赤潮歷史記載及其成因與危害

龐景貴，周軍，康辰香，曹杰英

（1.河北省水產(chǎn)研究所 秦皇島市 066000；2.河北省水產(chǎn)推廣技術(shù)站 石家莊市 050011）

赤潮歷史記載及其成因與危害

龐景貴1，周軍1，康辰香2，曹杰英2

（1.河北省水產(chǎn)研究所 秦皇島市 066000；2.河北省水產(chǎn)推廣技術(shù)站 石家莊市 050011）

闡述我國(guó)對(duì)赤潮研究的歷史記載與過(guò)程、赤潮種類(lèi)、成因及其對(duì)我國(guó)及河北省漁業(yè)帶來(lái)的危害，以引起各級(jí)部門(mén)的重視，促進(jìn)赤潮研究的發(fā)展。

歷史記載 成因 危害 赤潮

1 赤潮研究歷史記載

赤潮是一種自然現(xiàn)象，也是由人為因素引起的。人類(lèi)早就有相關(guān)記載，如《舊約·出埃及記》中有描述：“河里的水，都變作血，河也腥臭了，埃及人就不能喝這里的水了”。在日本，騰原時(shí)代和鐮時(shí)代就有赤潮方面的記載。1803年，法國(guó)人馬克·萊斯卡波特記載了美洲羅亞爾灣地區(qū)的印第安人根據(jù)月黑之夜觀察海水發(fā)光現(xiàn)象來(lái)判別貽貝是否可以食用。1831年至1836年，達(dá)爾文在《貝格爾航海記錄》中記載了在巴西和智利近海海面發(fā)生的由束毛藻引發(fā)的赤潮事件。中國(guó)早在 2 000 多年前就發(fā)現(xiàn)了赤潮現(xiàn)象，一些古書(shū)文獻(xiàn)或文藝作品里已有關(guān)于赤潮的記載。如清代蒲松齡在《聊齋志異》中就形象地記載了與赤潮有關(guān)的發(fā)光現(xiàn)象。中國(guó)赤潮研究起步較晚，最早的是1933年原浙江水產(chǎn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)費(fèi)鴻年教授報(bào)道的發(fā)生在浙江鎮(zhèn)海至臺(tái)州、石浦一帶的夜光藻、骨條藻赤潮。隨后的近 20 年間，由于日本侵略和國(guó)內(nèi)戰(zhàn)爭(zhēng)等原因而中斷。直到1949年至今，經(jīng)過(guò)一代人的努力，赤潮災(zāi)害學(xué)才發(fā)展起來(lái)，為推動(dòng)我國(guó)赤潮災(zāi)害學(xué)自身理論建設(shè)和赤潮防治與管理做出了貢獻(xiàn)，其發(fā)展過(guò)程可分為 3 個(gè)階段。

1.1 初始階段（1952年—1976年）

此階段是從1952年原中央水產(chǎn)所記述的發(fā)生于黃河口范圍約 1 460 km2的夜光藻赤潮及危害，后經(jīng)費(fèi)鴻年在《學(xué)藝》正式發(fā)表這一文章為起點(diǎn)的。該時(shí)期缺乏對(duì)赤潮的認(rèn)識(shí)和調(diào)查監(jiān)測(cè)，資料甚少，只見(jiàn)周貞英（1962）報(bào)道在福建平潭島附近海域發(fā)現(xiàn)的兩次“東洋水”即束毛藻赤潮和陳亞瞿（1972）報(bào)道發(fā)生在長(zhǎng)江口以東外海面積約2 000 km2的束毛藻赤潮等論文報(bào)告，工作零星，基本上停留在赤潮現(xiàn)象的定性描述，尚未進(jìn)行過(guò)赤潮專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查研究。

1.2 起步階段（1977—1989）

此階段是從1977年發(fā)生在渤海灣海河口的規(guī)模宏大、持續(xù)長(zhǎng)達(dá) 50 多天的微型原甲藻赤潮，并引起政府和有關(guān)部門(mén)高度重視開(kāi)始的。國(guó)家和有關(guān)部門(mén)相繼開(kāi)始設(shè)立赤潮研究專(zhuān)項(xiàng)，組織有關(guān)科研教育部門(mén)進(jìn)行專(zhuān)題研究，特別是1978年國(guó)家環(huán)保局設(shè)立的重大科研項(xiàng)目——黃渤海污染防治研究項(xiàng)目中的專(zhuān)題“渤海灣赤潮的發(fā)生機(jī)制及預(yù)測(cè)方法研究”并由中國(guó)科學(xué)院海洋研究所赤潮課題組率先組織實(shí)施“渤海灣富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮問(wèn)題”的調(diào)查研究后，赤潮專(zhuān)項(xiàng)研究才如雨后春筍般在黃海、東海和南海相繼開(kāi)展起來(lái)。著名浮游生物學(xué)家鄭重發(fā)表的《赤潮生物研究－海洋浮游生物學(xué)的新動(dòng)向》一文對(duì)當(dāng)時(shí)中國(guó)赤潮研究工作的開(kāi)展也起到積極的推動(dòng)作用。為加快中國(guó)赤潮研究步伐，1981年鄒景忠在大連市召開(kāi)的全國(guó)海洋環(huán)境科學(xué)研討會(huì)上做了“渤海灣富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮問(wèn)題報(bào)告”，提出了今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)：(1)赤潮生物分類(lèi)和生態(tài)的研究；(2)赤潮生物的分離、培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)生態(tài)研究；(3)赤潮發(fā)生機(jī)制和預(yù)報(bào)方法的研究；(4)赤潮防治方法和原理研究；(5)航空遙感在赤潮監(jiān)測(cè)應(yīng)用的研究；(6) N，P循環(huán)研究。至1990年，除了通過(guò)調(diào)查監(jiān)測(cè)記錄到85 次赤潮外，中國(guó)學(xué)者還先后完成了一批國(guó)家和省市級(jí)重點(diǎn)研究課題，獲得了大量有關(guān)赤潮生物學(xué)和生態(tài)學(xué)及成因的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料和科研成果，擴(kuò)大了研究覆蓋面，開(kāi)始由定性描述進(jìn)入半定量或定量研究，為全方位系統(tǒng)研究赤潮奠定了基礎(chǔ)，但從總體上看，大多數(shù)工作尚處于起步階段。此階段研究赤潮的單位也有所增加，研究隊(duì)伍不斷擴(kuò)大，并開(kāi)始走向部門(mén)單位間聯(lián)合研究的道路。如1985年12月由國(guó)家海洋局南海分局、暨南大學(xué)、中山大學(xué)、中科院南海研究所和中國(guó)水科院南海水產(chǎn)研究所 5 個(gè)單位聯(lián)合成立的中國(guó)第一個(gè)專(zhuān)門(mén)研究赤潮的聯(lián)合體——南海赤潮研究中心，并于1988年11月召開(kāi)了“全國(guó)首屆赤潮問(wèn)題學(xué)術(shù)討論會(huì)”，組成“全國(guó)赤潮研究聯(lián)合體”。

1.3 發(fā)展階段（1990—2000）

1990年以來(lái)，中國(guó)赤潮研究開(kāi)始跨入了一個(gè)新的發(fā)展階段。此階段的重要標(biāo)志是1990年由全國(guó)赤潮研究聯(lián)合體申請(qǐng)獲得國(guó)家基金委資助開(kāi)展的重大項(xiàng)目“中國(guó)東南沿海赤潮發(fā)生機(jī)理研究”開(kāi)始的大規(guī)模、多學(xué)科綜合研究（1990—1994）和由國(guó)家科委資助的“八五”攻關(guān)專(zhuān)題“近海富營(yíng)養(yǎng)評(píng)估和赤潮預(yù)測(cè)技術(shù)研究”（1990—1995）、國(guó)家攀登計(jì)劃 B 專(zhuān)題“有機(jī)污染誘發(fā)有機(jī)赤潮及危害機(jī)理研究”（1994—1998）以及國(guó)家基金“九五”重大項(xiàng)目“中國(guó)沿海典型增養(yǎng)殖區(qū)有害赤潮發(fā)生動(dòng)力學(xué)及防治機(jī)理研究”等（1997—2000）。主要特點(diǎn)是研究領(lǐng)域全方位、研究?jī)?nèi)容的前沿性、前瞻性，開(kāi)展了包括：赤藻甲藻的孢囊生理生態(tài)及生活史、赤潮微型甲藻識(shí)別新技術(shù)、赤潮種群生態(tài)動(dòng)力學(xué)，赤潮生消過(guò)程、成因和機(jī)理，開(kāi)拓赤潮藻種間及藻菌相互作用，赤潮毒素及產(chǎn)毒、致毒機(jī)理，赤潮的生物、化學(xué)治理方法、赤潮的生態(tài)數(shù)值模擬及圍隔生態(tài)系實(shí)驗(yàn)應(yīng)用研究等，獲得了一批具有創(chuàng)新性的研究成果。其中大部分工作屬于填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，部分內(nèi)容屬于跟蹤國(guó)際前沿、與國(guó)際的前期工作，少數(shù)屬于世界開(kāi)創(chuàng)性工作。

2 赤潮生物種類(lèi)及其生物多樣性

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全球海洋中共有3 365 ～4 024 種浮游藻類(lèi)，其中赤潮種類(lèi)約占 6 %，為 184～276種；有毒種占 2%，為 60～78 種；赤潮種類(lèi)和有毒種類(lèi)均以甲藻類(lèi)為主。經(jīng)研究，我國(guó)赤潮生物大約有 160 余種，其中近 60 多種誘發(fā)過(guò)赤潮。我國(guó)的赤潮生物也是以甲藻為主，其次為硅藻。此外，還有褐胞藻、藍(lán)藻、定鞭金藻等其他種類(lèi)。

有赤潮生物分布的海域并非一定會(huì)發(fā)生赤潮，取決于其密度能否達(dá)到足以使局部海域水體變色的水平。目前，常用的赤潮判斷依據(jù)可分為兩類(lèi)：一是表觀判據(jù)，最明顯的是水體變色，此外還有隨之而來(lái)的魚(yú)、蝦、貝類(lèi)的死亡，水體發(fā)臭并帶有粘性等；二是生物學(xué)判據(jù)，受研究水平的限制，國(guó)際上還沒(méi)有公認(rèn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一般采用日本學(xué)者安達(dá)六朗根據(jù)日本各地發(fā)生的 140 余起赤潮調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)提出的“不同生物體長(zhǎng)的赤潮生物密度”法作為判據(jù)。

3 赤潮的成因

目前，赤潮已成為一種世界性的公害，美國(guó)、中國(guó)、日本、加拿大、法國(guó)、瑞典、挪威、菲律賓、印度、印度尼西亞、馬來(lái)西亞、韓國(guó)等30 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)赤潮發(fā)生都很頻繁。首先，赤潮的發(fā)生，破壞了海洋的正常生態(tài)結(jié)構(gòu)，也破壞了海洋中的正常生產(chǎn)過(guò)程，從而威脅海洋生物的生存。其次，有些赤潮生物會(huì)分泌出粘液，粘在魚(yú)、蝦、貝等生物的鰓上，妨礙呼吸，導(dǎo)致窒息死亡。含有毒素的赤潮生物被海洋生物攝食后能引起中毒死亡。人類(lèi)食用含有毒素的海產(chǎn)品，也會(huì)造成嚴(yán)重后果。再次是大量赤潮生物死亡后，在尸骸的分解過(guò)程中要大量消耗海水中的溶解氧，造成環(huán)境缺氧，引起蝦、貝類(lèi)的大量死亡。赤潮是一個(gè)歷史沿用名，并不一定都是紅色，實(shí)際上是許多赤潮的統(tǒng)稱(chēng)。赤潮發(fā)生的原因、種類(lèi)和數(shù)量的不同，水體呈現(xiàn)不同的顏色，有紅色或磚紅色、綠色、黃色、棕色等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝溝藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有時(shí)并不引起海水呈現(xiàn)任何特別的顏色，也可稱(chēng)為無(wú)色的赤潮。隨著現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，沿海地區(qū)人口的增多，現(xiàn)代大型港口的興建與舊港口的擴(kuò)建、大量工農(nóng)業(yè)廢水和現(xiàn)代都市生活污水排入海洋，導(dǎo)致近海、港灣富營(yíng)養(yǎng)化程度日趨嚴(yán)重。同時(shí)，由于沿海開(kāi)發(fā)程度的增高和海水養(yǎng)殖業(yè)的擴(kuò)大，也帶來(lái)了海洋生態(tài)環(huán)境和養(yǎng)殖業(yè)自身污染問(wèn)題；海運(yùn)業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致外來(lái)有害赤潮種類(lèi)的引入；全球氣候的變化也導(dǎo)致了赤潮的頻繁發(fā)生。

3.1.1 海水富營(yíng)養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)和首要條件

由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中及發(fā)展中的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、運(yùn)輸和漁業(yè)船舶排污、興建大型港口與開(kāi)發(fā)海洋石油等使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集，造成海域富營(yíng)養(yǎng)化。海域中氨氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)，鐵、錳等微量元素以及有機(jī)化合物的含量大大劇增，促進(jìn)赤潮生物的大量繁殖。據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，赤潮發(fā)生海域的水體均已遭到嚴(yán)重污染，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽大大超標(biāo)。研究表明，工業(yè)廢水中含有的某些金屬可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于 3 mg/dm3的鐵螯合劑和小于 2mg/dm3的錳螯合劑，可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻達(dá)到最高增殖率，相反，在沒(méi)有鐵、錳元素的海水中，即使在最適合的溫度、鹽度、PH和基本的營(yíng)養(yǎng)條件下也不會(huì)增加微生物種群的密度。其次，一些有機(jī)物質(zhì)也會(huì)促使赤潮生物急劇增殖。用無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽培養(yǎng)裸甲藻，生長(zhǎng)不明顯，但加入酵母提取液時(shí)，則生長(zhǎng)顯著，加入土壤浸出液和維生素 B12 時(shí)，光亮裸甲藻生長(zhǎng)特別好。

3.1.2 水文氣象和海水理化因子的變化是赤潮發(fā)生的重要原因

海水的溫度是赤潮發(fā)生的重要環(huán)境因子，20℃ ～30℃ 是赤潮發(fā)生的適宜溫度范圍。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一周內(nèi)水溫突然升高大于 2℃ 是赤潮發(fā)生的先兆。海水的化學(xué)因子如鹽度變化也是促使生物因子——赤潮生物大量繁殖的原因之一。鹽度在 26‰ ～ 37‰ 的范圍內(nèi)均有發(fā)生赤潮的可能，但是海水鹽度在 15‰ ～ 21.6‰ 時(shí)，容易形成溫躍層和鹽躍層。溫、鹽躍層的存在為赤潮生物的聚集提供了條件，易誘發(fā)赤潮。由于海域徑流、涌升流、水團(tuán)或海流的交匯作用，使海底層營(yíng)養(yǎng)鹽上升到水上層，造成沿海水域高度富營(yíng)養(yǎng)化。營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)含量急劇上升，引起硅藻的大量繁殖。這些硅藻過(guò)盛，特別是骨條硅藻的密集常常引起赤潮。硅藻類(lèi)又為夜光藻提供了豐富的餌料，促使夜光藻急劇增殖，從而又形成粉紅色的夜光藻赤潮，2009年5月秦皇島扇貝養(yǎng)殖區(qū)大面積的赤潮就屬于此類(lèi)。經(jīng)監(jiān)測(cè)資料表明，在赤潮發(fā)生時(shí)，多為干旱少雨、天氣悶熱、水溫偏高、風(fēng)力較弱或者潮流緩慢等環(huán)境。

3.1.3 發(fā)展海水養(yǎng)殖的污染是誘發(fā)赤潮的因素

隨著我國(guó)沿海養(yǎng)殖業(yè)的大力發(fā)展，尤其是貝類(lèi)、對(duì)蝦、網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染問(wèn)題。在對(duì)蝦養(yǎng)殖中，人工投喂大量配合飼料和鮮活餌料，由于養(yǎng)殖技術(shù)陳舊和不完善，往往造成投餌量偏大，池內(nèi)殘存餌料增多，嚴(yán)重污染了養(yǎng)殖水質(zhì)。另一方面，由于蝦池每天需要排換水，每天都有大量污水排入海中，這些帶有大量殘餌、糞便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其他形式的含氮化合物，加快了海水的富營(yíng)養(yǎng)化，為赤潮生物提供了適宜的滋生環(huán)境，使其增殖加快，特別是在高溫、悶熱、無(wú)風(fēng)的條件下最易發(fā)生赤潮。由此可見(jiàn)，海水養(yǎng)殖業(yè)的污染也是赤潮發(fā)生的主因之一。

4 赤潮給我國(guó)及河北省帶來(lái)的危害

有關(guān)資料顯示，目前我國(guó)赤潮災(zāi)害已居世界前列。以渤海為例，1989年8月下旬，渤海第一次發(fā)生大面積赤潮，面積為 200 km2；而1998年發(fā)生的赤潮歷時(shí) 71 天，面積達(dá)1萬(wàn)多 km2，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 5 億元。近 7 年間，渤海共發(fā)生赤潮 20 余次，影響面積達(dá)數(shù)千平方公里，造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)十億元。從全國(guó)來(lái)看，僅據(jù)國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)資料顯示，20世紀(jì)80年代我國(guó)近海記錄到赤潮 75 次，90年代則高達(dá) 234 次；一次赤潮的面積從幾平方公里擴(kuò)大到幾千甚至上萬(wàn)平方公里；發(fā)生區(qū)域從近岸局部海域發(fā)展到整個(gè)近海海域；災(zāi)害損失從90年代初期的近億元增至90年代末期的近 10 億元。1998年在珠江口海域發(fā)生的大面積赤潮持續(xù)了 30 多天，一次造成約4 億元的漁業(yè)損失。近 20 年來(lái)，赤潮在我國(guó)沿海海域已逐漸構(gòu)成重大的海洋災(zāi)害，即它的發(fā)生已給海洋環(huán)境、海洋漁業(yè)與發(fā)展海水養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與危害，也給人類(lèi)健康和生命安全構(gòu)成威脅。1986年在臺(tái)灣高雄、福建東山等地曾發(fā)生了誤食有毒赤潮污染的水產(chǎn)品而中毒和死亡的事件。1989年渤海發(fā)生大面積赤潮，波及遼寧、河北、山東及天津市，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 72天，導(dǎo)致大批養(yǎng)殖對(duì)蝦死亡，海洋捕撈漁業(yè)也深受損失，整個(gè)漁業(yè)經(jīng)濟(jì)受害近 4 億元；僅河北省黃驊的對(duì)蝦減產(chǎn)就達(dá)萬(wàn)噸，損失上億元；赤潮災(zāi)害造成的養(yǎng)殖魚(yú)蝦貝類(lèi)等水產(chǎn)品大量死亡，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá) 10 億元。

2010年9月14日

（略）