21世紀(jì)赤潮災(zāi)害的時(shí)空變化

21世紀(jì)赤潮災(zāi)害的時(shí)空變化

紅潮是香港被稱為紅潮的一個(gè)現(xiàn)象。它通常指的是一些微藻、原生動(dòng)物和細(xì)菌在水中過(guò)度繁殖和聚集，使海水變紅的現(xiàn)象。習(xí)慣上將水體中藻類達(dá)到一定密度后的藻華現(xiàn)象稱作赤潮,相當(dāng)多的赤潮是無(wú)害的,它們自生自滅;然而,近年來(lái)能產(chǎn)生毒素和其他有害影響的赤潮頻繁發(fā)生,規(guī)模不斷擴(kuò)大,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失并危害人類生存環(huán)境。赤潮這一概念最早是因?yàn)楹Ｋ兗t而得名的,實(shí)際上現(xiàn)在赤潮已經(jīng)變成各種色潮的統(tǒng)稱。由于赤潮發(fā)生時(shí)海水不一定都變色,特別是不一定都變成紅色,所以學(xué)術(shù)界越來(lái)越多的學(xué)者把赤潮稱為“有害藻華”(HarmfulAlgalBloom,HAB)。在新聞報(bào)道中使用“赤潮”一詞較多,國(guó)家海洋局在海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)中也沿用“赤潮”名稱進(jìn)行災(zāi)害報(bào)道,故該文敘述中仍使用“赤潮”一詞。赤潮的發(fā)生不僅僅是生物學(xué)的問(wèn)題,和物理海洋學(xué)、海洋化學(xué)等有著密切的關(guān)聯(lián)。目前,在生物生態(tài)學(xué)、赤潮發(fā)生機(jī)制和預(yù)測(cè)等方面進(jìn)行了很多研究,認(rèn)為富營(yíng)養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的關(guān)鍵之一。為完成科技部支撐項(xiàng)目子課題(典型人工海岸污染控制與生態(tài)構(gòu)建技術(shù)研究及示范)和天津市科委重點(diǎn)基金項(xiàng)目的任務(wù),筆者搜集了海洋局歷年發(fā)布的海洋赤潮災(zāi)害數(shù)據(jù)和資料,查閱了相關(guān)文獻(xiàn),為環(huán)境監(jiān)測(cè)分析和確定研究重點(diǎn)提供幫助。有關(guān)專家對(duì)中國(guó)海域20世紀(jì)50—90年代的赤潮發(fā)生情況進(jìn)行了總結(jié),尚缺乏近十幾年的數(shù)據(jù)總結(jié)和分析。該文主要回顧了中國(guó)海域的赤潮統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),尤其是進(jìn)入21世紀(jì)后的赤潮發(fā)生頻次的數(shù)據(jù),對(duì)比各個(gè)年份的赤潮情況,以期為赤潮災(zāi)害分析和防治工作提供幫助。所用數(shù)據(jù)來(lái)源,未作說(shuō)明的均出自中國(guó)海洋局公布的中國(guó)海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)和省市海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)。1發(fā)展階段20世紀(jì)20—赤潮發(fā)生的總趨勢(shì)費(fèi)鴻年在1933年記述了浙江鎮(zhèn)海-石浦海域發(fā)生的夜光藻和骨條藻赤潮,這被認(rèn)為是中國(guó)最早的赤潮報(bào)道。而國(guó)內(nèi)對(duì)有害赤潮的研究,一般認(rèn)為是從1952年黃河口的赤潮調(diào)查開始的。從此一直到20世紀(jì)70年代末期是有害赤潮研究的初始階段,基本上屬于赤潮現(xiàn)象描述,缺乏定量分析。再到20世紀(jì)80年代末的時(shí)段是起步階段,國(guó)家和相關(guān)部門設(shè)立專項(xiàng)資金,重點(diǎn)研究赤潮對(duì)漁業(yè)的危害問(wèn)題。從1990年開始,赤潮研究進(jìn)入發(fā)展階段,在很多方面都取得了豐富的成果,并和國(guó)際接軌。圖1展示了周明江等對(duì)中國(guó)早期赤潮發(fā)生的總結(jié),從20世紀(jì)50—90年代,海域赤潮發(fā)生次數(shù)急劇上升,每10年有增加2~3倍的趨勢(shì)。而進(jìn)入21世紀(jì)后,赤潮發(fā)生的次數(shù),越發(fā)增多,參見(jiàn)圖2。由圖2可知,20世紀(jì)90年代初,中國(guó)海域赤潮發(fā)生次數(shù)出現(xiàn)1個(gè)小高峰;進(jìn)入21世紀(jì)后則發(fā)生次數(shù)迅速增加,2003年達(dá)到新的高峰(119次);后面年份雖有所下降,但發(fā)生次數(shù)仍高于20世紀(jì)90年代的水平。2001—2010年僅10年間赤潮發(fā)生的次數(shù)是20世紀(jì)后50年赤潮次數(shù)的2倍多。從2000—2010年的赤潮累計(jì)面積來(lái)看,也出現(xiàn)了先升高后降低的趨勢(shì),2004、2005年出現(xiàn)高峰值,而赤潮次數(shù)最多的2003年的赤潮面積并非最大,處于10年間的中等水平。從赤潮發(fā)生次數(shù)和累計(jì)面積來(lái)看,海域的赤潮問(wèn)題非常嚴(yán)重,必須給與足夠的重視;同時(shí),赤潮發(fā)生趨勢(shì)降低和減緩的現(xiàn)象也說(shuō)明治理赤潮是可行的,不能輕易放棄。2各海流量的統(tǒng)計(jì)2.1赤潮發(fā)生的頻次中國(guó)海域的4個(gè)海區(qū)有不同的海洋學(xué)特征和生物組成,在赤潮發(fā)生方面也有較明顯的差異。圖3比較了4個(gè)海區(qū)從2000—2010年的赤潮發(fā)生次數(shù),其中2001年數(shù)據(jù)不足。圖3顯示,在這10年期間,東海赤潮發(fā)生的次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他3個(gè)海區(qū)。2003年的高赤潮發(fā)生率就是由東海赤潮引起的。這個(gè)現(xiàn)象與20世紀(jì)下半葉的情況不同,20世紀(jì)50—90年代,南海赤潮次數(shù)占赤潮總頻次的45%,東海占36.3%,少于南海;赤潮發(fā)生的頻次有從北到南遞增的分布趨勢(shì)。盡管渤海的面積最小,但赤潮發(fā)生次數(shù)經(jīng)常超過(guò)黃?；蚺c之持平,甚至有時(shí)會(huì)超過(guò)南海。這表明,赤潮災(zāi)區(qū)中心有北移趨勢(shì)。2.2赤潮面積和累計(jì)面積4個(gè)海區(qū)的赤潮發(fā)生次數(shù)和累計(jì)面積的分布規(guī)律并不完全相同(2001年數(shù)據(jù)不足),參見(jiàn)圖4。與赤潮發(fā)生次數(shù)相比,除了東海依然保持最高外,渤海的赤潮累計(jì)面積增加明顯,在全部海域的累計(jì)面積中占據(jù)較重要地位,多數(shù)年份高于黃海和南海;面積較小的年份也基本保持和黃海、南海持平。赤潮累計(jì)面積最大的年份出現(xiàn)在2005年,盡管當(dāng)年的赤潮次數(shù)并非最多;2004年也有類似的情形,表明每次赤潮發(fā)生的規(guī)模有增加的趨勢(shì)。渤海發(fā)生的赤潮面積相對(duì)較大。4個(gè)海區(qū)中,渤海面積最小,處于半封閉狀態(tài),海水交換能力最差;環(huán)渤海區(qū)域又是我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的區(qū)域,人類活動(dòng)對(duì)海洋環(huán)境影響較大,今后應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。1998—2000年連續(xù)3年,國(guó)際上罕見(jiàn)的面積達(dá)到幾千平方公里的特大赤潮都發(fā)生在渤海和東海。可見(jiàn),很早以前,2個(gè)海區(qū)就有單次赤潮面積較大的現(xiàn)象,現(xiàn)在依然明顯。在統(tǒng)計(jì)赤潮發(fā)生次數(shù)的同時(shí)也應(yīng)該關(guān)注赤潮累計(jì)面積,這樣更能體現(xiàn)赤潮的嚴(yán)重性和危害性。3赤潮發(fā)生的季節(jié)和持續(xù)時(shí)間由于中國(guó)的海岸線南北向較長(zhǎng),緯度跨越大,海水特性和赤潮生物類別都存在差異,所以在1年當(dāng)中,幾乎每個(gè)月都有發(fā)生赤潮的可能性。統(tǒng)計(jì)2001—2010年這10年間的逐月數(shù)據(jù),以每月發(fā)生赤潮的平均次數(shù)、累計(jì)面積為橫、縱坐標(biāo),繪制成圖5。圖5顯示,無(wú)論是赤潮發(fā)生次數(shù),還是累計(jì)面積的高峰值都出現(xiàn)在5—6月,遠(yuǎn)高于其他月份;4月和7—9月也是赤潮的易發(fā)期。從歷史資料來(lái)看,發(fā)生赤潮的時(shí)間段還有擴(kuò)增的趨勢(shì),這給赤潮的預(yù)防和治理都增加了難度。以天津海域的赤潮統(tǒng)計(jì)為例,赤潮通常發(fā)生在每年6、7月份,發(fā)生規(guī)模和持續(xù)時(shí)間也不長(zhǎng)。但是,2006年首次報(bào)道了10月份的赤潮,球形棕囊藻給人們生產(chǎn)帶來(lái)了損失;2007年又往后推遲了1個(gè)月,于11月首次報(bào)道了硅藻類赤潮(浮動(dòng)彎角藻)。更糟糕的是,2007年5月即出現(xiàn)了中肋骨條藻的赤潮,發(fā)生赤潮的時(shí)間跨度達(dá)到了7個(gè)月,這對(duì)赤潮監(jiān)測(cè)時(shí)間、頻次等都提出了新的要求。4海洋赤潮生物中國(guó)海域遼闊,物種豐富,據(jù)周明江等統(tǒng)計(jì),分布于中國(guó)沿海的赤潮生物有148種,其中43種曾引發(fā)過(guò)赤潮,有毒的28種。這些生物分別隸屬甲藻20屬70種,硅藻22屬65種,藍(lán)藻2種,金藻4種,針胞藻3種,綠色鞭毛藻2種,隱藻和原生動(dòng)物各1種。最主要的赤潮生物為夜光藻、微型原甲藻、海洋原甲藻、亞歷山大藻、多紋膝溝藻、中肋骨條藻、紅色中縊蟲、紅色束毛藻和海洋卡盾藻。截至2000年1月,中國(guó)赤潮生物種類達(dá)到150種。關(guān)于發(fā)現(xiàn)新種和重命名的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。將近20年中國(guó)主要的赤潮生物列表,見(jiàn)表1。表1顯示,中國(guó)海洋赤潮生物的種類在不斷增加,預(yù)示著沿海環(huán)境有明顯變遷,影響著浮游植物群落的演替。近十幾年,赤潮種類中毒害作用較大的甲藻類赤潮比例明顯增加,預(yù)示著赤潮的危害程度也在增加,對(duì)漁業(yè)和人類健康的威脅不容忽視。5赤潮保護(hù)與環(huán)境監(jiān)測(cè)中國(guó)的赤潮問(wèn)題已不容忽視,赤潮造成的各方面影響已相當(dāng)嚴(yán)重,威脅著沿海海洋經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和社會(huì)的安定。總體上,海洋赤潮發(fā)生的頻次和累計(jì)面積都有增加的趨勢(shì),尤其是近10年的赤潮頻次和規(guī)模是20世紀(jì)后50年數(shù)據(jù)的2倍多,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)必須注意對(duì)海洋環(huán)境的保護(hù),不能得不償失。與20世紀(jì)不同,東海的赤潮問(wèn)題最嚴(yán)重,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了南海;渤海