湖等也都已面臨這樣一個(gè)問題 。 營養(yǎng)化嚴(yán)重后 也帶來了水的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)的下降 。 如東湖已有幾 個(gè)天然游泳場為此而關(guān)閉 。 3. 漁業(yè)方面 水體富營養(yǎng)化對漁業(yè)有有利的 方面，如提高水域的初級生產(chǎn)力， 從而使一些漁業(yè)品種的產(chǎn)量增加。 但也同樣有不利的方面，富營養(yǎng)化 引起的缺氧常使魚類大批死亡。 4其他方面 不少藍(lán)藻在某種條件下能產(chǎn)生毒素 。

13、澳大利亞 、 南非 、 美國等曾報(bào)道因藻毒引起家畜 、 家禽 、 水 鳥等的大批死亡事件 。 赤潮藻類產(chǎn)生的貝毒可直 接危害人類生命 。 五、富營養(yǎng)化的防治 （ 1） 清潔生產(chǎn) 清潔生產(chǎn) （ clean production） 是指在生產(chǎn)過程中采 用清潔的能源 ， 無或少廢料以及生產(chǎn)無公害產(chǎn)品等 。 如生產(chǎn)過程中 減少廢水中磷的含量 。 洗滌劑中把支鏈型烷基苯磺酸鈉改為直鏈型 。 改用磷酸鹽的代用品 。 農(nóng)業(yè)上合理控制施肥 。 (2)深海排污 華盛頓湖用五年時(shí)間修建管道 ， 把經(jīng)過兩級處理后的出 水不排人湖中而改為排人海中 。 7年后完全恢復(fù) ， 表現(xiàn)在磷量下降 ， 浮游植物數(shù)量下降 ， 種類

14、改變 。 這是一個(gè)成功的典型 。 (3)深層排水 深水湖泊或水庫中 ， 底層水中營養(yǎng)物含量高于表層水 ， 當(dāng)水流轉(zhuǎn)時(shí) 進(jìn)入湖上層 ， 往往引起 “ 水華 ” 現(xiàn)象 。 而一般流出水 均是表層水 ， 為此設(shè)法將深層水排出 ， 可降低富營養(yǎng)化程度 。 如波 蘭一湖中 ， 用此法得到較好效果 。 奧地利一湖中采用一 “ 虹吸裝置 ” 進(jìn)行深層排水 。 五、富營養(yǎng)化的防治 (4)挖除底泥 截流和其他措施 ， 用以減少外部營養(yǎng)物負(fù)荷 。 但富營養(yǎng)型 湖泊中的底部沉積物常是一個(gè)營養(yǎng)庫 ， 在一定條件下可不斷釋放磷 。 這稱為內(nèi)部負(fù)荷 。 當(dāng)外部負(fù)荷減少后 ， 內(nèi)部負(fù)荷可補(bǔ)償 ， 使宮營養(yǎng) 化現(xiàn)象繼續(xù)存在

15、。 例如瑞典的 Trumman湖 、 因生活污水嚴(yán)重污染而 出現(xiàn)藍(lán)藻水華 ， 采取截流措施后 10年仍未恢復(fù) 。 主要原因是底泥釋 放營養(yǎng)物 。 經(jīng)研究后決定挖去底泥 。 挖除的底泥相當(dāng)于去除了 50t磷 和 450t氮 。 隨之該湖恢復(fù)到接近貧營養(yǎng)湖的水平 。 杭州西湖每年挖 泥 36萬噸 ， 耗費(fèi)比引水法高 ， 但去除的氮 、 磷亦高于引水法 。 (5)泥水隔離 也是為了減少內(nèi)部負(fù)荷 ， 但泥不挖出 ， 而是就地處理 。 例 如加入凝聚劑 ， 塑料薄膜覆蓋 。 這種方法只能用于小水體 ， 而且費(fèi) 用也不低 ， 在目前我國要采用不太現(xiàn)實(shí) 。 (6)殺藻除草 用藥劑來除藻類和水草。美國環(huán)保局批

16、準(zhǔn)使用的殺藻劑有 27種，其中最常用的是硫酸銅，但這種方法只有局部治標(biāo)作用，而 且還要考慮殘毒問題；美國用得較多，每年要使用近萬噸殺藻劑。 五、富營養(yǎng)化的防治 (7) 收藻利用 富營養(yǎng)化后藻類 “ 水華 ” 出現(xiàn)，能否直接 利用，化害為利呢 ?非洲乍得人有食用藍(lán)藻的習(xí)慣，目 前有用作農(nóng)肥、飼料、制沼氣和提取有用物質(zhì)的試驗(yàn)。 但收集是一個(gè)問題。美國曾試驗(yàn)過機(jī)械的藻類收集船。 原蘇聯(lián)曾試驗(yàn)研究過利用水庫中藍(lán)藻 “ 水華 ” 于農(nóng)肥、 飼料及其他方面，認(rèn)為花錢少、收益大，并可改善水質(zhì)。 我們也曾實(shí)際測算了東湖內(nèi)可利用的藍(lán)藻 “ 水華 ” 量， 表明數(shù)量相當(dāng)可觀，且含有很高氮、磷量，如果加以利 用，可

17、減少東湖氮負(fù)荷的 14.5和磷負(fù)荷的 9.1。 五、富營養(yǎng)化的防治 (8)生物防治 過去對富營養(yǎng)化防治的措施都集中在理化 方法和工程措施，對利用生態(tài)學(xué)方法，即從生態(tài)系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)和功能的調(diào)整來進(jìn)行治理很少注意。 70年代有不少學(xué) 者強(qiáng)調(diào)了生物的作用，提出了生物操縱 (biomanipulation) 這一名詞，并舉出了不少實(shí)際觀察和試驗(yàn)事例，表明這 是一個(gè)有潛力的、有生命力的措施。這種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是 整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的管理，從營養(yǎng)環(huán)節(jié)來控制宮營養(yǎng)化，使 營養(yǎng)物改變?yōu)槿祟愋枰慕K產(chǎn)品 (魚 )而不是 “ 水華 ” 。 魚類的直接吞食 ；浮游動(dòng)物的作用 ；高等植物 的克藻效應(yīng) 。 赤潮現(xiàn)象 一 、 赤潮和赤

18、潮生物 1 赤潮的基本概念 所謂赤潮 (red tide)是海洋或近岸海水養(yǎng)殖水 體中某些微小的浮游生物在一定條件下暴發(fā)性增 殖而引起海水變色并使海洋動(dòng)物受害的一種生態(tài) 異?，F(xiàn)象。和淡水中 “ 水華 ” 相近，但水華不一 定有害。 2赤潮生物的類別 能形成赤潮的浮游生物稱為赤潮生物 。 據(jù)報(bào)道 ， 全世界已記錄的赤潮 生物有 300種左右 (可能個(gè)別存在同種異名 )， 隸屬于 10個(gè)門類 。 我 國海域分布的約有 127種 ， 隸屬于 8個(gè)門類 (國外已報(bào)道的 10個(gè)門類 中的細(xì)菌和綠藻赤潮生物在我國尚未發(fā)現(xiàn) )。 其中在我國沿海發(fā)生 赤潮的赤潮生物有 30多種 ， 主要是甲藻類 (15種 )

19、， 其次是硅藻類 (7 種 )和藍(lán)藻類 (4種 )(張水浸等 ， 1994)。 據(jù)國內(nèi)外的報(bào)道 ， 最常見的赤潮生物 甲藻類 夜光藻 、 膝溝藻 (Gonyaulax)、 原甲藻 (Prorocentrum)、 角 藻 、 多甲藻 、 鰭藻 (Dinophysis)等 。 硅藻類 骨條藻 、 角毛藻 、 根 管藻 、 海鏈藻 、 菱形藻等； 藍(lán)藻類 束毛藻等 。 此外有些紅藻 (Rhodomonas)，某些裸藻、金藻和纖毛蟲等有時(shí)也 能引起赤潮。 赤潮生物的類別 赤潮引起海水變色可因形成赤潮的生物種類不同而呈現(xiàn) 出不同的顏色 。 例如 ， 夜光藻 (Noctiluca scientillens

20、)、 紅海束毛藻 (Trichodesmium erythracum)、 中縊蟲 、 紅 硫菌等種類形成的赤潮可以是紅色 、 粉紅色的；裸甲藻 赤潮呈黃色 、 茶色或茶褐色；綠色鞭毛藻類形成的赤潮 通常呈綠色；硅藻類赤潮多為土黃 、 黃褐或灰褐色 ， 就 是同一種生物引起的赤潮 ， 由于數(shù)量不同 ， 顏色也不一 樣 ， 數(shù)量越大 ， 顏色越深 ， 甚至改變顏色 。 因此 ， 所謂 赤潮是各種色潮的統(tǒng)稱 。 單相型赤潮和雙相型赤潮 發(fā)生赤潮時(shí) 只有一種赤潮生物占絕對優(yōu)勢的 ， 稱為單相 型赤潮 ， 有時(shí) 有兩種赤潮生物共占優(yōu)勢 ， 則稱雙相型赤 潮 。 另外 ， 外海的赤潮生物種類較少 ， 最具

21、代表性的是 藍(lán)藻門中的束毛藻 (Trichodesmium spp.)。 而在近岸 、 內(nèi)灣 、 河口發(fā)生的赤潮種類很多 (主要是甲藻類和硅藻 類 )， 且具一定的地區(qū)性差別 。 例如 ， 廣泛分布于我國沿 海各地的種類有夜光藻和骨條藻 (Skeletonema costatum)， 其次是原甲藻屬 (Prorocentrum)和棵甲藻屬 (Gymnodinium)的一些種類 。 二、赤潮的危害 赤潮毒死魚 、 貝 、 蝦等海洋動(dòng)物 ， 甚至使人類中毒 ， 是一種海洋 災(zāi)害 ， 1.赤潮生物大量死亡后 ， 在微生物分解過程中大量消耗溶氧甚 至產(chǎn)生硫化氫 ， 使水產(chǎn)動(dòng)物缺氧或因硫化氫致毒而死亡

22、。 2.赤潮生物大量繁殖復(fù)蓋海面或粘附在魚貝類鰓上 ， 使動(dòng)物呼 吸困難而窒死 。 3.有些赤潮生物 (主要是甲藻類 )在體內(nèi)或其代謝產(chǎn)物中含有生 物毒素 ， 引起動(dòng)物中毒死亡 。 如一種膝溝藻 (Gonyanlax monilata) 分泌毒素能使鯔魚在 5h內(nèi)死亡 ， 另一種膝溝藻分泌毒素能殺死鯊魚 ， 一種裸甲藻 (Gymnodinium vendficum)分泌極毒的毒素 ， 在 10分鐘 內(nèi)可殺死蝦虎魚 。 4.人類由于攝食中毒的魚貝類而受害 三、赤潮的毒素 1.麻痹性貝毒 (PSP)， 如鏈狀裸甲藻 (G.catenatum)等分泌 此種毒素 。 2.腹瀉性貝毒 (DSP)， 由鰭

23、藻屬 (Dinophysis)一些種類所分 泌 。 3.神經(jīng)性貝毒 (NSP)， 短裸甲藻 (G.breve)等所分泌 ， 使肌 肉發(fā)生麻醉 ， 身體發(fā)生平衡 ， 4.失憶性貝毒 (ASP)， 菱形藻屬某些種類分泌 。 5.西加魚毒素 (CFP)， 由一種似翼藻 (Gambierdiscus tacicuw)分泌 。 6.藍(lán)藻毒素 (CTP)， 魚腥藻 、 節(jié)球藻等分泌 。 四、赤潮的成因 赤潮發(fā)生的原因首先是具備一定的環(huán)境條件 ， 其次是海 區(qū)有赤潮生物或其孢囊的存在和擴(kuò)布 。 1.養(yǎng)分的增加 ， 氮 、 磷 、 微量元素和某些溶解有機(jī) 質(zhì)都是赤潮生物發(fā)育必需的營養(yǎng)物質(zhì) 。 根據(jù)日本水產(chǎn)資

24、源保護(hù)協(xié)會(huì) (1972)的資料 ， 氮 0.1 mg/L， 磷 0.016 mg/L 就可能發(fā)生赤潮 ， 一定數(shù)量鐵 、 錳 、 鎂 、 銅 、 鉬 (Mo)、 鉻 (Co)等微量元素和 VB1、 VB12等有機(jī)質(zhì)的存在 ， 也是引 起赤潮生物繁殖的環(huán)境條件 。 2.適宜的溫度和鹽度 高的水溫 (15 33 )是發(fā)生 赤潮的主要條件 。 水溫突然升高常是發(fā)生赤潮的預(yù)兆 ， 因降水引起鹽度的突然降低也常與赤潮發(fā)生有關(guān) 。 我國 沿海赤潮多發(fā)生在水溫 23 28 ， 鹽度 23 28之間 。 赤潮的成因 3.一定的氣象條件 。 炎熱無風(fēng)的晴天持續(xù)一段時(shí)間 ， 有利于水層的穩(wěn)定 性并形成水溫的垂直分

25、層或水平分區(qū) ， 這種情形下許多赤潮生物因具 有垂直移動(dòng)或水平運(yùn)動(dòng)能力 ， 可選擇養(yǎng)分豐富 ， 光照充足 、 溫鹽度適 宜水層生活 ， 在種間競爭中占優(yōu)勢并大量繁殖 。 如許多赤潮甲藻垂直 移動(dòng)速度達(dá) 2 20 m/d,一般白天上升到光照最適表層 ， 夜晚下降到養(yǎng) 分豐富的深層 。 降雨也能促進(jìn)赤潮的形成 ， 赤潮易在雨季出現(xiàn) 。 由于降雨使大量養(yǎng)分 、 有機(jī)質(zhì) ， 微量元素流入海區(qū) ， 促進(jìn)赤潮生物的繁殖 。 4.赤潮生物或其孢囊的存在。當(dāng)環(huán)境條件適宜而缺少赤潮生物種源時(shí)， 水流或人為地帶進(jìn)赤潮生物或其孢囊?？梢鸪喑钡耐蝗话l(fā)生。近年 我國在潮間帶圍墾區(qū)大量進(jìn)行對蝦養(yǎng)殖，在高度富營養(yǎng)化的蝦池

26、內(nèi)赤 赤 潮的發(fā)生有很大的突然性，如廣東大鵬灣發(fā)生夜光藻赤潮時(shí)， 3月 30 日密度僅 480個(gè) /L， 4月 1日即猛增至 14萬個(gè) /L。持續(xù)時(shí)間一般不超過 3 天，兩個(gè)相鄰赤潮間隔時(shí)間不超過 10天。 五、赤潮發(fā)生的基本過程 1 起始階段：將要發(fā)生赤潮的海域具有形成赤潮的生物種 (包括營養(yǎng)細(xì)胞或胞囊 )， 海水的各種理 化條件能滿足該 種赤潮生物生長 、 繁殖的需要 。 在這一階段中 ， 赤潮生 物開始繁殖或胞囊大量萌發(fā) ， 競爭能力較強(qiáng)的赤潮生物 可逐漸發(fā)展到一定的種群數(shù)量 。 2 發(fā)展階段 :在海區(qū)的各種營養(yǎng)物質(zhì)以及光照 、 溫度 、 鹽度等因素繼續(xù)保持有利于赤潮生物發(fā)展的狀態(tài)下 ，

27、 赤 潮生物呈指數(shù)式增長并迅速形成赤潮 ， 同時(shí)原先的共存 種多數(shù)被抑制或消失 ， 也可能有個(gè)別種隨赤潮出現(xiàn)而有 增長 。 這一階段任何環(huán)境因素的改變都有可能阻礙 、 推 遲或終止形成赤潮的過程 。 赤潮發(fā)生的基本過程 3 維持階段 維持階段是赤潮現(xiàn)象 :持續(xù)的時(shí)間 ， 這時(shí)赤潮生物種群數(shù)量 處于相當(dāng)高的水平 。 這一階段的時(shí)間長短主要取決于水 體的物理穩(wěn)定性和各種營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和補(bǔ)充狀況 。 4 消亡階段 : 引起赤潮消亡的原因包括營養(yǎng)物質(zhì)耗盡又 未能及時(shí)得到補(bǔ)充 ， 或遇臺(tái)風(fēng) 、 降雨等各種引起水團(tuán)不 穩(wěn)定性的因素 ， 或溫度的突然變化超過該種赤潮生物的 適應(yīng)范圍 ， 造成赤潮生物的大量死

28、亡 ， 赤潮現(xiàn)象就逐漸 或突然消失 。 這一過程往往是對漁業(yè)危害最嚴(yán)重的 。 六、赤潮的預(yù)測預(yù)報(bào) 對赤潮預(yù)測預(yù)報(bào)是減輕赤潮危害的一項(xiàng)非常 重要的工作 。 但是 ， 由于發(fā)生赤潮的原因和機(jī)制 尚未完全了解 ， 還需要進(jìn)行許多基礎(chǔ)研究 ， 因此 迄今還沒有一個(gè)普遍適用的赤潮預(yù)報(bào)模式 。 下面 介紹幾項(xiàng)預(yù)報(bào)的依據(jù)： 1根據(jù)水化特征的預(yù)測 由于海域的富營養(yǎng)化是發(fā)生赤潮的物 質(zhì)基礎(chǔ) 、 因此 ， 一切能反映海域富營養(yǎng)化 的指標(biāo)在赤潮預(yù)報(bào)中都是有用的 。 氮 、 磷 、 葉綠素 a含量 ， COD等參數(shù)組成的富營養(yǎng) 化程度判斷公式可供實(shí)踐中應(yīng)用 。 2根據(jù)水溫、鹽度和氣象條件的預(yù)測 很多赤潮事例表明 ，

29、海區(qū) 表層水溫在短時(shí)間內(nèi)的急劇 上升且有成層現(xiàn)象 ， 以及在河 口 、 內(nèi)灣因降雨或河流 徑流量增大而引起鹽度變化 ， ?？烧T發(fā)赤潮發(fā)生 。 因此 ， 可根據(jù)海區(qū)出現(xiàn)的上述異?，F(xiàn)象來預(yù)測赤潮發(fā)生的可能 性 ， 日本學(xué)者曾應(yīng)用過這種方法并有一定效果 。 氣象條件包括風(fēng)、氣壓等因素，很多赤潮事例表明， 當(dāng)其他條件具備時(shí)，若天氣形勢發(fā)展比較穩(wěn)定，海區(qū) 風(fēng) 平浪靜，陽光充足、悶熱 的日子里，就有可能發(fā)生赤潮。 3根據(jù)生物學(xué)特征的預(yù)測 (1)赤潮生物的增殖速度：跟蹤海區(qū)中各種赤潮生物的增殖情況 ， 就可能在 赤潮發(fā)生的起始階段預(yù)測赤潮可能發(fā)生的時(shí)間 。 (2)葉綠素 a的變化：葉綠素 a是藻類細(xì)胞生物量

30、的一個(gè)指標(biāo) ， 也是海區(qū)富營 養(yǎng)化程度的一項(xiàng)指標(biāo) 。 一般認(rèn)為 ， 當(dāng)監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)葉綠素 a含量超過 10mg m3并有繼續(xù)增高的趨勢時(shí) ， 就預(yù)示赤潮可能即將出現(xiàn) 。 目前大面積測 定葉綠素 a和水色的衛(wèi)星和航空遙感技術(shù)已開始實(shí)際應(yīng)用 ， 將大大推進(jìn) 赤潮預(yù)測預(yù)報(bào)的進(jìn)展 。 (3)胞囊的調(diào)查；赤潮生物在不利環(huán)境條件下會(huì)形成休眠孢子或胞囊沉于海 底 ， 待環(huán)境條件適宜時(shí)萌發(fā)并大量增殖 。 因此若能查清赤潮生物胞囊 (范 圍 、 種類 、 數(shù)量 )并了解其萌發(fā)條件 ， 也有助于赤潮的預(yù)測預(yù)報(bào) 。 此外 ， 還有一些其他的預(yù)測依據(jù) ， 例如以海區(qū)細(xì)菌類別及數(shù)量變化 、 赤 潮藻類的光合活性等來作為赤

31、潮預(yù)測的方法 。 應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出 ， 在實(shí)際工 作中對上述幾種預(yù)測赤潮的依據(jù)應(yīng)盡可能考慮多項(xiàng)目連續(xù)跟蹤和綜合性 分析判斷 ， 才能獲得較為準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報(bào)效果 。 七、赤潮的防治 -1 當(dāng)赤潮已經(jīng)出現(xiàn)時(shí) ， 迄今還沒有一個(gè)有效的治理方法 。 最 早試用的方法是用硫酸銅殺死赤潮生物 ， 即將硫酸銅裝 在布袋中放在船后拖曳 ， 使藥物緩慢地溶解水中 。 當(dāng)海 水中硫酸銅濃度達(dá)到 50 100 mg/L時(shí)可殺死裸甲藻而對 養(yǎng)殖貝類無害 。 但海區(qū)面積太大且海水不斷流動(dòng) ， 化學(xué) 藥品很難奏效 。 引入食浮游生物魚貝類來濾食赤潮生物 ， 或用超聲波殺死赤潮生物等方法在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)取得成效 ， 但也難應(yīng)用于大

32、海 。 因此 ， 當(dāng)前的對策應(yīng)該以防為主 。 赤潮的防治 -2 主要措施是控制海區(qū)富營養(yǎng)化的發(fā)展。首先要根 據(jù)海區(qū)的自凈能力確定城市生活污水、工業(yè)污水， 畜牧業(yè)排水和農(nóng)田排水的流入量，其次對淺海海 域的漁業(yè)發(fā)展要有計(jì)劃地合理布局，不要盲目擴(kuò) 大養(yǎng)殖面積，避免出現(xiàn)局部過度養(yǎng)殖局面。在發(fā) 展養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)注意貝、藻、蝦、魚和不同食性， 不同生活空間種類的混養(yǎng)，這樣既可提高單產(chǎn)， 又能強(qiáng)化水體的自凈性能。 赤潮的防治 -3 對富營養(yǎng)化海區(qū)可利用各種不同生物的吸收、攝 食、固定、分解等功能，加速各種營養(yǎng)物質(zhì)的利 用與循環(huán)以達(dá)到生物凈化的目的。例如，利用海 生植物吸收剩余的營養(yǎng)鹽類，利用浮游動(dòng)物和底 棲動(dòng)物攝取各種碎屑有機(jī)物，利用細(xì)菌同化、分 解有機(jī)物等等，其中，植物的凈化作用特別重要。 例如，在水體富營養(yǎng)化的內(nèi)灣或淺海，有選擇地 養(yǎng)殖海帶、裙帶菜、羊棲菜、紫菜、江籬等大型 經(jīng)濟(jì)海藻，既可凈化水體，又有較高的經(jīng)濟(jì)效益。 赤潮的防治 -4 此外，在進(jìn)行港灣的圍海造地或修建海堤等工程 時(shí)應(yīng)充分考慮和論證其生態(tài)效應(yīng)，防止過度影響 水的交換率和潮流的凈化能力以及加速淤泥的沉 積。在海港管理中，應(yīng)防止含有大量赤潮生物孢 囊的輪船壓艙水排放入海。