治治大海的“营养过剩”

来源:   发布时间:2015-05-21 00:36:00 

减少人类活动对沿岸生态系统的污染,从污染源的控制与治理入手,采取一些基本措施,已得到社会和有关管理部门的重视,也取得了一定的成效。但国内外大量的研究和实践表明仅仅对污染源的控制与治理是远远不够的,而且由于对沿岸海域的污染经常是面源污染,难以得到根除,而且常常难以在短期内见效。世界各国越来越重视对污染水域的环境修复,以来控制或减轻浅海水域的富营养化。
随着工农业的发展,人类城市化的脚步也逐渐加快。但城市的“排泄物”却让周围的水域遭殃——大量富含氮、磷的污水和地表径流排入海水,造成沿岸水域的富营养化。
——背景——
营养盐污染:水也有“营养过剩”
“营养过剩”对人体健康不利,对海亦如是。营养盐污染是海洋污染的一种重要形式,已成为一个全球性关注问题。通常,沿岸水域营养盐载荷过多的后果,就是对浮游藻类的刺激作用,这会引起浮游植物水华甚至是“红色幽灵”赤潮。赤潮的危害,众所周知。
我国是一个海洋大国,沿岸海域的富营养化从北到南广泛存在,特别是在我国北方广大温带海域,如渤海湾、莱州湾、大连湾、胶州湾等等,富营养化问题尤为突出。
减少人类活动对沿岸生态系统的污染,从污染源的控制与治理入手,采取一些基本措施已得到社会和有关管理部门的重视,也取得了一定的成效。但国内外大量的研究和实践表明仅仅对污染源的控制与治理是远远不够的,而且由于对沿岸海域的污染经常是面源污染,难以得到根除,而且常常难以在短期内见效。
世界各国越来越重视对污染水域的环境修复来控制或减轻浅海水域的富营养化。
——原理——
生态治理:海藻、贝类齐上阵
该技术是针对我国北方温带海域的富营养化污染环境提供一种能有效去除和利用富营养化水体中的溶解态氮磷营养盐和颗粒态氮磷营养物质的综合生态治理方法。
在我国温带富营养化海域,将大型海藻的栽培和滤食性动物的养殖结合在一起,充分利用大型藻类从水体中大量吸收溶解态氮磷营养物质的生态功能,以及滤食性动物从海水中大量过滤悬浮颗粒物及营养物质的生态功能,共同作为生物过滤器,增强沿岸水域的自净能力,修复富营养化环境。
本文所指的富营养化海域位于我国北方温带区域,这里水温的周年范围在0℃到27℃之间;大型藻类可分为暖水性大型藻类和冷水性大型藻类,暖水性大型藻类为江篱属龙须菜,来源于我国南方亚热带海域,冷水性大型藻类为海带、裙带菜,是我国北方温带海域低温季节养殖品种;滤食性双壳贝类包括牡蛎、扇贝、贻贝等。
——效果——
效益:生态、经济皆有收益
该项技术将大型藻类和滤食性双壳贝类有机地结合在一起,使之彼此相互协调,共同作为生物过滤器,可增强沿岸水域的自净能力,修复富营养化环境。
该方法可以综合利用现有的贝类筏式养殖技术和大型藻类筏式栽培技术,不用特殊设备和复杂技术,因而成本低,并特别为我国北方广大温带水域富营养化的环境治理提供了一条行之有效的技术路线
同时,由于该技术所采用的大型藻类和滤食性动物均为重要的经济性品种,因而也带来了经济效益,作为一种富营养化的生态修复方法,具有生态效益和经济效益的双重功效。
■ 专家圈点
周毅:中国科学院海洋所副研究员、研究生导师
大型藻类能够有效吸收富营养化海水中大量存在的溶解态氮磷营养物质,这同时实现了污染物的资源化利用,既修复了富营养化环境,又形成了食用性海产品,这完全遵循了我国“循环经济”的发展要求。另外,大型藻类通过光合作用利用水体中的CO2,进而调节海水的pH值,同时产生大量的氧气,对海水中的动物和沿岸生态环境是有益的。
滤食性双壳贝类具有很强大的滤水能力,它们摄食天然饵料,能够过滤大量细小的颗粒物质,包括浮游藻类、浮游物、微生物、贝类幼虫和中型浮游动物等,以及来源于双壳贝类以及其它动物如鱼的粪粒碎屑,同时去除海水中颗粒态氮磷营养物质,能够控制水体中浮游藻类等悬浮物的数量,预防赤潮的发生。另外,贝类通过呼吸作用排放出CO2,这对大型藻类的光合作用和生长是有益的。由于这些双壳贝类是食用性物种,因而在净化环境的同时也得到了有价值的产品。 ■ 相关链接
什么是水体富营养化
水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其它生物大量死亡的现象。
在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。人类的活动使之变得异常剧烈。大量含氮、磷肥料的生产和使用、食品加工、畜产品加工等工业废水和大量城市生活污水特别是含磷洗涤剂产生的污水未经处理或处理不达标准即行排放,成为当今水体富营养化过程的重要物质来源。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。
需要着重说明的是合成洗涤剂,它由表面活性剂、增净剂等组成。表面活性剂在环境中存留时间较长,消耗水体中的溶解氧,对水生生物有毒性,能造成鱼类畸形。增净剂如磷酸盐,可使水体富营养化。
■ 延伸阅读
赤潮与水体富营养化
赤潮是一种危害巨大的自然灾害,它会造成水质恶化和鱼类的大量死亡。我国时有赤潮发生,其中以1989年黄骅海域赤潮事件最大,损失最重,达3亿元人民币。
1998年春天,赤潮横扫了香港海和广东珠江口一带海域。赤潮过处,海水泛红,腥臭难闻,水中鱼类等动物大量死亡。当地的各类养殖场损失惨重。据《经济日报》1998年5月3日报道,此次赤潮事件,香港渔民损失近1亿港元;大陆珍贵养殖鱼类死亡逾300吨,损失超过4000万元。
一般认为,适度的水温、盐分、营养盐、促生质(促进藻类生长的物质)等各种因素都是赤潮生物的增殖因子。而水体富营养化亦即含氮磷营养盐的富集是赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。
由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染,叫做水体的“富营养化”。这种现象在海湾出现叫做赤潮,如果是发生在淡水中,又叫做“水华”。因此,水体富营养化是赤潮或“水华”的先兆,赤潮是水体富营养化的结果。
技术动态
两小时便可知贝肉是否含赤潮毒素
如果赤潮来临,东海中生长的贝类是否携带对人体健康有害的赤潮毒素?如用上“快速检测试剂盒”,2小时左右就能得出答案。由科技部、上海和浙江三方面共同投资六千万元的“重大海洋赤潮灾害实时监测与预警体系”科研项目将于今年启动。位于长江口临近海域的示范区也有望于今年开建,并使用上国产的“快速检测试剂盒”,这将大大提高管理部门对水产品的检测效率。
上海市东海环境检测中心教授级高工王金辉介绍说,“重大海洋赤潮灾害实时检测与预警系统”科研项目计划分别在长江口和本市重要水产批发市场建立两个示范区。在今年要建的长江口临近海域示范区内,科研人员将用上生态浮标、卫星、航空遥感和“快速检测试剂盒”等先进技术,对海域水体和水产品进行实时检测。只需一滴含有贝肉组织的液体,“快速检测试剂盒”就能在2小时内检测出贝肉中是否含有赤潮毒素,而原来这一检测过程需要2—3天。
据了解,每年5月和8月,东海环境检测中心都和其他部门对东海水产品原产地进行抽检。从检测数据来看,每年赤潮的发生面积、次数和频率呈上升趋势,有毒赤潮的发生频率也有所增加。每年,长江口临近海域都要发生10多次赤潮,其中有20%左右属于有毒赤潮。

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