胶州湾中肋骨条藻赤潮与环境因子的关系
胶州湾中肋骨条藻赤潮与环境因子的关系3
霍文毅 俞志明 邹景忠 宋秀贤 郝建华
(中国科学院海洋研究所 青岛 266071)
提要 1998年7月3—8日胶州湾女姑山增养殖海域发生一次中肋骨条藻(S keletonem a
costatum )赤潮,对该次赤潮生消全过程环境因子变化的监测分析表明:该养殖海域表层水体
溶解态无机氮、无机磷、可溶性铁和锰含量高,为赤潮的发生提供了必需的营养基础;6月30日—7月1日较强的降雨过程使水体在以后两天中形成了高温、低盐、富营养的环境,有利于中肋骨条藻的快速增殖并直接导致了赤潮的爆发;7月3—8日天气持续的高温和静风使赤潮得以维持,随后磷、硅的耗尽使赤潮逐步走向消亡。应用相关分析和主成分分析,研究了赤潮与环境因子的关系。结果表明,影响本次赤潮的重要环境因子有:盐度、水温、硅酸盐、磷酸盐。
关键词 胶州湾,中肋骨条藻,环境因子,统计分析中图分类号 P949.24
中肋骨条藻是中国东部沿海一种数量众多且最常见的硅藻,在黄、东、南海均有该种
赤潮纪录(黄奕华等,1997;洪君超等,1994;齐雨藻等,1989;李铁等,1999,2000a 、b ;黄长江等,2000a 、b ,2001)。在胶州湾已记录的40余种赤潮生物中,中肋骨条藻是主要优势种之一(郭玉洁等,1992)。本文通过对1998年7月在胶州湾女姑山增养殖海域发生的一次中肋骨条藻赤潮生消动态过程的跟踪监测,分析了中肋骨条藻赤潮发生过程中环境因子的变化规律,研究了赤潮藻生物量变化与环境因子的消长关系。
1 样品采集及分析
在胶州湾典型增养殖区女姑山海域共布设了5个定点测站(图1)。调查时间为1998年5—9月,采样频率为每周一次,赤潮发生期间,每天采样一次。由于水深小于4m ,水样只取表层。
叶绿素a 的分析和测定按联合国教科文组织推荐方法,采用751型分光光度计进行(SCOR -UN ESCO ,1966),并根据Jeffrey 等(1975)提出的公式计算其含量(单位为mg/m 3)。监测的环境参数包括:T 、S 、
p H 、DO 、COD 、BOD 、NO -3-N 、NO -2-N 、N H +4-N 、PO 3-4-P 、SiO 2-3
-Si 、Fe 3+、Mn 2+,测定方法按《海洋监测规范》(国家海洋局,1991)进行。2 研究结果
7月3日上午11时45分,在胶州湾女姑山海域近岸(36°14′N ,120°19′E ),发现水色
3国家自然科学基金九五重大项目,39790110号;国家自然科学基金资助项目,49976029号。霍文毅,男,出生于1969年12月,副研究员,E -mail :whuo @https://www.wendangku.net/doc/af16161055.html, 收稿日期:2000-01-28;收修改稿日期:2000-10-29
第32卷 第3期
2001年5月 海 洋 与 湖 沼OCEANOLO GIA ET L IMNOLO GIA SIN ICA
Vol.32,No.3May ,2001
图1 采样站位示意图
Fig.1 Sampling sites in Jiaozhou Bay
呈浅褐色,与正常近岸水色存在明显的差
异,经取样镜检,表层水体中肋骨条藻数量达415×106个/L ,约占浮游植物总量的95%,参照安达六郎(1972)赤潮生物数量的判断标准(>106个/L ),并结合水体p H >814,认定为中肋骨条藻赤潮。7月4
日,调用中国科学院海洋研究所的“科交2
号”在整个胶州湾进行了大范围的跟踪监测,发现在胶州湾东北部36°10′N 以北、120°18′E 以东海域水色呈浅褐色,并呈明
显的条带状或斑块状分布,较7月3日已
有所发展,10km 2。从7月4—5日为赤潮的维持期,且近岸水色较深,5日下午开始,赤潮逐渐进入消亡期,至7月8日各站水色已恢复到浅绿色,叶绿素a 浓度也已恢复到赤潮发生前的正常水平,表明该次赤潮结束。2.1 赤潮发生前各环境要素浓度范围
赤潮发生前该海区叶绿素a 的含量为3146mg/m 3(1184—5144mg/m 3),与中国沿海及世界其它一些海域相比,尚属正常范围(邹景忠等,1985)。平均水温为2217℃(2118—
2314℃),盐度为31124(31120—31126),p H 值为7185(7183—7189)。
赤潮发生前该海区总无机氮含量(表1)显著高于夏季胶州湾全湾无机氮的平均含量,且主要以NO -3-N 和N H +4-N 存在,而胶州湾全湾则主要表现为N H +4-N 是无机氮的主要存在形态,说明增养殖海域的营养盐结构与自然海区存在较大差别。该区磷酸盐、硅酸盐的含量略高于全湾的平均水平,但相对于无机氮含量则表现为相对较低。
表1 赤潮发生前胶州湾女姑山海域营养盐含量(
μmol/L )Tab.1 Concentration (
μmol/L )of nutrients before occurrence of red tide in N ügushan of Jiaozhou Bay
海 区NH +4-N NO -3-N NO -2-N TIN PO 3-4-P
SiO 2-3-Si Σ
N -N/P Si/ΣN -N 女姑山10.4212.16 2.7425.320.51 5.6449.60.22胶州湾1)
7.5
1.3
0.69
9.49
0.36
3.90
26.4
0.41
1)胶州湾夏季营养盐的平均含量,引自沈志良(1997)
1)Average concentration of nutrients in summer in Jiaozhou Bay (from Shen Z L ,1997)
已有研究表明(丁文兰,1986;吴永成等,1992),该区潮流流速较小,水体混合较弱,且海水自净能力已达到极限,因此,由生活污水和养殖废水携入的大量营养物质可在这一水域停留较长时间,对藻类的生长繁殖十分有利。2.2 赤潮发生过程中各环境要素的变化
图2为赤潮前后及发生全过程中各环境要素的变化。2.2.1 营养盐含量的变化 赤潮发生前,各站表层水体无机氮含量明显增高,可能与6月30日和7月1日的降雨将大量的陆源污染物带入近海有关,这为中肋骨条藻的快速增殖提供了必须的营养基础;随着赤潮的发生与发展,表层水体N H +4-N 和NO -3-N 含
213海 洋 与 湖 沼 32卷
量呈下降趋势,在中肋骨条藻种群数量达到最大时,N H +4-N 和NO -3-N 浓度分别由赤
潮发生初期的11151
μmol/L 和15154μmol/L 降为10139μmol/L 和7106μmol/L ,但降幅较小;在赤潮进入消亡期后,各种形态无机氮浓度逐步回升,并超过赤潮发生前的水平,可能与赤潮后期中肋骨条藻大量死亡导致对陆源迅速补充的无机氮盐利用能力降低和死亡
藻体内营养盐的再释放有关。在整个赤潮发生和发展过程中,表层水体PO 3-4
-P 和SiO 2-3-Si 都呈下降趋势,其平均浓度分别由赤潮发生前的0151μmol/L 和5164μmol/L 降至0106μmol/L 和0172μmol/L ;在赤潮发育盛期,PO 3-4-P 和SiO 2-3-Si 几乎消耗殆尽(5个站位中有3个站位降至检出限以下);赤潮进入消亡期后,PO 3-4-P 浓度略有回升,但一直保持较低水平,而SiO 2-3
-Si 则恢复较快,
至7月6日已恢复到赤潮发生前的水平,并一直保持较高浓度(>10
μmol/L )。图2 赤潮发生期间各环境要素的变化
Fig.2 Variation of environmental factors during the red tides
2.2.2 ΣN -N/P 的变化 本次研究得出该海域在未发生赤潮期间ΣN -N/P 约为25
(22—32),该数值与胶州湾生态实验站1991年5月—1993年2月共12个航次的研究结果相近(ΣN -N/P =29)(张均顺等,1997),但比大洋海水和浮游生物体的Redfield 比值
3
133期 霍文毅等:胶州湾中肋骨条藻赤潮与环境因子的关系
(ΣN-N/P=16)高。在该次赤潮发生初期,表层水体的N/P迅速上升,由平均的25上升至5617,在赤潮发展至维持阶段,N/P的平均值上升至938,最大值达3639,直至PO3-4-
P被消耗贻尽;在赤潮消亡阶段,N/P重新恢复到赤潮发生前的水平。赤潮生物对无机氮、磷的吸收基本上按Redfield比量进行,赤潮发生过程中N/P的升高主要由PO3-4-P 浓度的降低所致。
2.2.3 微量元素(Fe、Mn)的变化 赤潮发生时,水溶性铁(Fe3+)的平均含量从赤潮发生前的0124μmol/L降至0119μmol/L,低于赤潮发生前各航次的平均值,表明中肋骨条藻生长过程需要从水中吸收可溶性铁,至7月6日赤潮进入消亡期后,铁的浓度迅速恢复,可能与藻类死亡分解导致铁的重新释放有关。在赤潮发展至形成的整个过程中锰的含量波动较大,看不出明显的规律性。
2.2.4 其它环境要素的变化 赤潮发生前6月30日至7月1日持续的降雨过程使表层水体盐度由降雨前的31124降至30159,水温则由赤潮发生前的2217℃上升至2615℃,升高约4℃。在整个赤潮发生过程中,盐度和水温分别一直在30131—30178和2516—2810℃间波动。DO和p H值的变化同生物量的变化呈较好的线性关系,这同赤潮生物消长有关,当藻类快速增殖时,大量吸收CO2并放出O2,致使海水DO和p H值同时增高;当藻类开始死亡时,藻体被细菌等微生物分解,大量消耗水体DO并放出CO2,使水体DO和p H同时降低。
2.3 赤潮发生过程的统计分析
2.3.1 相关分析 相关分析结果(表2)表明,与叶绿素a呈显著正相关的环境因子有pH、DO,呈显著负相关的环境因子有盐度、PO3-4、SiO2-3;叶绿素a与T、COD、BOD、Fe3+、NH+4、NO-2的相关性不显著,但与Mn2+有一定程度正相关,与NO-3有一定程度的负相关。
表2 叶绿素a与环境因子的Spearman秩相关系数(n=47)
Tab.2 Spearman rank coefficient(n=47)of chlorophyll a and environmental factors
Chl.a PH1)T S1)DO2)COD BOD PO3-1)
4SiO2-2)
3Fe3+Mn2+NH
+
4
NO-3NO-2
R0.520.20-0.490.290.190.18-0.42-0.320.000.220.06-0.210.07 t s 4.07 1.34-3.81 2.02 1.31 1.23-2.92-2.15-0.02 1.520.39-1.470.44α<0.010.19<0.01<0.050.20>0.20<0.01<0.05>0.200.13>0.200.15>0.20 1)0101显著性水平下相关(t0.01,45=2.58);2)0.05显著性水平下相关(t0.05,45=1.96)
1)Significance correlation for the0.01confidence level(t0.01,45=2.58);2)Significance correlation for the0.05con2 fidence level(t0.01,45=1.96)
R为Spearman秩相关系数;t s为t-检验统计量;α为显著性水平
R is the Spearman rank correlation;t s is the t-test critical value;andαis the significant level
2.3.2 主成分分析 使用1998年6月17日—7月17日赤潮发生前后及赤潮发生全过程共47个表层样本,对环境因子进行主成分分析,为充分提取各环境因子的信息,计算中使用了全部监测的环境因子,结果(表3)共提取出4个主成分(反映了全部信息量的7915%):对第一主成分贡献较大的主要是Chl.a、p H、DO、PO3-4、SiO2-3;对第二主成分贡
献较大的主要是水温和盐度;对第三主成分贡献较大的主要是氮盐;对第四主成分贡献较413海 洋 与 湖 沼 32卷
表3 各主成分因子载荷
Tab.3 Factors loading of each principal components
Chl.a p H
DO
PO 3-4
Si S T NO -3NO -2Fe 3+Mn 2+CR 1)(%)Z1-0.71-0.88-0.730.680.920.230.300.08-0.030.20-0.1231.47Z20.420.35-0.440.130.04-0.900.72
0.12
0.15
-0.040.2453.76Z3-0.110.040.030.44-0.120.08-0.40-0.90-0.850.15
0.20
70.70Z4
0.09
0.04
0.15
0.28
-0.04
0.01
-0.26
0.22
0.15
-0.88-0.81
79.49
1)CR 为主成分累计贡献率
1)CR is the cumulative proportion of principal component
大的主要是微量营养元素铁和锰。结合相关分析的结果对各主成分进行分析,第一主成分中的Chl.a 主要反映了海水的生物量状况,p H 、DO 则是与赤潮生物量(叶绿素a )密切相关的化学因子,尽管p H 、DO 均与Chl.a 呈显著正相关,但p H 、DO 的变化主要受赤
潮生物迅速增殖的影响,而非赤潮发生的诱因,但PO 3-4、SiO 2-3也出现在第一主成分,结合相关分析,PO 3-4、SiO 2-3
与叶绿素a 呈显著负相关,说明二者共同构成了本次赤潮发生的营养盐限制因子,因此,第一主成分较多反映了海水的生物量状况和藻类增殖的营养限制因子;第二主成分中的水温和盐度主要表示海水的物理水文状况,由相关分析可知,
Chl.a 和盐度呈显著负相关,因此,第二主成分主要反映赤潮发生前的持续降雨过程对
赤潮形成的影响;第三主成分和第四主成分则较多反映了海水的营养状况。
3 讨论
3.1 赤潮与温度、盐度的关系
中肋骨条藻是一种广温、广盐的近岸性硅藻,在水温为0—37℃、盐度为13—36范围内均可生长,但其最适增殖温、盐范围则为24—28℃和20—30。胶州湾北部每年6至7月份出现以中肋骨条藻为优势种的浮游植物数量高峰,这期间温度和盐度一般在2310—2810℃和3115—3213之间波动(郭玉洁等,1992);对1990年6月9—25日东海赤潮多发区连续5次的中肋骨条藻赤潮监测表明,在赤潮发生期间,水温和盐度范围分别为2118—2511℃和1817—2319(王桂兰等,1993);而在1991年8月长江口东北部嵊山附近海域中肋骨条藻赤潮发生期间,水温范围是2410—2614℃,盐度范围为2115—2810(洪君超等,1993)。本次赤潮发生时,水温平均为2615℃,为中肋骨条藻增殖的最适温度,赤潮发生前的降雨过程则使盐度由此前31124降至30159。Yamamoto 等(1995)对中肋骨条藻的培养实验表明:在硅限制的条件下,中肋骨条藻对硅的吸收率随盐度的降低而迅速升高,说明盐度降低对中肋骨条藻的生长有显著促进作用。结合本研究说明:6月30日和7月1日降雨过程使水温升高,盐度降低,为中肋骨条藻的快速增殖提供了良好的物理环境并直接导致了7月3日赤潮的暴发。3.2 赤潮与营养盐的关系一般认为海域水体富营养化是赤潮发生的基础。对该海域水化学因子的监测分析表
明,该海域无机氮、磷和硅的平均含量分别为25132μmol/L 、0151
μmol/L 和5164μmol/L ,明显高于胶州湾全湾夏季表层海水无机氮、磷和硅的平均含量(分别为9149
μmol/L 、0136
μmol/L 和3190μmol/L );从营养盐比例看,同全湾相比,该海域无机氮含量较高,而5
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613海 洋 与 湖 沼 32卷
无机磷和硅相对于无机氮则显得较低。在本次赤潮发育盛期,PO3-4-P和SiO2-3-Si迅速被消耗贻尽并使赤潮逐步走向消亡。关于磷是胶州湾浮游植物生长的限制因子早有文献报道(沈志良,1994),但近期张均顺等(1997)对胶州湾营养盐结构变化的研究表明,胶州湾表层海水溶解无机氮作为浮游植物生长限制因子的出现率极小或接近零,而溶解无机硅的出现率在迅速增长,这与硅也成为本次赤潮中肋骨条藻增殖限制因子的结果相一致。
从赤潮发生过程中各种形态无机氮含量变化看,尽管各种形态无机氮呈高—低—高的波动趋势,但总体上并不表现出与叶绿素a含量的负相关,只有NO3同叶绿素a存在一定程度的负相关,与1991年8月长江口嵊山海域中肋骨条藻赤潮发生时的现象(洪君超等,1993)相似。
3.3 赤潮与Fe和Mn的关系
研究表明:Fe为多种酶系的辅助因子,对于细胞色素、铁氧化还原蛋白和铁巯基蛋白,铁是不可缺乏的元素,藻类光合作用依赖于铁;同时,铁是硝酸盐、亚硝酸盐还原酶系的重要组分,对增强藻类对硝酸盐、亚硝酸盐的还原效率、转移速率作用十分显著(陈慈美等,1996)。胶州湾海域水体中铁、锰含量较高(表4),变化较大,为骨条藻赤潮的生长、繁殖提供了有利条件。尽管统计分析看不出赤潮生物量变化同水体中铁、锰含量变化的规律性,但该次赤潮发生过程中铁浓度的变化表明,铁元素也应是该赤潮发生的重要环境条件之一。
表4 赤潮发生前胶州湾女姑山海域Fe、Mn含量(μmol/L)
Tab.4 Concentrations(μmol/L)of dissolved Fe,Mn before occurrence of red tide near Nügushan,Jiaozhou Bay 日期(月.日)05.1805.2406.0806.1706.23 Fe0.360.570.820.310.24
Mn0.870.440.75 1.050.29
4 结论
4.1 该海域表层水体中无机氮、磷和硅含量较胶州湾全湾高,丰富的营养盐构成了本次赤潮发生的营养基础。
4.2 赤潮发生前的降雨过程使水温升高,盐度降低,有利于中肋骨条藻的快速增殖并直接导致了赤潮的暴发,降雨过后持续近1周左右的高温、静风天气使赤潮得以维持。
4.3 从营养盐结构看,该海域无机氮含量较高,无机磷和硅则显得相对匮乏。在赤潮形成至发展过程中,各种营养盐含量均有降低,但无机氮降低较小,而无机磷和硅则降低明显,在赤潮发育盛期磷酸盐和硅酸盐的迅速耗尽使得本次赤潮逐步走向消亡,表明磷酸盐和硅酸盐共同构成了本次赤潮营养盐主要限制因子。
4.4 据赤潮消亡过程中各营养盐含量变化,赤潮过后无机氮和硅恢复较快,而磷酸盐则一直保持较低水平。
4.5 表层水体可溶性铁、锰含量较高,且在赤潮发生过程中表层水体中铁含量略有降低,说明铁对本次赤潮形成有一定促进作用。
4.6 统计分析结果证实了影响本次赤潮的重要环境因子有盐度、水温、SiO2-3-Si和
PO 3-4
-P 。其中水温、盐度的变化直接说明了6月30日—7月1日的强降雨过程是本次赤潮形成的主要诱因。
致谢 李全生、任广法、马 丽、孙晓霞、张 诚、张永山、张建华等同志参与了本次野外采样和室内样品分析工作,谨致谢忱。
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OUTBREAK OF S KEL ETON EMA COS TA TUM RE D TIDE AN D ITS
RE LATIONS T O ENVIR ONMENTAL FACT ORS IN JIAOZH OU BAY
HUO Wen2Y i,YU Zhi2Ming,ZOU Jing2Zhong,SON G Xiu2Xian,HAO Jian2Hua
(Instit ute of Oceanology,The Chinese Academy of Sciences,Qingdao,266071)
Abstract A S keletonema costatum red tide occurred on J uly3—8,1998in Jiaozhou Bay.Variations of eco2 logical factors and their influence upon red tide organisms were determined.Relatively high contents of nutrients, iron and manganese were responsible for the growth of S keletonema costatum.The outbreak of the S keletonema costatum red tide has a close relationship with the strong rain on J une30and J uly1,1998.After the rain, warm,low2salinity and eutrophic water resulted in the rapid proliferation of S keletonema costatum.In terms of the nutrients structure,compared with TIN(total inorganic nitrogen),the concentration of silicate and phos2 phate were relatively deficient.At the developing stage,the concentration of various nutrients and iron in surface water as well as TIN were declining due to the declination of nitrate.Among the three forms of TIN,it is possi2 ble that S keletonema costatum preferred to absorb nitrate.At the blooming stage,the exhaustion of phosphate and silicate led to the death of S keletonema costatum and disappearance of red tide.After the bloom disappeared, the contents of TIN and silicate returned rapidly to normal,but the concentration of phosphate still remained low2 level and renormalized after a considerable time.Two statistical methods(correlation analysis and principal com2 ponent analysis)were used to determine the mechanism of red tide.C ombined results show that temperature, salinity,silicate and phosphate were the critical ecological factors affecting the occurrence of the S keletonema costatum red tide.
K ey w ords Jiaozhou Bay,S keletonema costatum,Environmental factors,Statistics analysis
赤潮发生的原因是什么
赤潮发生的原因是什么 赤潮发生的原因是什么 赤潮是一种复杂的生态异常现象,发生的原因也比较复杂.关于赤潮发生的机理虽然至今尚无定论,但是赤潮发生的首要条件是赤潮生物增殖要达到一定的密度,否则,尽管其他因子都适宜,也不会发生赤潮,在正常的理化环境条件下,赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大,有些鞭毛虫类(或者假藻类)还是一些鱼虾的食物.但是由于特殊的环境条件,使某些赤潮生物过量繁殖,便形成赤潮.大多数学者认为,赤潮发生与下列环境因素密切相关. 赤潮的历史记载 赤潮是一种灾害性的水色异常现象。人类早就有相关记载，如《旧约·出埃及记》7:17-21中就有关于赤潮的描述：“耶和华这样说，我要用我手里的杖击打河中的水，水就变作血，因此，你必知道我是耶和华。 河里的鱼必死，河也要腥臭，埃及人就要厌恶吃这河里的水。 耶和华晓谕摩西说，你对亚伦说，把你的杖伸在埃及所有的水以上，就是在他们的江，河，池，塘以上，叫水都变作血。在埃及遍地，无论在木器中，石器中，都必有血。 摩西，亚伦就照耶和华所吩咐的行。亚伦在法老和臣仆眼前举杖击打河里的水，河里的水都变作血了。 河里的鱼死了，河也腥臭了，埃及人就不能吃这河里的水，
埃及遍地都有了血。 赤潮发生时，海水变得黏黏的，还会发出一股腥臭味，颜色大多都变成红色或近红色。在日本，早在腾原时代和镰时代就有赤潮方面的记载。1803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。1831—1836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2000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。
一、项目名称近海有害赤潮应急处置与快速检测关键技术
一、项目名称：近海有害赤潮应急处置与快速检测关键技术 二、提名者及提名意见 （1）责任专家：张偲，中国科学院南海海洋研究所，院士/研究员，海洋科学有害赤潮是一种全球性海洋生态灾害，长期以来缺乏有效的治理方法，有 关赤潮的防治成为世界性技术难题。该项目发明出高效治理有害赤潮的改性粘 土材料以及专用设备；发明了赤潮生物分子探针检测技术，实现了对赤潮生物 快速、灵敏的检测分析，取得了有害赤潮防控领域突破性成果。这些成果在我 国近海得到广泛应用，产生了显著的社会和经济效益，整体技术经达到了该领 域的国际领先水平。本人认为该项发明成果已经达到国家技术发明奖的相关授 奖条件，愿意作为责任专家，推荐该项目申报2019年度国家技术发明奖。 （2）提名专家：秦大河，中国气象局/中国科学院西北生态环境资源研究院（筹），院士/研究员，自然地理学 有害赤潮是一种全球性的海洋生态灾害，不仅影响近海生态环境，甚至威胁滨海核电冷源安全，长期以来一直受到社会各界的广泛关注。该项目成员长期从事有害赤潮防控方面研究，发明了高效治理有害赤潮的改性粘土材料，发明了服务于现场治理的赤潮快速检测技术，整体水平处于国际领先地位。迄今，该技术已在我国沿海从南至北20多个水域得到成功应用，产生了重要的社会经济效益。鉴于该团队取得的创新性成果和技术应用效果，本人郑重推荐该项目申报2019年度国家技术发明奖。 （3）提名专家：包振民，中国海洋大学，院士/教授，水产养殖学随着沿海人类活动的加强，有害赤潮已成为国内外普遍关注的生态灾害之一，严重威胁着海洋经济的持续、稳定发展。如何应对这种突发性的赤潮灾害，一直是国内外该领域的一个技术难题。该研究团队针对这一国际难题，自主研发了改性粘土应急处置技术和赤潮快速检测方法，取得了海洋环境保护领域上的重大突破，满足了国内外的迫切需求。本人认为该技术发明是一项拥有自主知识产权、达到国际领先水平的创新性成果，符合国家技术发明奖的相关授奖条件，特提名该成果申报2019年度国家技术发明奖。
赤潮现象产生的原因是什么
赤潮现象产生的原因是什么 我国渤海湾等近海海域中，曾出现大面积的红色潮水，人们称这种现象为“赤潮”，赤潮的出现不适无缘无故的。下面是精心为你整理的赤潮现象产生的原因，一起来看看。 “赤潮”，是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族，除了一些大型海藻外，很多都是非常微小的植物，有的是单细胞生物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同，海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。赤潮是伴随着浮游生物的骤然大量增殖而直接或间接发生的现象。本来是渔业方面的用语，并没有严格的定义。水面发生变色的情况甚多，厄水(海水变绿褐色)、苦潮(按即赤潮，海水变赤色)、青潮(海水变蓝色)及淡水中的水华，都是同样性质的现象。构成赤潮的浮游生物种类很多，但甲藻、硅藻类大多是优势种。 当发生赤潮时的浮游生物的密度一般是102;106细胞/毫升。在日本近海淡水流入的内湾，自春至秋均有发生。随着城市和工业废水的增加而出现了富营养化，在东京湾、濑户内海、有明海等赤潮频繁发生。赤潮有时可使鱼类等水生动物遭受很大危害，这是由于赤潮浮游生物堵塞鱼鳃，引起机械障碍，和它们死后分解，迅速消耗氧气，水中氧气不足，以及分泌有害物质等造成的，〔尤其是裸甲藻属(Gymnodinium)和Olisthodiscus等为害甚大〕。一般以为是由于水
不流动、富营养化、日照量增大和水温上升等因素综合作用的结果。 赤潮是一种复杂的生态异常现象，发生的原因也比较复杂。关于赤潮成因尚没有定论，科学家们认为，赤潮是近岸海水受到有机物污染所致。在正常的情况下，海洋中的营养盐含量较低，这就限制了浮游植物的生长(有些鞭毛虫类(或者甲藻类)还是一些鱼虾的食物)。但是，当含有大量营养物质的生活污水、工业废水(主要是食品、造纸和印染工业)和农业废水流入海洋后，再加上海区的其他理化因素有利于生物的生长和繁殖时，赤潮生物便会急剧繁殖起来，便形成赤潮。 赤潮的危害海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存,相互制约的复杂生态系统.系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定,动态平衡的.当赤潮发生时这种平衡遭到干扰和破坏.在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a、高溶解氧、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,导致一些生物逃避甚至死亡,破坏了原有的生态平衡. 赤潮对人类健康的危害 有些赤潮生物分泌赤潮毒素,当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内,摄食这些有毒生物,虽不能被毒死,但生物毒素可在体内积累,其含量大大超过食用时人体可接受的水平.这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用,就引起人体中毒,严重时可导致死亡. 由赤潮引发的赤潮毒素统称贝毒,目前确定有10余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高80倍,比一般的麻醉剂,如普鲁卡因、可卡因还强10
赤潮是发生于近海的一种生物性自然灾害,是某些浮游生物尤其是单
课题组成员：郑钰、吴芳芳 孙映青、黄勤伟指导老师：林宗进
引 赤潮——生物性自然灾害 赤潮是发生于近海的一种生物性自然灾害，是某些浮游生物尤其是单细胞浮游植物在适宜的环境条件下急剧增殖或聚集引起的生态异常现象。 浮游植物是海洋中最主要的初级生产者，也是海洋生物的饵料基础。因此，浮游植物的数量及其变化在很大程度上影响着海洋生物资源的盛衰。在适宜的光、温、营养盐的条件下将促进浮游植物的生长。然而，当某些条件，如营养盐特别丰富，只适于某些浮游植物生长时，则将可能导致该种植物迅猛发展并抑制其他种类的生长，形成所谓“赤潮”。” 赤潮发生时每毫升海水中会有成百上千个赤潮藻类细胞。这些微小的有色藻类大量生长以至使海水变成红色、棕色、甚至绿色、黄色。但是， 还有许多有毒的水华并不使海水变色，它也称为赤潮。反过来， 改变海水颜色的并不一定是赤潮，无毒无害的藻类积累也可能 改变海水的颜色。此外，还有一些浮游植物既不改变海水的颜 色也不产生毒素，但却以其它的方式杀害海洋动物。因此，许 多不同的现象都被归为赤潮。 影响概述 赤潮，在我国80年代后期，呈逐年增多的趋势，不少地区都受过赤潮灾害之苦。尤其是有毒赤潮发生时常伴有鱼贝等海洋生物的大量死亡。同时这些大面积的赤潮也使对虾养殖遭受了灭顶之灾。赤潮灾害使虾农尝到了赤潮灾害的切肤之痛，赤潮造成直接经济损失高达几亿元，是海湾或近海人工养殖的巨大威胁。此外造成的损失还有：零售业、餐饮旅馆及旅游业的经济损失，中毒生病的医疗费及工资损失，水质与海鲜品质检测的费用，公共告示、宣传费用，由恐惧担忧造成的后果等等。可见赤潮带来的灾害几乎对人们生活的方方面面都有影响。 成因概述 产生赤潮的原因很多，除了赤潮生物本身快速的繁殖能力以及结构性质外，还需要适当的外部条件: （1）水体中有丰富的营养因子，包括溶解氮化合物，溶解磷化合物，溶解硅酸盐，溶解铁盐、锰盐及其它几种微量金属盐，溶解维生素类及其它增殖促进有机物；
赤潮及其灾害
赤潮灾害科普知识 一、什么是赤潮？ 赤潮是一种自然现象。在古今中外的许多作品中都有关于赤潮的记载，《聊斋志异·江中》则描述了水面发光的奇景：“众坐舟中，旋见青火如灯状，突出水面，随水浮游；渐近舡，则火顿灭。”目前，赤潮的科学定义通常指的是海洋浮游植物、原生动物或细菌在短时间内突发性增殖或高度聚集而引起的一种生态异常现象。 图1各种引发赤潮的生物 二、赤潮的颜色 赤潮（red tide）是一个历史沿用名，它并不一定都是红色。引发赤潮的生物种类和数量的不同，会使水体呈现不同的颜色，如中缢虫、夜光藻形成的赤潮呈红色或砖红色；真甲藻、绿色鞭毛藻形成的赤潮呈绿色；短裸甲藻形成的赤潮呈黄色；某些硅藻形成棕色赤潮。另有某些赤潮生物有时并不引起海水变色，但它们可使鱼贝类等海洋生物体内含有赤潮生物毒素，也归为赤潮。
a)1999年辽东湾夜光虫赤潮b)2002年浙江虾峙门外海域赤潮 c)2006年6月11日平潭海域赤潮 图2 各种颜色的赤潮 三、赤潮的成因 赤潮的发生是各种自然因素综合作用的结果，如光照、风力等天气因素，海水温度、盐度、流速、流向等水文因素，营养盐、微量元素及赤潮生物自身等生物化学因素都必须考虑进来。 同时，我们人类活动所造成的水体富营养化是造成近年来赤潮频发的主要原因之一。人类过度的污水排放及水产养殖过程中剩余在水体中的饲料都是海水营养盐浓度飙升的根源。
图3 影响赤潮发生的各种自然因素 我国是一个赤潮灾害频发的国家。近几年来，赤潮发生的频率不断提高，规模不断扩大。1933～1989年，我国海域（不包括台湾省）有记录的赤潮达40余次。90年代以后，发生频率显著提高，仅2001～2007年年均发生次数就达到90次；造成的灾害也日趋严重，其中2001年就造成直接经济损失10亿元之巨。下表是本世纪中国海赤潮发生的概况。 2001-2007年中国海赤潮发生次数和面积 三、赤潮的危害
赤潮灾害监测预报研究综述
赤潮灾害监测预报研究综述 摘要:近海赤潮灾害的频繁暴发严重破坏海洋生态平衡和海洋环境。概述了国内外赤潮监测和预报状况,着重介绍了利用卫星遥感进行赤潮预报的方法;总结了赤潮遥感预报目前仍存在的问题,指出基于机理和生态过程的赤潮预报模型将是重点研究方向。 关键词:赤潮灾害;监测预报;遥感;模型 Abstract:The frequent occurrence of offshore red tide hazard severely damaged oceanic ecological balance and marine environmen.t The status quo of red tide monitoring and forecasting at home and abroad is described.Themethods of red tide forecasting by remote sensing are particularly introduced. The problems affecting red tideforecasting are summarized. It is pointed out that the red tide forecastingmodelbased onmechanism and ecologicalprocess is promising. Key words:red tide hazard; monitoring and forecasting; remote sensing; model 赤潮是在一定的环境条件下,局部海域因浮游生物突发性地大量增殖和高密度聚集(几百万~几千万个赤潮生物/mL海水)而使海水变色发臭的异常现象。赤潮首先是生物学的问题,但同时也是环境学的问题,赤潮是海洋严重污染的结果,携带大量无机营养盐和有机物的工业废水和生活污水排入海洋所引起的海水富营养化是其形成的物质
赤潮的基本知识
【赤潮的基本知识】 伴随着浮游生物的骤然大量增殖而直接或间接发生的现象。本来是渔业方面的用语，并没有严格的定义。水面发生变色的情况甚多，厄水（海水变绿褐色）、苦潮（按即赤潮，海水变赤色）、青潮（海水变蓝色）及淡水中的水华，都是同样性质的现象。构成赤潮的浮游生物种类很多，但鞭毛虫类、硅藻类大多是优势种。当发生赤潮时的浮游生物的密度一般是102—106细胞／毫升。在日本近海淡水流入的内湾，自春至秋均有发生。近年，随着城市和工业废水的增加而出现了富营养化，在东京湾、濑户内海、有明海等赤潮频繁发生。赤潮有时可使鱼类等水生动物遭受很大危害，这是由于赤潮浮游生物堵塞鱼鳃，引起机械障碍，和它们死后分解，迅速消耗氧气，水中氧气不足，以及分泌有害物质等造成的，〔尤其是裸甲藻属（Gymnodinium）和Olisthodiscus等为害甚大〕。一般以为是由于水不流动、富营养化、日照量增大和水温上升等因素综合作用的结果。 【赤潮与历史记载】 赤潮是一种灾害性的水色异常现象，也是人为因素引起的。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”。赤潮发生时，海水变的黏黏的，还发出一股腥臭味，颜色大多都变成红色或近红色。在日本，早在腾原时代和镰时代就有赤潮方面的记载。1803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。1831—1836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2000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。 【赤潮的典型特征】 赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或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。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色，实际上是许多赤潮的统称。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
高中地理 赤潮知识点总结
高中地理赤潮知识点总结 赤潮 又名红潮（不全是红色），是一种水华现象。它是海洋灾害的一种，是指是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或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。我国典型地区：珠江口、杭州湾、渤海等，尤其以夏季为盛。 产生的原因： （1）自然原因：①气温高；②静水；③静风；④海域相对封闭。 （2）人为原因：①沿岸地区人口稠密、经济发达，排入海洋的工业和生活污水多；②农业生产过程中大量使用化肥、农药；③由于海洋开发程度高和养殖业规模的扩大，严重的污染了养殖水域。 危害： （1）赤潮对海洋生态平衡造成破坏 （2）赤潮对海洋渔业和水产资源造成破坏 （3）赤潮对人类健康的危害（食用海产品） 预防： （1）控制污水入海量，防止海水富营养化。 （2）建立海洋环境监视网络，加强赤潮监视。 （3）改善水质和底质生活环境。 （4）减缓海水养殖业自身对海洋生态环境的影响。 治理： ①喷洒化学药品直接杀死赤潮生物或喷洒絮凝剂，使生物粘在一起，沉降到海底。 ②通过机械设备把含赤潮海水吸到船上进行过滤，把赤潮生物分离。 ③用围栏把赤潮发生区域隔离起来，避免扩散。 注：重点把握其产生原因及解决措施，预防是关键。 典例分析 赤潮是海洋中由海水富营养化造成的常见污染类型。20℃-30℃是赤潮发生最适宜的温度范围，赤潮发生的环境条件如下图所示。回答下列问题。
根据赤潮发生的主要环境条件可以判断，在我国较易发生赤潮的海域一般是 （） ①南方近岸海域 ③城市近岸海域 ②方近岸海域 ④乡村近岸海域 A.①② B.②③ C.①④ D③④ 2.我国沿海赤潮一般发生在（） A．9月到11月 B．12月到2月 C．3月到5月 D．6月到8月 3.如果赤潮发生的海域，有寒冷的沿岸流经过，其对赤潮的影响是（） ①使污染区域更集中 ②加剧污染程度 ③使污染区域更分散 ④减轻污染程度 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 答案： 1-3：A、D、D； 解析： 1.由题干知赤潮易发生在20-30C的温度范围内，我国南方纬度低，热量条件好，适宜赤潮生物的生长。城市近岸海域向海洋排放大量废水为赤潮生物提供了生长必须的营养。我国北方及乡村近岸海域在温度及营养供应上不利于赤潮生物生长。故A正确。 2.夏季海水温度高,陆上处于汛期入海径流量大，带来大量养盐类,谊赤潮生物的繁殖。D正确。 3.洋流可扩大污染物的污染范围。寒流能降水表层海水温度,减缓赤潮生物的生长速度，进而降低赤潮危害。D正确。 规范演练 近年来，赤潮在我国时有发生。当赤潮发生时，海水中的某些微小浮游生物大量繁殖,使水体呈红、紫等颜色，并对生物造成危害。据此完成下列各题
基于人工神经网络的赤潮预测方法研究【文献综述】
毕业论文文献综述 计算机科学与技术 基于人工神经网络的赤潮预测方法研究 引言： 近年来，赤潮发生的频率越来越高，对海洋渔业、海水养殖业和滨海旅游业等均造成了一定的危害，经济损失严重。因此，弄清楚赤潮发生的机理并对其进行准确地预报，对预防赤潮的发生以及减少赤潮灾害带来的损失至关重要。鉴于赤潮突发性和复杂性和对其机理的认识，目前常用的预测方法主要依据赤潮影响因子的变化判断其是否发生，它是一个模式识别过程。由于生态系统各因子之间表现出高度的非线性和不确定性，传统的预测方法有效的很少。 人工神经网络具有较好的处理非线性模式识别特性，它独特的信息处理和解算能力对机制尚不明确的高维非线性系统具有很好的建模能力。目前神经网络在生态系统模拟、生态数据处理以及要干生态参数的提取方面等方面得到广泛应用[1，2]。本文介绍一种常见的神经网络算法网络，即BP（Back Propagation）网络，以及它在赤潮预测中的应用。 1 赤潮及赤潮的预测研究 1.1赤潮 赤潮(red tide)也称红潮，通常是指一些海洋微藻、原生动物或细菌在水体中过度繁殖或聚集而令海水变色的现象，藻华(algal bloom)有时称水华或藻花，是指水体中藻类大量繁殖的一种现象，习惯上将水体中藻类达到一定密度后的藻华称作赤潮[3]。自20世纪70年代有比较齐全的赤潮资料以来，我国赤潮发生主要有以下趋势：赤潮的发生以每10年3倍的速度不断上升；赤潮的规模不断扩大；危害程度增加。 有害赤潮是一种有多种因素综合作用引起的生态异常现象，人们至今还没有对其发生机理有完整、统一的认识，而且赤潮生物的繁殖与其影响因子之间具有高度的复杂性和非线性，从而很难采用传统的偏微分方程对其规律进描述。在这种情况下，以数据挖掘技术为主
赤潮是发生于近海的一种生物性自然灾害,是某些浮游生物尤其是单
课题组成员：钰、吴芳芳 映青、黄勤伟指导老师：林宗进
引 赤潮——生物性自然灾害 赤潮是发生于近海的一种生物性自然灾害，是某些浮游生物尤其是单细胞浮游植物在适宜的环境条件下急剧增殖或聚集引起的生态异常现象。 浮游植物是海洋中最主要的初级生产者，也是海洋生物的饵料基础。因此，浮游植物的数量及其变化在很大程度上影响着海洋生物资源的盛衰。在适宜的光、温、营养盐的条件下将促进浮游植物的生长。然而，当某些条件，如营养盐特别丰富，只适于某些浮游植物生长时，则将可能导致该种植物迅猛发展并抑制其他种类的生长，形成所谓“赤潮”。” 赤潮发生时每毫升海水中会有成百上千个赤潮藻类细胞。这些微小的有色藻类大量生长以至使海水变成红色、棕色、甚至绿色、黄色。但是， 还有许多有毒的水华并不使海水变色，它也称为赤潮。反过来， 改变海水颜色的并不一定是赤潮，无毒无害的藻类积累也可能 改变海水的颜色。此外，还有一些浮游植物既不改变海水的颜 色也不产生毒素，但却以其它的方式杀害海洋动物。因此，许 多不同的现象都被归为赤潮。 影响概述 赤潮，在我国80年代后期，呈逐年增多的趋势，不少地区都受过赤潮灾害之苦。尤其是有毒赤潮发生时常伴有鱼贝等海洋生物的大量死亡。同时这些大面积的赤潮也使对虾养殖遭受了灭顶之灾。赤潮灾害使虾农尝到了赤潮灾害的切肤之痛，赤潮造成直接经济损失高达几亿元，是海湾或近海人工养殖的巨大威胁。此外造成的损失还有：零售业、餐饮旅馆及旅游业的经济损失，中毒生病的医疗费及工资损失，水质与海鲜品质检测的费用，公共告示、宣传费用，由恐惧担忧造成的后果等等。可见赤潮带来的灾害几乎对人们生活的方方面面都有影响。 成因概述 产生赤潮的原因很多，除了赤潮生物本身快速的繁殖能力以及结构性质外，还需要适当的外部条件: （1）水体中有丰富的营养因子，包括溶解氮化合物，溶解磷化合物，溶解硅酸盐，溶解铁盐、锰盐及其它几种微量金属盐，溶解维生素类及其它增殖促进有机物；
赤潮相关现状分析及防治方法整理
一、研究背景： 赤潮的定义：在一定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌在短时间内突发性增殖或高度聚集而引发的一种生态异常，并造成危害的现象。 现状：有害赤潮肆虐于我国和世界各国沿海，是国际社会共同关注的重大海洋环境问题和生态灾害。自20世纪70年代起，我国有记录的赤潮有300多次，发生次数以每10年增加3倍的速度上升，2000年以来赤潮事件每年都达到了几十次；赤潮发生规模也呈急剧扩大的趋势，1998 年至今，每年都发生了面积超过1 000平方米的特大赤潮，其中有几年赤潮面积甚至达到上万平方公里，前后持续时间将近一个月，世界罕见；与此同时，有毒、有害的赤潮原因种也在不断增加，甲藻等有害种类已成为我国赤潮的主要原因种。这些趋势充分表明了我国赤潮问题的严重性和复杂性。 从图中可以看出，2000～2009年我国近海共发生赤潮灾害792起，平均每年发生 79.20 起，而其中又以2003～2007年间赤潮发生的次数最高；而从2000～2003年，我国赤潮灾害发生次数呈上升趋势，2003年达到最高，为119次。2004～2009年赤潮发生次数有逐步下降，但仍远远高于2000年的次数。 在时间上，又对2000～2009年中国海洋灾害公报记录的117起大型赤潮灾害事件进行统计分析（见图 2 ），发现我国近海赤潮灾害多发生在5月、6月和8月，3个月共记录赤潮事件91起，占赤潮灾害发生总数的77.78%。 从图上可以看出5月的赤潮发生的次数最多。6月份为34起，8月份15起。
从空间角度看，我国四大海域均有赤潮灾害发生（见图 3）。在 2000～2009年内的任何一年，我国东海发生赤潮的次数远远多于其他3个海域，南海次之，渤海第三，黄海最少。 2000～2003年，我国东海发生赤潮的次数逐年递增，在2003年之后的两年赤潮发生数有所下降，且基本稳定；2006年和2007年赤潮发生数又有所增加；2007年后才呈现下降趋势。 危害：1、2，赤潮频发给我国沿海造成了严重的生态、资源、环境问题和重大的经济损失，据不完全统计，我国因赤潮而造成的经济损失有的年份可达 10 亿元以上。而有些有害赤潮生物能产生毒素，经贝类或鱼类累积后危害食用者的健康和生命，调查表明麻痹性贝毒和腹泻性贝毒这两类主要的藻毒素污染普遍存在于我国沿海，在近年有记录的贝毒事件中，就有有几百人中毒，数十人死亡。 3、4，然而，上述这些损失和影响也只是我国沿海赤潮危害的冰山一角，因为赤潮频发预示着我们的海洋生态环境已经受到了严重的干扰，生态系统的正常结构和功能可能已经或者正在遭到破坏，而生态环境一旦失衡恶化就很难在短期内恢复。近年来在渤海、东海等海域都发现了水母比往年发达、而鱼虾资源减少的现象，这很可能与基础饵料改变、甲藻类赤潮生物的异常增殖而使食物链演变有关。生态系统的这种异常改变将是非常危险的，就像“沙尘暴”在向不利于人类居住的方向演变一样，赤潮频发的危险信号是这些海域的生态系统和自然环境
赤潮说明文阅读答案
赤潮说明文阅读答案 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《赤潮说明文阅读答案》的内容，具体内容：赤潮是海水中某些浮游植物、原生动物或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。赤潮是一种自然现象，也是人为因素引起的。以下是我为你整理的，希望能帮到你。《赤潮》... 赤潮是海水中某些浮游植物、原生动物或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。赤潮是一种自然现象，也是人为因素引起的。以下是我为你整理的，希望能帮到你。 《赤潮》说明文阅读材料 ①人类早就有赤潮相关的记载。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。"日本，早在腾原时代和镰时代就有赤潮方面的记载。1831—1836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2000多年前就发现赤潮现象，一些古书文献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。 ②赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或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。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色，它是许多赤潮的统称。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，引发赤潮时并不引起海水呈现任何特别的颜色。 ③赤潮是一种自然现象，也是人为因素引起的。随着现代化工农业生产的迅猛发展，沿海地区人口的增多，大量工农业废水和生活污水排入海洋，其中相当一部分未经处理就直接排入海洋，导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。同时，由于沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大，也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题;海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入;全球气候的变化也导致了赤潮的频繁发生。 ④目前，赤潮已成为一种世界性的公害。美国、日本、中国、加拿大、菲律宾、印度、印度尼西亚、韩国、香港等30多个国家和地区赤潮发生都很频繁。赤潮的发生，不仅给近海养殖业造成了巨大的损失，还会破坏海洋的正常生态结构，破坏海洋中生物的正常生产过程，从而威胁海洋生物的生存。有些赤潮生物会分泌出粘液，粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。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。另外，大量的赤潮生物死亡后，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。 ⑤赤潮的治理方法有工程物理方法、化学方法及生物学的方法。物理法中有一种国际公认的撒播粘土法，利用粘土微粒对赤潮生物的絮凝作用去除赤潮生物。化学除藻法是利用化学药剂对藻类细胞产生的破坏和抑制生物活性的方法进行杀灭控制赤潮生物，具有见效快的特点。但在使用过程中极易造成局部浓度过高而危害渔业，且药效的持久性差。生物学方法治理赤潮的办法主要是有：一是以鱼类控制藻类的生长;二是以水生高等植
我国近十年赤潮灾害总体状况
我国近十年赤潮灾害总体状况 魏祥振 （大连海洋大学港口、海岸及近海工程中国大连 116023） 摘要：综述了我国近十年赤潮的发生概况，赤潮的时空分布状况及赤潮带来的经济损失状况。并展望了接下来赤潮研究的重点。 关键词：近十年发生概况时空分布损失 1.赤潮概述 赤潮又叫红潮，是一种局部海区浮游生物异常繁殖，集中死亡，使海水恶化的一种海洋现象。 1.1赤潮引发生物 目前已知能够引发赤潮的生物除红色中缢虫为微型浮游动物以外，其余全是浮游植物，全世界范围内已报道的超过330种，其中80余种为有毒种。 我国海域辽阔，物种丰富，通过对我国近海赤潮生物调查资料及有关文献统计：分布于我国近海的赤潮生物有148种，其中有43种引发过赤潮，其中甲藻（20个属，70个种）和硅藻（22个属，65个种）居多。在我国引发过赤潮的43个种中，链状亚历山大藻、多环旋沟藻、链状裸甲藻等28种引发种为有毒种。图1-1为赤潮原因种统计分布图[1]。 图1-1赤潮原因种统计分布图 1.2赤潮灾害成因 1.2.1 赤潮产生的原因 近海水体环境相对封闭，海水交换能力差，河流入海口，营养盐丰富，加上水温、海流、潮汐、气压、水温等自然条件影响，致使近海水体环境较为适合赤潮生物异常繁殖。 目前日益剧烈的工业生产活动及不科学渔业养殖活动，导致近海海域水体富营养化严重，形成了适宜的藻类异常繁殖的水体环境，进而致使近年赤潮发生异常频繁。 1.2.2 赤潮的危害 赤潮危害主要表现在三个方面。首先，对海洋渔业的破坏，赤潮生物在生长及死亡分解过程中消耗大量溶解氧，容易导致鱼类窒息死亡；其次，对海洋生态破坏较为严重，赤潮生物死亡分解过程中，释放大量有害气体和毒素，严重破坏海洋生态系统；最后，某些赤潮生物会产生毒素，这些毒素在鱼虾贝类中富集，并最终通过食物链传递危害到人类。
赤潮监测预警体系的建设
赤潮监测预警体系的建设 叶丽娜 目前我国的海洋污染监测主要依靠船只定期调查和岸滨人工定期观测。由于条件限制，难以发现短周期的尤其是像赤潮灾害等突发性的变化。近年来，国内外监测赤潮的主要手段是船只和飞机或卫星。常规船只监测赤潮需要采样进行生物、化学分析，既耗材又费时费力。飞机和卫星监测费用高，且受天气等限制。赤潮形成机理复杂，其爆发又颇具偶然性，靠传统的监测手段必然无法解决赤潮监测与预警的问题，因此必须通过建设先进的赤潮监测预警体系，准确预警海洋赤潮灾害，才能减少赤潮造成的损失。 建立赤潮预警预报体系的紧迫性 赤潮(又称红潮，国际上通称为“有害藻华”)，是海洋中某一种或几种浮游生物在一定环境条件下爆发性繁殖或高度聚集，引起海水变色，影响和危害其它海洋生物正常生存的灾害性海洋生态异常现象。赤潮爆发时，因赤潮生物种类和数量的不同，海水可呈现红、黄、绿等不同颜色。国内外大量研究表明，赤潮的危害性极大。赤潮不仅给水体生态环境造成危害，也给渔业资源和生产造成重大经济损失，而且还给旅游业和人类带来了危害，已成为全球性的海洋灾害之一，因而被喻为“红色幽灵”。 20多年来，随着我国经济的迅猛发展和城市化进程的加快，沿海地区工农业废水和生活污水排海量不断增加，近岸水体富营养化加剧，为赤潮爆发提供了必要的物质条件。进入20世纪90年代，我国赤潮已呈现出发生频率增加、爆发规模扩大、原因种类增多、危害程度加重的发展趋势，赤潮灾害已居世界前列，经济损失也不断增加。从全国来看，仅据国家海洋环境监测系统资料显示，20世纪80年代我国近海记录到赤潮75次，90年代则高达234次，进入21世纪，沿岸赤潮继续呈频发态势，仅2003年就发生119次；一次赤潮的面积从几平方公里扩大到几千甚至上万平方公里，2004年5月浙江沿海发生的赤潮面积就超过1万平方公里；发生区域从近岸局部海域发展到整个近海海域；灾害损失从90年代初期的近亿元增至90年代末期的近10亿元，进入21世纪经济损失有增无减。1998年在珠江口海域发生的大面积赤潮持续了30多天，一次造成约4亿元的渔业损失。在厦门海域，2001～2005年共发生赤潮25次，累计赤潮发生面积900平方公里左右；其中2005年就记录赤潮7次，累计赤潮面积258平方公里。
赤潮的原因
赤潮的原因 近年，现代化工农业生产的迅猛发展，一些城市和工业废水未经处理就排入海水中，导致水质富营养化，再加上沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大，也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题引发赤潮。下面就由告诉大家赤潮的原因吧! 赤潮的原因 1、气候原因 春夏温暖季节，水温较高，海流缓慢，利于赤潮生物的生长和繁殖，从而导致赤潮的发生，如气候异常是厦门海域赤潮发生的主要原因。 2、生物原因 引起赤潮的生物主要是甲藻、硅藻，也包括一些原生动物、细菌等。这些生物的暴发性繁殖或大量聚集产生赤潮。在适宜的环境和气候条件下，赤潮生物以几何级数繁殖，在2d～3d内即可形成大规模赤潮。从1986年至今，厦门海域已发生十几次赤潮，除了1987年5月11日～25日在厦门西海域发生的短角弯角藻赤潮，由“厦门赤潮调查研究”协调组预报并自始至终跟踪监视、监测外，其余十几次赤潮都是待赤潮发生并发展到一定规模后才被发现。 3、化学原因 赤潮的发生与海域的富营养化密切相关，海水中的营养盐(主要
是N、P)以及一些微量元素的存在，直接影响赤潮生物的生长、繁殖和代谢，这些化学因素是赤潮发生的物质基础。厦门海域属轻度富营养化海域，海水中无机氮和无机磷年平均比值约为45∶1(原子比)，由于大多数浮游植物生长繁殖过程中基本是以16∶1的恒定比值自海水吸收无机氮和无机磷，因此，对于厦门海域来说，无机氮比较丰富，而无机磷相对较贫乏，无机磷成为厦门海域浮游植物繁殖的限制因子。理论上讲只要控制无机磷的排海量就可减少海域赤潮的发生，但由于厦门海域底泥中含有较丰富的有机磷和无机磷，在适宜的理化条件下，有机磷可转化为无机磷并溶入海水中，以满足浮游生物繁殖的需要。从对厦门海域进行多次观测的分析中可发现，在发生赤潮前以及赤潮初期，海水中无机磷含量仍相当高。因此，尽管市有关部门已采取措施大量减少磷的排海量，但目前仍无法控制海域赤潮的发生。 4、环境原因 由于环境污染日益加剧，农业生产大量施用化肥，生活中大量使用含磷洗衣粉，使排放出来的各处工业污水、生活污水以及养殖污水中都含有N和P。这些污水未经处理源源不断地流入江河，最后汇入大海，便使海洋中N和P过剩，造成海水富营养化，赤潮生物大量繁殖。所以，环境污染造成的海洋水体富营养化是赤潮发生的根本原因。
【CN109856357A】一种基于浮标在线监测数据的赤潮短期预警方法及用途【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910207908.2 (22)申请日 2019.03.19 (71)申请人 广西科学院 地址 530007 广西壮族自治区南宁市大岭 路98号 (72)发明人 赖俊翔 许铭本 篮彩碧 董德信 马继先 姜发军 张荣灿 (74)专利代理机构 北京中政联科专利代理事务 所(普通合伙) 11489 代理人 周鑫 (51)Int.Cl. G01N 33/18(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于浮标在线监测数据的赤潮短期预 警方法及用途 (57)摘要 一种基于浮标在线监测数据的赤潮短期预 警方法及用途，用于预警赤潮的发生，预警方法 包括如下步骤：向赤潮高发海域投放浮标在线监 测设备，浮标监测设备可以监测目标海域浮游生 物细胞密度，铁、锰等微量元素以及有机化合物 的含量，海水的温度，盐度和气候条件，将监测结 果通过无线传输至监测点显示终端，按时间顺序 提取前一日15时至当日14时连续24h的时间表， 显示各个时间段浮标监测设备反馈到的监测数 据，根据其变化趋势和下列判定条件进行赤潮短 期预警。本发明可以对赤潮发生进行短期预警监 测，及时对危险海域进行治理，降低因赤潮带来 的一系列危害。权利要求书1页 说明书4页CN 109856357 A 2019.06.07 C N 109856357 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109856357 A 1.一种基于浮标在线监测数据的赤潮短期预警方法及用途，其特征在于，用于预警赤潮的发生，预警方法包括如下步骤：向赤潮高发海域投放浮标在线监测设备，浮标监测设备可以监测目标海域浮游生物细胞密度，铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量，海水的温度，盐度和气候条件，将监测结果通过无线传输至监测点显示终端，按时间顺序提取前一日15时至当日14时连续24h的时间表，显示各个时间段浮标监测设备反馈到的监测数据，根据其变化趋势和下列判定条件进行赤潮短期预警； a：浮游生物细胞密度达到赤潮发生时的浓度阀值102—106细胞/毫升； b：铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量均有上升的趋势； c：赤潮发生的适宜温度范围为20—30℃； d：赤潮发生的适宜盐度范围为26—37‰； e：赤潮发生的适宜气候条件一般为干旱少雨、天气闷热、以及风力较弱； 当同时满足上述条件时，监测点发出赤潮预警信息为大概率在未来1-3天内发生赤潮； 当同时满足3-4点上述条件时，监测点发出赤潮预警信息为中等概率在未来1-3天内发生赤潮； 当只满足1-2点上述条件时，监测点发出赤潮预警信息为低概率在未来1-3天内发生赤潮，但仍需继续观察数据变化； 如均不满足上述条件时，不发出赤潮预警信息。 2.根据权利要求1所述的一种基于浮标在线监测数据的赤潮短期预警方法及用途，其特征在于，浮标在线监测设备数据显示目标海域浮游生物细胞密度持续增长且接近赤潮发生时的浓度阀值。 3.根据权利要求1所述的一种基于浮标在线监测数据的赤潮短期预警方法及用途，其特征在于，浮标在线监测设备数据显示目标海域一周内水温突然升高大于2℃。 4.根据权利要求1所述的一种基于浮标在线监测数据的赤潮短期预警方法及用途，其特征在于，浮标在线监测设备数据显示目标海域海水盐度持续处于15—21.6‰。 5.根据权利要求1所述的一种基于浮标在线监测数据的赤潮短期预警方法及用途，其特征在于，根据浮标在线监测设备反馈数据信息结果绘制目标海域赤潮发生短期预警安全图； 采用红色、黄色、蓝色和绿色四种安全色区分赤潮发生预警结果； 浮标在线监测设备反馈数据信息结果为大概率发生赤潮的目标海域标注红色； 浮标在线监测设备反馈数据信息结果为中等概率发生赤潮的目标海域标注黄色； 浮标在线监测设备反馈数据信息结果为低概率发生赤潮的目标海域标注蓝色； 浮标在线监测设备反馈数据信息结果不发出赤潮预警信息的目标海域标注绿色。 2
赤潮成因、危害和防治总结
赤潮成因、危害和防治总结 一、赤潮成因 1、人为原因：化学原因。营养性污染物来源： 农业生产的迅猛发展，沿岸农业生产超量使用化肥、农药等积累于土壤中，随江河排泄于海洋或湖泊； 陆地水体周围牧业活动； 沿海地区人口的增多，现代化工发展，工业废水，生活垃圾和污水（日常生活淘米、洗菜、洗衣、洗澡、排泄物冲洗的生活污水也含有较多的氮和磷。特别是含磷洗涤剂的使用，使生活污水含磷量很高。）未经处理就直接排入海洋，导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。 近海过度海水养殖向水域投放饵料，导致海湾、浅海区营养物质增多。水体富营养化水体中含有较多的有利植物生长的营养元素氮和磷 海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入 2、自然原因： （1）地形：海湾、浅海海域相对封闭，水体交换能力弱，自净能力差；形状或轮廓，如渤海湾C形海湾，喇叭形海湾。 海温和盐度。 （2）气候水文气象：干旱少雨，光照足；风力小；海流缓慢；春夏温暖季节水温较高，加速生物新陈代谢，利于赤潮生物的生长和繁殖。
气候异常：如温室效应 （3）生物原因：引起赤潮的藻类生物的暴发性繁殖或大量聚集产生赤潮。 二、危害 1、赤潮的发生，破坏了海洋的正常生态结构，破坏了海洋中的正常生产过程，从而威胁海洋生物的生存。 2、赤潮对海洋渔业（养殖业、捕捞业）和水产资源的破坏（1）赤潮生物吸收阳关，遮蔽海面，水体中植物光合作用受阻而死亡。 （2）有些赤潮生物会分泌出粘液，粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。 （3）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。 （4）有些赤潮生物的体内或代谢产物中含有生物毒素，能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。 3、对人类健康产生危害 当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内，可能随食物链转移引起人类中毒或死亡。 三、防治： 预防方法：做好预测预报工作；加强环境保护，控制工业及城镇居民生活污水的排放，严防污染及富营养化； 农业生产限制使用化肥、农药；禁止生产洗涤剂企业生产含磷洗
赤潮快速预警研究
74 海洋开发与管理2011年 第7期 赤潮快速预警研究* 高晓慧1,2,王 娟1,2,孟庆凌1,2 (1 国家海洋局北海环境监测中心 青岛 266033;2 国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室 青岛 266033) 摘 要:文章研究和探讨了几种赤潮快速预警的技术,介绍了这几种赤潮预警技术在 863 项目 赤潮重点监控区监控预警系统 和青岛奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目中 赤潮监测预警系统 的实际应用情况,实现高精度、高时效的赤潮预警,达到了减少赤潮灾害的目的。 关 键 词:赤潮;危害;快速预警 赤潮是一种由于局部海区的浮游生物突发性急剧繁殖,并聚集在一起而引起海面颜色出现异常和发臭的现象。随着经济的迅速发展,海洋生态系统的破坏、海洋污染及近海富营养化问题的加剧,赤潮发生规模呈持续上升趋势, 2009年中国沿海共发生赤潮68次,累计面积14102km2,造成直接经济损失0 65亿元[1]。因此,准确进行赤潮预警监测,及时采取有效防治和减灾措施,减少赤潮造成的损失和危害,已成为海洋环境保护工作的当务之急。 1 赤潮的危害 近年来,赤潮的频繁发生和规模的不断扩大,破坏了渔业资源和海产养殖业,赤潮毒素也严重威胁着人类的生命安全,主要表现在如下几方面。 1 1 赤潮对海洋生态平衡的破坏 海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存,相互制约的复杂生态系统。当赤潮发生时,海洋环境因素的改变,致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖,导致一些生物逃避甚至死亡,破坏了原有的生态平衡。 1 2 赤潮对海洋渔业和水产资源的破坏 大量赤潮生物死亡后,造成缺氧环境,引起鱼、虾、贝等大量死亡,同时,在缺氧的条件下,赤潮生物残核被厌氧微生物分解,会释放出大量硫化氢和甲烷等,它们对鱼、虾、贝等有致死毒效;有些赤潮生物本身就可以大量释放毒素,赤潮生物大量繁殖,在表层聚集,吸收大量阳光,影响其他生物的生存和繁殖[2]。 1 3 赤潮对人类健康的危害 有些赤潮生物分泌赤潮毒素,当鱼类和贝类处于有毒赤潮区域内,摄食这些有毒生物,虽不能被毒死,但生物毒素可在体内积累,其含量大大超过人体可接受的水平,被人食用,就会引起人体中毒,严重时可导致死亡。 2 赤潮形成的原因 赤潮发生的原因较复杂,但赤潮发生的首要条件是赤潮生物增殖要达到一定密度。多数学者认为,赤潮发生与下列环境因素密切相关。 2 1 海水富营养化是赤潮发生的物质基础和 首要条件 由于城市工业废水和生活污水大量排放入海中,使营养物质在水体中富集,造成海域富营养化。此时,水域中氮、磷等营养盐类以及有机化合物的含量大大增加,促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明,赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染,富营养化,氮磷等营养盐物质大大超标。 *基金项目: 863 国家高技术研究发展计划(2007AA092104)