丁筱菡
摘 要:近年来,我国海域大面积爆发浒苔绿藻,对海洋水体质量、海洋生物多样性、海洋生态以及海上运输、旅游发展等都带来了较大不利影响。本文通过对浒苔绿藻成因进行生物和环境方面的分析,表明海水的富营养化是浒苔绿藻爆发的主要因素,而陆源污水排放的氮磷含量过高是造成海水富营养化的重要原因。为减少浒苔绿藻对海洋环境的不利影响,提出控制海水排放污染、减少海水富营养化等防治措施,为保护海洋环境、减少浒苔绿藻形成、打造可持续发展的海洋生态系统提供借鉴。
关键词:浒苔绿藻 成因 危害 防治措施
中图分类号:F592.7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)08(b)-0128-02
浒苔是绿藻的一种,大量繁殖的浒苔由于对阳光的遮蔽从而影响海底其他藻类的生长,其对氧气的消耗会影响海洋生物的生存环境,不利于海洋的生物多样性发展。同时,浒苔绿藻的大面积爆发也会影响旅游观光和海上船只的通行。绿潮是指某些大型绿藻大量增殖并聚集,进而导致水体变色的一种有害生态现象。近十年来,黄海海域接连暴发浒苔绿潮,给海洋生态和旅游发展带来了较大的不利影响。因此,研究浒苔绿藻的成因并积极采取有效措施,对保护海洋生态系统具有现实意义。
1 浒苔绿藻的成因分析
菌藻关系理论表明,海洋藻类和菌类在水体内能够保持水质清洁、食物链稳定等复杂的生态平衡,但过度的人类活动产生的有害物质排放会打破这种平衡。海洋水体承受无机氮磷的浓度是有限的,过多的氮磷物质进入海洋,造成了海水的富营养化,从而导致海水中的藻类过度繁殖,造成了浒苔绿潮等藻类污染。浒苔绿潮具有长时间长距离迁移的特点,在暴发过程中藻体漂浮在海面上,形成具有一定厚度的藻垫。绿潮的爆发受到多种因素的综合影响,通常可以分为生物因素和环境因素两部分。
1.1 生物因素
一方面,绿藻对环境中的营养盐浓度极为敏感,在富营养化的水域环境中,绿藻可以大量地吸收营养物质,从而能够保持很高的生长速率;另一方面,绿藻的繁殖方式复杂多样,可以进行营养生殖、无性生殖、有性生殖等,和其他海藻相比有较强的竞争优势。
1.2 环境因素
浒苔绿藻爆发的原因很多,海水的富营养化、海水的盐度,以及光照、温度等都是绿藻爆发的重要原因。
(1)海水的富营养化是指氮、磷为主的营养盐含量的升高,超过了海水的自净能力,导致水质恶化的现象,这被认为是导致浒苔绿潮的重要原因。随着近些年沿海经济的迅速发展以及人口的高速增长以及工业化程度发展等,沿海地区的生产生活活动大幅增加,污水排放过多以及排放污水净化不足,导致附近海域富营养化程度严重,进而造成绿潮的频繁发生。
(2)盐度对海藻的影响。盐度也是影响海藻生长的重要环境因子,盐度与海水渗透压、海水浮力关系密切。研究发现,过高或过低的盐度都会对海藻的生长造成抑制,因为盐度影响着浒苔的生长、对营养物质的吸收、浒苔光合作用等过程。因此也推测,适宜的盐度可能是造成海藻大量繁殖的重要原因。
(3)光照、温度等因素也是绿潮爆发的重要原因。光是物质和能量代谢的来源,是生物赖以生存的基础,光为光合作用提供能量,光照强度、光质、光周期均可以对海藻的光合作用造成影响。在一定范围之内,光照强度对光合作用的影响呈正相关;但超过这个范围,就会抑制光合作用。光周期呈现季节性变化,藻类接受光照的时间长短不同,导致光合作用有差异。浒苔对温度、光照都有极强的适应能力,环境适宜的时候,绿潮海藻就会迅速大量繁殖,称为优种。
同时,全球变暖和恶劣气候的增多都是浒苔绿潮频繁爆发的重要因素;氣候的异常变动也会引起海洋生物生态的异常变化,导致某些物种的异常繁殖。
2 浒苔绿藻的危害
2.1 消耗水体溶解氧,恶化水体质量
浒苔在漂移过程中形成一定厚度的藻垫,其上层和干出藻体由于受到太阳的直射,温度、光照强度、盐度都要高于下层,干出藻体接触的水分较少,因此干出和表层受到环境胁迫的影响更大。浒苔绿藻在其漂浮迁移过程中,由于表层藻体的遮蔽作用,而底层藻体又具有一定的暗适应能力,底层藻体可以快速增殖,而表层藻体又具备一定的适应机制以适应外界环境的胁迫。同时在海浪的流动过程中,表层与底层藻体因海浪扰动作用会相互转换位置,这样表层藻体虽然在一定程度上受到环境影响,但当其转换到底层时,可以通过其适应机制进行自我修复,同时进行大量增殖,而原底层藻体转换为表层藻体,如此循环交替,浒苔漂浮在海面上大量增殖覆盖海面,最后爆发大规模绿潮。大规模浒苔绿藻在生长过程中,会吸收大量氧气,从而影响其他浮游植物的生长;与此同时,浒苔绿藻对海洋水面的大面积覆盖导致水面下溶解氧严重不足,从而恶化水体质量。
2.2 降低生物多样性,危害海洋生态环境
浒苔的优种生物属性使其成为海洋藻类的绝对优势种群,造成水体光照、溶解氧等客观环境的恶化,从而阻碍了其他藻类的光合作用和大量有益浮游生物的生长,对生物多样性造成危害。
2.3 浒苔腐烂产生有毒有害物质,影响海洋生态
大量繁殖的浒苔如果不能及时打捞,死亡的浒苔会沉入海底,分解过程中在消耗氧气的同时产生大量氨氮,既能加剧水体的富营养化,也会毒害海底鱼类及其他水生生物。
2.4 影响船只通行和旅游观光
浒苔的大面积爆发对过往船只造成困扰和安全风险,很多观光船只无法通行;浒苔对海水浴场的冲击更大,恶化了水质,严重时浒苔大量占据海水浴场,使游客无法入水游泳。浒苔爆发季节大多在旅游旺季,造成的旅游损失极大。相关部门每年都要投入大量人力、物力、财力进行浒苔打捞。因此,从根本上治理浒苔具有巨大的环境价值、经济价值和社会价值。
2.5 浒苔打捞的次生环境灾害
打捞上来的浒苔在死亡过程中散发难闻气味,污染环境;浒苔的堆积会造成大量蝇虫繁殖;造成各种次生灾害。因此,多途径开发利用浒苔,变废为宝,是减少浒苔次生灾害的有效方式。
3 浒苔绿藻的防治措施
从浒苔绿藻的成因分析,结合目前我国目前经济社会活动现状,做出合理部署和对策措施,就可以有效缓解海洋污染,减少浒苔绿藻爆发,构建健康可持续发展的海洋生态系统。
3.1 实施综合治理,严格控制排污总量
随着我国经济的发展尤其是临海工业发展以及临海生活活动的加剧,陆源工业污染物和陆源化学污染物的排放入海量都大幅增加,严重超出了海洋的自净化能力,加剧了海洋的污染程度,排放中的富营养物质是造成浒苔绿藻爆发的主要原因。因此相关管理部门应该加大治理力度,控制污染物的排放。通过排海污染物总量控制和综合治理措施改善海洋生态环境。主要建议如下:严格控制排污总量;根据海水自净化能力科学合理设置排污点以及离岸排放;实行总量控制与污染源控制相结合的综合措施。
3.2 提高污水处理质量,提高排放标准,控制氮磷排放
我国目前的废水处理一般包括一级处理、二级处理和三级处理。通常经过二级处理的污水可以达到排放标准,但里面较多的氮磷含量恰是造成海水富营养化的元凶。三级处理是通过化学法对氮磷氟进行深度处理。但由于成本较高,不少地区污水处理企业受到资金制约无法实现,造成大量饱含无机氮磷的污水排放入海。因此,从政府层面加大资金投入,提高排放标准,控制氮磷排放,是解决水体富营养化的关键。
3.3 加强沿海区域生产生活管理,严格管控近海养殖
我国近海养殖规模大,比如牡蛎养殖规模占到世界总产量的81.5%,其产生的污水排放也对海洋生态造成了较大影响;沿海居民的生活污水排放也对海洋生态造成影响。大量未经处理的工业废水和生活污水对海水的富营养化起到推波助澜的作用。合理管控近海养殖,加强临海居民的污水处理,也是控制海水污染的必要途径。
3.4 加大资金投入和科技研发,增强污水处理能力
目前我国很多城市的污水处理能力和污水处理技术都不能满足日益增长的污水处理的需要。需要相关部门加大资金投入力度,改进污水处理办法,减少污水中的氮磷排放。與此同时,加大科技研发,寻找更科学更经济的三级污水处理办法。
3.5 多途径开发利用浒苔
浒苔绿藻如果不能及时打捞,会对海洋生态造成不利影响。而打捞上来的浒苔需要进行开发利用,以免造成资源浪费和环境污染。目前,对浒苔的开发应用很多。主要包括以下几个方面:(1)在养殖业中的应用:浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维及矿物质等,作为养殖饲料可有效促进鱼虾贝类等水产生物以及鸡鸭等禽类生物的生长;(2)在食品工业中的应用:浒苔作为食品添加,可以提高食品的色香味以及营养价值。此外,浒苔还在药用方面、生物原油方面被开发和利用,浒苔在沼气应用、污水处理方面也得到了有效开发。
4 结语
海水富营养化是浒苔绿藻爆发的主要原因,通过综合防治措施有效管控海洋污染,是改善海洋生态、解决浒苔绿藻形成的有效途径。
参考文献
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