赤朝是怎样形成的?

【专家解说】：“赤潮”，被喻为“红色幽灵”，国际上也称其为“有害藻华”，赤潮又称红潮，是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族，除了一些大型海藻外，很多都是非常微小的植物，有的是单细胞植物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同，海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。 　　赤潮发生后，除海水变成红色外， 　　一是大量赤潮生物集聚于鱼类的鳃部，使鱼类因缺氧而窒息死亡； 　　二是赤潮生物死亡后，藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧，导致鱼类及其它海洋生物因缺氧死亡，同时还会释放出大量有害气体和毒素，严重污染海洋环境，使海洋的正常生态系统遭到严重的破坏； 　　三是鱼类吞食大量有毒藻类。 　　同时海水的pH值也会升高，粘稠度增加，非赤潮藻类的浮游生物会死亡、衰减；赤潮藻也因爆发性增殖、过度聚集而大量死亡。 　　赤潮是在特定环境条件下产生的，相关因素很多，但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有各种有机物的废污水排入海水中，促使海水富营养化，这是赤潮藻类能够大量繁殖的重要物质基础，国内外大量研究表明，海洋浮游藻是引发赤潮的主要生物，在全世界4000多种海洋浮游藻中有260多种能形成赤潮，其中有70多种能产生毒素。他们分泌的毒素有些可直接导致海洋生物大量死亡，有些甚至可以通过食物链传递，造成人类食物中毒。 　　目前，世界上已有３０多个国家和地区不同程度地受到过赤潮的危害，日本是受害最严重的国家之一。近十几年来，由于海洋污染日益加剧，我国赤潮灾害也有加重的趋势，由分散的少数海域，发展到成片海域，一些重要的养殖基地受害尤重。对赤潮的发生、危害予以研究和防治，涉及到生物海洋学、化学海洋学、物理海洋学和环境海洋学等多种学科，是一项复杂的系统工程。 　　赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色，实际上是许多赤潮的统称。赤潮发生的原因、种类、和数量的不同，水体会呈现不同的颜色，有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。【发生赤潮的原因】　　赤潮是一种复杂的生态异常现象，发生的原因也比较复杂。关于赤潮发生的机理虽然至今尚无定论，但是赤潮发生的首要条件是赤潮生物增殖要达到一定的密度，否则，尽管其他因子都适宜，也不会发生赤潮，在正常的理化环境条件下，赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大，有些鞭毛虫类（或者甲藻类）还是一些鱼虾的食物。但是由于特殊的环境条件，使某些赤潮生物过量繁殖，便形成赤潮。大多数学者认为，赤潮发生与下列环境因素密切相关。 　　·海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件 　　由于城市工业废水和生活污水大量排入海中，使营养物质在水体中副集，造成海域富营养化。此时，水域中氮、磷等营养盐类；铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加，促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明，赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染，富营养化。氮磷等营养盐物质大大超标。据研究表明，工业废水中含有某些金属可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的铁螯合剂和小于2 mg/dm3 的锰螯合剂，可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻达到最高增殖率，相反，在没有铁、锰元素的海水中，即使在最适合的温度、盐度、PH和基本的营养条件下也不会增加种群的密度。 　　其次一些有机物质也会促使赤潮生物急剧增殖。如用无机营养盐培养简裸甲藻，生长不明显，但加入酵母提取液时，则生长显著，加入土壤浸出液和维生素B12时，光亮裸甲藻生长特别好。 　　·水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因 　　海水的温度是赤潮发生的重要环境因子，20—30℃是赤潮发生的适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于2℃是赤潮发生的先兆。海水的化学因子如盐度变化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。盐度在26—37的范围内均有发生赤潮的可能，但是海水盐度在15—21.6时，容易形成温跃层和盐跃层。温、盐跃层的存在为赤潮生物的聚集提供了条件，易诱发赤潮。由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用，使海底层营养盐上升到水上层，造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升，引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛，特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。这些硅藻类又为夜光藻提供了丰富的饵料，促使夜光藻急剧增殖，从而又形成粉红色的夜光藻赤潮。据监测资料表明，在赤潮发生时，水域多为干旱少雨，天气闷热，水温偏高，风力较弱，或者潮流缓慢等水域环境。 　　·海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一 　　随着全国沿海养殖业的大发展，尤其是对虾养殖业的蓬勃发展。也产生了严重的自身污染问题。在对虾养殖中，人工投喂大量配合饲料和鲜活饵料。由于养殖技术陈旧和不完善，往往造成投饵量偏大，池内残存饵料增多，严重污染了养殖水质。另一方面，由于虾池每天需要排换水，所以每天都有大量污水排入海中，这些带有大量残饵、粪便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物，加快了海水的富营养化，这样为赤潮生物提供了适宜的生物环境，使其增殖加快，特别是在高温、闷热、无风的条件下最易发生赤潮。由此可见，海水养殖业的自身污染也使赤潮发生的频率增加。 　　【赤潮的发生过程】 　　赤潮的长消过程，大致可分为起始、发展、维持和消亡四个阶段。各阶段的主要理、化和生物控制因素如表9-12。 　　1.起始阶段 海域内具有一定数量的赤潮生物种（包括营养体或胞囊）。并且，此时的水环境各种物理、化学条件基本适宜于某种赤潮生物生长、繁殖的需要。 　　2.发展阶段 亦称为赤潮的形成阶段。当海域内的某种赤潮生物种群有了一定个体数量时，且温度、盐度、光照、营养等外环境达到该赤潮生物生长、增殖的最适范围，赤潮生物即可进入指数增殖期，就有可能较快地发展成赤潮。 　　3.维持阶段 这一阶段的长短，主要取决于水体的物理稳定性和各种营养盐的富有程度，以及当营养盐被大量消耗后补充的速率和补充量。如果这阶段海区风平浪静，水体铅直混合与水平混合较差，水团相对稳定，且营养盐等又能及时得到必要的补充，赤潮就可能持续较长时间；反之，若遇台风、阴雨，水体稳定性差或因营养盐被消耗殆尽，又未能得到及时补充，那么，赤潮现象就可能很快消失。 　　表9－12 赤潮长消过程中各阶段的主要物理、化学和生物控制因素 　　 赤潮阶段 　　控制因素 　　物理因素 　　化学因素 　　生物因素 　　起始阶段 　　底部湍流、上升流底层水体温度、水体铅直混合 　　营养盐、微量元素、赤潮生物生长促进剂 　　赤潮“种子”群落、动物摄食、物种间的竞争 　　发展阶段 　　水温、盐度、光照等 　　营养盐和微量元素 　　赤潮生物种群缺少摄食者和竞争者 　　维持阶段 　　水体稳定性 （风、潮汐、辐合、辐散、温盐跃层、淡水注入） 　　营养盐或微量元素限制 　　过量吸收的营养盐和微量元素、溶胞作用、聚结作用、铅直迁移和扩散 　　消亡阶段 　　水体水平和铅直混合 　　营养盐耗尽、产生有毒物质 　　沉降作用、被摄食分解、孢束形成、物种间的竞争 　　 　　4.消亡阶段 所谓消亡阶段是指赤潮现象消失的过程。引起消失的原因可有刮风、下雨或营养盐消耗殆尽。也可因温度已超过该赤潮生物的适宜范围。还可因潮流增强，赤潮被扩散等等。赤潮消失过程经常是赤潮对渔业危害的最严重阶段。 　　【赤潮的防治与监测监视】 　　赤潮是袭扰许多沿海国家的一种新的海洋灾害，已引起沿海国家的高度重视，有的国家已严格控制污水和污染物的入海量，取得比较明显的效果。从现有条件看，一旦大面积赤潮出现后，还没有特别有效的方法加以制止，对于一些局部小范围防治赤潮的方法，虽实验过多种，但效果还不够理想。主要是利用化学药物(硫酸铜)杀灭赤潮生物，但效果欠佳，费用昂贵，经济效益和环境效益均不太好；有的采用网具捕捞赤潮生物，或采用隔离手段把养殖区保护起来；有的正在实验以虫治虫的办法，繁殖棱足类及二枚贝来捕食赤潮生物等等。这些方法均在实验中，还未取得较大的突破，从发展趋势看，生物控制法，即分离出对赤潮藻类合适的控制生物，以调节海水中的富营养化环境将是较好的选择。日本科学家发现人工养殖的铜藻藻体、江篱藻体等海藻在茂盛期，可以大量吸收海水中的氮和磷，如果在易发生赤潮的富营养化海域，大量养殖这些藻类，并在生长最旺盛时及时采收，能较好的降低海水富营养化的程度。此外利用动力或机械方法搅动底质，促进海底有机污染物分解，恢复底栖生物生存环境，提高海区的自净能力，也是一种比较好又实用的方法。利用粘土矿物对赤潮生物的絮凝作用，和粘土矿物中铝离子对赤潮生物细胞的破坏作用来消除赤潮，也取得了好进展，并有可能成为一项较实用的防治赤潮的途径，因为利用粘土治理赤潮具有很多优点，目前已证实的有：对生物和环境无害，有促进生态系统的物质循环和净化作用；粘土资源丰富，且是底栖生物和鱼贝类幼仔的饵料，操作简便易行，可以大范围使用。当然，开展赤潮有关形成机理和预测、防治应用技术的研究，是标本兼治的良策。目前，赤潮对生物资源的影响已成为联合国有关组织所关注的全球性问题之一，已召开多次国际性赤潮问题研讨会，制订出长期研究计划，重点是赤潮发生机制、赤潮的监测和预报，以及治理赤潮的方法等。 　　目前，在防范赤潮工作方面，有些国家正在建立赤潮防治和监测监视系统，对有迹象出现赤潮的海区，进行连续的跟踪监测，及时掌握引发赤潮环境因素的消长动向，为预报赤潮的发生提供信息；对已发生赤潮的海区则采取必要的防范措施。加强海洋环境保护，切实控制沿海废水废物的入海量，特别要控制氮、磷和其他有机物的排放量，避免海区的富营养化，是防范赤潮发生的一项根本措施，已引起各有关方面的重视。此外，随着沿海养殖业的兴起，避免养殖废水污染海区，很多养殖场已建立小型蓄水站，以淡化水体的营养，在赤潮发生时可以调剂用水，与此同时，改进养殖饵料种类，用半生态系养殖方法逐步替代投饵喂养方式，以期自然增殖有益藻类和浮游生物，改善自然生态环境。