水華現(xiàn)象

 　　1現(xiàn)象起因

　　水華現(xiàn)象是一種自然現(xiàn)象，也是人為因素引起的。人類(lèi)早就有相關(guān)記載，如《舊約?出埃及記》中就有關(guān)于水華現(xiàn)象的描述：“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，早在騰原時(shí)代和鐮時(shí)代就有水華現(xiàn)象方面的記載。1603年法國(guó)人馬克 ? 萊斯卡波特Marc Lescarbot記載了北美洲羅亞爾灣地區(qū)Port Royal和Nova Scotia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，發(fā)現(xiàn)夜晚發(fā)光的海域的貝類(lèi)禁食。1831—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面發(fā)生的束毛藻引發(fā)的水華現(xiàn)象事件。據(jù)載，中國(guó)早在2000多年前就發(fā)現(xiàn)水華現(xiàn)象現(xiàn)象，一些古書(shū)文獻(xiàn)或文藝作品里已有一些有關(guān)水華現(xiàn)象方面的記載。如清代的蒲松齡在《聊齋志異》中就形象地記載了與水華現(xiàn)象有關(guān)的發(fā)光現(xiàn)象。

　　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，大量工農(nóng)業(yè)廢水和生活污水排入海洋，其中相當(dāng)一部分未經(jīng)處理就直接排入海洋，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)有害水華現(xiàn)象種類(lèi)的引入;全球氣候的變化也導(dǎo)致了水華現(xiàn)象的頻繁發(fā)生。

　　水華現(xiàn)象是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。水華現(xiàn)象是一個(gè)歷史沿用名，它并不一定都是紅色，實(shí)際上是許多水華現(xiàn)象的統(tǒng)稱(chēng)。水華現(xiàn)象發(fā)生的原因、種類(lèi)、和數(shù)量的不同，水體會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色，有紅顏色或磚紅顏色、綠色、黃色、棕色等。值得指出的是，某些水華現(xiàn)象生物(如膝溝藻、裸甲藻、梨甲藻等)引起水華現(xiàn)象有時(shí)并不引起海水呈現(xiàn)任何特別的顏色。

　　2目前現(xiàn)狀

　　目前，水華現(xiàn)象已成為一種世界性的公害，美國(guó)、日本、中國(guó)、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)、香港等30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)水華現(xiàn)象發(fā)生都很頻繁。

　　首先，水華現(xiàn)象的發(fā)生，破壞了海洋的正常生態(tài)結(jié)構(gòu)，因此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，有些水華現(xiàn)象生物會(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。含有毒素的水華現(xiàn)象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)造成類(lèi)似的后果。

　　再次是大量水華現(xiàn)象生物死亡后，在尸骸的分解過(guò)程中要大量消耗海水中的溶解氧，造成缺氧環(huán)境，引起蝦、貝類(lèi)的大量死亡。

　　3危害環(huán)境

　　破壞資源

　　水華現(xiàn)象破壞魚(yú)、蝦、貝類(lèi)等資源的主要原因是：

　　1.破壞漁場(chǎng)的鉺料基礎(chǔ)，造成漁業(yè)減產(chǎn)。

　　2.水華現(xiàn)象生物的異常發(fā)制繁殖，可引起魚(yú)、蝦、貝等經(jīng)濟(jì)生物瓣機(jī)械堵塞，造成這些生物窒息而死。

　　3.水華現(xiàn)象后期，水華現(xiàn)象生物大量死亡，在細(xì)菌分解作用下，可造成環(huán)境嚴(yán)重缺氧或者產(chǎn)生硫化氫等有害物質(zhì)，使海洋生物缺氧或中毒死亡。

　　4.有些水華現(xiàn)象的體內(nèi)或代謝產(chǎn)物中含有生物毒素，能直接毒死魚(yú)、蝦、貝類(lèi)等生物。

　　破壞平衡

　　海洋是一種生物與環(huán)境、生物與生物之間相互依存，相互制約的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)都是處于相對(duì)穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)平衡的。當(dāng)水華現(xiàn)象發(fā)生時(shí)這種平衡遭到干擾和破壞。在植物性水華現(xiàn)象發(fā)生初期，由于植物的光合作用，水體會(huì)出現(xiàn)高葉綠素a、高溶解氧、高化學(xué)耗氧量。這種環(huán)境因素的改變，致使一些海洋生物不能正常生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，導(dǎo)致一些生物逃避甚至死亡，破壞了原有的生態(tài)平衡。

　　4危害健康

　　有些水華現(xiàn)象生物分泌水華現(xiàn)象毒素，當(dāng)魚(yú)、貝類(lèi)處于有毒水華現(xiàn)象區(qū)域內(nèi)，攝食這些有毒生物，雖不能被毒死，但生物毒素可在體內(nèi)積累，其含量大大超過(guò)食用時(shí)人體可接受的水平。這些魚(yú)蝦、貝類(lèi)如果不慎被人食用，就引起人體中毒，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。

　　由水華現(xiàn)象引發(fā)的水華現(xiàn)象毒素統(tǒng)稱(chēng)貝毒，目前確定有10余種貝毒其毒素比眼鏡蛇毒素高80倍，比一般的麻醉劑，如普魯卡因、可卡因還強(qiáng)10萬(wàn)多倍。貝毒中毒癥狀為：初期唇舌麻木，發(fā)展到四肢麻木，并伴有頭暈、惡心、胸悶、站立不穩(wěn)、腹痛、嘔吐等，嚴(yán)重者出現(xiàn)昏迷，呼吸困難。水華現(xiàn)象毒素引起人體中毒事件在世界沿海地區(qū)時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界因水華現(xiàn)象毒素的貝類(lèi)中毒事件約300多起，死亡300多人。

　　5發(fā)生原因

　　水華現(xiàn)象是一種復(fù)雜的生態(tài)異常現(xiàn)象，發(fā)生的原因也比較復(fù)雜。關(guān)于水華現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)理雖然至今尚無(wú)定論，但是水華現(xiàn)象發(fā)生的首要條件是水華現(xiàn)象生物增殖要達(dá)到一定的密度，否則，盡管其他因子都適宜，也不會(huì)發(fā)生水華現(xiàn)象，在正常的理化環(huán)境條件下，水華現(xiàn)象生物在浮游生物中所占的比重并不大，有些鞭毛蟲(chóng)類(lèi)(或者甲藻類(lèi))還是一些魚(yú)蝦的食物。但是由于特殊的環(huán)境條件，使某些水華現(xiàn)象生物過(guò)量繁殖，便形成水華現(xiàn)象。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，水華現(xiàn)象發(fā)生與下列環(huán)境因素密切相關(guān)。

　　富營(yíng)養(yǎng)化

　　海水富營(yíng)養(yǎng)化是水華現(xiàn)象發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)和首要條件

　　其次一些有機(jī)物質(zhì)也會(huì)促使水華現(xiàn)象生物急劇增殖。如用無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽培養(yǎng)簡(jiǎn)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。

　　由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在水體中副集，造成海域富營(yíng)養(yǎng)化。此時(shí)，水域中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi);鐵、錳等微量元素以及有機(jī)化合物的含量大大增加，促進(jìn)水華現(xiàn)象生物的大量繁殖。水華現(xiàn)象檢測(cè)的結(jié)果表明，水華現(xiàn)象發(fā)生海域的水體均已遭到嚴(yán)重污染，富營(yíng)養(yǎng)化。氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)大大超標(biāo)。據(jù)研究表明，工業(yè)廢水中含有某些金屬可以刺激水華現(xiàn)象生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的鐵螯合劑和小于2 mg/dm3 的錳螯合劑，可使水華現(xiàn)象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)增加種群的密度。

　　氣象和理化

　　水文氣象和海水理化因子的變化是水華現(xiàn)象發(fā)生的重要原因

　　海水的溫度是水華現(xiàn)象發(fā)生的重要環(huán)境因子，20—30℃是水華現(xiàn)象發(fā)生的適宜溫度范圍?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一周內(nèi)水溫突然升高大于2℃是水華現(xiàn)象發(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—水華現(xiàn)象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)生水華現(xiàn)象的可能，但是海水鹽度在15—21.6時(shí)，容易形成溫躍層和鹽躍層。溫、鹽躍層的存在為水華現(xiàn)象生物的聚集提供了條件，易誘發(fā)水華現(xiàn)象。由于徑流、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水華現(xiàn)象。這些硅藻類(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水華現(xiàn)象。據(jù)監(jiān)測(cè)資料表明，在水華現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，水域多為干旱少雨，天氣悶熱，水溫偏高，風(fēng)力較弱，或者潮流緩慢等水域環(huán)境。

　　自身污染

　　海水養(yǎng)殖的自身污染亦是誘發(fā)水華現(xiàn)象的因素之一

　　隨著全國(guó)沿海養(yǎng)殖業(yè)的大發(fā)展，尤其是對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展。也產(chǎn)生了嚴(yán)重的自身污染問(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，所以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、尿酸及其它形式的含氮化合物物，加快了海水的富營(yíng)養(yǎng)化，這樣為水華現(xiàn)象生物提供了適宜的生物環(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)生水華現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，海水養(yǎng)殖業(yè)的自身污染也使水華現(xiàn)象發(fā)生的頻率增加。