6.1.2 赤潮灾害爆发机制
赤潮发生的原因主要有:
(1)海洋污染。随着经济的高速发展和沿海地区人口的膨胀,工业废水、生活污水和地表径流将大量陆源污染物质排入海洋,海洋遭受严重污染,造成海域的富营养化。而海水中大量氮、磷、微量元素和有机营养物质的增加,为赤潮生物快速生长繁殖提供了充足的物质基础。
(2)水文气象和海水理化因子。赤潮生物的快速生长需要具备一定的环境条件,这些环境条件包括合适的温度和盐度、充足的光照等。有人推测,近年来的赤潮频发也可能和全球气候的变化有关,如温室效应和厄尔尼诺现象造成的海水温度异常改变。此外,风、潮汐、海流等因素也有利于赤潮生物向某一个方向聚集,造成了局部海域的赤潮形成。
(3)过度的海产养殖。我国是水产养殖大国,沿岸水域已经形成了密集的水产养殖产业。缺乏科学和规范的管理导致了养殖密度过高,过量的投饵和排泄物的增加使得养殖海区有机污染加剧,造成了海洋的富营养化。这也是养殖海域赤潮发生频率较高的根本原因之一。
(4)赤潮生物的异地传播。经济的发展促进了海上航运业的繁荣。频繁的国际航运导致了船舶在世界各港口间穿梭,而这些船舶在各港口不断地纳入和排放压舱水,导致大量海水的异地搬运,从而造成了不同赤潮生物种类的异地传播,使得世界各地新的赤潮种类不断出现。
由人类活动引发的海洋灾害,如赤潮、海洋污染等,是由于人类过多地排放有害和有毒的物质入海造成的。这些物质很难在短期内净化,有的沉入海底,有的被海浪带到别处,有的被海生物吸收,转而对人体健康造成威胁,特别是石油、重金属和放射性物质的污染,其危害最严重。这类灾害随着人类社会经济的发展,在某种程度上有加重的趋势,不仅在灾害的频次上,更突出地表现在危害性上。赤潮是近几十年来开始增多的海洋灾害,发生的范围不断扩大,危害程度也越来越重,已成为当今困扰沿海国家的一种较普遍的灾害。
生物与其生活的环境是一个相互依存、相互制约的统一整体。至于当外界环境(海洋)的各种理化条件基本能满足生活于其中的某种赤潮藻生理、生态需求时,该种赤潮藻才有可能形成赤潮。赤潮生物的异常繁殖与周围环境因素有着非常密切的关系。赤潮生物的生长、发育和繁殖都要从环境中索取营养物质和能量。同时,赤潮生物的生长发育和繁殖的各个阶段又都受周围环境条件的制约。因而,在某种程度上环境因子决定着是否发生赤潮。虽然赤潮发生的具体原因目前尚不清楚,但普遍认为海域的有机污染、富营养化是赤潮发生的物质基础,水文、盐度、溶解氧(dissolved oxygen,DO)、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)等是赤潮发生的主要条件,气温、降雨、气压是赤潮发生的诱发条件。赤潮的发生是各种自然因素综合作用的结果,包括光照、风力等气象因素,海水温度、盐度、流速、流向等水文因素,营养盐、微量元素等理化因素,赤潮藻种等生物因素(图6-4)。
图6-4 赤潮发生与主要环境因素之间的关系
人类活动所造成的水体富营养化是近年来赤潮频发的主要原因之一,主要是指人类过度排放的污水及水产养殖过程中剩余在水体中的饲料,使营养物质在水体中富集,造成海域富营养化,水域中氮、磷等营养盐类和铁、锰等微量元素及有机化合物的含量大大增加,促进赤潮生物的大量繁殖,引发赤潮。近年来,赤潮监测的资料表明,在赤潮发生海域的环境多为干旱少雨、天气闷热、水温偏高、风力较弱或潮流缓慢等。