赤潮研究综述

!" 赤潮的源起与概念 !"!赤潮的源起 关于赤潮，人类早就有相关记载，如《旧约·出埃 及记》中就有关于赤潮的描述：“河里的水，都变作血! 河也腥臭了，埃及人就不能喝这里的水了。”在日本， 早在腾原时代和镰时代就有赤潮方面的记载。"#$% 年法国人马克·莱斯卡波特记载了美洲罗亚尔湾地区 的印第安人根据月黑之夜观察海水发光现象来判别 贻贝是否可以食用。"#%"&"#%’年，达尔文在《贝格尔 航海记录》中记载了在巴西和智利近海面发生的束毛 藻引发的赤潮事件。据载，中国早在 ($$$多年前就发 现赤潮现象，一些古书文献或文艺作品里已有一些有 关赤潮方面的记载。如清代的蒲松龄在《聊斋志异》中 就形象地记载了与赤潮有关的发光现象。 !"# 赤潮的概念 赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植 物、原生动物、细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水 体变色的一种有害生态现象。赤潮其实是一个历史沿 用名，它并不一定都是红色，实际上是这类生态现象 的统称。赤潮发生的原因、种类和数量的不同，水体会 呈现不同的颜色，有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、 棕色等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝沟藻、裸 甲藻、梨甲藻等）引起的赤潮有时并不引起海水呈现 任何特别的颜色。 赤潮一般可分为有毒赤潮与无毒赤潮两类。有毒 赤潮是指赤潮生物体内含有某种毒素或以能分泌出 毒素的生物为主形成的赤潮。有毒赤潮一旦形成，会 对赤潮区的生态系统、海洋渔业、海洋环境以及人体 健康造成不同程度的毒害。无毒赤潮是指赤潮生物体 内不含毒素，也不分泌毒素的生物为主形成的赤潮。 无毒赤潮对海洋生态、海洋环境、海洋渔业也会产生 不同程度的危害，但基本不产生毒害作用。 #" 导致赤潮的原因 （"）中国农业耕种过程中大量使用化肥!农作物 对化肥的吸收率仅为 %$)，*$)都将随着水土流失最 终到达河流和海洋，对海洋造成污染。 （(）随着现代化工业生产的迅猛发展，沿海地区 人口的增多，大量工业废水和生活污水排入海洋，导 致近海、港湾富营养化程度日趋严重。 （%）沿海地区的过度海水养殖，残饵腐败污染海 水。 （+）海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引 入。 （,）全球气候的变化导致赤潮的频繁发生。 （’）有些大量快速繁殖的浮游生物本身就可大 量分泌毒素，造成危害。 $" 赤潮生物 国家海洋局环境保护司提出! 国家海洋环境监 测中心编制的 《中国近海赤潮生物图谱———简本》共 收集各类赤潮生物图片 "%( 幅，共涉及 ’ 大类 # 纲 "( 目 (% 科 %# 属 +, 种（包括 " 个变种），包括蓝藻门 "纲 "目 "科 "属 "种，硅藻门 "纲 (目 "$科 "#属 "-种（包括 "个变种），甲藻门 (纲 ,目 #科 "+属 ($ 种， 金藻门 (纲 (目 (科 (属 ( 种，黄藻门 " 纲 " 目 " 科 ( 属 ( 种，原生动物门 " 纲 " 目 " 科 " 属 " 种。具体 名称如下：链状亚历山大藻、塔马亚历山大藻、日本星 杆藻、中华盒形藻、叉状角藻、梭角藻、三角角藻、窄隙 角毛藻、旋链角毛藻、海洋卡盾藻、多环旋沟藻、星脐 圆筛藻、巨形圆筛藻、辐射圆筛藻、小等刺硅鞭藻、渐 尖鳍藻、具尾鳍藻、倒卵形鳍藻、浮动弯角藻、具毒冈 比甲藻、多纹膝沟藻、长崎裸甲藻、无纹环沟藻、赤潮 异弯藻、丹麦细柱藻、红色中缢虫、尖刺菱形藻、夜光 藻、锥形多甲藻、普氏棕囊藻、斯氏多沟藻、利玛原甲 藻、海洋原甲藻、微小原甲藻、细长翼根管藻、脆根管 藻、半棘钝根管藻、刚毛根管藻、锥状斯克里普藻、中 肋骨条藻、掌状冠盖藻、菱形海线藻、诺氏海链藻、佛 氏海毛藻、红海束毛藻。 %" 赤潮的危害 赤潮的发生，破坏了海洋的正常生态结构，因此 也破坏了海洋中的正常生产过程，从而威胁海洋生物 的生存。如植物性赤潮发生初期，由于植物的光合作 用，水体会出现高叶绿素 .、高溶解氧，导致高化学耗 氧量。这种环境因素的改变，致使一些海洋生物不能 正常生长、发育、繁殖，一些生物逃避甚至死亡，破坏 第 ((卷第 "期 ($$’年 中学生物学 /01123 456772 807279: ;72<(( =7<" ($$’ 文件编号："$$% > *,#’（($$’）$" > $$$, > $( 赤潮研究综述 刘建新 （广东省东莞市厚街中学 $#%&’#） , 了原有的生态平衡。 其次，有些赤潮生物会分泌出黏液，粘在鱼、虾、 贝等生物的鳃上，妨碍这些生物呼吸，导致它们窒息 死亡。 赤潮生物可以分泌毒素。由赤潮引发的赤潮毒素 统称贝毒，含有毒素的赤潮生物被海洋生物摄食后能 引起中毒死亡。人类食用含有毒素的海产品，也会造 成类似的后果。目前确定有 !"余种贝毒，其毒素比眼 镜蛇毒素高 #" 倍，比一般的麻醉剂，如普鲁卡因、可 卡因还强 !"万多倍。贝毒中毒症状为：初期唇舌麻 木，发展到四肢麻木，并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不 稳、腹痛、呕吐等，严重者出现昏迷，呼吸困难。赤潮毒 素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。 赤潮生物的异常繁殖，也可引起鱼、虾、贝等经济 生物的机械堵塞，造成这些生物窒息而死。 另外大量赤潮生物死亡后，在尸骸的分解过程中 要大量消耗海水中的溶解氧，造成缺氧环境，引起虾、 贝类的大量死亡。 如，有毒的棕囊藻系金藻门、定鞭藻类，在我国南 部海域曾多次引发赤潮。该藻球形群体外围具有一层 柔软的胶质被，且藻体含多糖，当大量繁殖形成赤潮 时，含胶质和糖的藻体便紧紧贴在鱼鳃上，影响鱼的 呼吸和摄食，致使鱼类窒息、缺氧而死亡；其次，该藻 巨大的生物量（尤其是黎明和傍晚时）可造成水体缺 氧导致灾害。再加上藻体和藻细胞死亡腐烂后会产生 溶血毒素等有毒物质，对水体环境的破坏将持续一段 时间，严重时会导致鱼类大面积死亡，尤其对网箱养 殖和对虾育苗危害更大。 研究表明，赤潮异弯藻能强烈抑制卤虫的运动能 力，"$!、!$%、&和 ’( )时，赤潮异弯藻对卤虫运动的半影 响浓度分别为 !$%*!"(、+$%*!",、($%*!",、,*!", -.//0 1 234 但在较低浓度 ,*!", -.//0 1 23 的赤潮异弯藻中，经过 (# )，卤虫的运动能力能够恢复到正常水平。通过对 该藻各组分的毒性比较，发现藻液、藻细胞悬浮液和 藻细胞碎片对卤虫的活力均有显著抑制作用。 !" 赤潮的防治 !"# 控制污水入海量，防止海水富营养化 !"$ 加强海洋及周边环境的监测，开展赤潮的预报 服务，降低渔业损失 !"% 科学合理地开发利用海洋 !"& 加强赤潮生物及发生规律的研究 苏建强等研究表明，菌株 5!"在较高浓度下对藻 细胞的生长有明显的抑制作用，在较低浓度下抑藻生 长作用较弱，不同浓度的菌株 5!"均能有效地抑制藻 细胞内麻痹性贝类毒素的产生，且在较低浓度下效果 较好；菌株 6(’对该藻的作用恰好与 5!"相反，在较低 浓度下明显抑制藻细胞的生长，不同浓度的菌株 6(’ 也能有效地抑藻产毒，且在较高浓度下作用较明显。 中科院海洋研究所的科学家发现：东海原甲藻赤 潮分布有明显的规律性，并观测到赤潮爆发前原甲藻 细胞在水体中层有密集的现象；首次在我国东海发现 与东海原甲藻赤潮共生的大规模亚历山大藻有毒赤 潮；初步揭示了东海赤潮高发区营养盐的动态变化规 律以及东海原甲藻对营养盐的特殊适应能力；证实了 “暖水团”、上升流锋面等关键物理海洋过程与东海原 甲藻赤潮发生有密切的联系；初步建立东海重点赤潮 发生区波浪、潮流、海流和赤潮细胞移动、物质对流扩 散的数值模型，并进行了赤潮种源输入的数学模拟； 首次对我国大规模有毒赤潮现场水体的毒性、来源及 其潜在威胁进行了研究，发现亚历山大藻存在一些新 的未知藻毒素，原甲藻无毒但可能有害，对有毒有害 赤潮的危害机制提出新的认识；从机制研究着手，成 功研制一种高效有机改性粘土。 以上这些都是有意义的尝试。 #" 有关赤潮的新闻报道 我国自 !7,, 年首次报道以来，至 !77( 年共有 !7( 次较大规模的赤潮，其中 &" 年代以前只有 ( 次， !77"年后则有 !%+起。 近年来，这个被人类的污染物“滋补”得越来越 嚣张的“海上赤魔”，已经多次光顾中国海域。仅 ’"", 年一年，我国海域就发生了 !!7 次赤潮，累计面积达 !$(万 82’。其中，东海发生赤潮 #&次，南海 !&次，渤 海 !’次，黄海 %次。 据《羊城晚报》’"", 年 % 月 % 日报道，广东省水 利厅称在珠江口海域出现了大面积的硅藻赤潮。 ’""( 年 % 月全国海域发生赤潮 ,( 起，其中黄渤 海 , 起，东海 ,! 起，累计超过 ! """ 82’。六月中旬， 渤海海域发现大面积有毒赤潮。 ’""( 年 & 月 !% 日，国家海洋局宣布，中国海监 飞机和船舶在渤海海域发现大面积有毒赤潮。据悉这 是自 !77#年以来在渤海发生的覆盖面积最广的一次 赤潮。 赤潮已成为一种世界性的公害，美国、日本、中 国、加拿大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、印度尼西 亚、马来西亚、韩国、香港等 ," 多个国家和地区赤潮 发生都很频繁。 《中国海洋报》综合版 ’""( 年 & 月 ’7 日报道，渤 海赤潮发现有毒棕囊藻。 参考文献 ［!］ 苏建强4郑天凌$海洋细菌对赤潮藻生长及其产毒量的影 响$海洋与湖沼$’"",，,(（!）：((9(7$ ［’］ 颜天4周名江$赤潮异弯藻毒性及毒性来源的初步研究$海 洋与湖沼$’"",，,(（!）：%"9%%$ &