養(yǎng)殖水域生態(tài)學(xué)

第十四章

水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮養(yǎng)殖水域生態(tài)學(xué)

第十四章1第一節(jié)

水體富營(yíng)養(yǎng)化

一、富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的歷史與現(xiàn)狀

1.什么是富營(yíng)養(yǎng)化?2．富營(yíng)養(yǎng)化研究的現(xiàn)狀

二、富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因

1.與富營(yíng)養(yǎng)化有關(guān)的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

2．營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源

三、富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)

四、富營(yíng)養(yǎng)化的危害

五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治

第一節(jié)水體富營(yíng)養(yǎng)化一、富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的歷史與現(xiàn)狀21.什么是富營(yíng)養(yǎng)化?富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象很早就有，我們可以從古代書(shū)藉中找到一些線索。關(guān)于富營(yíng)養(yǎng)化的第

一個(gè)確實(shí)的、科學(xué)的觀察應(yīng)在19世紀(jì)20年代。當(dāng)時(shí)瑞士的莫爾登湖(Murtensee)湖水變成紅褐色。周圍居民認(rèn)為是二百多年前德瑞戰(zhàn)爭(zhēng)中法國(guó)土兵血跡的回溯。經(jīng)過(guò)植物學(xué)家的觀察，發(fā)現(xiàn)是由于大量紅色顫藻[Oscillatoriarubencens(D．C．)Gom.]的生長(zhǎng)，而它的大量出現(xiàn)可能與畜牧業(yè)中大量施用肥料有關(guān)。

1.什么是富營(yíng)養(yǎng)化?富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象很早就有，我們可以從古代3概念的理解因此，目前認(rèn)為湖泊中營(yíng)養(yǎng)物的緩慢增加不應(yīng)稱為富營(yíng)養(yǎng)化，或者可稱之為天然富營(yíng)養(yǎng)化；而只有突然的、迅速的營(yíng)養(yǎng)物增加(而這種增加都是由予人為的原因)，才可稱為真正的富營(yíng)養(yǎng)化，或人為富營(yíng)養(yǎng)化(cultural或anthropogeniceutrophication)。對(duì)于人為富營(yíng)養(yǎng)化在湖泊演替中的地位，過(guò)去大都認(rèn)為是加速了演替過(guò)程，使湖泊走向衰老．但現(xiàn)在有人認(rèn)為從生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中一些主要趨勢(shì)來(lái)考慮，把它看作是演替過(guò)程的逆轉(zhuǎn)，使湖泊由衰老走向“年青化”。是一個(gè)屬于環(huán)境污染范疇的問(wèn)題．也就是專指“人為富營(yíng)養(yǎng)化”。富營(yíng)養(yǎng)化作為污染問(wèn)題又與一級(jí)的污染不同。一般的污染大多導(dǎo)致生物生產(chǎn)力的降低，而富營(yíng)養(yǎng)化卻是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加，往往提高了初級(jí)生產(chǎn)力(但也非總是如此)，甚至提高了終產(chǎn)品(魚(yú))的生產(chǎn)量，但嚴(yán)重時(shí)也導(dǎo)致魚(yú)產(chǎn)量的下降以及引起其他的環(huán)境問(wèn)題。因而，作為環(huán)境問(wèn)題來(lái)討論富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，我們考慮的是它的危害方面。

概念的理解因此，目前認(rèn)為湖泊中營(yíng)養(yǎng)物的緩慢增加不應(yīng)稱為富營(yíng)養(yǎng)4水體富營(yíng)養(yǎng)化的定義“由于人類活動(dòng)，水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加，引起植物過(guò)量生長(zhǎng)和整個(gè)水體生態(tài)平衡的改變，因而造成危害的一種污染現(xiàn)象”。

水體富營(yíng)養(yǎng)化的定義“由于人類活動(dòng)，水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加，引起植52．富營(yíng)養(yǎng)化研究的現(xiàn)狀

上世紀(jì)下葉和本世紀(jì)上葉．水體的主要污染是有機(jī)物污染，為此建立了一級(jí)和二級(jí)

污水處理場(chǎng)。但有機(jī)物的生物降解帶來(lái)了無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加，引起了廣泛的水體富營(yíng)

養(yǎng)化。特別是60年代后，已成為一個(gè)突出的、全球性的問(wèn)題。(1)對(duì)湖泊進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化程度及原因的調(diào)查

美國(guó)、日本、意大利、原蘇聯(lián)、北歐、東歐等均進(jìn)行過(guò)，我國(guó)也有調(diào)查和統(tǒng)計(jì)。(2)召開(kāi)了各種國(guó)際會(huì)議和進(jìn)行合作研究。如美國(guó)、歐洲共同體、加拿大、日本、原蘇聯(lián)。我國(guó)也已召開(kāi)過(guò)專門的國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)。(3)出現(xiàn)了一些專門的、有關(guān)富營(yíng)養(yǎng)化的著作。2．富營(yíng)養(yǎng)化研究的現(xiàn)狀上世紀(jì)下葉6二、富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因

水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加。是哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)呢?一般認(rèn)為：主要磷，其次是氮。可能還有碳、微量元素或維生素等。Schindler受控生態(tài)系統(tǒng)裝置和試驗(yàn)湖區(qū)的研究結(jié)果，表明磷是主要“限制因子”。Vollenweider等關(guān)于磷負(fù)荷和初級(jí)生產(chǎn)關(guān)系的研究，也表明磷的重要性。用藻類生長(zhǎng)潛力(AGP)方法來(lái)判斷湖泊中藻類繁殖的限制物質(zhì)，結(jié)果也表明受磷限制的湖泊至少占一半以上，見(jiàn)表13．3。在氮磷比低于10：1時(shí)，或在某個(gè)季節(jié)，氮也有可能成為限制因子。

二、富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增72．營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源可分為“天然源”和“人為源”，但這種分法在實(shí)際工作中難以區(qū)分。一般分為點(diǎn)源和非點(diǎn)源(散在源、面源)。前者指排放量集中，位置固定的污染源，都屬“人為源”．如通過(guò)管道排放的生活污水和工業(yè)廢水。點(diǎn)源污染較易測(cè)量。非點(diǎn)源污染系通過(guò)地表徑流、降水、地下水等進(jìn)入水體。它可以是天然來(lái)源，也可以是人為來(lái)源，較難測(cè)定和控制。(1)地表徑流：富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的加速，大量施用肥料是重要的原因。(2)畜牧業(yè)、漁業(yè)

在一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，因畜牧業(yè)而產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量超過(guò)了由人口產(chǎn)生的量。漁業(yè)的污染源主要是強(qiáng)化養(yǎng)殖時(shí)，由于投喂各種肥料、飼料而產(chǎn)生。有資料報(bào)道，在網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)時(shí)．每生產(chǎn)一噸魚(yú)每年要產(chǎn)生15kg的磷和1．037kg的BOD，因而引起水體富營(yíng)養(yǎng)化。北歐國(guó)家因此對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)加以控制，需經(jīng)批準(zhǔn)。2．營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源可分為“天然源”8第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件9第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件10第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件11營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源（3)生活污水：生活污水可以是點(diǎn)源排放，也可以非點(diǎn)源排放。它是主要的營(yíng)養(yǎng)物來(lái)源。(4)工業(yè)廢水有些工業(yè)廢水有較高的氮、磷含量。其中排污量較高的是食品、化工和毛皮。（5）大氣降水

雨水中含有氮、磷與氣候帶及地區(qū)有關(guān)。氨態(tài)氮大于硝酸態(tài)氮。(6)地下水

地下水將巖石或土壤中的氮、磷物質(zhì)溶解后帶入水體。日本琵琶湖資料表明地下水中氮的濃度為1．268mg/L,磷為0.087mg/L。

營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源（3)生活污水：生活污水可以是點(diǎn)源排放，12第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件13第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件14第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件15

三、富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)

1．物理學(xué)指標(biāo)(1)AC／V指標(biāo)，AC——總集水區(qū)：V——湖泊容積。(2)形態(tài)土壤指數(shù)MEI＝TDS／Z。TDS——總?cè)芙夤腆w(mg/L)；Z——平均水深(m)。

(3)透明度由于測(cè)定簡(jiǎn)單，—較為常用的指標(biāo)。2．水化學(xué)指標(biāo)(1)溶解氧：由于嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)易造成缺氧．特別在深水湖泊，因此也是一常用指標(biāo)。(2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：這是最重要的指標(biāo)。過(guò)去都以氮、磷(各種狀態(tài))的濃度為指標(biāo)，現(xiàn)則更多應(yīng)用年單位面積負(fù)荷。三、富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)1．物理學(xué)指標(biāo)16富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)3．生物學(xué)指標(biāo)：包括指示種類(藍(lán)藻中幾個(gè)種類)，種類組成，生物現(xiàn)存量(數(shù)量、生物量、葉綠素量等)，初級(jí)生產(chǎn)量，細(xì)菌等。4．綜合性指標(biāo)

（1)美國(guó)環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)

貧營(yíng)養(yǎng)

中營(yíng)養(yǎng)

富營(yíng)養(yǎng)

總磷(n18／m3)＜1010—20＞20

葉綠素a(nlg／m3)＜44—10＞10

透明度(m)＞3．72.0一3.7＜20

深水層溶解氧(飽和度％)＞8010—80＜10（2）Wetzel綜合的湖泊營(yíng)養(yǎng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)(表13．12)。

（3）饒欽止、章宗涉根據(jù)東湖數(shù)十年工作提出的標(biāo)準(zhǔn)主要以藻類的數(shù)量、種類組成、初級(jí)生產(chǎn)力、透明度等為指標(biāo)，見(jiàn)表13.13。（4）太湖、西湖、大伙房水庫(kù)等也都提出了評(píng)價(jià)的指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表13．14。

富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)3．生物學(xué)指標(biāo)：包括指示種類(藍(lán)藻中幾個(gè)17第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件18第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件19富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)(5)Carlson營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TSI)根據(jù)透明度、葉綠素a、總磷、COD等單項(xiàng)指標(biāo)間的相關(guān)性建立的綜合指標(biāo)。有Carlson的TSI法和Aizaki修正的TSIm法。其中TSI法的基礎(chǔ)是假定水中的懸浮物全部為浮游植物，即湖水透明度主要受浮游植物豐度的影響，這一方法忽略了浮游植物以外的其他因子（如水色、水中溶解物及其他懸浮物）對(duì)透明度的影響，因而具有一定的局限性，而TSIm則是以葉綠素a含量為基準(zhǔn)，較好地解決了這一問(wèn)題。對(duì)Carlson指標(biāo)中的三個(gè)因子，相對(duì)重要性可定義為：Chla>SD>TP,對(duì)應(yīng)的權(quán)重分配為：W(Chla)=0.540,W(SD)=0.297,W(TP)=0.163將其與TSI及TSIm指數(shù)結(jié)合起來(lái)，便可得到水體營(yíng)養(yǎng)狀況的綜合評(píng)價(jià)公式。例如：TSI(SD)＝10(6-1nSD/ln2)，SD-透明度（m）。TSI(chla)＝10[6-(2.04-0.681nchla)／l.2]，chla一葉綠素a（μg/L）。修正的TSI是將上述以透明度為基準(zhǔn)的TSI改為以葉綠素a含量為基準(zhǔn)。即TSIM(chla)=10(2.46+1nchla/ln2.5)TSI計(jì)算結(jié)果為0-100之間的數(shù)值，該方法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：TSI<37為貧營(yíng)養(yǎng)型，37≤TSI≤54時(shí)為中營(yíng)養(yǎng)型，TSI>54為富營(yíng)養(yǎng)型。

富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)(5)Carlson營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TS20富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)（6）綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)MTSI利用總磷(TP)、葉綠素a（Chl.a）、透明度（SD）反映湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，公式如下：MTSI=[STSI(TP)+STSI(CHLa)+STSI(SD)]/3其中：STSI(TP)=6.67f(TP)+7.21STSI(CHLa)=3.05f(CHLa)+0.95STSI(SD)=4.82f(SD)+5.66式中：

f(TP)=log[log(TP+0.025)+1.7]f(CHLa)=log(CHLa+0.5)f(SD)=log(SD)MTSI值與總磷相關(guān)系數(shù)為0.98,與葉綠素a相關(guān)系數(shù)為0.80，與透明度相關(guān)系數(shù)為0.95。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：MTSI<1極貧營(yíng)養(yǎng)型；1～3貧營(yíng)養(yǎng)型；2～5中營(yíng)養(yǎng)型；4～7富營(yíng)養(yǎng)型；6～10極富營(yíng)養(yǎng)型。(7)還有層次分析——主成分分析營(yíng)養(yǎng)度法(AHP-PCA)，相關(guān)加權(quán)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法。

富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)（6）綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)MTSI利用21四、富營(yíng)養(yǎng)化的危害

從水產(chǎn)養(yǎng)殖來(lái)說(shuō)，富營(yíng)養(yǎng)化意味著水肥、飼料豐富，有其有利的方面。但從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)看，富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)給水和水體的利用帶來(lái)多方面的問(wèn)題。

四、富營(yíng)養(yǎng)化的危害221.供水方面富營(yíng)養(yǎng)化后、藻類、特別是大型群體藻類的大量生長(zhǎng)，使水廠在過(guò)濾水時(shí)效率降低。如東湖水廠，原來(lái)濾池12h反沖洗一次，現(xiàn)縮短至2—3h，沖洗水量最高可達(dá)出水量的20％。增加新的處理裝置，又使成本提高。同時(shí)，還影響水質(zhì)。許多形成“水華”的藻類能產(chǎn)生不好的氣味。如魚(yú)腥藻(Anabaena)、微囊藻(Microcystis)、束絲藻(Aphanizomenon)均可產(chǎn)生腐臭味；腔球藻(Coelosphaerium)可產(chǎn)生草腥味；小球藻(Chlorella)和直鏈藻(Melosira)能產(chǎn)生霉腐味等。還有報(bào)道說(shuō)，藻類的溶解性有機(jī)物在自來(lái)水加氯后可氯化產(chǎn)生弱的致癌物質(zhì)。

1.供水方面富營(yíng)養(yǎng)化后、藻類、特別是大型群體232.旅游方面藻類的大量生長(zhǎng)，使水的透明度下降，水色不好，有臭味等，從而使水體的旅游價(jià)值降低或消失，這是國(guó)外對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題感到危害嚴(yán)重的一個(gè)主要方面。我國(guó)的一些有名的風(fēng)景游覽湖泊，如杭州西湖、武漢東湖、南京玄武湖、長(zhǎng)春南湖等也都已面臨這樣一個(gè)問(wèn)題。宮營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重后也帶來(lái)了水的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)的下降。東湖已有幾個(gè)天然游泳場(chǎng)為此而關(guān)閉。

2.旅游方面藻類的大量生長(zhǎng)，使水的透明度下降243.漁業(yè)方面

水體富營(yíng)養(yǎng)化雖然對(duì)漁業(yè)有有利的方面，如水體富營(yíng)養(yǎng)化直接引起浮游植物數(shù)量增加，提高水域的初級(jí)生產(chǎn)力，從而使一些漁業(yè)品種的產(chǎn)量增加。但也同樣有不利的方面，國(guó)外因湖泊較深，養(yǎng)殖魚(yú)類又以對(duì)氧要求高的冷水性魚(yú)類為主，因此，富營(yíng)養(yǎng)化引起的缺氧常使魚(yú)類大批死亡，并使魚(yú)類組成變?yōu)樗麄儾幌矚g食用而稱之為野雜魚(yú)的鯉科魚(yú)類。我國(guó)類似的問(wèn)題也有。如浮游植物，尤其是微囊藻、夜光藻、有毒裸甲藻(Gimnodinium)、漆溝藻（Gonyaulaxpolygramma）、褐胞藻和小三毛金藻等能形成有毒有害赤潮，對(duì)淡水、半咸水和海洋漁業(yè)都有不利影響。氮磷在近海的大量增加，大幅度近海水中N:Si和P：Si的比例。使海洋生態(tài)系統(tǒng)從需要硅的硅藻主導(dǎo)群落向不需要硅的鞭毛藻、小型藍(lán)藻等主導(dǎo)群落轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的本質(zhì)改變。

3.漁業(yè)方面

水體富營(yíng)養(yǎng)化雖然對(duì)漁業(yè)有有利的方254．其他方面不少藍(lán)藻在某種條件下能產(chǎn)生毒素。澳大利亞、南非、美國(guó)等曾報(bào)道因藻毒引起家畜、家禽、水鳥(niǎo)等的大批死亡事件。赤潮藻類產(chǎn)生的貝毒可直接危害人類生命。

4．其他方面不少藍(lán)藻在某種條件下能產(chǎn)生毒素。澳大利亞、26五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治

（1）清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)（cleanproduction）是指在生產(chǎn)過(guò)程中采用清潔的能源，無(wú)或少?gòu)U料以及生產(chǎn)無(wú)公害產(chǎn)品等。如生產(chǎn)過(guò)程中減少?gòu)U水中磷的含量。洗滌劑中把支鏈型烷基苯磺酸鈉改為直鏈型。改用磷酸鹽的代用品。農(nóng)業(yè)上合理控制施肥。(2)深海排污

華盛頓湖用五年時(shí)間修建管道，把經(jīng)過(guò)兩級(jí)處理后的出水不排人湖中而改為排人海中。7年后完全恢復(fù)，表現(xiàn)在磷量下降，浮游植物數(shù)量下降，種類改變。這是一個(gè)成功的典型。

(3)深層排水

深水湖泊或水庫(kù)中，底層水中營(yíng)養(yǎng)物含量高于表層水，當(dāng)水流轉(zhuǎn)時(shí)．進(jìn)入湖上層，往往引起“水華”現(xiàn)象。而一般流出水均是表層水，為此設(shè)法將深層水排出，可降低富營(yíng)養(yǎng)化程度。如波蘭一湖中，用此法得到較好效果。奧地利一湖中采用一“虹吸裝置”進(jìn)行深層排水。五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治（1）清潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn)（clea27五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(4)挖除底泥

截流和其他措施，用以減少外部營(yíng)養(yǎng)物負(fù)荷。但富營(yíng)養(yǎng)型湖泊中的底部沉積物常是一個(gè)營(yíng)養(yǎng)庫(kù)，在一定條件下可不斷釋放磷。這稱為內(nèi)部負(fù)荷。當(dāng)外部負(fù)荷減少后，內(nèi)部負(fù)荷可補(bǔ)償，使宮營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象繼續(xù)存在。例如瑞典的Trumman湖、因生活污水嚴(yán)重污染而出現(xiàn)藍(lán)藻水華，采取截流措施后10年仍未恢復(fù)。主要原因是底泥釋放營(yíng)養(yǎng)物。經(jīng)研究后決定挖去底泥。挖除的底泥相當(dāng)于去除了50t磷和450t氮。隨之該湖恢復(fù)到接近貧營(yíng)養(yǎng)湖的水平。杭州西湖每年挖泥3—6萬(wàn)噸，耗費(fèi)比引水法高，但去除的氮、磷亦高于引水法。(5)泥水隔離

也是為了減少內(nèi)部負(fù)荷，但泥不挖出，而是就地處理。例如加入凝聚劑，塑料薄膜覆蓋。這種方法只能用于小水體，而且費(fèi)用也不低，在目前我國(guó)要采用不太現(xiàn)實(shí)。(6)殺藻除草

用藥劑來(lái)除藻類和水草。美國(guó)環(huán)保局批準(zhǔn)使用的殺藻劑有27種，其中最常用的是硫酸銅，但這種方法只有局部治標(biāo)作用，而且還要考慮殘毒問(wèn)題；美國(guó)用得較多，每年要使用近萬(wàn)噸殺藻劑。

五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(4)挖除底泥截流和其他措施，用以減少28五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(7)收藻利用

富營(yíng)養(yǎng)化后藻類“水華”出現(xiàn)，能否直接利用，化害為利呢?非洲乍得人有食用藍(lán)藻的習(xí)慣，目前有用作農(nóng)肥、飼料、制沼氣和提取有用物質(zhì)的試驗(yàn)。但收集是一個(gè)問(wèn)題。美國(guó)曾試驗(yàn)過(guò)機(jī)械的藻類收集船。原蘇聯(lián)曾試驗(yàn)研究過(guò)利用水庫(kù)中藍(lán)藻“水華”于農(nóng)肥、飼料及其他方面，認(rèn)為花錢少、收益大，并可改善水質(zhì)。我們也曾實(shí)際測(cè)算了東湖內(nèi)可利用的藍(lán)藻“水華”量，表明數(shù)量相當(dāng)可觀，且含有很高氮、磷量，如果加以利用，可減少東湖氮負(fù)荷的14.5％和磷負(fù)荷的9.1％。

五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(7)收藻利用富營(yíng)養(yǎng)化后藻類“水華”29五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(8)生物防治

過(guò)去對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化防治的措施都集中在理化方法和工程措施，對(duì)利用生態(tài)學(xué)方法，即從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)整來(lái)進(jìn)行治理很少注意。70年代有不少學(xué)者強(qiáng)調(diào)了生物的作用，提出了生物操縱(biomanipulation)這一名詞，并舉出了不少實(shí)際觀察和試驗(yàn)事例，表明這是一個(gè)有潛力的、有生命力的措施。這種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的管理，從營(yíng)養(yǎng)環(huán)節(jié)來(lái)控制宮營(yíng)養(yǎng)化，使?fàn)I養(yǎng)物改變?yōu)槿祟愋枰慕K產(chǎn)品(魚(yú))而不是“水華”。①魚(yú)類的直接吞食；②浮游動(dòng)物的作用；③高等植物的克藻效應(yīng)。

五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(8)生物防治過(guò)去對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化防治的措施30第二節(jié)

赤潮現(xiàn)象

一、赤潮和赤潮生物

1．赤潮的基本概念所謂赤潮(redtide)是海洋或近岸海水養(yǎng)殖水體中某些微小的浮游生物在一定條件下暴發(fā)性增殖而引起海水變色并使海洋動(dòng)物受害的一種生態(tài)異常現(xiàn)象。和淡水中“水華”相近，但水華不一定有害。

第二節(jié)赤潮現(xiàn)象

一、赤潮和赤潮生物312．赤潮生物的類別

能形成赤潮的浮游生物稱為赤潮生物。據(jù)報(bào)道，全世界已記錄的赤潮生物有300種左右(可能個(gè)別存在同種異名)，隸屬于10個(gè)門類。我國(guó)海域分布的約有127種，隸屬于8個(gè)門類(國(guó)外已報(bào)道的10個(gè)門類中的細(xì)菌和綠藻赤潮生物在我國(guó)尚未發(fā)現(xiàn))。其中在我國(guó)沿海發(fā)生赤潮的赤潮生物有30多種，主要是甲藻類(15種)，其次是硅藻類(7種)和藍(lán)藻類(4種)(張水浸等，1994)。據(jù)國(guó)內(nèi)外的報(bào)道，最常見(jiàn)的赤潮生物有以下幾個(gè)屬：甲藻類—夜光藻、膝溝藻(Gonyaulax)、原甲藻(Prorocentrum)、角藻、多甲藻、鰭藻(Dinophysis)等。硅藻類——骨條藻、角毛藻、根管藻、海鏈藻、菱形藻等；藍(lán)藻類——束毛藻等。此外有些紅藻(Rhodomonas)，某些裸藻、金藻和纖毛蟲(chóng)等有時(shí)也能引起赤潮。

2．赤潮生物的類別能形成赤潮的浮游生物稱為赤潮生物。據(jù)報(bào)道32赤潮生物的類別赤潮引起海水變色可因形成赤潮的生物種類不同而呈現(xiàn)出不同的顏色。例如，夜光藻(Noctilucascientillens)、紅海束毛藻(Trichodesmiumerythracum)、中縊蟲(chóng)、紅硫菌等種類形成的赤潮可以是紅色、粉紅色的；裸甲藻赤潮呈黃色、茶色或茶褐色；綠色鞭毛藻類形成的赤潮通常呈綠色；硅藻類赤潮多為土黃、黃褐或灰褐色，就是同一種生物引起的赤潮，由于數(shù)量不同，顏色也不一樣，數(shù)量越大，顏色越深，甚至改變顏色。因此，所謂赤潮是各種色潮的統(tǒng)稱。赤潮生物的類別赤潮引起海水變色可因形成赤潮的生物種類不同而呈33單相型赤潮和雙相型赤潮發(fā)生赤潮時(shí)只有一種赤潮生物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的，稱為單相型赤潮，有時(shí)有兩種赤潮生物共占優(yōu)勢(shì)，則稱雙相型赤潮。另外，外海的赤潮生物種類較少，最具代表性的是藍(lán)藻門中的束毛藻(Trichodesmiumspp.)。而在近岸、內(nèi)灣、河口發(fā)生的赤潮種類很多(主要是甲藻類和硅藻類)，且具一定的地區(qū)性差別。例如，廣泛分布于我國(guó)沿海各地的種類有夜光藻和骨條藻(Skeletonemacostatum)，其次是原甲藻屬(Prorocentrum)和棵甲藻屬(Gymnodinium)的一些種類。單相型赤潮和雙相型赤潮發(fā)生赤潮時(shí)只有一種赤潮生物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的34二、赤潮的危害

赤潮毒死魚(yú)、貝、蝦等海洋動(dòng)物，甚至使人類中毒，是一種海洋災(zāi)害，其危害途徑有以下幾方面：1.赤潮生物大量死亡后，在微生物分解過(guò)程中大量消耗溶氧甚至產(chǎn)生硫化氫，使水產(chǎn)動(dòng)物缺氧或因硫化氫致毒而死亡。2.赤潮生物大量繁殖復(fù)蓋海面或粘附在魚(yú)貝類鰓上，使動(dòng)物呼吸困難而窒死。3.有些赤潮生物(主要是甲藻類)在體內(nèi)或其代謝產(chǎn)物中含有生物毒素，引起動(dòng)物中毒死亡。如一種膝溝藻(Gonyanlaxmonilata)分泌毒素能使鯔魚(yú)在5h內(nèi)死亡，另一種膝溝藻分泌毒素能殺死鯊魚(yú)，一種裸甲藻(Gymnodiniumvendficum)分泌極毒的毒素，在10分鐘內(nèi)可殺死蝦虎魚(yú)。4.人類由于攝食中毒的魚(yú)貝類而受害

二、赤潮的危害赤潮毒死魚(yú)、貝、蝦等海洋動(dòng)物，甚至使人類中35三、赤潮的毒素赤潮生物的毒素大致有以下幾類：1.麻痹性貝毒(PSP)，如鏈狀裸甲藻(G.catenatum)等分泌此種毒素。2.腹瀉性貝毒(DSP)，由鰭藻屬(Dinophysis)一些種類所分泌。3.神經(jīng)性貝毒(NSP)，短裸甲藻(G.breve)等所分泌，使肌肉發(fā)生麻醉，身體發(fā)生平衡，嚴(yán)重時(shí)因癱瘓而死；4.失憶性貝毒(ASP)，菱形藻屬某些種類分泌。5.西加魚(yú)毒素(CFP)，由一種似翼藻(Gambierdiscustacicuw)分泌。6.藍(lán)藻毒素(CTP)，魚(yú)腥藻、節(jié)球藻等分泌。

三、赤潮的毒素赤潮生物的毒素大致有以下幾類：36四、赤潮的成因赤潮發(fā)生的原因首先是具備一定的環(huán)境條件，其次是海區(qū)有赤潮生物或其孢囊的存在和擴(kuò)布。1.養(yǎng)分的增加，氮、磷、微量元素和某些溶解有機(jī)質(zhì)都是赤潮生物發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。根據(jù)日本水產(chǎn)資源保護(hù)協(xié)會(huì)(1972)的資料，氮0.1mg/L，磷0.016mg/L就可能發(fā)生赤潮，一定數(shù)量鐵、錳、鎂、銅、鉬(Mo)、鉻(Co)等微量元素和VB1、VB12等有機(jī)質(zhì)的存在，也是引起赤潮生物繁殖的環(huán)境條件。2.適宜的溫度和鹽度高的水溫(15～33℃)是發(fā)生赤潮的主要條件。水溫突然升高常是發(fā)生赤潮的預(yù)兆，因降水引起鹽度的突然降低也常與赤潮發(fā)生有關(guān)。我國(guó)沿海赤潮多發(fā)生在水溫23～28℃，鹽度23～28之間。四、赤潮的成因赤潮發(fā)生的原因首先是具備一定的環(huán)境條件，其次是37赤潮的成因

3.一定的氣象條件。炎熱無(wú)風(fēng)的晴天持續(xù)一段時(shí)間，有利于水層的穩(wěn)定性并形成水溫的垂直分層或水平分區(qū)，這種情形下許多赤潮生物因具有垂直移動(dòng)或水平運(yùn)動(dòng)能力，可選擇養(yǎng)分豐富，光照充足、溫鹽度適宜水層生活，在種間競(jìng)爭(zhēng)中占優(yōu)勢(shì)并大量繁殖。如許多赤潮甲藻垂直移動(dòng)速度達(dá)2～20m/d,一般白天上升到光照最適表層，夜晚下降到養(yǎng)分豐富的深層。降雨也能促進(jìn)赤潮的形成，赤潮易在雨季出現(xiàn)。由于降雨使大量養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)，微量元素流入海區(qū)，促進(jìn)赤潮生物的繁殖。4.赤潮生物或其孢囊的存在。當(dāng)環(huán)境條件適宜而缺少赤潮生物種源時(shí)，水流或人為地帶進(jìn)赤潮生物或其孢囊?？梢鸪喑钡耐蝗话l(fā)生。近年我國(guó)在潮間帶圍墾區(qū)大量進(jìn)行對(duì)蝦養(yǎng)殖，在高度富營(yíng)養(yǎng)化的蝦池內(nèi)赤潮生物迅速繁殖并被排放入海，也能促進(jìn)海區(qū)中赤潮的產(chǎn)生。

赤潮的發(fā)生有很大的突然性，如廣東大鵬灣發(fā)生夜光藻赤潮時(shí)，3月30日密度僅480個(gè)/L，4月1日即猛增至14萬(wàn)個(gè)/L。持續(xù)時(shí)間一般不超過(guò)3天，兩個(gè)相鄰赤潮間隔時(shí)間不超過(guò)10天。

赤潮的成因3.一定的氣象條件。炎熱無(wú)風(fēng)的晴天持續(xù)一段時(shí)間，38五、赤潮發(fā)生的基本過(guò)程1．起始階段：將要發(fā)生赤潮的海域具有形成赤潮的生物種(包括營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞或胞囊)，海水的各種理

化條件能滿足該種赤潮生物生長(zhǎng)、繁殖的需要。在這一階段中，赤潮生物開(kāi)始繁殖或胞囊大量萌發(fā)，競(jìng)爭(zhēng)能力較強(qiáng)的赤潮生物可逐漸發(fā)展到一定的種群數(shù)量。2．發(fā)展階段:在海區(qū)的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及光照、溫度、鹽度等因素繼續(xù)保持有利于赤潮生物發(fā)展的狀態(tài)下，赤潮生物呈指數(shù)式增長(zhǎng)并迅速形成赤潮，同時(shí)原先的共存種多數(shù)被抑制或消失，也可能有個(gè)別種隨赤潮出現(xiàn)而有增長(zhǎng)。這一階段任何環(huán)境因素的改變都有可能阻礙、推遲或終止形成赤潮的過(guò)程。五、赤潮發(fā)生的基本過(guò)程1．起始階段：將要發(fā)生赤潮的海域具有形39赤潮發(fā)生的基本過(guò)程3．維持階段維持階段是赤潮現(xiàn)象:持續(xù)的時(shí)間，這時(shí)赤潮生物種群數(shù)量處于相當(dāng)高的水平。這一階段的時(shí)間長(zhǎng)短主要取決于水體的物理穩(wěn)定性和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗和補(bǔ)充狀況。4．消亡階段:引起赤潮消亡的原因包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)耗盡又未能及時(shí)得到補(bǔ)充，或遇臺(tái)風(fēng)、降雨等各種引起水團(tuán)不穩(wěn)定性的因素，或溫度的突然變化超過(guò)該種赤潮生物的適應(yīng)范圍，造成赤潮生物的大量死亡，赤潮現(xiàn)象就逐漸或突然消失。這一過(guò)程往往是對(duì)漁業(yè)危害最嚴(yán)重的。

赤潮發(fā)生的基本過(guò)程3．維持階段40六、赤潮的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)對(duì)赤潮預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是減輕赤潮危害的一項(xiàng)非常重要的工作。但是，由于發(fā)生赤潮的原因和機(jī)制尚未完全了解，還需要進(jìn)行許多基礎(chǔ)研究，因此迄今還沒(méi)有一個(gè)普遍適用的赤潮預(yù)報(bào)模式。下面介紹幾項(xiàng)預(yù)報(bào)的依據(jù)：六、赤潮的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)對(duì)赤潮預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是減輕赤潮411．根據(jù)水化特征的預(yù)測(cè)

由于海域的富營(yíng)養(yǎng)化是發(fā)生赤潮的物質(zhì)基礎(chǔ)、因此，一切能反映海域富營(yíng)養(yǎng)化的指標(biāo)在赤潮預(yù)報(bào)中都是有用的。目前已提出一些以氮、磷、葉綠素a含量，COD等參數(shù)組成的富營(yíng)養(yǎng)化程度判斷公式可供實(shí)踐中應(yīng)用。除了藻類生長(zhǎng)所必需的基本無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽外，還應(yīng)特別注意那些具有促進(jìn)赤潮發(fā)生的微量物質(zhì)的量，其中最受重視的是Fe和Mn。因?yàn)楹芏喱F(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)都已證實(shí)Fe、Mn對(duì)赤潮生物生長(zhǎng)的刺激作用。最近，日本東京水產(chǎn)大學(xué)等研究單位提出利用硒(Se)含量變化預(yù)測(cè)赤潮的發(fā)生，因?yàn)槌喑卑l(fā)生之前，隨著浮游植物的增殖，表層海水中Se濃度就有所上升，赤潮高峰值時(shí)，硒濃度是平時(shí)的3倍以上。此外，張水浸等人(1994)認(rèn)為，水體中pH值和溶解氧(DO)也可作為預(yù)測(cè)指標(biāo)，當(dāng)pH值超過(guò)8.,25，DO的飽和度超過(guò)110％一120％時(shí)，有可能在未來(lái)幾天內(nèi)發(fā)生赤潮。

1．根據(jù)水化特征的預(yù)測(cè)由于海域的富營(yíng)養(yǎng)422．根據(jù)水溫、鹽度和氣象條件的預(yù)測(cè)很多赤潮事例表明，海區(qū)表層水溫在短時(shí)間內(nèi)的急劇上升且有成層現(xiàn)象，以及在河

口、內(nèi)灣因降雨或河流徑流量增大而引起鹽度變化，常可誘發(fā)赤潮發(fā)生。因此，可根據(jù)海區(qū)出現(xiàn)的上述異?，F(xiàn)象來(lái)預(yù)測(cè)赤潮發(fā)生的可能性，日本學(xué)者曾應(yīng)用過(guò)這種方法并有一定效果。例如，兵庫(kù)縣的明石發(fā)生Chattonella赤潮的年份往往與5月份的水溫變動(dòng)量(TD值)和鹽度變動(dòng)量(SD值)有關(guān)。有的學(xué)者認(rèn)為，可對(duì)觀測(cè)水溫進(jìn)行累積來(lái)預(yù)測(cè)赤潮發(fā)生的時(shí)間。氣象條件包括風(fēng)、氣壓等因素，很多赤潮事例表明，當(dāng)其他條件具備時(shí)，若天氣形勢(shì)發(fā)展比較穩(wěn)定，海區(qū)風(fēng)干浪靜，陽(yáng)光充足、悶熱的日子里，就有可能發(fā)生赤潮。

2．根據(jù)水溫、鹽度和氣象條件的預(yù)測(cè)很多赤潮433．根據(jù)生物學(xué)特征的預(yù)測(cè)(1)赤潮生物的增殖速度：跟蹤海區(qū)中各種赤潮生物的增殖情況，就可能在赤潮發(fā)生

的起始階段預(yù)測(cè)赤潮可能發(fā)生的時(shí)間。(2)葉綠素a的變化：葉綠素a是藻類細(xì)胞生物量的一個(gè)指標(biāo)，也是海區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化程度的一項(xiàng)指標(biāo)。一般認(rèn)為，當(dāng)監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)葉綠素a含量超過(guò)10mg／m3并有繼續(xù)增高的趨勢(shì)時(shí)，就預(yù)示赤潮可能即將出現(xiàn)。目前大面積測(cè)定葉綠素a和水色的衛(wèi)星和航空遙感技術(shù)已開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用，將大大推進(jìn)赤潮預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的進(jìn)展。(3)胞囊的調(diào)查；赤潮生物在不利環(huán)境條件下會(huì)形成休眠孢子或胞囊沉于海底，待環(huán)境條件適宜時(shí)萌發(fā)并大量增殖。因此若能查清赤潮生物胞囊(范圍、種類、數(shù)量)并了解其萌發(fā)條件，也有助于赤潮的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

此外，還有一些其他的預(yù)測(cè)依據(jù)，例如以海區(qū)細(xì)菌類別及數(shù)量變化、赤潮藻類的光合活性等來(lái)作為赤潮預(yù)測(cè)的方法。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出，在實(shí)際工作中對(duì)上述幾種預(yù)測(cè)赤潮的依據(jù)應(yīng)盡可能考慮多項(xiàng)目連續(xù)跟蹤和綜合性分析判斷，才能獲得較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)效果。

3．根據(jù)生物學(xué)特征的預(yù)測(cè)(1)赤潮生物的增殖速度：跟蹤海區(qū)44七、赤潮的防治-1當(dāng)赤潮已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)，迄今還沒(méi)有一個(gè)有效的治理方法。最早試用的方法是用硫酸銅殺死赤潮生物，即將硫酸銅裝在布袋中放在船后拖曳，使藥物緩慢地溶解水中。當(dāng)海水中硫酸銅濃度達(dá)到50～100mg/L時(shí)可殺死裸甲藻而對(duì)養(yǎng)殖貝類無(wú)害。但海區(qū)面積太大且海水不斷流動(dòng)，化學(xué)藥品很難奏效。引入食浮游生物魚(yú)貝類來(lái)濾食赤潮生物，或用超聲波殺死赤潮生物等方法在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)取得成效，但也難應(yīng)用于大海。因此，當(dāng)前的對(duì)策應(yīng)該以防為主。

七、赤潮的防治-1當(dāng)赤潮已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)，迄今還沒(méi)有一個(gè)有效的治理45赤潮的防治-2主要措施是控制海區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)展。首先要根據(jù)海區(qū)的自凈能力確定城市生活污水、工業(yè)污水，畜牧業(yè)排水和農(nóng)田排水的流入量，其次對(duì)淺海海域的漁業(yè)發(fā)展要有計(jì)劃地合理布局，不要盲目擴(kuò)大養(yǎng)殖面積，避免出現(xiàn)局部過(guò)度養(yǎng)殖局面。在發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)注意貝、藻、蝦、魚(yú)和不同食性，不同生活空間種類的混養(yǎng)，這樣既可提高單產(chǎn)，又能強(qiáng)化水體的自凈性能。

赤潮的防治-2主要措施是控制海區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)展。首先要根據(jù)海46赤潮的防治-3對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化海區(qū)可利用各種不同生物的吸收、攝食、固定、分解等功能，加速各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用與循環(huán)以達(dá)到生物凈化的目的。例如，利用海生植物吸收剩余的營(yíng)養(yǎng)鹽類，利用浮游動(dòng)物和底棲動(dòng)物攝取各種碎屑有機(jī)物，利用細(xì)菌同化、分解有機(jī)物等等，其中，植物的凈化作用特別重要。例如，在水體富營(yíng)養(yǎng)化的內(nèi)灣或淺海，有選擇地養(yǎng)殖海帶、裙帶菜、羊棲菜、紫菜、江籬等大型經(jīng)濟(jì)海藻，既可凈化水體，又有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

赤潮的防治-3對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化海區(qū)可利用各種不同生物的吸收、攝食、47赤潮的防治-4此外，在進(jìn)行港灣的圍海造地或修建海堤等工程時(shí)應(yīng)充分考慮和論證其生態(tài)效應(yīng)，防止過(guò)度影響水的交換率和潮流的凈化能力以及加速淤泥的沉積。在海港管理中，應(yīng)防止含有大量赤潮生物孢囊的輪船壓艙水排放入海。

赤潮的防治-4此外，在進(jìn)行港灣的圍海造地或修建海堤等工程時(shí)應(yīng)48養(yǎng)殖水域生態(tài)學(xué)

第十四章

水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮養(yǎng)殖水域生態(tài)學(xué)

第十四章49第一節(jié)

水體富營(yíng)養(yǎng)化

一、富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的歷史與現(xiàn)狀

1.什么是富營(yíng)養(yǎng)化?2．富營(yíng)養(yǎng)化研究的現(xiàn)狀

二、富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因

1.與富營(yíng)養(yǎng)化有關(guān)的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

2．營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源

三、富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)

四、富營(yíng)養(yǎng)化的危害

五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治

第一節(jié)水體富營(yíng)養(yǎng)化一、富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的歷史與現(xiàn)狀501.什么是富營(yíng)養(yǎng)化?富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象很早就有，我們可以從古代書(shū)藉中找到一些線索。關(guān)于富營(yíng)養(yǎng)化的第

一個(gè)確實(shí)的、科學(xué)的觀察應(yīng)在19世紀(jì)20年代。當(dāng)時(shí)瑞士的莫爾登湖(Murtensee)湖水變成紅褐色。周圍居民認(rèn)為是二百多年前德瑞戰(zhàn)爭(zhēng)中法國(guó)土兵血跡的回溯。經(jīng)過(guò)植物學(xué)家的觀察，發(fā)現(xiàn)是由于大量紅色顫藻[Oscillatoriarubencens(D．C．)Gom.]的生長(zhǎng)，而它的大量出現(xiàn)可能與畜牧業(yè)中大量施用肥料有關(guān)。

1.什么是富營(yíng)養(yǎng)化?富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象很早就有，我們可以從古代51概念的理解因此，目前認(rèn)為湖泊中營(yíng)養(yǎng)物的緩慢增加不應(yīng)稱為富營(yíng)養(yǎng)化，或者可稱之為天然富營(yíng)養(yǎng)化；而只有突然的、迅速的營(yíng)養(yǎng)物增加(而這種增加都是由予人為的原因)，才可稱為真正的富營(yíng)養(yǎng)化，或人為富營(yíng)養(yǎng)化(cultural或anthropogeniceutrophication)。對(duì)于人為富營(yíng)養(yǎng)化在湖泊演替中的地位，過(guò)去大都認(rèn)為是加速了演替過(guò)程，使湖泊走向衰老．但現(xiàn)在有人認(rèn)為從生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中一些主要趨勢(shì)來(lái)考慮，把它看作是演替過(guò)程的逆轉(zhuǎn)，使湖泊由衰老走向“年青化”。是一個(gè)屬于環(huán)境污染范疇的問(wèn)題．也就是專指“人為富營(yíng)養(yǎng)化”。富營(yíng)養(yǎng)化作為污染問(wèn)題又與一級(jí)的污染不同。一般的污染大多導(dǎo)致生物生產(chǎn)力的降低，而富營(yíng)養(yǎng)化卻是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加，往往提高了初級(jí)生產(chǎn)力(但也非總是如此)，甚至提高了終產(chǎn)品(魚(yú))的生產(chǎn)量，但嚴(yán)重時(shí)也導(dǎo)致魚(yú)產(chǎn)量的下降以及引起其他的環(huán)境問(wèn)題。因而，作為環(huán)境問(wèn)題來(lái)討論富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，我們考慮的是它的危害方面。

概念的理解因此，目前認(rèn)為湖泊中營(yíng)養(yǎng)物的緩慢增加不應(yīng)稱為富營(yíng)養(yǎng)52水體富營(yíng)養(yǎng)化的定義“由于人類活動(dòng)，水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加，引起植物過(guò)量生長(zhǎng)和整個(gè)水體生態(tài)平衡的改變，因而造成危害的一種污染現(xiàn)象”。

水體富營(yíng)養(yǎng)化的定義“由于人類活動(dòng)，水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加，引起植532．富營(yíng)養(yǎng)化研究的現(xiàn)狀

上世紀(jì)下葉和本世紀(jì)上葉．水體的主要污染是有機(jī)物污染，為此建立了一級(jí)和二級(jí)

污水處理場(chǎng)。但有機(jī)物的生物降解帶來(lái)了無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加，引起了廣泛的水體富營(yíng)

養(yǎng)化。特別是60年代后，已成為一個(gè)突出的、全球性的問(wèn)題。(1)對(duì)湖泊進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化程度及原因的調(diào)查

美國(guó)、日本、意大利、原蘇聯(lián)、北歐、東歐等均進(jìn)行過(guò)，我國(guó)也有調(diào)查和統(tǒng)計(jì)。(2)召開(kāi)了各種國(guó)際會(huì)議和進(jìn)行合作研究。如美國(guó)、歐洲共同體、加拿大、日本、原蘇聯(lián)。我國(guó)也已召開(kāi)過(guò)專門的國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)。(3)出現(xiàn)了一些專門的、有關(guān)富營(yíng)養(yǎng)化的著作。2．富營(yíng)養(yǎng)化研究的現(xiàn)狀上世紀(jì)下葉54二、富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因

水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加。是哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)呢?一般認(rèn)為：主要磷，其次是氮?？赡苓€有碳、微量元素或維生素等。Schindler受控生態(tài)系統(tǒng)裝置和試驗(yàn)湖區(qū)的研究結(jié)果，表明磷是主要“限制因子”。Vollenweider等關(guān)于磷負(fù)荷和初級(jí)生產(chǎn)關(guān)系的研究，也表明磷的重要性。用藻類生長(zhǎng)潛力(AGP)方法來(lái)判斷湖泊中藻類繁殖的限制物質(zhì)，結(jié)果也表明受磷限制的湖泊至少占一半以上，見(jiàn)表13．3。在氮磷比低于10：1時(shí)，或在某個(gè)季節(jié)，氮也有可能成為限制因子。

二、富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本原因是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增552．營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源可分為“天然源”和“人為源”，但這種分法在實(shí)際工作中難以區(qū)分。一般分為點(diǎn)源和非點(diǎn)源(散在源、面源)。前者指排放量集中，位置固定的污染源，都屬“人為源”．如通過(guò)管道排放的生活污水和工業(yè)廢水。點(diǎn)源污染較易測(cè)量。非點(diǎn)源污染系通過(guò)地表徑流、降水、地下水等進(jìn)入水體。它可以是天然來(lái)源，也可以是人為來(lái)源，較難測(cè)定和控制。(1)地表徑流：富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的加速，大量施用肥料是重要的原因。(2)畜牧業(yè)、漁業(yè)

在一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，因畜牧業(yè)而產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量超過(guò)了由人口產(chǎn)生的量。漁業(yè)的污染源主要是強(qiáng)化養(yǎng)殖時(shí)，由于投喂各種肥料、飼料而產(chǎn)生。有資料報(bào)道，在網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)時(shí)．每生產(chǎn)一噸魚(yú)每年要產(chǎn)生15kg的磷和1．037kg的BOD，因而引起水體富營(yíng)養(yǎng)化。北歐國(guó)家因此對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)加以控制，需經(jīng)批準(zhǔn)。2．營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源可分為“天然源”56第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件57第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件58第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件59營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源（3)生活污水：生活污水可以是點(diǎn)源排放，也可以非點(diǎn)源排放。它是主要的營(yíng)養(yǎng)物來(lái)源。(4)工業(yè)廢水有些工業(yè)廢水有較高的氮、磷含量。其中排污量較高的是食品、化工和毛皮。（5）大氣降水

雨水中含有氮、磷與氣候帶及地區(qū)有關(guān)。氨態(tài)氮大于硝酸態(tài)氮。(6)地下水

地下水將巖石或土壤中的氮、磷物質(zhì)溶解后帶入水體。日本琵琶湖資料表明地下水中氮的濃度為1．268mg/L,磷為0.087mg/L。

營(yíng)養(yǎng)物的主要來(lái)源（3)生活污水：生活污水可以是點(diǎn)源排放，60第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件61第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件62第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件63

三、富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)

1．物理學(xué)指標(biāo)(1)AC／V指標(biāo)，AC——總集水區(qū)：V——湖泊容積。(2)形態(tài)土壤指數(shù)MEI＝TDS／Z。TDS——總?cè)芙夤腆w(mg/L)；Z——平均水深(m)。

(3)透明度由于測(cè)定簡(jiǎn)單，—較為常用的指標(biāo)。2．水化學(xué)指標(biāo)(1)溶解氧：由于嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)易造成缺氧．特別在深水湖泊，因此也是一常用指標(biāo)。(2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：這是最重要的指標(biāo)。過(guò)去都以氮、磷(各種狀態(tài))的濃度為指標(biāo)，現(xiàn)則更多應(yīng)用年單位面積負(fù)荷。三、富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)1．物理學(xué)指標(biāo)64富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)3．生物學(xué)指標(biāo)：包括指示種類(藍(lán)藻中幾個(gè)種類)，種類組成，生物現(xiàn)存量(數(shù)量、生物量、葉綠素量等)，初級(jí)生產(chǎn)量，細(xì)菌等。4．綜合性指標(biāo)

（1)美國(guó)環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)

貧營(yíng)養(yǎng)

中營(yíng)養(yǎng)

富營(yíng)養(yǎng)

總磷(n18／m3)＜1010—20＞20

葉綠素a(nlg／m3)＜44—10＞10

透明度(m)＞3．72.0一3.7＜20

深水層溶解氧(飽和度％)＞8010—80＜10（2）Wetzel綜合的湖泊營(yíng)養(yǎng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)(表13．12)。

（3）饒欽止、章宗涉根據(jù)東湖數(shù)十年工作提出的標(biāo)準(zhǔn)主要以藻類的數(shù)量、種類組成、初級(jí)生產(chǎn)力、透明度等為指標(biāo)，見(jiàn)表13.13。（4）太湖、西湖、大伙房水庫(kù)等也都提出了評(píng)價(jià)的指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表13．14。

富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)3．生物學(xué)指標(biāo)：包括指示種類(藍(lán)藻中幾個(gè)65第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件66第十五章-水體富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮課件67富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)(5)Carlson營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TSI)根據(jù)透明度、葉綠素a、總磷、COD等單項(xiàng)指標(biāo)間的相關(guān)性建立的綜合指標(biāo)。有Carlson的TSI法和Aizaki修正的TSIm法。其中TSI法的基礎(chǔ)是假定水中的懸浮物全部為浮游植物，即湖水透明度主要受浮游植物豐度的影響，這一方法忽略了浮游植物以外的其他因子（如水色、水中溶解物及其他懸浮物）對(duì)透明度的影響，因而具有一定的局限性，而TSIm則是以葉綠素a含量為基準(zhǔn)，較好地解決了這一問(wèn)題。對(duì)Carlson指標(biāo)中的三個(gè)因子，相對(duì)重要性可定義為：Chla>SD>TP,對(duì)應(yīng)的權(quán)重分配為：W(Chla)=0.540,W(SD)=0.297,W(TP)=0.163將其與TSI及TSIm指數(shù)結(jié)合起來(lái)，便可得到水體營(yíng)養(yǎng)狀況的綜合評(píng)價(jià)公式。例如：TSI(SD)＝10(6-1nSD/ln2)，SD-透明度（m）。TSI(chla)＝10[6-(2.04-0.681nchla)／l.2]，chla一葉綠素a（μg/L）。修正的TSI是將上述以透明度為基準(zhǔn)的TSI改為以葉綠素a含量為基準(zhǔn)。即TSIM(chla)=10(2.46+1nchla/ln2.5)TSI計(jì)算結(jié)果為0-100之間的數(shù)值，該方法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：TSI<37為貧營(yíng)養(yǎng)型，37≤TSI≤54時(shí)為中營(yíng)養(yǎng)型，TSI>54為富營(yíng)養(yǎng)型。

富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)(5)Carlson營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TS68富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)（6）綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)MTSI利用總磷(TP)、葉綠素a（Chl.a）、透明度（SD）反映湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，公式如下：MTSI=[STSI(TP)+STSI(CHLa)+STSI(SD)]/3其中：STSI(TP)=6.67f(TP)+7.21STSI(CHLa)=3.05f(CHLa)+0.95STSI(SD)=4.82f(SD)+5.66式中：

f(TP)=log[log(TP+0.025)+1.7]f(CHLa)=log(CHLa+0.5)f(SD)=log(SD)MTSI值與總磷相關(guān)系數(shù)為0.98,與葉綠素a相關(guān)系數(shù)為0.80，與透明度相關(guān)系數(shù)為0.95。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：MTSI<1極貧營(yíng)養(yǎng)型；1～3貧營(yíng)養(yǎng)型；2～5中營(yíng)養(yǎng)型；4～7富營(yíng)養(yǎng)型；6～10極富營(yíng)養(yǎng)型。(7)還有層次分析——主成分分析營(yíng)養(yǎng)度法(AHP-PCA)，相關(guān)加權(quán)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法。

富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)（6）綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)MTSI利用69四、富營(yíng)養(yǎng)化的危害

從水產(chǎn)養(yǎng)殖來(lái)說(shuō)，富營(yíng)養(yǎng)化意味著水肥、飼料豐富，有其有利的方面。但從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)看，富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)給水和水體的利用帶來(lái)多方面的問(wèn)題。

四、富營(yíng)養(yǎng)化的危害701.供水方面富營(yíng)養(yǎng)化后、藻類、特別是大型群體藻類的大量生長(zhǎng)，使水廠在過(guò)濾水時(shí)效率降低。如東湖水廠，原來(lái)濾池12h反沖洗一次，現(xiàn)縮短至2—3h，沖洗水量最高可達(dá)出水量的20％。增加新的處理裝置，又使成本提高。同時(shí)，還影響水質(zhì)。許多形成“水華”的藻類能產(chǎn)生不好的氣味。如魚(yú)腥藻(Anabaena)、微囊藻(Microcystis)、束絲藻(Aphanizomenon)均可產(chǎn)生腐臭味；腔球藻(Coelosphaerium)可產(chǎn)生草腥味；小球藻(Chlorella)和直鏈藻(Melosira)能產(chǎn)生霉腐味等。還有報(bào)道說(shuō)，藻類的溶解性有機(jī)物在自來(lái)水加氯后可氯化產(chǎn)生弱的致癌物質(zhì)。

1.供水方面富營(yíng)養(yǎng)化后、藻類、特別是大型群體712.旅游方面藻類的大量生長(zhǎng)，使水的透明度下降，水色不好，有臭味等，從而使水體的旅游價(jià)值降低或消失，這是國(guó)外對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題感到危害嚴(yán)重的一個(gè)主要方面。我國(guó)的一些有名的風(fēng)景游覽湖泊，如杭州西湖、武漢東湖、南京玄武湖、長(zhǎng)春南湖等也都已面臨這樣一個(gè)問(wèn)題。宮營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重后也帶來(lái)了水的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)的下降。東湖已有幾個(gè)天然游泳場(chǎng)為此而關(guān)閉。

2.旅游方面藻類的大量生長(zhǎng)，使水的透明度下降723.漁業(yè)方面

水體富營(yíng)養(yǎng)化雖然對(duì)漁業(yè)有有利的方面，如水體富營(yíng)養(yǎng)化直接引起浮游植物數(shù)量增加，提高水域的初級(jí)生產(chǎn)力，從而使一些漁業(yè)品種的產(chǎn)量增加。但也同樣有不利的方面，國(guó)外因湖泊較深，養(yǎng)殖魚(yú)類又以對(duì)氧要求高的冷水性魚(yú)類為主，因此，富營(yíng)養(yǎng)化引起的缺氧常使魚(yú)類大批死亡，并使魚(yú)類組成變?yōu)樗麄儾幌矚g食用而稱之為野雜魚(yú)的鯉科魚(yú)類。我國(guó)類似的問(wèn)題也有。如浮游植物，尤其是微囊藻、夜光藻、有毒裸甲藻(Gimnodinium)、漆溝藻（Gonyaulaxpolygramma）、褐胞藻和小三毛金藻等能形成有毒有害赤潮，對(duì)淡水、半咸水和海洋漁業(yè)都有不利影響。氮磷在近海的大量增加，大幅度近海水中N:Si和P：Si的比例。使海洋生態(tài)系統(tǒng)從需要硅的硅藻主導(dǎo)群落向不需要硅的鞭毛藻、小型藍(lán)藻等主導(dǎo)群落轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的本質(zhì)改變。

3.漁業(yè)方面

水體富營(yíng)養(yǎng)化雖然對(duì)漁業(yè)有有利的方734．其他方面不少藍(lán)藻在某種條件下能產(chǎn)生毒素。澳大利亞、南非、美國(guó)等曾報(bào)道因藻毒引起家畜、家禽、水鳥(niǎo)等的大批死亡事件。赤潮藻類產(chǎn)生的貝毒可直接危害人類生命。

4．其他方面不少藍(lán)藻在某種條件下能產(chǎn)生毒素。澳大利亞、74五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治

（1）清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)（cleanproduction）是指在生產(chǎn)過(guò)程中采用清潔的能源，無(wú)或少?gòu)U料以及生產(chǎn)無(wú)公害產(chǎn)品等。如生產(chǎn)過(guò)程中減少?gòu)U水中磷的含量。洗滌劑中把支鏈型烷基苯磺酸鈉改為直鏈型。改用磷酸鹽的代用品。農(nóng)業(yè)上合理控制施肥。(2)深海排污

華盛頓湖用五年時(shí)間修建管道，把經(jīng)過(guò)兩級(jí)處理后的出水不排人湖中而改為排人海中。7年后完全恢復(fù)，表現(xiàn)在磷量下降，浮游植物數(shù)量下降，種類改變。這是一個(gè)成功的典型。

(3)深層排水

深水湖泊或水庫(kù)中，底層水中營(yíng)養(yǎng)物含量高于表層水，當(dāng)水流轉(zhuǎn)時(shí)．進(jìn)入湖上層，往往引起“水華”現(xiàn)象。而一般流出水均是表層水，為此設(shè)法將深層水排出，可降低富營(yíng)養(yǎng)化程度。如波蘭一湖中，用此法得到較好效果。奧地利一湖中采用一“虹吸裝置”進(jìn)行深層排水。五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治（1）清潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn)（clea75五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(4)挖除底泥

截流和其他措施，用以減少外部營(yíng)養(yǎng)物負(fù)荷。但富營(yíng)養(yǎng)型湖泊中的底部沉積物常是一個(gè)營(yíng)養(yǎng)庫(kù)，在一定條件下可不斷釋放磷。這稱為內(nèi)部負(fù)荷。當(dāng)外部負(fù)荷減少后，內(nèi)部負(fù)荷可補(bǔ)償，使宮營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象繼續(xù)存在。例如瑞典的Trumman湖、因生活污水嚴(yán)重污染而出現(xiàn)藍(lán)藻水華，采取截流措施后10年仍未恢復(fù)。主要原因是底泥釋放營(yíng)養(yǎng)物。經(jīng)研究后決定挖去底泥。挖除的底泥相當(dāng)于去除了50t磷和450t氮。隨之該湖恢復(fù)到接近貧營(yíng)養(yǎng)湖的水平。杭州西湖每年挖泥3—6萬(wàn)噸，耗費(fèi)比引水法高，但去除的氮、磷亦高于引水法。(5)泥水隔離

也是為了減少內(nèi)部負(fù)荷，但泥不挖出，而是就地處理。例如加入凝聚劑，塑料薄膜覆蓋。這種方法只能用于小水體，而且費(fèi)用也不低，在目前我國(guó)要采用不太現(xiàn)實(shí)。(6)殺藻除草

用藥劑來(lái)除藻類和水草。美國(guó)環(huán)保局批準(zhǔn)使用的殺藻劑有27種，其中最常用的是硫酸銅，但這種方法只有局部治標(biāo)作用，而且還要考慮殘毒問(wèn)題；美國(guó)用得較多，每年要使用近萬(wàn)噸殺藻劑。

五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(4)挖除底泥截流和其他措施，用以減少76五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(7)收藻利用

富營(yíng)養(yǎng)化后藻類“水華”出現(xiàn)，能否直接利用，化害為利呢?非洲乍得人有食用藍(lán)藻的習(xí)慣，目前有用作農(nóng)肥、飼料、制沼氣和提取有用物質(zhì)的試驗(yàn)。但收集是一個(gè)問(wèn)題。美國(guó)曾試驗(yàn)過(guò)機(jī)械的藻類收集船。原蘇聯(lián)曾試驗(yàn)研究過(guò)利用水庫(kù)中藍(lán)藻“水華”于農(nóng)肥、飼料及其他方面，認(rèn)為花錢少、收益大，并可改善水質(zhì)。我們也曾實(shí)際測(cè)算了東湖內(nèi)可利用的藍(lán)藻“水華”量，表明數(shù)量相當(dāng)可觀，且含有很高氮、磷量，如果加以利用，可減少東湖氮負(fù)荷的14.5％和磷負(fù)荷的9.1％。

五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(7)收藻利用富營(yíng)養(yǎng)化后藻類“水華”77五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(8)生物防治

過(guò)去對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化防治的措施都集中在理化方法和工程措施，對(duì)利用生態(tài)學(xué)方法，即從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)整來(lái)進(jìn)行治理很少注意。70年代有不少學(xué)者強(qiáng)調(diào)了生物的作用，提出了生物操縱(biomanipulation)這一名詞，并舉出了不少實(shí)際觀察和試驗(yàn)事例，表明這是一個(gè)有潛力的、有生命力的措施。這種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的管理，從營(yíng)養(yǎng)環(huán)節(jié)來(lái)控制宮營(yíng)養(yǎng)化，使?fàn)I養(yǎng)物改變?yōu)槿祟愋枰慕K產(chǎn)品(魚(yú))而不是“水華”。①魚(yú)類的直接吞食；②浮游動(dòng)物的作用；③高等植物的克藻效應(yīng)。

五、富營(yíng)養(yǎng)化的防治(8)生物防治過(guò)去對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化防治的措施78第二節(jié)

赤潮現(xiàn)象

一、赤潮和赤潮生物

1．赤潮的基本概念所謂赤潮(redtide)是海洋或近岸海水養(yǎng)殖水體中某些微小的浮游生物在一定條件下暴發(fā)性增殖而引起海水變色并使海洋動(dòng)物受害的一種生態(tài)異?，F(xiàn)象。和淡水中“水華”相近，但水華不一定有害。

第二節(jié)赤潮現(xiàn)象

一、赤潮和赤潮生物792．赤潮生物的類別

能形成赤潮的浮游生物稱為赤潮生物。據(jù)報(bào)道，全世界已記錄的赤潮生物有300種左右(可能個(gè)別存在同種異名)，隸屬于10個(gè)門類。我國(guó)海域分布的約有127種，隸屬于8個(gè)門類(國(guó)外已報(bào)道的10個(gè)門類中的細(xì)菌和綠藻赤潮生物在我國(guó)尚未發(fā)現(xiàn))。其中在我國(guó)沿海發(fā)生赤潮的赤潮生物有30多種，主要是甲藻類(15種)，其次是硅藻類(7種)和藍(lán)藻類(4種)(張水浸等，1994)。據(jù)國(guó)內(nèi)外的報(bào)道，最常見(jiàn)的赤潮生物有以下幾個(gè)屬：甲藻類—夜光藻、膝溝藻(Gonyaulax)、原甲藻(Prorocentrum)、角藻、多甲藻、鰭藻(Dinophysis)等。硅藻類——骨條藻、角毛藻、根管藻、海鏈藻、菱形藻等；藍(lán)藻類——束毛藻等。此外有些紅藻(Rhodomonas)，某些裸藻、金藻和纖毛蟲(chóng)等有時(shí)也能引起赤潮。

2．赤潮生物的類別能形成赤潮的浮游生物稱為赤潮生物。據(jù)報(bào)道80赤潮生物的類別赤潮引起海水變色可因形成赤潮的生物種類不同而呈現(xiàn)出不同的顏色。例如，夜光藻(Noctilucascientillens)、紅海束毛藻(Trichodesmiumerythracum)、中縊蟲(chóng)、紅硫菌等種類形成的赤潮可以是紅色、粉紅色的；裸甲藻赤潮呈黃色、茶色或茶褐色；綠色鞭毛藻類形成的赤潮通常呈綠色；硅藻類赤潮多為土黃、黃褐或灰褐色，就是同一種生物引起的赤潮，由于數(shù)量不同，顏色也不一樣，數(shù)量越大，顏色越深，甚至改變顏色。因此，所謂赤潮是各種色潮的統(tǒng)稱。赤潮生物的類別赤潮引起海水變色可因形成赤潮的生物種類不同而呈81單相型赤潮和雙相型赤潮發(fā)生赤潮時(shí)只有一種赤潮生物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的，稱為單相型赤潮，有時(shí)有兩種赤潮生物共占優(yōu)勢(shì)，則稱雙相型赤潮。另外，外海的赤潮生物種類較少，最具代表性的是藍(lán)藻門中的束毛藻(Trichodesmiumspp.)。而在近岸、內(nèi)灣、河口發(fā)生的赤潮種類很多(主要是甲藻類和硅藻類)，且具一定的地區(qū)性差別。例如，廣泛分布于我國(guó)沿海各地的種類有夜光藻和骨條藻(Skeletonemacostatum)，其次是原甲藻屬(Prorocentrum)和棵甲藻屬(Gymnodinium)的一些種類。單相型赤潮和雙相型赤潮發(fā)生赤潮時(shí)只有一種赤潮生物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的82二、赤潮的危害

赤潮毒死魚(yú)、貝、蝦等海洋動(dòng)物，甚至使人類中毒，是一種海洋災(zāi)害，其危害途徑有以下幾方面：1.赤潮生物大量死亡后，在微生物分解過(guò)程中大量消耗溶氧甚至產(chǎn)生硫化氫，使水產(chǎn)動(dòng)物缺氧或因硫化氫致毒而死亡。2.赤潮生物大量繁殖復(fù)蓋海面或粘附在魚(yú)貝類鰓上，使動(dòng)物呼吸困難而窒死。3.有些赤潮生物(主要是甲藻類)在體內(nèi)或其代謝產(chǎn)物中含有生物毒素，引起動(dòng)物中毒死亡。如一種膝溝藻(Gonyanlaxmonilata)分泌毒素能使鯔魚(yú)在5h內(nèi)死亡，另一種膝溝藻分泌毒素能殺死鯊魚(yú)，一種裸甲藻(Gymnodiniumvendficum)分泌極毒的毒素，在10分鐘內(nèi)可殺死蝦虎魚(yú)。4.人類由于攝食中毒的魚(yú)貝類而受害

二、赤潮的危害赤潮毒死魚(yú)、貝、蝦等海洋動(dòng)物，甚至使人類中83三、赤潮的毒素赤潮生物的毒素大致有以下幾類：1.麻痹性貝毒(PSP)，如鏈狀裸甲藻(G.catenatum)等分泌此種毒素。2.腹瀉性貝毒(DSP)，由鰭藻屬(Dinophysis)一些種類所分泌。3.神經(jīng)性貝毒(NSP)，短裸甲藻(G.breve)等所分泌，使肌肉發(fā)生麻醉，身體發(fā)生平衡，嚴(yán)重時(shí)因癱瘓而死；4.失憶性貝毒(ASP)，菱形藻屬某些種類分泌。5.西加魚(yú)毒素(CFP)，由一種似翼藻(Gambierdiscustacicuw)分泌。6.藍(lán)藻毒素(CTP)，魚(yú)腥藻、節(jié)球藻等分泌。

三、赤潮的毒素赤潮生物的毒素大致有以下幾類：84四、赤潮的成因赤潮發(fā)生的原因首先是具備一定的環(huán)境條件，其次是海區(qū)有赤潮生物或其孢囊的存在和擴(kuò)布。1.養(yǎng)分的增加，氮、磷、微量元素和某些溶解有機(jī)質(zhì)都是赤潮生物發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。根據(jù)日本水產(chǎn)資源保護(hù)協(xié)會(huì)(1972)的資料，氮0.1mg/L，磷0.016mg/L就可能發(fā)生赤潮，一定數(shù)量鐵、錳、鎂、銅、鉬(Mo)、鉻(Co)等微量元素和VB1、VB12等有機(jī)質(zhì)的存在，也是引起赤潮生物繁殖的環(huán)境條件。2.適宜的溫度和鹽度高的水溫(15～33℃)是發(fā)生赤潮的主要條件。水溫突然升高常是發(fā)生赤潮的預(yù)兆，因降水引起鹽度的突然降低也常與赤潮發(fā)生有關(guān)。我國(guó)沿海赤潮多發(fā)生在水溫23～28℃，鹽度23～28之間。四、赤潮的成因赤潮發(fā)生的原因首先是具備一定的環(huán)境條件，其次是85赤潮的成因

3.一定的氣象條件。炎熱無(wú)風(fēng)的晴天持續(xù)一段時(shí)間，有利于水層的穩(wěn)定性并形成水溫的垂直分層或水平分區(qū)，這種情形下許多赤潮生物因具有垂直移動(dòng)或水平運(yùn)動(dòng)能力，可選擇養(yǎng)分豐富，光照充足、溫鹽度適宜水層生活，在種間競(jìng)爭(zhēng)中占優(yōu)勢(shì)并大量繁殖。如許多赤潮甲藻垂直移動(dòng)速度達(dá)2～20m/d,一般白天上升到光照最適表層，夜晚下降到養(yǎng)分豐富的深層。降雨也能促進(jìn)赤潮的形成，赤潮易在雨季出現(xiàn)。由于降雨使大量養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)，微量元素流入海區(qū)，促進(jìn)赤潮生物的繁殖。4.赤潮生物或其孢囊的存在。當(dāng)環(huán)境條件適宜而缺少赤潮生物種源時(shí)，水流或人為地帶進(jìn)赤潮生物或其孢囊?？梢鸪喑钡耐蝗话l(fā)生。近年我國(guó)在潮間帶圍墾區(qū)大量進(jìn)行對(duì)蝦養(yǎng)殖，在高度富營(yíng)養(yǎng)化的蝦池內(nèi)赤潮生物迅速繁殖并被排放入海，也能促進(jìn)海區(qū)中赤潮的產(chǎn)生。

赤潮的發(fā)生有很大的突然性，如廣東大鵬灣發(fā)生夜光藻赤潮時(shí)，3月30日密度僅480個(gè)/L，4月1日即猛增至14萬(wàn)個(gè)/L。持續(xù)時(shí)間一般不超過(guò)3天，兩個(gè)相鄰赤潮間隔時(shí)間不超過(guò)10天。

赤潮的成因3.一定的氣象條件。炎熱無(wú)風(fēng)的晴天持續(xù)一段時(shí)間，86五、赤潮發(fā)生的基本過(guò)程1．起始階段：將要發(fā)生赤潮的海域具有形成赤潮的生物種(包括營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞或胞囊)，海水的各種理

化條件能滿足該種赤潮生物生長(zhǎng)、繁殖的需要。在這一階段中，赤潮生物開(kāi)始繁殖或胞囊大量萌發(fā)，競(jìng)爭(zhēng)能力較強(qiáng)的赤潮生物可逐漸發(fā)展到一定的種群數(shù)量。2．發(fā)展階段:在海區(qū)的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及光照、溫度、鹽度等因素繼續(xù)保持有利于赤潮生物發(fā)展的狀態(tài)下，赤潮生物呈指數(shù)式增長(zhǎng)并迅速形成赤潮，同時(shí)原先的共存種多數(shù)被抑制或消失，也可能有個(gè)別種隨赤潮出現(xiàn)而有增長(zhǎng)。這一階段任何環(huán)境因素的改變都有可能阻礙、推遲或終止形