黃海滸苔綠潮防災(zāi)減災(zāi)現(xiàn)狀與早期防控展望

王宗靈，傅明珠，周健，沈頌東，邵魁雙，胡偉，肖潔，范士亮，張學(xué)雷

( 1. 自然資源部第一海洋研究所 海洋生態(tài)環(huán)境科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實驗室，山東 青島 266061；2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實驗室 海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)功能實驗室，山東 青島 266237；3. 山東省海洋預(yù)報減災(zāi)中心，山東 青島 266104；4. 蘇州大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 蘇州 215123；5. 國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 大連 116023；6. 自然資源部北海預(yù)報中心，山東 青島 266061；7. 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實驗室，山東 青島 266061)

1 引言

黃海滸苔綠潮作為世界上最大規(guī)模的綠潮，可從多個方面影響海洋生態(tài)環(huán)境與沿岸社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。大面積高生物量海藻在岸灘堆積，不僅侵占居民和旅游者的親水空間，而且會快速腐爛，污染近岸海水和沿岸環(huán)境，并產(chǎn)生硫化氫（H2S）和氨氣（NH3）等有毒有害氣體污染周邊大氣環(huán)境，影響居民生活和旅游業(yè)[1]；高生物量漂浮海藻進(jìn)入沿岸海水養(yǎng)殖區(qū)，腐爛造成水體污染與缺氧，導(dǎo)致養(yǎng)殖生物大量死亡，重創(chuàng)沿岸海水養(yǎng)殖業(yè)，例如僅2008 年滸苔綠潮導(dǎo)致的黃海沿岸海水養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)損失就高達(dá)8 億元[2]。近幾年，雖然養(yǎng)殖企業(yè)在綠潮到達(dá)前已經(jīng)進(jìn)行了積極應(yīng)對和準(zhǔn)備，但滸苔綠潮仍然是該海域水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)面臨的重要威脅。大面積高密度漂浮海藻不僅影響海洋景觀，而且遮擋海面光照，降低浮游植物光合作用，改變海洋初級生產(chǎn)過程與物質(zhì)能量流動，影響海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能；巨量的大型海藻沉入海底，腐爛產(chǎn)生有機(jī)物、甚至有毒有害物質(zhì)，污染底棲環(huán)境。

2008 年以來，國家和山東省每年均投入大量的人力、物力和財力進(jìn)行近岸海域攔截打撈和岸灘清理，有效減小了滸苔綠潮上岸量，保證了重要海域、岸線及風(fēng)景旅游區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全，最大限度減小了滸苔綠潮對沿岸居民生活和濱海旅游業(yè)的影響。但由于綠潮規(guī)模十分巨大，海上打撈和岸灘清理只能局限于重要海域和岸線以及風(fēng)景旅游區(qū)，只占滸苔綠潮影響海域的一小部分，更多岸線和幾乎全部近岸與灘涂海水養(yǎng)殖區(qū)仍暴露在滸苔綠潮威脅之下。另外，海上打撈和岸灘清理的滸苔，僅有不足40%進(jìn)行了無害化處理，超過60%無法及時處理而直接掩埋，存在新的環(huán)境風(fēng)險。滸苔綠潮防災(zāi)減災(zāi)仍是目前黃海沿岸省市面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

本文分析了迄今黃海滸苔綠潮防災(zāi)減災(zāi)采取的措施及其成效，并結(jié)合其起源、早期發(fā)生過程與發(fā)生原因，研究提出了早期防控的對策建議，以期為黃海滸苔綠潮的源頭防控提供科學(xué)依據(jù)。

2 黃海滸苔綠潮發(fā)生過程與原因

黃海大規(guī)模滸苔綠潮自2008 年暴發(fā)即引起了國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注，近年來圍繞其起源、發(fā)生發(fā)展過程及其環(huán)境特征等方面開展了多學(xué)科調(diào)查和實驗研究，目前已經(jīng)取得了基本一致的科學(xué)認(rèn)知[1,3-10]。

2.1 黃海滸苔綠潮起源

黃海滸苔綠潮起源于其南部淺灘筏式養(yǎng)殖區(qū)[3-5,9,11-13]，該筏式養(yǎng)殖區(qū)海域面積約2.67 萬hm2，是我國條斑紫菜的重要產(chǎn)地。筏式養(yǎng)殖設(shè)施一般每年9?10 月份下海，第二年4 月中下旬至5 月上旬養(yǎng)殖活動結(jié)束，5 月底至6 月上旬完成養(yǎng)殖設(shè)施回收上岸。在此期間，作為養(yǎng)殖設(shè)施支撐的毛竹架、固定養(yǎng)殖設(shè)施的梗繩，以及紫菜生長不良的網(wǎng)簾上均會附著生長不同量的滸苔等大型綠藻。

養(yǎng)殖活動結(jié)束后，漁民將養(yǎng)殖設(shè)施回收上岸處理以備下一養(yǎng)殖周期繼續(xù)使用。養(yǎng)殖設(shè)施回收包括3 個過程：首先進(jìn)行網(wǎng)簾回收，對于附著綠藻的網(wǎng)簾，一般先用紫菜收割機(jī)去除定生綠藻再回收，由于附著綠藻的網(wǎng)簾數(shù)量有限，對綠潮貢獻(xiàn)較??；其次是回收毛竹架，回收毛竹架時通常不做處理，其上附著的綠藻亦一并回收上岸，很少進(jìn)入海洋；最后回收梗繩，梗繩是綠藻的主要附著基，至5 月中旬生物量即可高達(dá)約16 000 t（其中滸苔約6 400 t）[12]，遠(yuǎn)超過梗繩重量。養(yǎng)殖漁民一般先行人工清理其上定生的綠藻，再回收梗繩[3,9,13]，這些被人工清理的定生綠藻中的滸苔即成為滸苔綠潮的早期來源。

2.2 黃海滸苔綠潮關(guān)鍵發(fā)展過程

養(yǎng)殖設(shè)施回收和梗繩上定生綠藻清理活動在低潮期進(jìn)行，被清理遺棄于淺灘的綠藻中的部分滸苔（約占梗繩上定生滸苔的60%）由于漂浮能力強(qiáng)[9,14]，在隨后的漲潮過程中被潮水浮起，成為隨機(jī)分布的漂浮滸苔[9]?；厥辗ぜ芑顒右话阍诿磕? 月中下旬開始，5 月下旬至6 月上旬結(jié)束，持續(xù)45 d 左右，即梗繩上定生的數(shù)千噸滸苔在45 d 左右的時間內(nèi)持續(xù)進(jìn)入海洋[1,9-10,12]。

落潮過程中，漂浮滸苔在強(qiáng)潮流作用下被逐漸聚集成為不同大小的條帶，并被潮流輸運(yùn)到深水區(qū)。此時恰逢亞洲夏季風(fēng)盛期，在夏季風(fēng)和表層流的作用下，逐漸向北漂移，約30 d 左右到達(dá)山東近岸海域[14]。滸苔綠潮起源及漂移途經(jīng)的黃海南部近岸海域為我國近海典型的富營養(yǎng)化海域，為滸苔生長提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)[15-16]。在此過程中，南黃海水溫15～25°C，適宜滸苔生長[11,17-18]。由于滸苔具有較強(qiáng)的C3、C4光合作用能力和營養(yǎng)鹽吸收能力[19-20]，以及高種群增長率[9,21-22]，在長距離漂浮過程中生物量增加數(shù)百倍，在山東近岸海域形成大規(guī)模綠潮[23]（圖1）。

2.3 黃海滸苔綠潮規(guī)模

黃海滸苔綠潮自2008 年大規(guī)模暴發(fā)以來，雖然其規(guī)模、漂移路徑等存在較大的年際差異[24-27]，但并沒有減弱的趨勢。每年最大分布面積在19 000～58 000 km2之間變動，其中2009 年、2014?2016 年和2019 年的最大分布面積均超過50 000 km2；最大覆蓋面積在193～2 100 km2之間變動，除2012 年、2017 年和2018 年，其余年份均超過500 km2，2009 年甚至達(dá)到2 100 km2（圖2a）；影響區(qū)域遍及山東半島南岸大部分海域和岸線，最大影響岸線西達(dá)江蘇連云港贛榆，東至山東威海文登，總影響岸線長度超過1 000 km（圖2b），被認(rèn)為是世界最大規(guī)模的綠潮[1,3,29]。

3 綠潮防控與防災(zāi)減災(zāi)

3.1 國際上的綠潮及防控

國際上第一次有記錄的綠潮發(fā)生于1905 年愛爾蘭的貝爾法斯特（Belfast）港灣，但大面積暴發(fā)開始于20 世紀(jì)70 年代，如法國布列塔尼（Brittany）拉尼翁海灣于70 年代首次發(fā)生大面積綠潮，至2004 年綠潮已遍及整個布列塔尼地區(qū)72 個城市的近岸海域。在歐洲布里多尼（Breton）海域，2001 年綠潮發(fā)生次數(shù)達(dá)103 次，受綠潮影響的區(qū)域63 處[30]，美國的紐波特（Newport）灣和圣約斯（St. Johns）河、菲律賓的麥克坦（Mactan）島和宿務(wù)（Cebu）島，日本的橫濱（Yokohama）、三河（Mikawa）、宮島（Miyajima）、高知（Kochi）和博多（Hakata）等沿岸均成為綠潮經(jīng)常發(fā)生的區(qū)域，綠潮已經(jīng)成為一種世界性的海洋生態(tài)環(huán)境問題[2,30-31]。

按照起源與災(zāi)害形成是否為同一區(qū)域，綠潮災(zāi)害可分為兩種類型：即本地起源型和異地起源型。本地起源型，即綠潮起源、災(zāi)害形成和消亡等全過程發(fā)生在同一海域。一些近岸大型海藻，如石莼屬海藻、江蘺和松藻等在一定環(huán)境條件下會脫離附著基，由定生狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂善』驊腋顟B(tài)，并在同一海域快速生長和堆積形成綠潮災(zāi)害，這是國際上常見的綠潮災(zāi)害類型，如法國、美國、日本等國家的綠潮均屬于本地起源型[32-35]，我國的秦皇島綠潮亦屬于這種類型[36]。另一種為異地起源型，即綠潮起源與災(zāi)害形成和發(fā)生在不同海域。黃海滸苔綠潮起源地與成災(zāi)地相距數(shù)百千米，為典型異地起源型綠潮災(zāi)害[3-9,29,37]。

針對本地起源型綠潮，國際上主要從以下幾個方面開展防控與減災(zāi)。一是陸源污染控制。人類活動如農(nóng)業(yè)施肥、污水排放所帶來的高濃度營養(yǎng)鹽被認(rèn)為是造成這類綠潮災(zāi)害的主要原因，因此控制沿岸城市化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致的入海污染物被認(rèn)為是首選防控途徑[31,34,38]。然而，若要減緩近海富營養(yǎng)化，需要在匯水區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（作業(yè)方式）和基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行大量投資建設(shè)，這通常需要多年的時間，而由于海洋，特別是沉積物中物質(zhì)交換的滯后效應(yīng)，近岸海域營養(yǎng)狀況的改善則需要更久[31]。二是海上漂浮和懸浮大型海藻的打撈。法國布列塔尼為了清除海水中的綠潮藻，利用傳輸帶原理，設(shè)計了專業(yè)打撈裝置，可有效快速清除海上漂浮、懸浮的大型海藻。三是岸灘堆積綠藻的清除，主要是采取機(jī)械設(shè)施，如挖掘機(jī)和推土機(jī)等對岸灘上堆積的大型海藻進(jìn)行清理，這方面和我國目前實施的滸苔綠潮岸灘清理相似。

圖 1 黃海滸苔綠潮關(guān)鍵發(fā)展過程及防控途徑示意圖（防控途徑I：養(yǎng)殖設(shè)施上大型綠藻著生與生長過程防控；防控途徑II：養(yǎng)殖設(shè)施定生綠藻脫離附著基過程防控；防控途徑III：滸苔綠潮源地匯聚通道攔截打撈）Fig. 1 Schematic diagram of key development processes and the corresponding prevention approaches of the Yellow Sea green tide (prevention approach I: preventing the attachment and growth of the green algae; prevention approach II: preventing the disposal of attached green algae from the aquaculture facilities; prevention approach III: the interception and collection of floating green algae in the major waterways)

3.2 黃海滸苔綠潮防控現(xiàn)狀與問題

2008 年6 月下旬，大面積高生物量漂浮滸苔在青島沿岸登陸，直接威脅到奧帆賽的順利進(jìn)行。為了應(yīng)對這次滸苔綠潮災(zāi)害，國家和地方投入了大量人力、物力和財力，組織了2 000 余條漁船進(jìn)行海上打撈，并組織龐大的岸灘清理隊伍對登陸滸苔進(jìn)行清運(yùn)，累計打撈、清理滸苔超過100 萬t[39]。雖然經(jīng)過1 個多月的艱苦努力，最終戰(zhàn)勝了這次滸苔綠潮災(zāi)害，保護(hù)了青島及周邊海域的環(huán)境，確保了奧帆賽順利舉行，但也付出了巨大代價，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)13.22億元[15]。

隨后，滸苔綠潮成為黃海常態(tài)化的生態(tài)災(zāi)害，滸苔綠潮減災(zāi)防災(zāi)也成為山東省政府和青島市政府每年夏季的重要工作內(nèi)容。經(jīng)過多年的應(yīng)急工作實踐，山東省政府及青島市政府逐漸在組織管理、應(yīng)對處理和綜合治理等方面積累了越來越多的經(jīng)驗，摸索建立了當(dāng)前運(yùn)行的綠潮災(zāi)害應(yīng)對機(jī)制，如成立省滸苔綠潮災(zāi)害聯(lián)防聯(lián)控工作協(xié)調(diào)組，確定“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置、凈處理、少危害”的防控原則，在受襲區(qū)域構(gòu)筑“海上打撈、近岸攔截、岸灘清理”3 道防線，積極推動“滸苔綠潮資源化利用”等，以求盡力減輕滸苔綠潮造成的危害。

“海上打撈”，按照屬地為主的原則，山東沿海地市分別組建了海上打撈船隊，主要采用單船攻兜網(wǎng)及雙船圍拖網(wǎng)的方式進(jìn)行打撈。近年來青島市以“海狀元”（3 700 t）和“海狀元2”（5 000 t）兩艘海上綜合處置船為平臺，結(jié)合小型漁船，形成了“2+X”的特色打撈方式?！敖稊r截”，主要是在重點(diǎn)海域、海灣、主要河口及景區(qū)外側(cè)設(shè)置類似圍油欄的攔截網(wǎng)，并調(diào)配部分船只配合打撈，同時組織專門的維保隊伍，每日開展巡查，及時修復(fù)斷裂、移位、損毀的網(wǎng)片?！鞍稙┣謇怼?，主要是在低潮期進(jìn)行，采用挖掘機(jī)、推土機(jī)以及人工作業(yè)對登陸滸苔進(jìn)行歸堆清理，再由運(yùn)輸車及時運(yùn)送至后續(xù)處置地，以減小滸苔綠潮造成的環(huán)境影響。

圖 2 黃海滸苔綠潮規(guī)模與空間分布Fig. 2 Interannual variation of the Yellow Sea green tide and its distribution

在山東省的組織協(xié)調(diào)和沿海地市的辛苦努力下，最大限度減小了滸苔綠潮上岸量及其造成的影響，但每年耗費(fèi)的物資巨大，且居高不下。如2019 年山東省投入打撈船只約12 000 艘次，設(shè)置攔截網(wǎng)80 km（青島55 km、煙臺10 km、威海5 km、日照10 km），打撈、清理滸苔超過180 萬 t，地方政府直接投入高達(dá)7 億元。即便如此，也只能對小部分重點(diǎn)岸線進(jìn)行保護(hù)，更多岸線和幾乎全部海水養(yǎng)殖區(qū)仍暴露在滸苔綠潮威脅之下，造成嚴(yán)重的環(huán)境危害和經(jīng)濟(jì)損失。因此，目前這種以后期應(yīng)急處置為主的滸苔綠潮減災(zāi)機(jī)制，成本高，效率低，遠(yuǎn)不能遏制滸苔綠藻災(zāi)害的發(fā)生。

4 黃海滸苔綠潮早期防控途徑

如前所述，黃海滸苔綠潮每年4 月中下旬至5 月上旬首先出現(xiàn)于黃海南部淺灘及鄰近海域，初期只有數(shù)千噸[12]，隨后在夏季季風(fēng)和風(fēng)生表層流的作用下逐漸北移，經(jīng)過歷時約1 個月的長距離漂移后，到達(dá)山東近岸海域，期間生物量增加數(shù)百倍，形成大規(guī)模綠潮災(zāi)害[9]。對這種異地起源、跨區(qū)域成災(zāi)、規(guī)模如此巨大的綠潮，只在后期實施打撈和岸灘清理，顯然是舍本逐末，遠(yuǎn)不能達(dá)到防控災(zāi)害的目標(biāo)。黃海滸苔綠潮的起源與發(fā)展過程與華北地區(qū)的沙塵暴相似，沙塵暴多年肆虐于華北地區(qū)，曾是我國最嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)害之一[40]。該沙塵暴發(fā)源于蒙古高原的荒漠地區(qū)[41]，在華北地區(qū)造成環(huán)境危害，針對于此，我國在查清沙塵暴起源地、發(fā)生原因的基礎(chǔ)上，形成了源頭防控對策，在沙塵暴發(fā)源地實施對沙漠化的治理，不僅有效控制了華北地區(qū)沙塵暴的發(fā)生，而且改善了沙塵暴發(fā)源地區(qū)的生態(tài)環(huán)境[42]。借鑒我國沙塵暴防控的經(jīng)驗，只有在滸苔綠潮的起源地，即黃海南部淺灘實施防控，才能從根源上遏制滸苔綠潮的大規(guī)模暴發(fā)。

研究表明，黃海滸苔綠潮起源與發(fā)生早期大體包括3 個過程，即滸苔微觀繁殖體（孢子、配子、藻體碎屑等）在養(yǎng)殖設(shè)施上的著生與生長過程；養(yǎng)殖設(shè)施上定生滸苔脫離附著基形成漂浮滸苔過程；淺灘漂浮滸苔進(jìn)入深水區(qū)形成大面積綠潮過程[23]（圖1）。黃海滸苔綠潮的源頭防控也可圍繞此3 個關(guān)鍵過程實施。

4.1 養(yǎng)殖設(shè)施上大型綠藻著生與生長過程防控

養(yǎng)殖梗繩上的定生綠藻（包括滸苔）存在兩種來源，一是前一個養(yǎng)殖期內(nèi)殘留的定生綠藻，隨養(yǎng)殖設(shè)施重新入海而復(fù)蘇生長；二是水體中綠藻微觀繁殖體在養(yǎng)殖設(shè)施上著生形成定生綠藻。針對前者，紫菜養(yǎng)殖場分別采用冷凍法、酸浸泡法或高溫下漚罨等將殘留綠藻殺滅[43-46]，因此殘留綠藻對梗繩上定生綠藻的貢獻(xiàn)很小。針對后者，可以從3 個方面實施防控：一是消除筏式養(yǎng)殖區(qū)水體中的微觀繁殖體，這方面實驗研究已經(jīng)取得了一些進(jìn)展[47-49]，但由于綠藻微觀繁殖體廣泛存在于黃海水體和沉積物中，且筏式養(yǎng)殖區(qū)海域面積達(dá)2.67 萬hm2之巨，實驗結(jié)果還難以在現(xiàn)場推廣實施。二是研制可防止綠藻著生材料或涂料[44,50]用于制造或涂覆于梗繩。防生物附著是海洋領(lǐng)域的世界性難題，雖然進(jìn)行了大量的實驗研究，并取得了一些進(jìn)展，但防控綠藻著生還任重而道遠(yuǎn)。三是利用種間競爭原理，篩選具有競爭優(yōu)勢且不形成綠潮的藻類，提前育苗于養(yǎng)殖設(shè)施，占據(jù)空間生態(tài)位，避免滸苔附著生長，但目前未見有成熟的技術(shù)可實踐應(yīng)用。

養(yǎng)殖設(shè)施上定生的綠藻如同田間雜草，不僅與養(yǎng)殖紫菜競爭營養(yǎng)，而且會混雜于紫菜而影響紫菜的品質(zhì)[3]，漁民在紫菜養(yǎng)殖生產(chǎn)活動中探索了多種方法清除養(yǎng)殖設(shè)施上定生的綠藻，如化學(xué)藥劑殺滅法。20 世紀(jì)90 年代日本就曾用次氯酸鈉和二氧化氯等噴灑或涂抹于養(yǎng)殖設(shè)施，利用其強(qiáng)氧化功能殺滅養(yǎng)殖設(shè)施上著生的綠藻。我國也在篩選和探索可大范圍應(yīng)用的藥劑和噴灑工藝等，2019 年11 月在滸苔綠潮起源地的黃海南部淺灘，開展了次氯酸鈉殺滅紫菜栽培筏架定生綠藻的現(xiàn)場試驗，并取得了較明顯的效果。但受噴灑工藝的限制，次氯酸鈉在殺滅定生綠藻的同時也會波及栽培的紫菜，并可能影響到底棲生物的生長與繁殖，加之噴灑工作量和管理成本巨大，次氯酸鈉噴灑法的應(yīng)用受到了限制。目前，養(yǎng)殖設(shè)施大型綠藻的定生與生長過程控制，還缺少成熟的技術(shù)方法。

4.2 養(yǎng)殖設(shè)施定生綠藻脫離附著基過程防控

滸苔綠潮早期來源于養(yǎng)殖設(shè)施上的定生滸苔，因此防控養(yǎng)殖設(shè)施上形成高生物量定生滸苔是綠潮早期防控的關(guān)鍵。提前結(jié)束養(yǎng)殖活動是一種有效的措施。研究表明，定生滸苔每年3 月中旬前后才在養(yǎng)殖梗繩上被發(fā)現(xiàn)，直到4 月下旬，單位繩長生物量只有約6.7 g/m，占定生綠藻總生物量（約82.6 g/m）的8.1%，5 月中旬滸苔生物量達(dá)50.7 g/m，占總定生綠藻總量（約125.4 g/m）的40%。如果4 月下旬完成所有養(yǎng)殖設(shè)施回收上岸，不僅可避免定生滸苔高生物量的形成[12,51]，而且定生綠藻總量也將大幅減小，回收養(yǎng)殖設(shè)施工作量將極大減輕。在自然資源部指導(dǎo)下，2020 年江蘇省提前結(jié)束了淺灘區(qū)的紫菜養(yǎng)殖生產(chǎn)活動，5 月8 日完成所有養(yǎng)殖設(shè)施回收上岸，并要求所有定生綠藻不得人為清理落灘，從而切斷了滸苔綠潮的源頭，成功防控了其大規(guī)模暴發(fā)，證明在淺灘區(qū)實施早期防控是可行的。

定生滸苔脫離梗繩形成漂浮群體是綠潮形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，因此回收養(yǎng)殖設(shè)施過程中如何處理梗繩上的定生綠藻對滸苔綠潮早期防控至關(guān)重要。在淤積型岸灘，梗繩原地落灘自然掩埋是阻斷活體滸苔入海的有效方式，即回收養(yǎng)殖設(shè)施時先行回收網(wǎng)簾和毛竹架，將梗繩原地落灘，利用潮水對泥沙的搬運(yùn)作用，自然掩埋并殺滅其上的定生綠藻[52]。2020 年4 月8 日江蘇瑞雪海洋科技有限公司開展的現(xiàn)場試驗表明，梗繩原地落灘后，經(jīng)過1 個潮周期即被掩埋，其上附著的綠藻掩埋兩天后即喪失漂浮能力，并逐漸死亡腐爛（圖3）?，F(xiàn)場試驗亦表明，梗繩原地落灘掩埋受大小潮汛影響不明顯，雖然大風(fēng)大浪可以影響掩埋質(zhì)量，但并不影響對定生綠藻的殺滅效果。

對于侵蝕型養(yǎng)殖區(qū)，梗繩原地落灘自然掩埋去除定生綠藻效果不明顯，需要研究有針對性的措施。2020 年一些養(yǎng)殖企業(yè)創(chuàng)新性的采用了綠藻隨梗繩一并回收方式，既提升了梗繩回收效率，又避免了定生綠藻脫落，如能進(jìn)一步規(guī)范，具有推廣價值。

圖 3 梗繩原地落灘自然掩埋試驗Fig. 3 In situ experiment of the natural bury effects of sands on the green algae attached on the aquaculture ropes

4.3 滸苔綠潮源地匯聚通道攔截打撈

如前所述，養(yǎng)殖梗繩上的定生綠藻被人工清理并遺棄于淺灘后，其中的滸苔在漲潮過程中被海水浮起，成為漂浮滸苔的早期來源?，F(xiàn)場觀察結(jié)合遙感數(shù)據(jù)分析表明[53]，淺灘漂浮滸苔由隨機(jī)分布到規(guī)模性綠潮的形成經(jīng)歷了一個有規(guī)律的聚散過程（圖4）。

黃海滸苔綠潮起源于黃海南部淺灘（又稱南黃海輻射沙洲），該淺灘脊槽相間，由70 多條向外輻射延伸的沙脊與沙脊之間的潮流深槽組成，北起射陽河口，南至長江口，以弶港為中心呈輻射狀分布。各沙脊從外圍向中心逐漸變高，近岸部分在低潮時出露[54]，筏式紫菜養(yǎng)殖即分布于近岸的沙脊上。

養(yǎng)殖梗繩上被遺棄綠藻中的滸苔在漲潮中被海水浮起，呈隨機(jī)漂浮狀態(tài)。落潮過程中由于潮溝中的流速大于其他區(qū)域，形成匯聚效應(yīng)，隨機(jī)漂浮狀態(tài)的滸苔隨潮水的聚集被逐漸匯聚成大小不等的條帶。在落潮后期，條帶分布的滸苔隨潮流漂移出潮溝進(jìn)入深水區(qū)，失去潮溝的聚集作用而擴(kuò)散，漂浮滸苔呈松散的寬條帶或大斑塊分布?，F(xiàn)場調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，條帶漂浮滸苔經(jīng)由12 條潮溝進(jìn)入深水區(qū)[53]（圖5）。由于漂浮滸苔在潮溝中呈規(guī)則的條帶分布，漂移線路穩(wěn)定，落潮期匯聚作用明顯，生物量低，因此適合攔截打撈。

基于此，項目組于2018 年向青島上合峰會環(huán)境保障組提出了滸苔綠潮匯聚通道攔截打撈的建議方案，即在淺灘12 條漂浮滸苔匯聚通道進(jìn)行攔截打撈，并被采納實施，由江蘇省組織打撈船舶圍繞匯聚通道實施了攔截打撈。2018 年江蘇省組織打撈船舶在淺灘匯聚通道、射陽外和蘇魯交界海域等3 個區(qū)域進(jìn)行了海上攔截打撈，其中淺灘匯聚通道打撈滸苔約2 790 t。即使按保守估算，滸苔漂移到山東沿海將增長200 倍，該打撈量相當(dāng)于在山東沿海打撈約56 萬t，顯著減小了后期滸苔綠潮總生物量，有力支撐了青島上合峰會環(huán)境保障工作，也解釋了為什么2018 年黃海滸苔最大覆蓋面積顯著低于其他年份。盡管受到打撈船舶與打撈技術(shù)及設(shè)備的限制，為確保安全，打撈點(diǎn)主要布設(shè)在潮溝與深水區(qū)的交界海域，打撈效率受到影響，但也足以說明源頭防控是可行的。

淺灘匯聚通道攔截打撈的優(yōu)點(diǎn)是工作量小、成本低，并且可以將滸苔綠潮控制于暴發(fā)之前。適宜打撈的條帶狀漂浮滸苔只分布于12 條潮溝，打撈周期為淺灘養(yǎng)殖設(shè)施回收期，每天打撈時間限定于落潮期，總生物量只有數(shù)千噸，打撈工作量和成本也只有目前投入的數(shù)十分之一，并且避免了大規(guī)模滸苔綠潮的形成及其對沿岸環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)和海洋生態(tài)系統(tǒng)造成的直接和間接危害。另外，匯聚通道打撈的滸苔藻體處于其生長早期，藻體質(zhì)量良好，借鑒國際和國內(nèi)已有的綠潮藻資源化利用技術(shù)和經(jīng)驗[4,38,55]，對打撈滸苔開展資源化利用技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)，有望變廢為寶。

圖 4 黃海滸苔綠潮發(fā)生早期空間分布Fig. 4 Distributions and evolution of the floating bands at the early stage of the Yellow Sea green tide

圖 5 漂浮滸苔淺灘匯聚通道Fig. 5 The major waterways transporting the floating U. prolifera

5 結(jié)語

黃海滸苔綠潮連續(xù)12 年防災(zāi)減災(zāi)的經(jīng)驗和教訓(xùn)說明，在綠潮災(zāi)害形成的山東海域?qū)嵤┓揽?，不僅需要投入巨大的人力和物力，而且無法遏制災(zāi)害的發(fā)生，滸苔綠潮源頭防控是必由之路。滸苔綠潮起源海域的黃海南部淺灘是我國重要的紫菜養(yǎng)殖基地，不僅本身具有巨大經(jīng)濟(jì)效益，而且已經(jīng)形成一個產(chǎn)業(yè)鏈，為當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。如何既能防控滸苔綠潮的發(fā)生，又不影響，甚至有利于當(dāng)?shù)刈喜损B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，是滸苔綠潮減災(zāi)防災(zāi)亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題。基于此，本文總結(jié)了多年來滸苔綠潮防控的經(jīng)驗和教訓(xùn)，并基于對滸苔綠潮起源與發(fā)生原因的認(rèn)知，將滸苔綠潮形成早期分為3 個關(guān)鍵過程，并針對每一關(guān)鍵過程分析了實施防控的可行性，提出如下早期防控建議。

首先，加強(qiáng)新材料與技術(shù)研發(fā)，防控大型綠藻筏架著生。針對養(yǎng)殖設(shè)施、特別是梗繩，加強(qiáng)新材料與無公害涂料研發(fā)，防控定生綠藻著生；研究定生綠藻生態(tài)化清除技術(shù)，規(guī)范養(yǎng)殖工藝，引導(dǎo)養(yǎng)殖企業(yè)在養(yǎng)殖過程中主動清除定生綠藻。

其次，強(qiáng)化養(yǎng)殖設(shè)施回收管理，嚴(yán)控定生綠藻落灘。養(yǎng)殖活動結(jié)束后，盡快盡早整體回收所有養(yǎng)殖設(shè)施，因勢利導(dǎo)，因地制宜，多種措施控制定生綠藻落灘。每年4 月30 日前完成所有網(wǎng)簾和毛竹架回收，對來不及回收的梗繩可實施原地落灘，其中在淤積型養(yǎng)殖區(qū)，待定生綠藻自然掩埋死亡腐爛并脫離后方可回收纜繩；在侵蝕型養(yǎng)殖區(qū)，須定生綠藻與梗繩一并回收。養(yǎng)殖設(shè)施回收過程中加強(qiáng)監(jiān)督管理，嚴(yán)控人工方式剝離其上的定生綠藻，阻斷定生滸苔入海。

最后，淺灘匯聚通道攔截打撈。淺灘漂浮滸苔主要經(jīng)由潮溝匯聚進(jìn)入深水區(qū)，對于自然脫落，回收養(yǎng)殖設(shè)施時脫離，或其他可能來源的漂浮滸苔，在主要匯聚通道實施攔截打撈，可將漂浮滸苔在早期的小規(guī)模小范圍內(nèi)清除，從源頭上遏制大規(guī)模綠潮的形成。

致謝：感謝徐洪為本文提供梗繩原位落灘自然掩埋試驗的現(xiàn)場圖片（圖3），朱文榮提供日本關(guān)于養(yǎng)殖設(shè)施綠藻殺滅方法的相關(guān)內(nèi)容介紹。