赤潮產(chǎn)生的原因
赤潮產(chǎn)生的原因是什么?有哪些因素導致赤潮產(chǎn)生?下面就由學習啦小編告訴大家赤潮產(chǎn)生的原因吧!
赤潮產(chǎn)生的原因
1、引發(fā)赤潮的生物種類 在春末夏韌轉換季節(jié)時,藻類浮游生物因水質變化、水濕升高和養(yǎng)分提高而大量繁殖。目前發(fā)現(xiàn)的赤湖生物有330多種,其分布極為廣泛,幾乎遍及世界各個海域。藻類植物甲藻門有二十多個種類能引起赤潮,其中夜光藻、短棵甲藻以及多邊膝溝藻等最為常見,而夜光藻是熱帶和亞熱帶海區(qū)發(fā)生赤湖的主要種類,原甲藻是太平洋東海岸赤潮的主要種類之一;淡紅束毛藻、薛氏束毛藻、漢氏束毛藻是引起我國東海赤潮的常見種。原生動物中的某些種類如組蟲等也屬于赤潮生物,其繁殖過盛也可引起赤潮。海洋中的4000余種浮游藻類中,約有300種能導致赤潮,其中70多種能產(chǎn)生毒素。中國沿海的赤潮生物有148種,其中43種曾引發(fā)過赤潮。
2、赤潮產(chǎn)生的自然條件 赤潮發(fā)生的原因尚未完全查明,但從理化環(huán)境的變化分析,自然條件主要有如下五點因:1.化學素 近海養(yǎng)殖向水域中添加大量的餌料,導致在內灣、淺海區(qū)中無機態(tài)氯、磷酸鹽和鐵、錳等微量元素增多,給赤潮生物的大量繁殖提供了豐富的營養(yǎng)物質。2.內灣、淺海區(qū)水體交換能力差,海水利用率高,封閉性強,水體循環(huán)速度慢,使水體富營養(yǎng)化比較嚴重,是赤潮生物滋生繁衍的優(yōu)良環(huán)境,是赤潮的多發(fā)區(qū)。3.海溫和鹽度 一般赤潮發(fā)生于水溫20℃一30℃的海域中;赤渤海域的鹽度一般為27‰一37‰。4.氣象因素 通常赤潮出現(xiàn)于悶熱、風平浪靜的夏季。5.海流 由于臺灣暖流北上或外海海水在浙江沿海形成的鋒面,使東海多發(fā)赤潮。水底層出現(xiàn)無氧和低氧水團也會引起赤潮。
此外,赤潮發(fā)生與地球的溫室效應也密切相關。近年來,厄爾尼諾、拉尼娜等大范圍、長時間的異常氣候現(xiàn)象的出現(xiàn),導致出現(xiàn)雨水少、氣溫高、光照足的氣候條件,從而加速了生物的新陳代謝,使過量繁殖的浮游生物在沿岸一些海域泛濫成災,從而形成赤潮。
3、赤潮產(chǎn)生的人為原因
一是人們對農(nóng)作物施以超量的化肥、農(nóng)藥等積累在土壤中,隨江河排泄于海洋,就以我國農(nóng)田施用數(shù)以億噸計化肥而言,據(jù)推算,約有l(wèi)/2以上屆于浪費,而這些化肥卻隨徑流進入江、河、湖、海。這是海水營養(yǎng)鹽驟然上升的主要源頭。
二是工業(yè)生產(chǎn)、生活垃圾和污水被大量注人海中。這些物質對海水中磷的過量富集,有直接的影響。到20世紀90年代,浙江近岸海域氮高達100mol/L,磷為1.6μmol/L
三是沿海地區(qū)的過度海水養(yǎng)殖,殘餌腐敗污染海水。據(jù)專家介紹,面積約7.8萬平方公里的渤海是我國受污染最為嚴重的海域,其根本原因在于陸地污染物的轉移和渤海的開發(fā)利用基本處于無序、無度狀態(tài),每年排人渤海的污水達28億噸,污染物占全國海洋接納污染物的一半。
赤潮基本特征
赤潮是伴隨著浮游生物的驟然大量增殖而直接或間接發(fā)生的現(xiàn)象。本來是漁業(yè)方面的用語,并沒有嚴格的定義。水面發(fā)生變色的情況甚多,厄水(海水變綠褐色)、苦潮(按即赤潮,海水變赤色)、青潮(海水變藍色)及淡水中的水華,都是同樣性質的現(xiàn)象。構成赤潮的浮游生物種類很多,但甲藻、硅藻類大多是優(yōu)勢種。當發(fā)生赤潮時的浮游生物的密度一般是102—106細胞/毫升。在日本近海淡水流入的內灣,自春至秋均有發(fā)生。隨著城市和工業(yè)廢水的增加而出現(xiàn)了富營養(yǎng)化,在東京灣、瀨戶內海、有明海等赤潮頻繁發(fā)生。赤潮有時可使魚類等水生動物遭受很大危害,這是由于赤潮浮游生物堵塞魚鰓,引起機械障礙,和它們死后分解,迅速消耗氧氣,水中氧氣不足,以及分泌有害物質等造成的,〔尤其是裸甲藻屬(Gymnodinium)和Olisthodiscus等為害甚大〕。一般以為是由于水不流動、富營養(yǎng)化、日照量增大和水溫上升等因素綜合作用的結果。
赤潮是一種復雜的生態(tài)異常現(xiàn)象,發(fā)生的原因也比較復雜。關于赤潮成因尚沒有定論,科學家們認為,赤潮是近岸海水受到有機物污染所致。在正常的情況下,海洋中的營養(yǎng)鹽含量較低,這就限制了浮游植物的生長(有些鞭毛蟲類(或者甲藻類)還是一些魚蝦的食物)。但是,當含有大量營養(yǎng)物質的生活污水、工業(yè)廢水(主要是食品、造紙和印染工業(yè))和農(nóng)業(yè)廢水流入海洋后,再加上海區(qū)的其他理化因素有利于生物的生長和繁殖時,赤潮生物便會急劇繁殖起來,便形成赤潮。
赤潮辨別特征
典型特征
赤潮是在特定的環(huán)境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細菌爆發(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。赤潮是一個歷史沿用名,它并不一定都是紅色,實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)引起赤潮有時并不引起海水呈現(xiàn)任何特別的顏色。
判斷依據(jù)
暫時用的赤潮判斷依據(jù)可分為兩類。
表觀判據(jù)
表觀判據(jù),最明顯的是水體變色,此外還有隨之而來的魚、蝦、貝類的死亡水體發(fā)臭并帶有粘性等。
生物學判據(jù)
生物學判據(jù),受研究水平所限,國際上還沒有公認的統(tǒng)一標準,一般采用日本學者安達六朗根據(jù)日本各地發(fā)生的140余起赤潮調查結果統(tǒng)計而于1973年提出的“不同生物體長的赤潮生物密度”法作為赤潮的生物學判據(jù)。
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赤潮發(fā)生過程
赤潮的長消過程,大致可分為起始、發(fā)展、維持和消亡四個階段。各階段的主要理、化和生物控制因素如下表。
起始階段
海域內具有一定數(shù)量的赤潮生物種(包括營養(yǎng)體或胞囊)。并且,此時的水環(huán)境各種物理、化學條件基本適宜于某種赤潮生物生長、繁殖的需要。
發(fā)展階段
亦稱為赤潮的形成階段。當海域內的某種赤潮生物種群有了一定個體數(shù)量時,且溫度、鹽度、光照、營養(yǎng)等外環(huán)境達到該赤潮生物生長、增殖的最適范圍,赤潮生物即可進入指數(shù)增殖期,就有可能較快地發(fā)展成赤潮。
維持階段
這一階段的長短,主要取決于水體的物理穩(wěn)定性和各種營養(yǎng)鹽的富有程度,以及當營養(yǎng)鹽被大量消耗后補充的速率和補充量。如果這階段海區(qū)風平浪靜,水體鉛直混合與水平混合較差,水團相對穩(wěn)定,且營養(yǎng)鹽等又能及時得到必要的補充,赤潮就可能持續(xù)較長時間;反之,若遇臺風、陰雨,水體穩(wěn)定性差或因營養(yǎng)鹽被消耗殆盡,又未能得到及時補充,那么,赤潮現(xiàn)象就可能很快消失。
消亡階段
所謂消亡階段是指赤潮現(xiàn)象消失的過程。引起消失的原因可有刮風、下雨或營養(yǎng)鹽消耗殆盡。也可因溫度已超過該赤潮生物的適宜范圍。還可因潮流增強,赤潮被擴散等等。赤潮消失過程經(jīng)常是赤潮對漁業(yè)危害的最嚴重階段。
赤潮治理方法
從現(xiàn)有條件看,一旦大面積赤潮出現(xiàn)后,還沒有特別有效的方法加以制止,對于一些局部小范圍防治赤潮的方法,雖實驗過多種,但效果還不夠理想。主要是利用化學藥物(硫酸銅)殺滅赤潮生物,但效果欠佳,費用昂貴,經(jīng)濟效益和環(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)保護起來;有的正在實驗以蟲治蟲的辦法,繁殖棱足類及二枚貝來捕食赤潮生物等等。這些方法均在實驗中,還未取得較大的突破,從發(fā)展趨勢看,生物控制法,即分離出對赤潮藻類合適的控制生物,以調節(jié)海水中的富營養(yǎng)化環(huán)境將是較好的選擇。日本科學家發(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)生赤潮的富營養(yǎng)化海域,大量養(yǎng)殖這些藻類,并在生長最旺盛時及時采收,能較好的降低海水富營養(yǎng)化的程度。此外利用動力或機械方法攪動底質,促進海底有機污染物分解,恢復底棲生物生存環(huán)境,提高海區(qū)的自凈能力,也是一種比較好又實用的方法。利用粘土礦物對赤潮生物的絮凝作用,和粘土礦物中鋁離子對赤潮生物細胞的破壞作用來消除赤潮,也取得了好進展,并有可能成為一項較實用的防治赤潮的途徑,因為利用粘土治理赤潮具有很多優(yōu)點,已證實的優(yōu)點有:對生物和環(huán)境無害,有促進生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(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,操作簡便易行,可以大范圍使用。
1、關于赤潮的治理方法,據(jù)報道已有多種,如工程物理方法、化學方法以及生物學的方法。物理法——粘土法國際上公認的一種方法是撒播粘土法。利用粘土微粒對赤潮生物的絮凝作用去除赤潮生物,撒播粘土濃度達到1000mg/L時,赤潮藻去除率可達當65%左右。有報道稱在小型實驗場去除率可達95%~99%。20世紀80年代初,日本在鹿兒島海面上進行過具有一定規(guī)模撒播粘土治理赤潮的實驗。1996年韓國曾用6×104T粘土制劑治理100km2海域赤潮。
2、化學除藻法是利用化學藥劑對藻類細胞產(chǎn)生的破壞和抑制生物活性的方法進行殺滅控制赤潮生物,具有見效快的特點。最早使用的化學藥劑是CuSO4,易溶于水,在使用過程中極易造成局部濃度過高而危害漁業(yè),同時在海水的波動下遷移轉化太快,藥效的持久性差,也易引起銅Cu的二次污染,有機化合物在淡水除藻中具有藥力持續(xù)時間長、對非赤潮生物影響小等優(yōu)點,用有機化合物殺滅和去除赤潮生物也已有相關的報道。已有多種化學制劑用于赤潮生物治理的實驗研究:如硫酸銅和緩釋銅離子除藻劑、臭氧、二氧化氯以及新潔爾滅、碘伏、異噻唑啉酮等有機除藻劑。
3、生物學方法治理赤潮的辦法主要是有三個方面,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。其中由于微生物易于繁殖的特點,使得微生物控藻是生物控藻里最有前途的一種控藻方式。這些殺藻微生物主要是包括細菌(溶藻細菌)、病毒(噬菌體)、原生動物、真菌和放線菌等五類。多數(shù)溶藻細菌能夠分泌細胞外物質,對宿主藻類起抑制或殺滅作用,因此通過溶藻細菌篩選高效、專一,能夠生物降解的殺藻物質是滅殺赤潮藻的一個新的研究方向。治理中比較現(xiàn)實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,可使海洋環(huán)境長期保持穩(wěn)定的生態(tài)平衡,從而達到防治赤潮的目的。
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