赤朝是怎樣形成的?

【專家解說(shuō)】：“赤潮”，被喻為“紅色幽靈”，國(guó)際上也稱其為“有害藻華”，赤潮又稱紅潮，是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的一種異常現(xiàn)象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定環(huán)境條件下爆發(fā)性地增殖造成的。海藻是一個(gè)龐大的家族，除了一些大型海藻外，很多都是非常微小的植物，有的是單細(xì)胞植物。根據(jù)引發(fā)赤潮的生物種類和數(shù)量的不同，海水有時(shí)也呈現(xiàn)黃、綠、褐色等不同顏色。 　　赤潮發(fā)生后，除海水變成紅色外， 　　一是大量赤潮生物集聚于魚類的鰓部，使魚類因缺氧而窒息死亡； 　　二是赤潮生物死亡后，藻體在分解過(guò)程中大量消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致魚類及其它海洋生物因缺氧死亡，同時(shí)還會(huì)釋放出大量有害氣體和毒素，嚴(yán)重污染海洋環(huán)境，使海洋的正常生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重的破壞； 　　三是魚類吞食大量有毒藻類。 　　同時(shí)海水的pH值也會(huì)升高，粘稠度增加，非赤潮藻類的浮游生物會(huì)死亡、衰減；赤潮藻也因爆發(fā)性增殖、過(guò)度聚集而大量死亡。 　　赤潮是在特定環(huán)境條件下產(chǎn)生的，相關(guān)因素很多，但其中一個(gè)極其重要的因素是海洋污染。大量含有各種有機(jī)物的廢污水排入海水中，促使海水富營(yíng)養(yǎng)化，這是赤潮藻類能夠大量繁殖的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)外大量研究表明，海洋浮游藻是引發(fā)赤潮的主要生物，在全世界4000多種海洋浮游藻中有260多種能形成赤潮，其中有70多種能產(chǎn)生毒素。他們分泌的毒素有些可直接導(dǎo)致海洋生物大量死亡，有些甚至可以通過(guò)食物鏈傳遞，造成人類食物中毒。 　　目前，世界上已有３０多個(gè)國(guó)家和地區(qū)不同程度地受到過(guò)赤潮的危害，日本是受害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。近十幾年來(lái)，由于海洋污染日益加劇，我國(guó)赤潮災(zāi)害也有加重的趨勢(shì)，由分散的少數(shù)海域，發(fā)展到成片海域，一些重要的養(yǎng)殖基地受害尤重。對(duì)赤潮的發(fā)生、危害予以研究和防治，涉及到生物海洋學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)、物理海洋學(xué)和環(huán)境海洋學(xué)等多種學(xué)科，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。 　　赤潮是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮是一個(gè)歷史沿用名，它并不一定都是紅色，實(shí)際上是許多赤潮的統(tǒng)稱。赤潮發(fā)生的原因、種類、和數(shù)量的不同，水體會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色，有紅顏色或磚紅顏色、綠色、黃色、棕色等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝溝藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有時(shí)并不引起海水呈現(xiàn)任何特別的顏色。【發(fā)生赤潮的原因】　　赤潮是一種復(fù)雜的生態(tài)異?，F(xiàn)象，發(fā)生的原因也比較復(fù)雜。關(guān)于赤潮發(fā)生的機(jī)理雖然至今尚無(wú)定論，但是赤潮發(fā)生的首要條件是赤潮生物增殖要達(dá)到一定的密度，否則，盡管其他因子都適宜，也不會(huì)發(fā)生赤潮，在正常的理化環(huán)境條件下，赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大，有些鞭毛蟲(chóng)類（或者甲藻類）還是一些魚蝦的食物。但是由于特殊的環(huán)境條件，使某些赤潮生物過(guò)量繁殖，便形成赤潮。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，赤潮發(fā)生與下列環(huán)境因素密切相關(guān)。 　　·海水富營(yíng)養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)和首要條件 　　由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在水體中副集，造成海域富營(yíng)養(yǎng)化。此時(shí)，水域中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽類；鐵、錳等微量元素以及有機(jī)化合物的含量大大增加，促進(jìn)赤潮生物的大量繁殖。赤潮檢測(cè)的結(jié)果表明，赤潮發(fā)生海域的水體均已遭到嚴(yán)重污染，富營(yíng)養(yǎng)化。氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)大大超標(biāo)。據(jù)研究表明，工業(yè)廢水中含有某些金屬可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的鐵螯合劑和小于2 mg/dm3 的錳螯合劑，可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻達(dá)到最高增殖率，相反，在沒(méi)有鐵、錳元素的海水中，即使在最適合的溫度、鹽度、PH和基本的營(yíng)養(yǎng)條件下也不會(huì)增加種群的密度。 　　其次一些有機(jī)物質(zhì)也會(huì)促使赤潮生物急劇增殖。如用無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽培養(yǎng)簡(jiǎn)裸甲藻，生長(zhǎng)不明顯，但加入酵母提取液時(shí)，則生長(zhǎng)顯著，加入土壤浸出液和維生素B12時(shí)，光亮裸甲藻生長(zhǎng)特別好。 　　·水文氣象和海水理化因子的變化是赤潮發(fā)生的重要原因 　　海水的溫度是赤潮發(fā)生的重要環(huán)境因子，20—30℃是赤潮發(fā)生的適宜溫度范圍?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一周內(nèi)水溫突然升高大于2℃是赤潮發(fā)生的先兆。海水的化學(xué)因子如鹽度變化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。鹽度在26—37的范圍內(nèi)均有發(fā)生赤潮的可能，但是海水鹽度在15—21.6時(shí)，容易形成溫躍層和鹽躍層。溫、鹽躍層的存在為赤潮生物的聚集提供了條件，易誘發(fā)赤潮。由于徑流、涌升流、水團(tuán)或海流的交匯作用，使海底層營(yíng)養(yǎng)鹽上升到水上層，造成沿海水域高度富營(yíng)養(yǎng)化。營(yíng)養(yǎng)鹽類含量急劇上升，引起硅藻的大量繁殖。這些硅藻過(guò)盛，特別是骨條硅藻的密集常常引起赤潮。這些硅藻類又為夜光藻提供了豐富的餌料，促使夜光藻急劇增殖，從而又形成粉紅色的夜光藻赤潮。據(jù)監(jiān)測(cè)資料表明，在赤潮發(fā)生時(shí)，水域多為干旱少雨，天氣悶熱，水溫偏高，風(fēng)力較弱，或者潮流緩慢等水域環(huán)境。 　　·海水養(yǎng)殖的自身污染亦是誘發(fā)赤潮的因素之一 　　隨著全國(guó)沿海養(yǎng)殖業(yè)的大發(fā)展，尤其是對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展。也產(chǎn)生了嚴(yán)重的自身污染問(wèn)題。在對(duì)蝦養(yǎng)殖中，人工投喂大量配合飼料和鮮活餌料。由于養(yǎng)殖技術(shù)陳舊和不完善，往往造成投餌量偏大，池內(nèi)殘存餌料增多，嚴(yán)重污染了養(yǎng)殖水質(zhì)。另一方面，由于蝦池每天需要排換水，所以每天都有大量污水排入海中，這些帶有大量殘餌、糞便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物，加快了海水的富營(yíng)養(yǎng)化，這樣為赤潮生物提供了適宜的生物環(huán)境，使其增殖加快，特別是在高溫、悶熱、無(wú)風(fēng)的條件下最易發(fā)生赤潮。由此可見(jiàn)，海水養(yǎng)殖業(yè)的自身污染也使赤潮發(fā)生的頻率增加。 　　【赤潮的發(fā)生過(guò)程】 　　赤潮的長(zhǎng)消過(guò)程，大致可分為起始、發(fā)展、維持和消亡四個(gè)階段。各階段的主要理、化和生物控制因素如表9-12。 　　1.起始階段 海域內(nèi)具有一定數(shù)量的赤潮生物種（包括營(yíng)養(yǎng)體或胞囊）。并且，此時(shí)的水環(huán)境各種物理、化學(xué)條件基本適宜于某種赤潮生物生長(zhǎng)、繁殖的需要。 　　2.發(fā)展階段 亦稱為赤潮的形成階段。當(dāng)海域內(nèi)的某種赤潮生物種群有了一定個(gè)體數(shù)量時(shí)，且溫度、鹽度、光照、營(yíng)養(yǎng)等外環(huán)境達(dá)到該赤潮生物生長(zhǎng)、增殖的最適范圍，赤潮生物即可進(jìn)入指數(shù)增殖期，就有可能較快地發(fā)展成赤潮。 　　3.維持階段 這一階段的長(zhǎng)短，主要取決于水體的物理穩(wěn)定性和各種營(yíng)養(yǎng)鹽的富有程度，以及當(dāng)營(yíng)養(yǎng)鹽被大量消耗后補(bǔ)充的速率和補(bǔ)充量。如果這階段海區(qū)風(fēng)平浪靜，水體鉛直混合與水平混合較差，水團(tuán)相對(duì)穩(wěn)定，且營(yíng)養(yǎng)鹽等又能及時(shí)得到必要的補(bǔ)充，赤潮就可能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間；反之，若遇臺(tái)風(fēng)、陰雨，水體穩(wěn)定性差或因營(yíng)養(yǎng)鹽被消耗殆盡，又未能得到及時(shí)補(bǔ)充，那么，赤潮現(xiàn)象就可能很快消失。 　　表9－12 赤潮長(zhǎng)消過(guò)程中各階段的主要物理、化學(xué)和生物控制因素 　　 赤潮階段 　　控制因素 　　物理因素 　　化學(xué)因素 　　生物因素 　　起始階段 　　底部湍流、上升流底層水體溫度、水體鉛直混合 　　營(yíng)養(yǎng)鹽、微量元素、赤潮生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑 　　赤潮“種子”群落、動(dòng)物攝食、物種間的競(jìng)爭(zhēng) 　　發(fā)展階段 　　水溫、鹽度、光照等 　　營(yíng)養(yǎng)鹽和微量元素 　　赤潮生物種群缺少攝食者和競(jìng)爭(zhēng)者 　　維持階段 　　水體穩(wěn)定性 （風(fēng)、潮汐、輻合、輻散、溫鹽躍層、淡水注入） 　　營(yíng)養(yǎng)鹽或微量元素限制 　　過(guò)量吸收的營(yíng)養(yǎng)鹽和微量元素、溶胞作用、聚結(jié)作用、鉛直遷移和擴(kuò)散 　　消亡階段 　　水體水平和鉛直混合 　　營(yíng)養(yǎng)鹽耗盡、產(chǎn)生有毒物質(zhì) 　　沉降作用、被攝食分解、孢束形成、物種間的競(jìng)爭(zhēng) 　　 　　4.消亡階段 所謂消亡階段是指赤潮現(xiàn)象消失的過(guò)程。引起消失的原因可有刮風(fēng)、下雨或營(yíng)養(yǎng)鹽消耗殆盡。也可因溫度已超過(guò)該赤潮生物的適宜范圍。還可因潮流增強(qiáng)，赤潮被擴(kuò)散等等。赤潮消失過(guò)程經(jīng)常是赤潮對(duì)漁業(yè)危害的最嚴(yán)重階段。 　　【赤潮的防治與監(jiān)測(cè)監(jiān)視】 　　赤潮是襲擾許多沿海國(guó)家的一種新的海洋災(zāi)害，已引起沿海國(guó)家的高度重視，有的國(guó)家已嚴(yán)格控制污水和污染物的入海量，取得比較明顯的效果。從現(xiàn)有條件看，一旦大面積赤潮出現(xiàn)后，還沒(méi)有特別有效的方法加以制止，對(duì)于一些局部小范圍防治赤潮的方法，雖實(shí)驗(yàn)過(guò)多種，但效果還不夠理想。主要是利用化學(xué)藥物(硫酸銅)殺滅赤潮生物，但效果欠佳，費(fèi)用昂貴，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益均不太好；有的采用網(wǎng)具捕撈赤潮生物，或采用隔離手段把養(yǎng)殖區(qū)保護(hù)起來(lái)；有的正在實(shí)驗(yàn)以蟲(chóng)治蟲(chóng)的辦法，繁殖棱足類及二枚貝來(lái)捕食赤潮生物等等。這些方法均在實(shí)驗(yàn)中，還未取得較大的突破，從發(fā)展趨勢(shì)看，生物控制法，即分離出對(duì)赤潮藻類合適的控制生物，以調(diào)節(jié)海水中的富營(yíng)養(yǎng)化環(huán)境將是較好的選擇。日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人工養(yǎng)殖的銅藻藻體、江籬藻體等海藻在茂盛期，可以大量吸收海水中的氮和磷，如果在易發(fā)生赤潮的富營(yíng)養(yǎng)化海域，大量養(yǎng)殖這些藻類，并在生長(zhǎng)最旺盛時(shí)及時(shí)采收，能較好的降低海水富營(yíng)養(yǎng)化的程度。此外利用動(dòng)力或機(jī)械方法攪動(dòng)底質(zhì)，促進(jìn)海底有機(jī)污染物分解，恢復(fù)底棲生物生存環(huán)境，提高海區(qū)的自凈能力，也是一種比較好又實(shí)用的方法。利用粘土礦物對(duì)赤潮生物的絮凝作用，和粘土礦物中鋁離子對(duì)赤潮生物細(xì)胞的破壞作用來(lái)消除赤潮，也取得了好進(jìn)展，并有可能成為一項(xiàng)較實(shí)用的防治赤潮的途徑，因?yàn)槔谜惩林卫沓喑本哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，目前已證實(shí)的有：對(duì)生物和環(huán)境無(wú)害，有促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和凈化作用；粘土資源豐富，且是底棲生物和魚貝類幼仔的餌料，操作簡(jiǎn)便易行，可以大范圍使用。當(dāng)然，開(kāi)展赤潮有關(guān)形成機(jī)理和預(yù)測(cè)、防治應(yīng)用技術(shù)的研究，是標(biāo)本兼治的良策。目前，赤潮對(duì)生物資源的影響已成為聯(lián)合國(guó)有關(guān)組織所關(guān)注的全球性問(wèn)題之一，已召開(kāi)多次國(guó)際性赤潮問(wèn)題研討會(huì)，制訂出長(zhǎng)期研究計(jì)劃，重點(diǎn)是赤潮發(fā)生機(jī)制、赤潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，以及治理赤潮的方法等。 　　目前，在防范赤潮工作方面，有些國(guó)家正在建立赤潮防治和監(jiān)測(cè)監(jiān)視系統(tǒng)，對(duì)有跡象出現(xiàn)赤潮的海區(qū)，進(jìn)行連續(xù)的跟蹤監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握引發(fā)赤潮環(huán)境因素的消長(zhǎng)動(dòng)向，為預(yù)報(bào)赤潮的發(fā)生提供信息；對(duì)已發(fā)生赤潮的海區(qū)則采取必要的防范措施。加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù)，切實(shí)控制沿海廢水廢物的入海量，特別要控制氮、磷和其他有機(jī)物的排放量，避免海區(qū)的富營(yíng)養(yǎng)化，是防范赤潮發(fā)生的一項(xiàng)根本措施，已引起各有關(guān)方面的重視。此外，隨著沿海養(yǎng)殖業(yè)的興起，避免養(yǎng)殖廢水污染海區(qū)，很多養(yǎng)殖場(chǎng)已建立小型蓄水站，以淡化水體的營(yíng)養(yǎng)，在赤潮發(fā)生時(shí)可以調(diào)劑用水，與此同時(shí)，改進(jìn)養(yǎng)殖餌料種類，用半生態(tài)系養(yǎng)殖方法逐步替代投餌喂養(yǎng)方式，以期自然增殖有益藻類和浮游生物，改善自然生態(tài)環(huán)境。