赤潮现象的发生与控制.doc

赤潮现象的发生和控制张婷西南大学植物保护学院 重庆 400715摘要：近十几年来由于沿岸地区工农业生产的飞速发展，大量的工农业废水排入大海，造成海洋自然环境的不断恶化。我国的几大海域均发生过不同程度的赤潮灾害。这些赤潮的发生，都造成了海洋生物的大量死亡。渤海中就曾发现了大规模的海蛰等海洋生物的死亡带。赤潮发生以后，受害最严重的是近海养殖业，。例如1989年我省黄骅沿海发生的大规模赤潮，据不完全统计，仅对虾养殖业一项就损失达1500余吨 更为可怕的是赤潮不仅能引起鱼虾类的大量死亡，还可通过食物链的传递引起人类的食物中毒，危害极大。关键词：赤潮 水产养殖 生物净水 絮凝剂 Occurrence of Red tide phenomenon and the control methodsZhang TingPlant protecting ,Southwest University, Chongqing 400715, ChinaAbstract: Over the last decade due to the rapid development of industrial and agricultural production in the coastal areas, a large number of waste water into the sea, resulting in the continuous deterioration of the natural marine environment. A few of our waters are varying degrees of red tide disaster, the occurrence of red tide, caused massive death of marine life. Once found in the Bohai Sea with the death of massive jellyfish and other marine life. Occurrence of red tide, the victims of the most serious offshore aquaculture. Such as a large-scale red tides the our province the Huanghua coastal occurred in 1989, according to incomplete statistics, only the shrimp farming industry a losses of more than 1500 tons more frightening is that the red tide can cause massive death of fish and shrimp, but also through the delivery of the food chain to cause human food poisoning, great harm.Key words:Red tide Aquaculture Flocculant Biological water purification1.引言 赤潮是由于海域环境条件的改变，促使某些浮游生物暴发性繁殖，引起水色异常的现象。赤潮主要发生在近海水域又称红潮。 近十几年来由于沿岸地区工农业生产的飞速发展，大量的工农业废水排入大海，造成海洋自然环境的不断恶化，致使我国沿海海域赤潮发生的频率越来越高，危害也越来越大，今年5月18日，东海的舟山海域发生赤潮，绵延数千平方公里，持续2O余天 7月9日，渤海辽东湾发生大面积赤潮，面积达350万km,直至7月18日才消失 8月份黄海叉发生大面积赤潮，面积选800万km 。9月8日南海的广东澳头发生赤潮。至此我国的几大海域在短短的数月内均发生了不同程度的赤潮灾害，这些赤潮的发生，都造成了海洋生物的大量死亡。渤海中就曾发现了大规模的海蛰等海洋生物的死亡带。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，人们对海洋的依赖和影响越来越大。赤潮发生以后，受害最严重的是近海养殖业。1998年春在珠江口发生的赤潮，给广东省渔业造成的损失达4千万元香港约1亿港元。赤潮生物能产生毒毒一一麻痹性贝毒(PSP)、腹泻性贝毒(DSP)、神经性贝毒(NSP)、失忆性贝毒(ASP)。这几种毒素都能使贝类毒化，人食用毒化了的贝毒而发生中毒。由于大量的赤潮生物尸骸的分解，消耗了大量的氧气，使海水中的溶解氧减少，硫化氢增加，海水质量下降。赤潮还能使局部海域海水中的物质成份发生变化，亦使海洋生态平衡受到破坏，生物群落结构异常等等2.赤潮发生的条件2.1 水质条件2.1.1 N、P等营养物质 许多研究表明，水体中氨、磷的含薰与水体暂营养化有密切关系，一般认为，总磷和无机氮分别达20毫克米 和300毫克米 ，就可以认为水位处于富营养化状态。2.1.2赤潮生物 赤潮生物是赤潮发生最基本的条件。富营养化的水体，只有当赤潮生物丈量繁殖的时候，才会显著地改变水体的溶解氧、水色等条件，从丽导致水体质量显著下降。国内外对赤潮生物都进行了广泛的研究。2.1.3透明度等其它环境条件 陆斗定口 认为，在近岸河口和低透明度区即使海水已经富营养化，也难以发生赤潮，此外，水体的pH值、盐度、照度等其它条件对赤潮的发生也会产生一定的影响。22气候条件2.2.1水温的季节变化 水媪对浮游生物的生长、繁殖等具有重要的影响。刘玉等口 的研究表明冬季，由于水温较低比较不利于藻类的生长，赤潮藻类出现的种类较少，数量也较低，固此较难有赤潮现象发生。相对而言，夏季水媪较高，赤潮生物种类多、数量也较高，赤潮易发率高于冬季。2.2.2厄尔尼诺现象 厄尔尼诺现象主要指太平洋东部和中部的热带海洋的海水温度异常地持续变暖，使整个世界气候模式发生变化，造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。这现象往往持续好几个月甚至1年以上，影响范围极广。厄尔尼诺现象属于一种准周期气候变化，影响范围横跨赤道附近太平洋。由于厄尔尼诺现象的影响，导致局部天气偏暖，促进海上微生物衍生速度加快，也是造成赤潮爆发规模大、速度快的重要原因之一。珠江口的本次赤潮爆发就与厄尔尼诺现象有关。2.3 水动力条件 水流具有携带赤潮生物及营养物质的能力。水体的水动力条件能促进赤潮生物的繁殖、聚集，使赤潮得以形成I它也能使水体交换加强，破坏稳定的海面环境，不仅使赤潮生物浓度降低，而且追使它们分散，使赤潮消失，有研究表明，1989年89月份黄骅近岸海区发生的特大赤潮，它的形成与扩散就是有利的水动力条件特别是条流携带赤潮生物的结果。风浪、风暴潮等可以冲散水域的赤潮水团，从而使赤潮减弱甚至消失。3、 赤潮的控制对策3.1 根据海域环境容量，严格限制进人嵩水中的营养物质 海域对排入其中的污染物具有一定的自净能力，但这种容纳能力不是无限的，应科学计算海域中的环境容量，作为向海域排放污染物总量控制的依据。对于污水排海工程的可行性要进行仔细分析，慎重考虑，井结合纳污海域的环境条件，以系统工程方法，精心设计、施工、运行、管理、辅以必要的质量监督控制。对于水流交换速度慢、污染物质易于聚集的海域、应加强沿岸工业废水、生活污水的治理，特别是赤潮易发海域，更要考虑采取生化处理等技术手段，减少进入海水中的营养物质量。 3.2 建立完善的监控体系，掌握赤潮的发生、发展动态 建议当地的环境保护部门建立专门的赤潮监测体系，选择合理的评价方法，运用卫星遥感技术预报赤潮，密切注视海域水质的变化。3.3 控制农田污染 加强农业生态管理，加强土壤监测，帮助指导农民努力提高化肥、农药的利用率，鼓励农民使用有机肥，从而降低流域内化肥、农药对水环境的污染。3.4 污水处理 采用蒸馏、电渗析、离子交换等化学方法对污水进行深度处理，进一步控制污水中的氮、磷的排放量是各国广泛使用的措施。目前我国在城市用水中增加了污水处理收费，加大污水处理力度，以提高污水处理水平。另外，改变污水排放方式，建立污水灌溉工程，将污水直接用于植物灌溉，既控制了水体营养来源又有利于农作物生长，一举两得，也是一项很好的措施。3.5 人工水体净化 及时打捞水生植物，特别是迅速生长的藻类，将其用做有机肥或其它加工利用，进行人工水体净化，也是一种辅助的水体富营养化的防治措施。3.6 采用施放粘土矿物等手段，去除赤潮生物和营养盐 对于已经富营养化的海域目前主要采取施放粘土等手段加以击除。采用粘土矿物去除赤潮生物具有对环境无污染、成率低、使用方便等优点，引起了国际上的普遍重视。粘土 。矿物对赤潮抑制作用的本质是粘土 颗粒与赤韵生物细胞的絮凝作用。此外，海水施放粘土以后，透明度下降不利于藻类的光合作用；粘土矿物还能吸收海水中的营养盐，达到抑制藻类生长的目的。俞志明等对粘土去除赤潮生物和营养盐的机制进行了系统的研究，他认为、虽然增加牯土浓度能提高絮凝速率，但并非很有效的方法，在粘土中引入PCAS(第二组分)是最有效的途径。实验证明无机有机絮凝剂复合作用效果优于两者单独作用，无机有机高分子絮凝剂复合使用，可以除去有粗到细的各种悬浮瘕粒。 其次，还可以利用其他的天然有机絮凝剂，如，甲壳质是一种无毒、可降解的天然有机高分子。在日本等国家早已着手研究它在赤潮治理中的应用。为提高壳聚糖的吸附性能，经过适当化学或物理改性。能够得到合成高分子絮凝剂所不具有的优良性能。针对赤潮生物荷负电的特点，作者优先选择阳离子改性的壳聚糖。壳聚糖具有良好的吸附絮凝特性，而利用羟丙基三甲基氯化铵基团改性的壳聚糖又荷正电。3.7 生物净水 令人振奋的治理水体富营养化的方法是利用生物工程，例如在富氮、磷水体中种植空心菜、凤眼莲、鸭拓草、灯心草、知风草、水翁等对氮、磷高吸收植物，均会不同程度的收到对水的净化效果。目前，利用植物净化污水已成为环保领域的一个重要研究课题，相信会有越来越多的植物被人们开发出来，投入植物净化水的绿色环保工程。但是，水生植物若不能及时从湿地系统中移除,其生长过程中吸收的氮磷等物质会在植物腐烂后释放回水体,影响水质。 生物质热解是目前较有前景的生物质利用处置技术,可将低能量密度的生物质转化为高能量密度的气、液、固产品,其中热解得液态产物常作为制备焦炭过程中的副产品收集,通常称为生物油,成分复杂,具有一定的生物活性,能够抑制某些植物及有害微生物的生长。热解生物油可以使藻类中过氧化氢、超氧阴离子和羟自由基含量升高,并随作用时间出现先升后降或持续上升趋势，从而导致藻细胞内活性氧自由基的过度积累会引起过氧化损伤,最终使藻细胞死亡,从而抑制了中肋骨条藻的生长。 其次，水生植物释放出的克生物质可以通过各种方式抑制藻类细胞分裂，减少细胞数量，进而达到抑制藻类生长的目的。如：Greca等在灯芯草中分离出的二萜呋喃类克生物质，对羊角月牙藻存在抑制作用。戴树桂等研究发现，宽叶香蒲、窄叶香蒲和长苞香蒲花粉混合物的乙酸乙酯、丙酮以及乙醚提取物对斜生栅藻和小球藻均有良好的抑制效果。叶居新等f1 研究表明，石菖蒲的根及根状茎向水中分泌的克生物质能抑制微藻的生长，其培养种植水还能降低微藻的光合速率。凤眼莲根的分泌物及其丙酮、乙酸乙酯相提取物对塔玛亚历山大藻具有克生作用。凤眼莲浸出液对东海原甲藻的生长具有明显的抑制作用。之后还有研究发现凤眼莲的根粉末及丙酮相提取物也可显著抑制东海原甲藻的生长 。 最后，陆生植物也能抑制藻类的生长，减轻赤潮的危害。1990年，Welch等研究发现了降解的大麦秸杆能显著抑制丝状藻的生长。研究表明大麦秸杆的浸出液可对小球藻等微藻产生一定抑制作用。之后，美国水生植物管理中心利用大麦秸杆直接投入水体抑制藻类，是目前最为成功的利用克生作用控制藻类的实例之一。Hargrave发现巴西胡椒高浓度的提取物对多种甲藻和硅藻的生长都具有一定的抑制作用。徐芙清研究表明，三种常见陆生菊科植物野艾蒿、小白酒草和杭白菊对铜绿微囊藻的生长具有一定抑制作用。其次，陆生耐盐植物海马齿的植株，及其根的