我国海洋富营养化趋势与生态修复策略_柴召阳

生产 与 应用 。
大型 海藻 直接 吸收 氮磷 等 营养物质
等 发 现 ,在 高 浓 度 营 养 盐 供 给 条 件 下 ,大 型 海 藻 和 聚 生 蓝 藻 的存 在 使 其 他 浮 游 微 藻 生 物 量 降 至 原 来 的 。 霍 元 子等研 究发 现 , 浒苔 的 鲜组 织对 赤潮 微藻 米 氏凯 伦 藻 的 生 长 ,有 强 烈 克 生 效 应 。雷 光 英 等 研 究 发 现 ,龙 须 菜 对 赤 潮 异 弯 藻 和 海 洋 原 甲藻 的 生 长 均 产 生 抑 制 作 用 ,且 随 着 起 始 密 度 的 增 加 ,抑 制 作 用 增 强 。最 近 的 国 内 外 研 究 表 明 ,有 些 大 型 海 藻 分 泌 化 感 物 质 ,对 赤 潮 生
伪 。 , · · ,
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年份
面 ,
,
我国近年主要河流排污入海
趋势
年 月 叶李
ຫໍສະໝຸດ Baidu卷 期
国 情 研 究 冈八
囚
囚
冈
于采取 网围精 养 、 高 密度放 养 , 并 大量 投 喂外源 性饵 料 , 养殖 动物 的排泄 物增 加 ,致 使水 体 中的氮 磷含 量 以
及 化 学 需 氧量 和 生 化需 氧 量 等 升 高 ,成
以 上 , 出 口外 销 到 五 大 洲
海 藻 还 可 广 泛 应 用 于 饲 料 和 肥 料 生 产 。全 世 界 年
产 大约 万 吨海 藻粉饲 料添 加剂 , 挪 威大 约 万吨 。 丹 麦 、英 国 、法 国 、美 国 、加 拿 大 、冰 岛 、 日本 等 国 家 也 都 在 家 禽 饲 料 中 添 加 一 定 比例 的 海 藻 粉 。 我 国 刚 开 始 生 产
。 因海 水 鱼类 养殖 排 人海 洋 中的 氮磷 和 ,平 均 每 年 分 别 增 加 推算 , 的氮 磷 和
万吨 。
赤 潮 、绿 潮 频 发
经济 效益
二 是高 效 光合 固碳 并 放 氧 , 提 高 海水
吨 、
吨 、 万吨 、
吨 。 以此 吨 、
值 , 防 止 海 洋酸 化 三 是 大 量 吸 收 水 体 无 机 氮 磷 等 营 养 盐 , 降 低 海 区 富 营 养 化 四是 优 化 海 洋 生 态 系统 之
个 国家 和 地 区 。
外 ,绿 潮 暴 发 还 干 扰 海 上 旅 游 观 光 及 海 上 作 业 , 打 击 沿 海旅 游 经济 。
亿 元 ,栽 亿 张 ,产 业
应用大型海藻 生 态 修 复 富营 养 化 海 域
水体 修 复 的方法包 括物 理修 复 、 化学 修复 和生 物
以 上 ,在 国 际 紫
机磷 若按 其中 氮占
氧 化 率计 , 生物 可 利 用磷 为 兀, 氮占 , 氮占
吨 年 万吨 年 , 。
长江 输送 人海 的平 均溶解 态 无 机氮 的量为 国家 海洋 环境 监测 中心 提供 的
年 《中 国 海 洋 环 境
我 国海 洋 富营 养化 现 象 严 重
海 洋环境 富 营养化 来 源
质量 公报 》 显示 ,
万吨 。
其 次 是 海 水 养 殖 这 一 自身 污 染 。 大 规 模 海 水 养 殖 使 大 片 海 面 被 围 栏 或 密 置 网 箱 ,水 面 被 超 负 荷 加 载 。 由
,一了
, 即从非 特定 地点 通过 径 流过程 汇人 受纳 水体 的污染 严 重 , 化 肥施 用量 与年 俱增 。 到 年 ,我国
利 用 微 生 物 或 植 物 对 水 体 中 的 污 染 物 进 行 处 理 ,价 廉
海 藻饲 料 。 海藻 粉作 为饲料 添 加剂 与配 合饲 料 混合 使 用 ,对 家 禽 的 生 长 具 明 显 促 进 作 用 。 挪威 动 物学 家试验
证 明 , 海带饲 料添 加剂 可促 进 动物 生长 发育 , 防治体 内
化 肥用 量 已高达 利用 率 仅为
万 吨 ,超 过 世 界 总 用 量 的 左 右 。 此 外 , 我 国 仅 猪 、牛 、 鸡 三 大类
,
次、 拍 则 瞥 丈 卿 探 娜 建
产、
畜禽 粪便 的 年总排 放 量约
十分迅速 。
亿 吨 , 有 相 当一部 分粪 便
一 ,
未 经 处 理 直 接 排 放 而 成 为 污 染 源 。 我 国城 市 化 进 程 也
亿 美 元 , 占全 球市 场 份 额 左 右 。 海藻是
左 右 出 口海 藻 食 品 添 加 剂 产 品 约
自 中 , 涉及 面积
年 以 来 ,我 国 黄 海 连 续 公里
年 暴发 绿潮 。 其 亿元 。此
汇
亿 美 元 , 占全 球 市 场 份 额 的
年的 黄海 绿 潮灾 害持 续 长达 三 个 多月 , 最 大 ,直 接 经 济 损 失
海 藻 的 养 殖 , 作 用 日益 引 人 注 目 , 已获 国 内 外 专 家 高 度 重视 。 近 海 养 殖 大 型 海 藻 , 可 直 接 从 海 水 中 “拔 出 ”大 量 碳 、 氮 、 磷 等 营 养 物 质 ,并 产 生 可 观 的 经 济 效 益 。 我 国是 大型海 藻养 殖 大 国 , 充分 利用 大 型海 藻 的生态修 复作 用 ,乃 是 一 项 战 略 性 措 施 。
潮频 发 之主 要原 因 。 一 年 , 我 国全海 域 共发 生 赤潮 次 ,
元 以 上 ,栽 培 种 类 有 十 多 属 二 十 多 种 。 我 国是 海藻 栽培 大 国 , 大 型海 藻产 量一 直位 居 世 界第 一 , 。据 年 《中 国 海 洋 环 境 质
累计 面 积
公里
量公 报 》 , 我 国近岸 海 洋海 域 污 染 的总 体趋 势 依 然严 峻 在 赤 潮 高 发 的 东 海 海 域 ,严 重 的 污 染 海 域 主 要 集 中 于长 江 口 、 杭 州 湾 和 宁 波 近 岸 , 相 关 区域 的 赤 潮 灾 害 逐 年增加 。 赤 潮 事 件 增 加 造 成 海 洋 经 济 巨 大 损 失 ,有 些 年 份可 达 亿 元 以 上 。 进 一 步 ,赤 潮 产 生 的 毒 素 经 鱼 类 和 贝 类 累 积 ,危 及 人 类 健 康 与 生 命 。 赤潮 频发 还 预示着
一种很 好 的保健 品 , 相关 产业 正 崭露 头角 。 大 型海藻 中 , 紫 菜 是 目前 世 界 海 藻 栽 培 业 中 经 济 价 值 最 高 的一 种 。 其 中 ,江 苏 省 条 斑 紫 菜 产 业 年 总 产 值 有 培 面积 万公 顷左 右 , 年产 干 紫 菜 约 规 模 和产量 已占全 国条斑 紫菜 的 菜市场 上 的贸易 份额 达
才
产、 丫
。
尸
目
年 代 ,我 国 城 市 化 程 度 仅 为
, 年 已高 达
年代 中期 近
。城 市
年全
了
化 导 致 城 镇 人 口剧 增 , 从 而 用 水 量 亦 大 增 。
柴召 阳 ,硕 士研究 生 何 培 民 ,教授 上 海海洋 大学水 产 与生命 学 院 , 上海海洋大学海洋科学 研究院海洋生态环境 与修 复研究所 , 上海
为此 须采取 及 时有 效 的生态 修 复措施 , 遏 制近海 生境
国生 活 用 水 量
亿吨 , 而
年 全 国供 水 总 量 达 亿 吨 。 城市 化 导致城 市
,其
亿 吨 ,其 中 生 活 用 水
水 资 源 污 染 ,就 陆 地 水 而 言 ,我 国 的 水 质 污 染 非 常 严 重 。
陆 源 污 染 物 约 占进 入 我 国 海 洋 环 境 污 染 物 的
结构 。
栽 培 大型 经济 海藻 , 产生 经济 效益
年 我 国沿 海 因 海 水 鱼 类 养 殖 而 排 人 海 洋 中 总 量 ,将 分 别 达 到
世 界 上每 年海 藻 总 产 量 按 鲜重 计 约 人 工栽 培海 藻 的面积 约 万公 顷 , 总产 值在
万吨 , 亿美 年 总产
近 岸 海 域 的 污 染 引 起 水 体 富 营 养 化 ,这 是 赤 潮 、 绿
低 旋 形 撅
。 卜赤潮 发生次数
累计发生面积
】
长 旋 令 、 阿 彩 酬
为刺激 近海 富 营养 化与 赤潮发 生 的一个 重要 因素 。 水 产 养殖 过程 中的残 饵 、 粪便 内所含 氮磷 等 营养物 质及 悬 浮 颗 粒 物 和 有 机 物 ,会 成 为 水 体 富 营 养 化 的 污 染 源 。 根 据托 瓦尔 的计 算 结 果 , 当 养 殖 及
海 洋 生 态 系 统 已受 到 严 重 干 扰 , 生 态 系 统 之 正 常 结 构 功 能 可 能 已 经 或 正 在 改 变 , 短 期 内很 难 恢 复 。
量为 万 吨 , 占世 界年 产量 的 左 右 。其 中 , 海 带 和 紫 菜 是 我 国栽 培 规 模 最 大 的 两 种 大 型 海 藻 。 世
修 复 ,其 中 物 理 修 复 方 法 相 对 暂 时 、 不 稳 定 、治 标 不 治
本 化 学修 复是 通 过投 放化学 物 质改 善水 体质 量 , 费用 高且 易 造成 二 次 污染 实用 。 目前 国 内 外 公 认 , 大 型 海 藻 养 殖 是 改 善 海 洋 生 态
,乃 刀 火
目前生 物修 复 方 法 应 用较 多 ,
纪末 我 国海带 年产 干 品达 界第一 万 吨 ,海 带 产 量 已 成 为 世 世 纪 初 我 国 紫 菜 栽 培 产 量 超 过 日本 和 韩
国 ,
年 紫菜 产量 为
万吨
折合
亿张
,跃
居世 界第 一 。
海藻 绝 大多数 可供 食用 。 藻食 品
的
年 我 国 出 口各 类 海
万吨 ,换
万 吨 ,换 汇
余 来 自近 岸 养 殖 、 海 上航 运 、 海 上石 油 、 天 然气 开发 、 海 上倾 废 以及大 气沉 降等 。
以长 江为 例 , 长江 输送 入 海 的活性 磷 酸盐平 均 为 万 吨 年 ,平均浓度 巧一 毫克 升 ,颗粒态有
退 化 ,进 而 恢 复 主 要 生 境 功 能 。
各 类 生态 修复 技术 中 , 生物修 复 技术 特别是 大 型
国情 研 究 囚 丁 冈
闪 。田
冈
寄生虫 与病 毒 , 改善动 物 肉类 品质 及蛋 奶质 量等 。 海藻 肥 料具 有 营养全 面 含 六 十多种 活性 成 分 、 功 效独 特 、 天 然无公 害 等特 性 , 在 国外 已列 人有机 农产 品生 产 的 专用 肥 料 , 被称 为天然 、 高效 、 绿 色 的 第 四 代 肥 料 ,可 用 于谷 物 、 果品 、 蔬 菜 、花 卉 等 。 能 促 进 作 物 生 长 , 改 进 产 品 的 品 质 ,增 强 作 物 抗 旱 、 抗冻 、 抗病 能 力 。 目前 世 界 上 许 多 国 家 大 面 积 推 广 应 用 海 藻 肥 料 , 我 国也 将 大 规 模
国情研 究 闪 灯
冈
囚 下 冈
我 国海 洋 富 营养 化 趋 势
与 生 态 修 复 策 略
柴召 阳 何培 民
在 找 国 近 海 超 量 受 纳 污 染 物 而 发 生 严 重 富营 养 化 , 以 及 赤 潮 和 绿 潮 频 发 的 形 势 下 , 养 殖
大型海藻是修 复海洋生态之有效途径 。 一系列 近海 养殖实验研究也为此提供了有力证 明 。
随着 我 国工农 业及 城市 化发 展 , 大量 陆源 污染 物 的输 人使 近海 富营 养化 程度 剧增 , 而 旺盛 的海 水养殖 作 业 亦 造 成 局 部 养 殖 海 区 严 重 的 富 营 养 化 与 酸 化 ,最 终使 得 海岸 带 海域 赤 潮 、 绿潮 、 水 母 等生 态 灾 害频 发 。
吨 , 比 年 增加
年河 流 人海 污 染 物 总 量
, 平均 每 年 增加
万
万
吨 。 若 河 流人 海 污染 物 量 继续 以 此 速 度 增 长 , 预 计
海 洋 富营养 化 的主要 污染 源是 工业 、 农 业 和生活 污 水等 陆地 污染 源 。 我 国面源 污染 一
年 我 国河流人 海 污染 物 总量 将达
千克 。 万吨 、 吨 、
以
】
等
年对海 水精 养 营养 负载 千克 、 磷 千克 、
吨鱼 时 , 排人 海 洋 环 境 的氮 磷
年份
负荷 量 分 别 为 氮
年我 国海水 养殖鱼 类 总产 量为
中国海域近年赤潮发生趋势
万 吨 , 则 排人 海 洋 中的氮磷 和
万吨 , 均比
总 量分 别应 为
年增 加 了 环境 的最佳 途径 之一 。 此 一举 可有 四得 。 一是 产生 巨大