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赤潮成因存在时空变异性 治理赤潮须综合施策

2019-07-12 10:36:35 来源: 中国海洋报 作者: 方正飞
摘要:赤潮是我国近海近年来频发的海洋灾害,而有毒赤潮的危害尤其严重。为进一步加强有毒有害赤潮的研究,我国近期启动了科技基础资源调查专项“近海有毒有害藻类与藻毒素调查及开放数据库构建”项目。

  原标题:治理赤潮须综合施策——访自然资源部第三海洋研究所研究员顾海峰

  赤潮是我国近海近年来频发的海洋灾害,而有毒赤潮的危害尤其严重。为进一步加强有毒有害赤潮的研究,我国近期启动了科技基础资源调查专项“近海有毒有害藻类与藻毒素调查及开放数据库构建”项目。

  针对我国赤潮灾害现状、发生机制和防控治理,记者近日采访了自然资源部第三海洋研究所研究员顾海峰。顾海峰认为,赤潮的成因存在时空变异性,给预测和治理带来一定难度。而减少陆源污染物排放是防治赤潮的有效手段。

  赤潮成因存在时空变异性

  赤潮又名红潮,是指是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌暴发性繁殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。

  近年来,赤潮成为我国沿海常见的海洋灾害之一。据《2018年中国海洋灾害公报》显示,2018年,我国海域共发现赤潮36次,累计面积1406平方千米。我国海域引发赤潮的优势种共18种。其中,米氏凯伦藻为有毒赤潮的主要优势种,引发有毒赤潮7次,累计面积214平方千米。

  “有害赤潮的大规模暴发受人类活动和自然过程的双重影响。”顾海峰说。

  赤潮暴发是光照、海水温度、盐度、流向、营养盐、微量元素等多种自然因素综合作用的结果。

  人类活动造成的水体富营养化是近年来赤潮频发的主要原因之一。顾海峰解释说,人类生产生活中排放的污水及有机废弃物等汇聚在近岸海域,造成海水富营养化,水体中氮、磷等营养盐类和铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量增加,促进赤潮生物的大量繁殖而引发赤潮。

  顾海峰说:“近海赤潮的预警预测及治理存在困难,原因是不同海区赤潮诱发的机制存在时空变异性,难以区分人类活动和自然变化的影响。”

  顾海峰表示,富营养化,包括营养物质比例的改变是有害赤潮暴发的物质基础,如长江口邻近海域氮和磷的浓度过去几十年大幅增加,是东海暴发大规模东海原甲藻赤潮的重要原因。由于河流上游水坝的建设,河流排放硅的含量下降,导致东海赤潮由硅藻向甲藻转变。

  有毒赤潮危害巨大

  赤潮中有害藻类会对海洋环境、海洋生物、人类健康和社会经济等造成危害。顾海峰说,海洋是生物与环境、生物与生物之间相互依存、相互制约的平衡生态系统。系统中的物质循环、能量流动处于相对稳定及动态平衡状态。赤潮发生时生态平衡遭到干扰和破坏。在赤潮发生初期,由于植物的光合作用,水体会出现高叶绿素a、高溶解氧、高化学耗氧量。环境因素的改变,会致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖,导致一些生物逃避甚至死亡,破坏海洋生态平衡。

  赤潮发生会对近海养殖业造成影响。藻类大量生长后通常会很快死亡,死亡的细胞由于微生物的降解导致水体溶氧量降低,甚至出现低氧现象。大量生长的藻类细胞会黏附到鱼鳃上,有些种类会产生溶血性毒素,直接导致鱼类、贝类死亡。2012年5月,福州、莆田暴发凯伦藻赤潮造成大量鲍死亡,经济损失达20亿元。

  2019年5月,福建省罗源湾、黄岐半岛、平潭苏澳、湄洲岛、惠安大港湾等部分海域相继发现赤潮,平潭、连江部分养殖网箱出现鱼类死亡现象。根据福建省渔业资源监测中心最新监测数据显示,此次福建海域的赤潮生物优势种包括有毒的米氏凯伦藻、短凯伦藻和无毒的东海原甲藻、锥状斯克里普藻。

  有些藻毒素还会间接影响人类健康。顾海峰说,有些藻毒素不会导致贝类死亡,但是会在贝类体内累积和转化,并通过食物链危害人类健康,甚至导致中毒死亡事件。2017年6月,福建近海暴发大规模链状裸甲藻赤潮,导致40多人因食用受污染的贝类中毒住院。

  顾海峰还说,有害藻类还会散发刺激性的气味,影响旅游业。棕囊藻的暴发甚至会堵塞核电站取水口,威胁核电安全。

  减少污染物排放防治赤潮

  目前赤潮的防治仍是一个世界性难题。顾海峰介绍,从理论上讲,治理赤潮有多种方法,包括物理方法、化学方法、生物方法等。但由于赤潮突发性强、影响面积大,而且治理方法须满足无二次污染、成本低、见效快、可大规模应用等条件,相关研究大都停留在实验室阶段,真正能够现场使用的很少。

  当前治理赤潮主要采用喷洒黏土的方法。赤潮发生后,赤潮细胞密度达到一定数量时,为了减少赤潮造成的损失,在赤潮发生海域喷洒黏土,黏土会吸附赤潮藻细胞后一起沉降,从而大幅减少水体中的细胞数量。另一种方法是利用强电离放电形成的羟基自由基来杀灭,目前该技术还未被现场应用。

  由于富营养化是赤潮发生的物质基础,顾海峰认为加强海域富营养化物质负荷的控制,严格管控和消减陆源排放和海上排放,控制好污染物质排海总量是治理赤潮行之有效的措施。

  以日本为例,日本濑户内海在上世纪60年代和70年代经历了严重的富营养化问题,赤潮暴发的次数也随着富营养化的加剧而增加,1976年达到了创纪录的299次,但是从上世纪80年代开始减少入海排放后,赤潮发生次数控制在100次左右。

  启动构建有害藻类数据库

  事实上,赤潮是全球范围内普遍面临的灾害。早在1998年,联合国教科文组织和海洋研究科学委员会共同发起了有害藻华全球生态与海洋学计划,旨在通过比较不同海域的赤潮,研究各种海洋环境中赤潮物种的关键特征及种群动力学等。2013年联合国教科文组织和海洋研究科学委员会继续支持有害藻华研究形成了全球有害藻华计划,强调利用学科交叉研究不同水体系统中各种类型的有害藻华。

  针对近年来我国近海赤潮频发的现状,我国加大了赤潮的研究力度。近日,我国启动了科技基础资源调查专项“我国近海有毒有害藻类与藻毒素调查及开放数据库构建”项目。该项目旨在厘清我国近海有毒有害藻种与藻毒素的总体分布规律,解决快速准确鉴定有毒有害藻种的技术难题,满足科研、管理和公众的信息共享需求,为我国赤潮监测防控以及海产品的食用安全管理提供系统的基础数据。

  顾海峰介绍,近年来世界上广泛采用基于分子特征的快速检测方法,检测赤潮发生,由于有害赤潮暴发的不确定性,近年来也发展了水下实时监测技术、卫星遥感技术等方法,并应用于早期预警。

  顾海峰说,赤潮灾害治理,要综合施策。我国要强化污染物入海防控,推进赤潮监测、预警、预报能力建设,充分应用高科技手段提高赤潮预警预报能力。加强富营养化海域水体和底质的改善,通过增大藻类养殖和贝类养殖范围建立生态养殖系统,减轻海洋富营养化程度,降低赤潮发生的可能性。提升赤潮灾害应急处置能力,研发绿色、安全、高效的杀藻、除藻技术装备和材料,降低赤潮暴发后的致灾程度和损失。

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