1、赤潮及其防治 一、赤潮的定義與類型 （一）赤潮定義赤潮是海洋中某些微小的浮游藻類、原生動物或細菌，在一定的環境條件下爆發性繁殖（增殖）或聚集而引起水體變色的一種有害的生態異常現象。迄今人們所發現的能形成赤潮的浮游生物絕大多數是浮游甲藻和硅藻，少數為原生動物和細菌（表9-11）。 表911 世界赤潮生物的種類組成現狀（截至1989）（引自張水浸等，1994）門類種類數屬數有毒種淡水種或半咸水種細菌門44未發現未發現藍藻門12758綠藻門1411未發現4裸藻門144未發現10金藻門141422黃藻門114101硅藻門1034213甲藻門147422916隱藻門62未發現未發現原生動物門55未發現未

2、發現總計3301334744 赤潮引起的海水變色可因形成赤潮的生物種的不同而不同。例如，夜光藻、紅海束毛藻、中縊蟲等種類形成的赤潮呈紅色、粉紅色。而許多甲藻形成的赤潮呈黃色、茶色或茶褐色。綠色鞭毛藻形成的赤潮通常呈綠色。硅藻類赤潮多為土黃、黃褐色或灰褐色等等。因此，目前所謂赤潮可以說是各種色潮的統稱。 （二）赤潮的類型 1.外海性和近岸、內灣性赤潮 外海（或外洋）性赤潮是指在外海或洋區上出現的赤潮。它們大多數出現在上升流區或水團交匯處，那里的營養物質比較豐富。有些種類自身還有固氮能力，在水體缺乏無機氮營養鹽時，還可直接利用大氣中的分子氮（N2）。外海性赤潮最常見和最具代表性的種類是藍藻門中的束

3、毛藻，在中國主要分布于東海以南水域。 近岸、內灣、河口性赤潮系分別指發生在近岸區、內灣區或河口區等水城的赤潮。能在這些區域形成赤潮的生物種類很多，且具有一定的地區性差別。其中，廣泛分布于中國沿海的主要種類有中肋骨條藻、夜光藻。原甲藻屬和裸甲藻屬的一些種類也較常見。 2.外來型和原發型赤潮 所謂外來型赤潮是屬外源性的，即赤潮并非是在原海域形成的，而是在其它水域形成后，由于外力（如風、浪、流等）的作用而被帶到該海區。這類赤潮往往來去匆匆，持續時間短暫，或者還具有“路過性”的特點，也有可能將同一起赤潮的遷移誤認為是發生在不同地點的兩起赤潮。外來型赤潮最常見的是束毛藻赤潮，在中國東南沿海的福建平潭島幾

4、乎年年可見，當地群眾稱其為“東洋水”或“東洋漲，即指它是從東面大洋而來的。1987年8月14日15日見于廣東大亞灣的束毛藻赤潮，也應屬外來型赤潮。 原發型赤潮則是在某一海域具備了發生赤潮的各種理、化條件時，某種赤潮生物就地爆發性增殖所形成的赤潮。此類赤潮地域性明顯，通常也可持續較長時間，如果環境條件沒有明顯改變，甚至可以反復出現。有些海域還可發現它每天只在某一特定的時間內出現，這應視其為同一起赤潮的時間延續，而不應認為是每天發生一起赤潮。如果赤潮生物發生更替，則又另當別論。一般而言，在內灣所發生的赤潮，大多是屬于原發型（內源性）赤潮。 3.單相型、雙相型和復合型赤潮 單相型赤潮亦稱單種型赤潮，

5、系指在發生赤潮時，只有一個赤潮生物種占絕對優勢（占總細胞數的80以上）。有兩種赤潮生物共存并同時占優勢而形成的赤潮稱為雙相型赤潮。如果赤潮中有3種或3種以上的赤潮生物，且每種的數量（細胞數）都占有總數量（總細胞數）的20%以上，即為復合型赤潮。 根據中國已有的赤潮報道，大多數屬于單相型赤潮。雙相型赤潮僅占少數。至于復合型赤潮，目前還很罕見，且與浮游植物的水花難以區分。 二、赤潮形成原因和發生過程 赤潮災害的發生是一個復雜的生態過程，是由許多因素綜合作用的結果。 （一）赤潮形成原因 在物理因子方面，海洋中的“流”與赤潮的發生具有一定的關系，除赤潮生物的物理性聚集與流有關外，流對赤潮藻的分散（擴散

6、）和對營養物質的運移作用也是很重要的。在內灣，潮流的流速與潮差的大小具有對赤潮“斑”、“帶”聚集和分散的作用。當流速較大，其分散速度快于赤潮藻的增殖速度時，這類海灣一般是不會發生赤潮的；反之，如果流緩，赤潮藻的增殖速度大于流的分散速度時這類海灣就常可頻發赤潮。在一般情況下，潮差小、水體交換量較少的海灣較易發生赤潮，并且一旦發生赤潮后，赤潮的持續時間可能較長。在較開闊的沿岸和近海，則主要集中在江河徑流和上升流作用等方面，因為江河徑流可將大量的營養物質攜帶入海；上升流能把富含營養物質的底層水搬運到表層。兩者可分別或共同為赤潮藻的增殖提供條件。 溫度和鹽度影響著赤潮藻細胞中酶的活性，調控赤潮藻的生理

7、活動，各種赤潮藻都有其生長、增殖的最適溫、鹽范圍。因此，溫、鹽條件的適宜與否，決定了赤潮藻的時空分布，也與赤潮的發生密切相關。 在化學因素方面，鄒景忠等（1983）對渤海灣進行的赤潮綜合調查認為，工廠未經處理的高含N、P有機物工業廢水和生活污水任意排入，是造成灣內富營養化的主要原因，其中P含量的高低是決定赤潮生物是否出現數量高峰和形成赤潮的重要因子；Fe，Mn微量元素和維生素B1、B12是促進赤潮生物異常增殖的關鍵因子。根據海水pH分布與浮游植物之間存在明顯的正相關（相關系數r0.72），還認為pH也可作為監測赤潮的一個重要指標。最近林昱等（1994）從4次中尺度圍隔實驗結果發現，營養鹽含量與

8、廈門西海域赤潮形成密切相關。活性磷含量是該海域硅藻赤潮的一個誘發或控制因子。 在生物因素方面，鄒景忠等（1983）根據渤海灣調查發現。處于調查區同一生態環境條件下占優勢的赤潮生物之間存在著明顯的種間增殖競爭現象，認為夜光藻與骨條藻種群之間可能是一種捕食與被捕食的關系，而骨條藻與微型原甲藻之間可能有刺激生長的關系。王惠卿（1992）通過大連灣赤潮調查發現，該灣赤潮生物優勢種組成有逐漸從中型纖毛蟲向小型硅藻類（骨條藻）和微型甲藻（赤潮異彎藻）轉化的趨勢。林昱等（1994）探討了甲藻赤潮與其它浮游植物演替的關系。富營養化后總是先發生硅藻的水花或赤潮，隨后會演替成甲藻占優勢，甚至形成甲藻赤潮。維生素B

9、12的異常增多可能加速這種演替的進程。但這種穩定水體若受到擾動，將干擾演替，使硅藻水花持續不斷地發展，阻礙甲藻形成優勢，這可以防止甲藻赤潮的生成。 當赤潮生物在適宜的海水理化環境條件下大量繁殖時，適宜的氣候條件，特別是風力作用，若有利于赤潮生物的匯聚，也會加速赤潮的形成。 （二）赤潮發生過程 赤潮的長消過程，大致可分為起始、發展、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表9-12。 1.起始階段 海域內具有一定數量的赤潮生物種（包括營養體或胞囊）。并且，此時的水環境各種物理、化學條件基本適宜于某種赤潮生物生長、繁殖的需要。 2.發展階段 亦稱為赤潮的形成階段。當海域內的某種赤潮生

10、物種群有了一定個體數量時，且溫度、鹽度、光照、營養等外環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增殖期，就有可能較快地發展成赤潮。 3.維持階段 這一階段的長短，主要取決于水體的物理穩定性和各種營養鹽的富有程度，以及當營養鹽被大量消耗后補充的速率和補充量。如果這階段海區風平浪靜，水體鉛直混合與水平混合較差，水團相對穩定，且營養鹽等又能及時得到必要的補充，赤潮就可能持續較長時間；反之，若遇臺風、陰雨，水體穩定性差或因營養鹽被消耗殆盡，又未能得到及時補充，那么，赤潮現象就可能很快消失。 表912 赤潮長消過程中各階段的主要物理、化學和生物控制因素赤潮階段控制因素物理因素化學因素生

11、物因素起始階段底部湍流、上升流底層水體溫度、水體鉛直混合營養鹽、微量元素、赤潮生物生長促進劑赤潮“種子”群落、動物攝食、物種間的競爭發展階段水溫、鹽度、光照等營養鹽和微量元素赤潮生物種群缺少攝食者和競爭者維持階段水體穩定性 （風、潮汐、輻合、輻散、溫鹽躍層、淡水注入）營養鹽或微量元素限制過量吸收的營養鹽和微量元素、溶胞作用、聚結作用、鉛直遷移和擴散消亡階段水體水平和鉛直混合營養鹽耗盡、產生有毒物質沉降作用、被攝食分解、孢束形成、物種間的競爭 4.消亡階段 所謂消亡階段是指赤潮現象消失的過程。引起消失的原因可有刮風、下雨或營養鹽消耗殆盡。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

12、被擴散等等。赤潮消失過程經常是赤潮對漁業危害的最嚴重階段。 三、赤潮的防治赤潮發生時，在海洋生態系中生物與環境的關系將發生強烈的變化。眾多浮游植物在光合作用過程中消耗水體中大量的CO2，破壞了海域水體CO2平衡體系，使得水體的酸堿度發生較大的變化。由于生產過量，營養物質被消耗殆盡，赤潮生物最終將大量死亡。死亡的尸體在分解過程中又產生硫化氫、氨、甲烷等。大量滋長的微生物，以及微生物分解活動使水體溶氧耗竭，加上有毒赤潮生物分泌的毒素等，嚴重危害著海洋動物的生存，導致原有海洋生態系統中的結構與功能幾近徹底崩潰。因此，赤潮的防治是一項極為重要的課題。 目前，赤潮的防治技術主要還局限在實驗研究階段。已有

13、實驗表明，懸浮沉積物對磷的吸附作用可以從水體中去除部分磷，達到減少和抑制赤潮發生的目的；蒙脫石對介質營養鹽有明顯的競爭和去除效應以及增大介質的濁度等；蒙脫土體系對赤潮生物有吸附作用，吸附能力依次為菱形藻骨條藻夜光藻；高嶺土對原甲藻和夜光藻的吸附能力遠遠高于同等條件下的蒙脫土體系；用硫酸亞鐵處理赤潮生物污染的海水可達到凈化，而使人工養殖扇貝苗獲得成功。 日本研制出一種化學藥品利凡諾，用于殺滅日本最常見的赤潮生物褐胞藻，利凡諾在光照下容易分解，不會造成水體二次污染。有人提出生物防治的方法，把一些攝食赤潮藻的動物，如貝類、魚類等，引入赤潮多發區或養殖地混養，可達到抑制赤潮生物的大量繁殖。 從某些生物中提取生理活性物質，用以殺滅赤潮是近幾年來的一個研究方向。例如，1986年，日本筑波大學化學系柿尺寬和愉見武德的研究小組，從海蘊中萃取了一種能防止赤潮的生理活性物質，這種活性物質為高度不飽和脂肪酸十八烷四烯酸，試驗表明，1×10-6