论赤潮对养殖环境的影响

论赤潮对养殖环境的影响

赤潮(Akashiwo ,Red Tide ,Red Water ,Dis-colored Water )是水环境在特定的条件下,由于水中某几种浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或者高度聚集引起的水体表观颜色变化的一种有害水中生物生存的生态现象。以前人们看到赤潮是红色的,因此将赤潮取名“赤潮”或者“红潮”,但是很多时候赤潮并不都是红色。

赤潮又称作水华,国际上也称为“有害藻华”。赤潮是一种自然现象,也是人为因素引起的。人类早就有关于赤潮的记载,如《旧约》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”。在日本,早在腾原时代和镰仓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。

赤潮的形成比较复杂。分为陆原性污染,养殖业污染,辅助生长物质和适宜的微量元素存在的影响和理化硬气象条件。

陆原性污染, 如工业废水和生括污水大量排人海区,为赤潮生物,助生长物质和适宜的微量元素的繁殖提供了丰富的营养盐,这是形成赤潮的基本的物质基础。未经处理的含高氮、磷有机物的工业废水和生活废水,是造成近海富营养化的主要原因,其中磷元素的含量高低是决定是否形成赤潮和出现赤潮高峰的重要因素。

养殖业污染,是指在养殖过程中投饵和施肥使得养殖水体污染物含量远远超过水体本身的该物质正常含量,从而影响水体生态系统的结构和功能。造成自身污染主要是海水养殖池塘和网箱集中成片。而沿岸海域水体较浅,尤其是半封闭的港湾,水体对流和交换不良,富营养程度高的近岸海水不能向大洋扩散,养殖池排放水会随纳潮重复进入其它池塘;养殖用的饵料质量差,投人水中后易溶解、散失,投喂方法不科学;确定投饵量、投饵次数和投喂时间缺乏科学性,冰冻饵料未经冲洗直接投喂,使池塘中有大量的残饵存在,导致池塘水质的富营养化。

赤潮生物形成赤潮除了与水域中营养盐含量有关外,还与某些特殊有机物质如维生素B1,B12,动物组织和酪朊的消化分解物、核糖核酸、嘌呤、嘧啶、植物激素及铁、锰等微量元素的急剧增加有密切的关系。这些物质对藻类的生长有辅助作用,它们能促进藻类细胞的生长繁殖,还能增强藻类细胞对环境的适应能力。海水中有机物质及海产动、植物残体被微生物分解而产生的维生素、有机物质(氨基酸、嘌呤、嘧啶等) 这类辅助生长物质以及微量元素锰、铁等的增加,可刺激赤潮生物的生长繁殖,促进赤潮暴发。

赤潮的形成除了要具备以上的物质条件外,适宜的理化因子也是促使其形成的重要原因。适宜的水温、盐度、PH 值和溶解氧等,是促进和加速赤潮生物生长繁殖的重要因子。在正常条件下,海洋和池塘中生态系统处于良性平衡状态,但当条件改变时,系统中的优势种群会发生更替。因此,在持续的炎热、闷热天气、台风后或暴雨前后、水体稳定性高、交换差的半封闭海区或港湾,具备赤潮生物形成的条件时,某些赤潮生物代替系统中原来的优势种而成为新的优势种,从而导致了赤潮的发生。

而能夠大量繁殖并引发赤潮的生物我们称为赤潮生物(Red-tide Organisms),包括浮游生物、原生动物和细菌等,其中有毒、有害赤潮生物以甲藻居多,其次为硅藻、蓝藻、金藻、隐藻和原生动物等。根据我国《赤潮监测技术规程》HY/T 069-2005中记录的赤潮生物分属蓝藻、硅藻、甲藻、着色鞭毛藻、动鞭、绿藻和原生动物等7个门,共计138个种。如甲藻门的:海洋原甲藻Prorocentrum micans Ehrenberg 1883、利马原甲藻 Prorocentrum

lima (Ehrenberg )Dodge 1975(可产生腹泻性贝毒(DSP ))、链状亚历山大藻Alexandrium catenella (Whendon et Kofoid) Balech 1985(可产生麻痹性贝毒(PSP ))、塔玛亚历山大藻 Alexandrium tamarense (Lebour) Balech 1992(可产生麻痹性贝毒(PSP ))、具尾鳍藻 Dinophysis caudata Saville-Kent 1881(可产生腹泻性贝毒(DSP ))、倒卵形鳍藻 Dinophysis fortii Pavillard 1923(可产生腹泻性贝毒(DSP ))均来自中国近海赤潮生物图谱。

由于赤潮的产生是因为赤潮生物的爆发性繁殖,而赤潮生物往往会分泌毒素,所以爆发赤潮的区域的鱼类、贝类等就会摄食这些有毒的赤潮生物就会发生中毒,虽然不会马上被毒死,但是毒素会在生物体内累积。而人类使用了这些中毒了的鱼类、贝类,就发生中毒,严重时可以导致死亡。

1942年,在日本浜名湖的蛤仔(Tapes philippinarum )及牡蛎(Ostrea )中,出现了所谓蛤仔毒(venerupin )的问题,实际是一种脏器毒(特别是一种肝脏毒),对热稳定,无免疫性,推测是一种胺。这种毒发生在早春,能在贝的胃腺及消化管中找到,当时对贝毒的形成机制还不清楚。在美国加利福尼亚发生的贻贝毒及在日本丰桥市柳生川发生的蛤仔毒、牡蛎毒均与河豚毒一样,是侵犯运动神经的麻痹性毒,发生在夏季。

但是后来发现原来不是由贝类自身产生的,而是被其摄食的微藻(主要是甲藻,其次是硅藻)或菌类所产生的,在贝类的体内积聚至足够浓度后才会发生中毒事件。另外,含有此类毒素的也并非只有贝类(还包括鱼等食物链中的消费者)。根据中毒后所产生的症状,我们把贝毒分为六大类,分别是:记忆缺失性贝毒(Amnesic Shellfish Poisoning, ASP) 、西加鱼毒(Ciguatera Fish Poisoning, CFP )、腹泻性贝毒(Diarrhetic Shellfish Poisoning, DSP) 、神经性贝毒(Neurotoxic Shellfish Poisoning, NSP)、麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poisoning, PSP) 、和1995年因食用紫贻贝(Mytilus edulis ) 而引出的氨代螺旋酸贝类毒(Azaspiracid Shellfish Poisoning,AZP )。

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10万多倍。贝毒中毒症状为:初期唇舌麻木,发展到四肢麻木,并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等,严重者出现昏迷,呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计,全世界因赤潮毒素的贝类中毒事件约300多起,死亡300多人。

赤潮毒素可以引起生物包括人类的中毒,甚至死亡之外,最主要是使环境恶化加剧,使经济生物的死亡而引起经济损失。赤潮发生了,赤潮生物大量繁殖以及死亡藻类的分解,消耗了大量溶解氧,使海水呈现缺氧甚至无氧状态,鱼、虾、贝类就会窒息死亡。高密度的浮游生物及其尸体和它们的分解产物粘附在鱼、虾、贝类鳃的表面或堵塞了呼吸器官,也会导致鱼、虾、贝类窒息死亡。许多赤潮生物或其尸体腐败时,可产生毒素,直接危害水产生物。某些赤潮生物产生的毒素,毒性很强。此外还有一类微藻产生的活性物质,如各种高度不饱和脂肪酸、糖酯等,它们主要造成养殖鱼类死亡,通常被统称为鱼毒类毒素(Ichthyotoxins)。有些赤潮生物存活时不释放毒素,但死亡后可释放出毒素。某些赤潮发生时所繁殖的细菌,也含有毒素。这些毒素都可使鱼、虾、贝类死亡。赤潮发生时海水的理化指标常常超出鱼、虾、贝类的忍受限度,从而引起死亡。此外,赤潮的发生,还会严重破坏水产生物的饵料基础、改变水生生物的群落组成、影响生态平衡,最终破坏水域生产力,使海洋渔业和海水养殖业遭受损失。

由于赤潮对环境和生物可以造成如此巨大的影响,因此我们需要对其进行预防、检测和治理。为了避免赤潮的形成,应加强海洋环境保护,切实控制沿海废水废物的入海量,特别要控制氮、磷和其他有机物的排放量,避免海区的富营养化,是防范赤潮发生的一项根本措施,已引起各有关方面的重视。此外,随着沿海养殖业的兴起,避免养殖废水污染海区,很

多养殖场已建立小型蓄水站,以淡化水体的营养,在赤潮发生时可以调剂用水,与此同时,改进养殖饵料种类,用半生态系养殖方法逐步替代投饵喂养方式,以期自然增殖有益藻类和浮游生物,改善自然生态环境。至于针对已经发生赤潮的地区,进行治理的方法可以分为工程物理、化学和生物学方法。目前国际上公认的一种物理防治方法是撒播粘土法,是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。最早使用的化学药剂是CuSO4,易溶于水,在使用过程中极易造成局部浓度过高而危害渔业,同时在海水的波动下迁移转化太快,药效的持久性差,也易引起铜Cu 的二次污染。生物学方法主要是利用海洋微生物对赤潮生物进行灭活作用。

论赤潮对养殖环境的影响

赤潮(Akashiwo ,Red Tide ,Red Water ,Dis-colored Water )是水环境在特定的条件下,由于水中某几种浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或者高度聚集引起的水体表观颜色变化的一种有害水中生物生存的生态现象。以前人们看到赤潮是红色的,因此将赤潮取名“赤潮”或者“红潮”,但是很多时候赤潮并不都是红色。

赤潮又称作水华,国际上也称为“有害藻华”。赤潮是一种自然现象,也是人为因素引起的。人类早就有关于赤潮的记载,如《旧约》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”。在日本,早在腾原时代和镰仓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。

赤潮的形成比较复杂。分为陆原性污染,养殖业污染,辅助生长物质和适宜的微量元素存在的影响和理化硬气象条件。

陆原性污染, 如工业废水和生括污水大量排人海区,为赤潮生物,助生长物质和适宜的微量元素的繁殖提供了丰富的营养盐,这是形成赤潮的基本的物质基础。未经处理的含高氮、磷有机物的工业废水和生活废水,是造成近海富营养化的主要原因,其中磷元素的含量高低是决定是否形成赤潮和出现赤潮高峰的重要因素。

养殖业污染,是指在养殖过程中投饵和施肥使得养殖水体污染物含量远远超过水体本身的该物质正常含量,从而影响水体生态系统的结构和功能。造成自身污染主要是海水养殖池塘和网箱集中成片。而沿岸海域水体较浅,尤其是半封闭的港湾,水体对流和交换不良,富营养程度高的近岸海水不能向大洋扩散,养殖池排放水会随纳潮重复进入其它池塘;养殖用的饵料质量差,投人水中后易溶解、散失,投喂方法不科学;确定投饵量、投饵次数和投喂时间缺乏科学性,冰冻饵料未经冲洗直接投喂,使池塘中有大量的残饵存在,导致池塘水质的富营养化。

赤潮生物形成赤潮除了与水域中营养盐含量有关外,还与某些特殊有机物质如维生素B1,B12,动物组织和酪朊的消化分解物、核糖核酸、嘌呤、嘧啶、植物激素及铁、锰等微量元素的急剧增加有密切的关系。这些物质对藻类的生长有辅助作用,它们能促进藻类细胞的生长繁殖,还能增强藻类细胞对环境的适应能力。海水中有机物质及海产动、植物残体被微生物分解而产生的维生素、有机物质(氨基酸、嘌呤、嘧啶等) 这类辅助生长物质以及微量元素锰、铁等的增加,可刺激赤潮生物的生长繁殖,促进赤潮暴发。

赤潮的形成除了要具备以上的物质条件外,适宜的理化因子也是促使其形成的重要原因。适宜的水温、盐度、PH 值和溶解氧等,是促进和加速赤潮生物生长繁殖的重要因子。在正常条件下,海洋和池塘中生态系统处于良性平衡状态,但当条件改变时,系统中的优势种群会发生更替。因此,在持续的炎热、闷热天气、台风后或暴雨前后、水体稳定性高、交换差的半封闭海区或港湾,具备赤潮生物形成的条件时,某些赤潮生物代替系统中原来的优势种而成为新的优势种,从而导致了赤潮的发生。

而能夠大量繁殖并引发赤潮的生物我们称为赤潮生物(Red-tide Organisms),包括浮游生物、原生动物和细菌等,其中有毒、有害赤潮生物以甲藻居多,其次为硅藻、蓝藻、金藻、隐藻和原生动物等。根据我国《赤潮监测技术规程》HY/T 069-2005中记录的赤潮生物分属蓝藻、硅藻、甲藻、着色鞭毛藻、动鞭、绿藻和原生动物等7个门,共计138个种。如甲藻门的:海洋原甲藻Prorocentrum micans Ehrenberg 1883、利马原甲藻 Prorocentrum

lima (Ehrenberg )Dodge 1975(可产生腹泻性贝毒(DSP ))、链状亚历山大藻Alexandrium catenella (Whendon et Kofoid) Balech 1985(可产生麻痹性贝毒(PSP ))、塔玛亚历山大藻 Alexandrium tamarense (Lebour) Balech 1992(可产生麻痹性贝毒(PSP ))、具尾鳍藻 Dinophysis caudata Saville-Kent 1881(可产生腹泻性贝毒(DSP ))、倒卵形鳍藻 Dinophysis fortii Pavillard 1923(可产生腹泻性贝毒(DSP ))均来自中国近海赤潮生物图谱。

由于赤潮的产生是因为赤潮生物的爆发性繁殖,而赤潮生物往往会分泌毒素,所以爆发赤潮的区域的鱼类、贝类等就会摄食这些有毒的赤潮生物就会发生中毒,虽然不会马上被毒死,但是毒素会在生物体内累积。而人类使用了这些中毒了的鱼类、贝类,就发生中毒,严重时可以导致死亡。

1942年,在日本浜名湖的蛤仔(Tapes philippinarum )及牡蛎(Ostrea )中,出现了所谓蛤仔毒(venerupin )的问题,实际是一种脏器毒(特别是一种肝脏毒),对热稳定,无免疫性,推测是一种胺。这种毒发生在早春,能在贝的胃腺及消化管中找到,当时对贝毒的形成机制还不清楚。在美国加利福尼亚发生的贻贝毒及在日本丰桥市柳生川发生的蛤仔毒、牡蛎毒均与河豚毒一样,是侵犯运动神经的麻痹性毒,发生在夏季。

但是后来发现原来不是由贝类自身产生的,而是被其摄食的微藻(主要是甲藻,其次是硅藻)或菌类所产生的,在贝类的体内积聚至足够浓度后才会发生中毒事件。另外,含有此类毒素的也并非只有贝类(还包括鱼等食物链中的消费者)。根据中毒后所产生的症状,我们把贝毒分为六大类,分别是:记忆缺失性贝毒(Amnesic Shellfish Poisoning, ASP) 、西加鱼毒(Ciguatera Fish Poisoning, CFP )、腹泻性贝毒(Diarrhetic Shellfish Poisoning, DSP) 、神经性贝毒(Neurotoxic Shellfish Poisoning, NSP)、麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poisoning, PSP) 、和1995年因食用紫贻贝(Mytilus edulis ) 而引出的氨代螺旋酸贝类毒(Azaspiracid Shellfish Poisoning,AZP )。

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10万多倍。贝毒中毒症状为:初期唇舌麻木,发展到四肢麻木,并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等,严重者出现昏迷,呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计,全世界因赤潮毒素的贝类中毒事件约300多起,死亡300多人。

赤潮毒素可以引起生物包括人类的中毒,甚至死亡之外,最主要是使环境恶化加剧,使经济生物的死亡而引起经济损失。赤潮发生了,赤潮生物大量繁殖以及死亡藻类的分解,消耗了大量溶解氧,使海水呈现缺氧甚至无氧状态,鱼、虾、贝类就会窒息死亡。高密度的浮游生物及其尸体和它们的分解产物粘附在鱼、虾、贝类鳃的表面或堵塞了呼吸器官,也会导致鱼、虾、贝类窒息死亡。许多赤潮生物或其尸体腐败时,可产生毒素,直接危害水产生物。某些赤潮生物产生的毒素,毒性很强。此外还有一类微藻产生的活性物质,如各种高度不饱和脂肪酸、糖酯等,它们主要造成养殖鱼类死亡,通常被统称为鱼毒类毒素(Ichthyotoxins)。有些赤潮生物存活时不释放毒素,但死亡后可释放出毒素。某些赤潮发生时所繁殖的细菌,也含有毒素。这些毒素都可使鱼、虾、贝类死亡。赤潮发生时海水的理化指标常常超出鱼、虾、贝类的忍受限度,从而引起死亡。此外,赤潮的发生,还会严重破坏水产生物的饵料基础、改变水生生物的群落组成、影响生态平衡,最终破坏水域生产力,使海洋渔业和海水养殖业遭受损失。

由于赤潮对环境和生物可以造成如此巨大的影响,因此我们需要对其进行预防、检测和治理。为了避免赤潮的形成,应加强海洋环境保护,切实控制沿海废水废物的入海量,特别要控制氮、磷和其他有机物的排放量,避免海区的富营养化,是防范赤潮发生的一项根本措施,已引起各有关方面的重视。此外,随着沿海养殖业的兴起,避免养殖废水污染海区,很

多养殖场已建立小型蓄水站,以淡化水体的营养,在赤潮发生时可以调剂用水,与此同时,改进养殖饵料种类,用半生态系养殖方法逐步替代投饵喂养方式,以期自然增殖有益藻类和浮游生物,改善自然生态环境。至于针对已经发生赤潮的地区,进行治理的方法可以分为工程物理、化学和生物学方法。目前国际上公认的一种物理防治方法是撒播粘土法,是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。最早使用的化学药剂是CuSO4,易溶于水,在使用过程中极易造成局部浓度过高而危害渔业,同时在海水的波动下迁移转化太快,药效的持久性差,也易引起铜Cu 的二次污染。生物学方法主要是利用海洋微生物对赤潮生物进行灭活作用。


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