赤潮与水华

赤潮与水华漫谈

香涛

（省扬中高级中学扬中 221200）

1998年3月下旬沿海海域和珠江口一带海域发生了一种奇怪的现象，海水泛红色、棕色或绿色，腥臭难闻，海水中的鱼、虾等动物大量死亡，当地沿海各大养殖场损失惨重。据《经济日报》1998年5月3日报到，此次事件，渔民损失近1亿港币，养殖的珍贵鱼类死亡超过300吨，经济损失超过4000万元……

人们不禁要问：这是一种什么现象？它是怎样发生的？有没有防治的办法？

一、赤潮和水华

这种现象就是我们所说的赤潮，赤潮实际上主要是海水水体富营养化的结果。在湖泊、水库、海、河口等地区的水体，因水流缓慢，停留时间长，既适宜于植物营养元素（主要是氮、磷等元素）的积聚，又适于水生植物的繁殖，当水中这些植物营养物质积聚到一定程度后，由于水体过分肥沃，在适宜的条件下就会引起藻类及其它浮游生物的迅速繁殖，使水体生态系统遭到破坏，这种现象就称为水体的富营养化（eutrophication）。在富营养化水体中，如果水生动物如鱼类、虾类等消耗浮游生物的速度赶不上藻类的繁殖速度，水中的藻类就会越积越多，因占优势的浮游生物的颜色不同，水面往往呈现出红色、棕色或绿色等，这种现象发生在海洋上就称为赤潮，发生在江河、湖泊中就称为水华。

赤潮和水华是水体富营养化引起的，水体污染物中的营养物质是产生水体富营养的主要原因。据研究表明，藻类等浮游生物和水生植物的生长、繁殖需要25～30种元素，其中植物需要量最大的是碳、氮、磷等元素，碳在自然中存在量多而且易得，而水中氮、磷的含量却较少，因此氮、磷通常是水生植物生长、繁殖的制约因素。而水体污染通常是引起水体中氮、磷的含量升高的主要因素。

（1）工业废水污染。这些工业废水中的氮、磷含量相当高。

（2）生活废水污染。人们日常生活如淘米、洗菜、洗衣、洗澡、排泄物冲洗的生活污水中都含有较多氮、磷，特别是含磷洗衣粉的使用，使生活污水的含

磷量很高。因为合成洗涤剂中含有焦磷酸四钠Na

4P

2

O

7

或三聚磷酸五钠Na

5

P

3

O

10

（STPP）。

（3）农用肥水外流污染。在农业上过量使用氮肥、磷肥以及畜肥，除一部分被植物吸收、分解和挥发外，大部分通过排水进入水体。

目前，水体的富营养化已引起了全世界的广泛关注。我国科技工作者在研究水体富营养化工作中取得较为显著的成果。

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我国第一个涉及禁磷的法规是1996年10月开始施行的《省太湖水污染防治条例》，条例明确规定，自1999年1月1日起省太湖流域一、二级保护区禁止销售、使用含磷洗涤剂，三级保护区控制销售、使用含磷洗涤剂。

二、赤潮和水华的危害

一旦水体富营养化形成赤潮和水华引起危害相当严重，归纳起来主要有以下几种形式：

1．赤潮和水华能使水体中的溶解氧大量减少，破坏水产资源。藻类生物集

中在水层表面，其光合作用所释放的O

2

饱和了水的表层，从而阻止了大气中的

O

2

进一步溶入深层水中，同时大量死亡的藻类分解又消耗了水中的溶解氧，使水中的溶解氧量逐渐降低，从而导致水中的鱼类、虾类等水生动物大量窒息死亡。

2．赤潮和水华可造成水质恶化，使水体丧失饮用价值和娱乐价值。由于藻类生物集中在水层表面，使难于透过表层，水下生物因得不到充足的而影响生存和繁殖，如持续时间过长也会引起水下生物的死亡，使水质变臭，人不能进行游

泳、垂钓和划船等活动。还有，某些藻类分泌如NH

3、H

2

S等有害物质（如夜光藻

大量繁殖时会造成水体的氨浓度剧增，当它们死亡时又会分解产生硫化氢），危害水体生态环境，并使其它生物中毒；某些藻类（如多边膝沟藻）产生的毒素可

以在食物链中传递，从而引起人、畜中毒，甚至死亡。

3．赤潮和水华可造成营养物质的循环存在，使得水体难以自净。一方面，水体中的氮、磷等营养元素被水生植物吸收利用；另一方面，水体中死亡的植物在厌氧条件下腐烂、分解，又将氮、磷等营养元素重新释放到水体中，供植物生长利用。这样循环往复，就形成了植物营养元素在水体中的循环，使它们可长期存在于水体中。

历史追踪

•１９７２年日本磨滩发生赤潮，一次死鱼１４２８万尾，损失７１亿日元，而名贵鱼种消灭，留存鱼种品质下降。

•１９８６年东山发年一起因食用受赤潮毒素污染的贝类而造成１３６人中毒、一人死亡的事件。

•１９９９年夏天，中国渤海湾多次发生赤潮，最严重一次发生水域面积达6300Km2。

水体的富营养化确实危害不浅，那么它对人类是否就是一无是处呢？哪也不尽然，听说过有这样一种说法，叫做“苍海变桑田”吗？这就是水体的富营养化对人类的贡献。水体的富营养化致使大量水生植物尸体沉积水体底部，会使水深逐渐变浅，日积月累，这些湖泊、水库、浅海等的水体会演变成沼泽，最终演变为桑田。

拓展视野藻类的生长对水质的影响

藻类等浮游植物体所含碳、氮、磷等主要营养元素间一般存在着一个比较确定的比例。按质量计C:N:P=41:7.2:1，按原子数计C:N:P=106:16:1。大致的化学结构式为(CH2O)106(NH3)16H3PO4。藻类大量繁殖是水体富营养化的标志，由此可从多方面影响水体的水质。

在适宜的光照、pＨ和具备充分营养物质的条件下，天然水体的藻类进行光合作用，合成本身的原生质，其总反应方程式可写为：106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H++能量＋微量元素→Ｃ106Ｈ263Ｏ110Ｎ16P（藻类原生质）+138Ｏ2，从反应式可以看出，藻类繁殖所需要的各种成分中，成为控制因素的是氮和磷，所以藻类繁殖的程度主要决定于水体中这两种成分的含量，并且已经知道藻类能吸收的是无机形态的含氮、磷的营养物。

三、水体富营养化的防治