赤潮災害

赤潮是由某些微藻、原生動物或細菌在一定環境條件下爆發性增殖或聚集達到某一水平。引起水體變色或對海洋中其他生物產生危害的一種生態異常現象。據統計。目前世界上有270多種赤潮生物。赤潮災害一旦發生，將破壞海洋生態平衡，危害海洋漁業和水產資源，甚至危及人類健康。

赤潮形成的原因和機制相當複雜，至今未能足量掌握赤潮發生的機理。經過多年的不懈研究，國內外業內專家、學者普遍認為：赤潮生物的存在和水體富營養化是赤潮發生的基礎和首要條件，海洋受到源自市政排放和海水養殖活動的有機污染，赤潮生物利用氮、磷、碳等營養元素，大量繁殖和積聚。其中，鐵、錳、鋅、鈷、硅及維生素B1、B12、四氮雜茚、間二氮雜苯等成分增加是赤潮發生的基本因素。適宜的海洋水文氣象、地理和海水理化要素是發生赤潮的重要原因。此外，地球磁場異常與赤潮災害的發生有著極為密切的關係。

赤潮災害爆發區域較廣，幾乎所有沿海國家都受到赤潮災害困擾。近些年來，隨著經濟的高速發展、人口的劇增、人們對海洋的依賴越來越大，致使海洋污染嚴重．海洋生態環境遭到破壞，導致全球赤潮發生的範圍、頻率、面積和危害不斷增加，惡化海洋環境。造成巨額經濟損失，嚴重影響人們的生產生活。如何監測和處理赤潮災害，儘可能減少經濟損失，成為沿海各國競相研究的重點。飽受赤潮災害困擾的沿海各國，在赤潮災害處理技術方面，投人大量的人力、物力和財力，做了大量研究工作，取得了豐碩的成果。

鑒於以下要素可能是誘發赤潮爆發的原因。在觀測和監測赤潮過程中。需要做到如下幾點：

(1)現場觀測時，需要記錄赤潮災害發生時間、地點、面積(範圍)、周邊地形、人文設施、赤潮分佈狀況與漂移速度、氣壓、氣溫、風向、風速、太陽輻照度和海況等內容。

(2)海水理化指標監測應包括水溫、海流、鹽度、透明度、pH值、有機碳、溶解氧、葉綠素a、化學需氧量、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等內容。

(3)赤潮生物優勢種類與毒性監測應包括赤潮優勢種種類和密度、底泥中赤潮生物孢囊、赤潮藻類毒素和貝類毒素等內容。

(4)赤潮發生海域周邊地區人文活動、經濟狀況及赤潮對公眾生命、財產、安全與健康損害的調研等。

(5)為衛星、航空遙感地面數據反演提供地面解析信息。

監測技術

由於赤潮的突發性及其成因的複雜性，目前，人們還沒有防止赤潮災害發生的有效方法。監測仍是防災減災的重要手段。目前，針對赤潮監測相關關鍵環境參數。主要監測方法是船載和浮標現場觀測，輔以衛星、航空遙感等快速大面積觀測手段。其中，衛星遙感監測主要為大範圍海域監視；航空遙感監測針對局部海域的應急大面觀測；船載和浮標現場觀測是獲取定點現場實測資料，為研究赤潮生成、發展、消亡過程，評估災害損失。為衛星遙感、航空遙感數據反演提供實測數據或參考、佐證依據。是赤潮監測的基本形式。

化學方法具有操作簡單、見效快的特點，是採用最早、目前使用最多、發展最快的一種方法。包括直接滅殺法、凝聚劑沉澱法和天然礦物絮凝法三種方法。

(1)直接滅殺法，即採取無機除藻劑、有機除藻劑、人工化學物質和天然提取物質進行赤潮生物的直接滅殺。無機除藻劑主要包括高錳酸鉀、次氯酸鈉、氯氣、雙氧水、臭氧等。這些藥劑通過氧化作用滅殺藻類．並能在水中馬上分解。殘留量少，污染輕。有機除藻劑包括人丁化學物質和天然提取物質兩種。人工化學物質對自然生態環境產生危害。目前，研究較多的是天然提取物質有機除藻劑。比如秸桿，在水中腐爛時能分泌一種天然“殺草劑”，專門抑制有毒浮遊藻類的生長，防止它們的滋生和蔓延，其用量在10g/m時便可起到預防赤潮的功效，而對高等植物和其他海洋動物則無影響。此方法的優點是有機除藻劑具有藥力持續時間長、對非赤潮生物影響小等，但其速效性差，易受潮流及擴散等因素影響，故使用量較大。

(2)凝聚荊沉澱法，即採取無機的和有機的凝聚劑滅殺赤潮。此方法原理是利用物質的膠體化學性質，使赤潮生物凝集和沉澱，然後回收去除。所使用的絮凝劑包括無機絮凝劑、有機絮凝劑和微生物絮凝劑i種。無機絮凝劑使用較多的是鋁鹽和鐵鹽化合物。有機絮凝劑大多是聚丙烯、聚乙烯類化合物，此外，聚丙烯腈、HC型陽離子高分子絮凝劑和殼聚糖對赤潮防治有很大的應用潛力。微生物絮凝劑主要包括利用微生物細胞壁提取物的絮凝劑、利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑和直接利用微生物細胞的絮凝劑等。該方法與其他絮凝刑法相比較，具有高效、無毒、易於生物降解等獨特的優點，在赤潮治理方面有廣闊的應用前景；但目前微生物絮凝劑大多尚處於菌種的篩選階段。成本高，不能適應工業化生產的需要，需待進一步研究。使之實現實用化和產業化。此方法的優點是對赤潮生物密集時極有效。作用時間短；利於赤潮生物回收。對非赤潮生物的影響也較直接滅殺法小；同時還可消除水體其他懸浮物，凈化水質。

(3)夭然礦物絮凝法是採用包括粘土礦物、硅酸、硅酸鹽、沸石、多氯化鋁或硫酸鋁等天然礦物絮凝劑滅殺赤潮。其中，粘土礦物具有來源豐富、成本低、無污染和吸附力強等優點，但溶膠性差，凝聚太迅速、沉澱赤潮生物的能力有限。故很少使用。其他天然礦物絮凝劑的應用性。遠不如粘土礦物治理法，可作為一種補充，為人們治理赤潮開闊思路和途徑。

物理方法一般作為一種應急措施使用。此方法對於低密度和底層海藻殺滅效果差，並且費用較高和不宜大面積使用。物理方法包括圍隔柵法、超聲波法、氣幕法、充氧法、網箱與台筏沉降法、光控制法和紫外線照射法等方法滅殺赤潮。

(1)圍格柵法，即用格柵、塑料薄膜等將養殖箱和一些需要保護的東西與赤潮水域隔離。

(2)超聲波法，即用超聲波技術殺死赤潮藻類生物。

(3)氣幕法，即利用養殖區周圍海底布設的通氣管，向上放出大量氣體。形成垂直環流氣幕。將養殖區同赤潮區分開，同時達到充氧目的。

(4)充氧法，利用海底布設的通氣管，向上放出大量氧氣，隔離赤潮，補充氧氣。

(5)網箱與台筏沉降法，即將養殖箱下沉到不能造成養殖魚、貝類死亡的安全水域的方法。

(6)光控制法，即向赤潮區域噴灑一層木炭粉，隔離光照。消滅赤潮藻類。

(7)紫外線照射法，即利用紫外線對某些赤潮藻細胞的殺滅作用去除赤潮藻。

用以治理赤潮的生物方法主要有三類：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鹽以及藻類；三是以微生物來控制藻類的生長。由於微生物易於繁殖的特點。所以微生物是生物控藻里最有前途的類別。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。但目前比較現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，達到防治赤潮的目的。