当前位置:首页 > 侦探推理 > 绿色海洋

绿色海洋

作者:杨小川字数:52810状态:连载

第三部分 海洋在哭泣

海洋面积辽阔,储水量巨大,因而长期以来是地球上最稳定的生态系统。由陆地流入海洋的各种物质被海洋接纳,而海洋本身却没有发生显著的变化。然而近几十年,随着世界工业的发展,海洋的污染也日趋严重,使局部海域环境发生了很大变化,并有继续扩展的趋势。

什么是海洋污染
随着社会经济的发展,人口的不断增长,在生产和生活过程中产生的废弃物也越来越多。这些废弃物的绝大部分最终直接或间接地进入海洋。当这些废物和污水的排放量达到一定的限度,海洋便受到了污染。诸如海洋油污染、海洋重金属污染、海洋热污染、海洋放射性污染等等。受到污染的海域,会造成损害海洋生物,危害人类健康、妨碍人类的海洋生产活动、损害海水使用质量、造成优美环境的破坏等。
由于海洋的特殊性,海洋污染与大气、陆地污染有很多不同,其突出的特点:
一是污染源广,不仅人类在海洋的活动可以污染海洋,而且人类在陆地和其他活动方面所产生的污染物,也将通过江河径流、大气扩散和雨雪等降水形式,最终都将汇入海洋。
二是持续性强,海洋是地球上地势最低的区域,不可能像大气和江河那样,通过一次暴雨或一个汛期,使污染物转移或消除;一旦污染物进入海洋后,很难再转移出去,不能溶解和不易分解的物质在海洋中越积越多,往往通过生物的浓缩作用和食物链传递,对人类造成潜在威胁。
三是扩散范围广,全球海洋是相互连通的一个整体,一个海域污染了,往往会扩散到周边,甚至有的后期效应还会波及全球。
四是防治难、危害大。海洋污染有很长和积累过程,不易及时发现,一旦形成污染,需要长期治理才能消除影响,且治理费用大,造成的危害会影响到各方面,特别是对人体产生的毒害,更是难以彻底清除干净。
污染海洋的物质众多,按污染物的性质和毒性,以及对海洋环境危害方式,大体可以把污染物分成以下几类:一是营养盐类和有机物质,如工业排出的纤维素、糖醛、油脂等,生活污水中的粪便、洗涤剂和食物残渣等;二是细菌和病毒等病原体,大多是由陆地废弃物携带进入海洋的;三是重金属和酸碱类物质,主要有汞、铜、锌、钴、镉、铬等重金属,以及砷、硫、磷等非金属和各种酸碱;四是有毒化学制品,主要是化肥和农药的残留物。

一、石油对海洋的污染
浩淼无垠的海洋曾带给人来无尽的想象,几千年以来受到人类活动的影响相对较小。但是近半个世纪以来,人类活动范围的大幅提高已经令海洋生态环境变得十分脆弱。在这些破坏海洋生态的活动中,原油泄漏造成的影响尤其恶劣。这是由于石油在工业化中的重要作用,以及全球石油分布的严重不均衡性,使石油的运输显得格外重要。目前,世界所需石油的三分之二经海路运输,经常运行在航道上的油轮有7000艘之多。由于大型油轮的营运成本较低,而经济效益却很高,因此,在现代技术所能达到的范围内,建造的油轮吨位越来越大。大型油轮失事以后,其中的原油部分或全部流入海洋中,从而造成严重的海洋石油污染。此外,近海采油平台及输油管的石油泄漏事故,也是造成海洋石油污染的重要原因。据联合国环境规划署报告,流入海洋的石油每年为200万吨至2000万吨,以至在主要的航道上都有明显的油膜分布。
目前,大多数开发者集中在近海海域勘探开发。随着海洋石油勘探开发的飞速发展,有的钻井船和采油平台,人为地将大量的废弃物和含油污水不断地排入海洋,因此,在不同的程度上对近海海域的自然环境造成了一定的影响。
海洋石油开发对海洋造成污染主要表现在:生活废弃物、生产(工作)废弃物和含油污水排入海洋;意外漏油、溢油、井喷等事故的发生;人为过程中和自然过程中产生的废弃物和含油污水流入海洋中。
海洋石油污染影响时间长、影响范围大,对生态环境的污染是极为恶劣的,将其称之为“海洋杀手”毫不为过。
1. 影响海气系统间物质和能量的交换
石油是不溶于水的化合物,进入海洋中的石油会在海面上形成大面积的油膜,影响了海气系统物质和能量的交换。通常情况下,1吨石油在海上形成的油膜可以覆盖12平方千米的海面。海面覆盖着粘稠的大面积的油膜,影响了大气中的氧气进入海水中,影响了海洋对大气中二氧化碳等温室气体的吸收,使温室气体相对增多,进一步使全球变暖;大量海水不容易蒸发进入大气,使污染海区上空空气干燥,降水比其他海区明显减少。海洋上存在石油薄膜,海面的反射率加大,大大减少了进入海水中的太阳能。石油薄膜厚度小于1毫米时,22摄氏度的海面温度经过10小时大约可增加1摄氏度,更厚的油膜在同样的时间里将产生更大的效果,海面温度将升高几度。油膜的存在使海洋潜热转移量减少,污染海区上空大气,使海洋失去调节作用,产生海洋荒漠化现象,直接影响到当地的气候和生态环境。
2. 破坏海洋生态系统
石油在海面上的氧化和分解需要大量的氧气。据统计,1升石油完全氧化达到无害程度,大约需要4万升的溶解氧。造成海洋中氧减少,二氧化碳的相对增多,以及进入海水中的太阳光减少,使海洋中大量藻类和微生物死亡,厌氧生物大量繁衍,海洋生态系统的食物链遭到破坏,从而导致整个海洋生态系统的失衡。石油泄漏到海面,几小时后,便会发生光化学反应,生成醌、酮、醇、酚、酸和硫的氧化物等,对海洋生物有很大的危害;海水含油量在0.1毫克/升时,孵出的鱼苗大都有缺陷,海洋石油污染使石油黏附在鱼卵和鱼鳃上,使鱼类大量死亡;许多海鸟也因为翅膀黏附石油而不能飞行或在海中浮游以及食用被石油污染的鱼虾而生病死亡。由于向海洋排放的含有污油废水的比重大于海水,以及泄漏后的石油滴会黏附在海洋悬浮的微粒上沉落海底,这些有毒物质常常沿海底流动,污染了海底的底质和生物等,使生物大量死亡,破坏了海洋的生物多样性。海洋一旦遭到油污,后患将持续几十年。1991年海湾战争期间泄漏入海洋的石油数量高达150.7万吨,使当地沿岸生态遭受毁灭性破坏,生态恢复至少需要100年时间。
3. 制约人类社会和环境的可持续发展
海洋作为一个巨大的资源宝库,是人类可持续发展的重要物质基础。海洋石油污染的发生使鱼虾类、贝类大量死亡,海带、紫菜等藻类腐烂,直接影响了海洋养殖和捕捞业的发展。石油污染物的生物富集作用严重影响了海洋生物的健康,人们食用这些被污染的海产品也会造成慢性中毒,甚至危及生命。海水中含有的石油及石油氧化物污染了海水,使沿海地区的海盐生产等传统海洋工业生产受到影响,也污染了沿海地区的地下水。大量海上泄漏石油被海水冲上潮间带,形成很厚的石油覆盖层,污染了海滩并使沿海的植物、海鸟、海兽等死亡,也大大降低了空气质量和一些沿海景区的旅游价值。海洋荒漠化使海洋水循环蒸发环节减弱,进而影响整个系统,使陆地上降水减少、荒漠化现象更加严重,对全球灾害性天气的产生和气候变化也具有明显的影响,不利于环境的可持续发展。
重大事故:美国墨西哥湾原油泄露事件
2010年4月20日,一个名为“深水地平线”的钻井平台突然在美国路易斯安那州威尼斯东南约82公里的海域处引爆。灰色的团状烟雾与熊熊大火互相交织,灭火船迅速赶往现场,一场纪实版的水上火山电影呈现在人们的眼前。统计数据称,事故造成了11人失踪。
爆炸持续了36个小时,之后整个钻井平台沉入了海底,很快时间内,不断有原油浮现在海面上。
墨西哥湾上先是出现了一条条的油黄色飘带,此后又能看到一个长宽各达183公里、67公里的大型污染区,而且该污染区还不断伸向墨西哥湾的岸边,被污染的海域面积也随之扩大。
事发时,工人在钻井底部设置并测试一处水泥封口,随后降低钻杆内部压力,试图再设一处水泥封口。这时,设置封口时引起的化学反应产生热量,促成一个甲烷气泡生成,导致这处封口遭破坏。
这个甲烷气泡从钻杆底部高压处上升到低压处,突破数处安全屏障。钻井平台上的工人观察到钻杆突然喷气,随后气体和原油冒上来。气体涌向一处有易燃物的房间,引发了一系列爆炸,最后造成钻台大型引擎的爆炸。
4月28日,专家估计,这个油井每天漏油大约5000桶,5倍于先前估计数量。与此同时,工程人员又发现一处漏油点。为避免浮油漂至美国海岸,美国救灾部门“圈油”焚烧,烧掉数千升原油。
5月8日,在最初的“金钟罩”方法封堵失败后,工程师们决定采取“垃圾弹”手段,即收集众多物品碎片,以极高压射进油井以期堵塞封井器。在这之前,英国石油公司试图用一只特制的水泥罩罩住油井,然后用管子把漏油导上海面后吸出,但最终均宣告失败。
5月16日,新采用的“吸油法”初见成效。英国石油公司宣布,他们已经凭此收集了约15万桶浮在海面的原油。但不久之后人们发现,此法吸油量极其有限,根本抵挡不住源源不断涌出的原油。
5月27号,专家调查显示,海底部油井漏油量从最初的每天5000桶,上升到2万5千至3万桶,演变成美国历来最严重的油污大灾难。原油漂浮带长200千米,宽100千米,而且还在进一步扩散。为了帮助美国排除原油泄漏造成的污染,10多个国家和国际组织向美国伸出援手。
5月28日,英国石油公司宣布“灭顶法”封堵漏油失败。这种方法是用泵将较重的液体打入油井,使其压力大于油井外泄的压力,从而减缓漏油速度,然后再向油井漏油处注入水泥封闭油井。但由于井压过大,仍有大量原油溢出。“灭顶法”以失败告终。
事件发生后,英国石油公司先后尝试了多种封堵措施,包括建筑隔离带,使用化油剂、吸油棒、挖油罩、吸油管,采用灭顶法、“盖帽法”,修建减压井等,无一奏效。
随着事态发展,美国政府承受了越来越大的压力,更多地介入到事故处理中来。奥巴马推迟了若干出国访问计划,频频赴墨西哥湾地区视察。政府宣布,路易斯安那州、亚拉巴马州、密西西比州、佛罗里达州部分地区进入紧急状态,路易斯安那州、密西西比州和阿拉巴马州进入“渔业灾难”状态期,成立了独立的总统委员会调查原油泄漏事件,同时暂停发放海洋石油开采许可证。内政部、海洋和大气管理局参与监测油污清理活动,海岸警卫队调动了1000余名队员参与清理油污工作。美国政府司法部也已介入联合调查行动,宣布对墨西哥湾漏油事件展开刑事和民事调查。
6月23日,美国墨西哥湾原油泄漏事故继续恶化,原本用来控制漏油点的水下装置因发生故障而被拆下修理,滚滚原油在被部分压制了数周后,重新喷涌而出,继续污染墨西哥湾广大海域。
7月15日,在墨西哥湾漏油事件发生近3个月后,英国石油公司宣布,新的控油装置已成功罩住水下漏油点,没有新的原油流入墨西哥湾。但是清污工作还在继续……
1. 经济损失
市场估计,英国石油公司的赔偿金、清理油污费、建造减压井和其他减缓泄漏设施费用以及路易斯安那州、阿拉巴马州、密西西比州和佛罗里达州的相关支出总共将高达370亿美元。事故还将影响英国石油公司今后在墨西哥湾地区的油气开采业务,打击其金融市场表现。事故发生后,英国石油公司股价大幅下挫,市值从近1823亿美元跌至6月1日的1150亿美元,惠誉国际也将其评级从AA+级调低为AA级,16日进一步降至BBB,并且列入继续观察名单。
美国墨西哥湾沿岸各州也损失惨重。这次漏油事故波及墨西哥湾及周边地区渔业、旅游、能源、航运等多个领域,影响到产值达2340亿美元的经济体系的运转。事故发生后,上述地区旅游业陷入衰退,逾8.8万平方英里水域的渔业作业被迫停止,新的海底钻探工程也暂时叫停。有的经济学家认为,如果处理不好这次事故,有可能冲击美国脆弱的经济复苏进程,甚至导致经济的衰退。
对于沿岸渔民来说,漏油事件带来了灾难性后果。路易斯安那州、密西西比州及亚拉巴马州进入“渔业灾难”期,到5月28日禁渔面积已达15.7万平方千米,占美国在墨西哥湾专属经济区总面积的四分之一。在美国,墨西哥湾渔业年产值高达65亿美元,仅次于阿拉斯加州,是美国海产品的重要来源地。渔业也是佛罗里达和阿拉巴马一些地区地方经济的主要支柱。漏油事件影响到渔民、批发商、零售商、加工厂等海产品产业链上的每一个环节。
不仅渔业如此,旅游业也将受到很大影响。作为支柱产业,佛罗里达州旅游业年产值约600亿美元,年吸引游客8000万人次,占佛州全年税收的21%,支撑100万人就业,仅彭萨科拉湾旅游业一年收入就达5.52亿美元。墨西哥湾周围各州的旅馆业和游船租赁业已出现了游客取消预订的情形,旅游业面临严重冲击。
漏油事件也波及海湾各州航运业。墨西哥湾航运对于美国进出口贸易活动具有重要意义,密西西比河下游各港口出口的玉米、大豆和小麦占每年全美谷物装船量的55%以上。由于漏油事故,原定经入海口进入密西西比河的货轮行程受到影响,一些船只不得已改道前往其他港口。事件对交通的影响,将间接转化为成本,推高产品价格,使正在艰难复苏的美国经济承受一份额外的价格压力。
2. 环境影响
普遍认为,这次事故是美国最严重的原油环境污染事件。虽然泄漏量目前低于1991年海湾战争泄漏油量,但环境影响可能是史无前例的。泄漏油井在深海,原油收集行动难度较大,各方处理水下原油经验不足,遇到飓风或其他恶劣天气,进展受到了影响甚至被迫停止。漏出原油成分的水溶性高,与海水相融后难以燃烧和清理,处理过程要耗时几年之久。
距离漏油点最近的路易斯安那州有160公里海岸线受到影响,是受灾最严重的州,油污带在洋流带动下,向佛罗里达群岛和其他地区移动,严重威胁了佛罗里达群岛邻近海域的珊瑚礁等生态系统,并扩散到野生动植物保护区,导致鸟类、海洋生物和野生动植物大量死亡。受此影响,全美超过40%的湿地可能需要数十年才能完全恢复。研究人员还发现,少量原油滞留水下,消耗水中氧气,威胁到贝类、蟹、虾等深海生物的生长。
3. 公共卫生灾害
人类接触泄漏原油,短期内可能引发头痛、眩晕、恶心、皮肤不适、眼睛灼热、呼吸不畅、记忆力下降等症状。长期而言,大量原油在水中扩散,可能通过食物链,间接对人体健康形成危害。原油中的苯、甲苯等化合物,进入食物链后,从藻类、鱼类、哺乳动物,一路造成中毒或是基因突变。这些动植物或是被有毒物质杀死,或是成了人类食用的海产品,损害肝、肠、肾、胃等器官,甚至可能导致恶性肿瘤。考虑到墨西哥湾提供全美20%的海产品,对于公共卫生的影响几乎难以避免。
另外,在清理海面油污时使用大量的清污的化油剂,专家也对这些化油剂成分存在疑虑。一些参与清理的工作人员已经出现头晕、头疼、恶心、胸痛等症状,并入院接受治疗。科学家认为,虽然还不能准确评估化油剂对人体健康的危害,但其中挥发性有机化合物成分令人担忧,可能对环境造成破坏,危及人类健康。
4. 社会及政治影响
事故影响中首当其冲的是附近的渔业人员。由于禁渔,当地渔民或是被英国石油公司雇用为清洁工清理油污,或是无所事事。由于离开从事的职业,这些人的在个人生活乃至心理上都承受了极大压力,暴力事件明显增加。此前,阿拉斯加漏油事件对附近社区造成了难以平复的影响,破产者数量显著增加,许多居民由于职业和生活方式突然改变而情绪沮丧,抑郁症和创伤后应激障碍症的患病比例激增,离婚率和暴力犯罪率也显著增加,造成了群体性创伤后果。此次事故规模更大,影响范围也更广,后续引发的社会问题很有可能更加严重。
近40年来最严重的石油污染事件
2007年11月,装载4700吨重油的俄罗斯油轮“伏尔加石油139”号在刻赤海峡遭遇狂风,解体沉没,3000多吨重油泄漏,致出事海域遭严重污染。
2002年11月,利比里亚籍油轮“威望”号在西班牙西北部海域解体沉没,至少6.3万吨重油泄漏。法国、西班牙及葡萄牙共计数千公里海岸受污染,数万只海鸟死亡。
1999年12月,马耳他籍油轮“埃里卡”号在法国西北部海域遭遇风暴,断裂沉没,泄漏1万多吨重油,沿海400公里区域受到污染。
1996年2月,利比里亚油轮“海上女王”号在英国西部威尔士圣安角附近触礁,14.7万吨原油泄漏,致死超过2.5万只水鸟。
1992年12月,希腊油轮“爱琴海”号在西班牙西北部拉科鲁尼亚港附近触礁搁浅,后在狂风巨浪冲击下断为两截,至少6万多吨原油泄漏,污染加利西亚沿岸200公里区域。
1991年1月,海湾战争期间伊拉克军队撤出科威特前点燃科威特境内油井,多达100万吨石油泄漏,污染沙特阿拉伯西北部沿海500公里区域。
1989年3月,美国埃克森公司“瓦尔德斯”号油轮在阿拉斯加州威廉王子湾搁浅,泄漏5万吨原油。沿海1300公里区域受到污染,当地鲑鱼和鲱鱼近于灭绝,数十家企业破产或濒临倒闭。这是美国历史上最严重的海洋污染事故。
1979年6月,墨西哥湾一处油井发生爆炸,100万吨石油流入墨西哥湾,产生大面积浮油。
1978年3月,利比里亚油轮“阿莫科·加的斯”号在法国西部布列塔尼附近海域沉没,23万吨原油泄漏,沿海400公里区域受到污染。
1967年3月,利比里亚油轮“托雷峡谷”号在英国锡利群岛附近海域沉没,12万吨原油倾入大海,浮油漂至法国海岸。

二、赤潮的危害
“赤潮”,被喻为“红色幽灵”,国际上也称其为“有害藻类”。赤潮又称红潮,是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族,除了一些大型海藻外,很多都是非常微小的植物,有的是单细胞植物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同,海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。
特征
赤潮是海水中某些微小的微型藻、原生动物或细菌在一定的环境条件下爆发性增殖或聚集在一起而引起水体变色的一种生态异常现象。这一概念最早是因海水变红而得名,现在已成为各种赤潮的统称。
赤潮发生的原因、种类、和数量的不同,水体会呈现不同的颜色,有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等。值得指出的是,某些赤潮生物(如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等)引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。
赤潮一般可分为有毒赤潮与无毒赤潮两类。有毒赤潮是指赤潮生物体内含有某种毒素或能分泌出毒素的生物为主形成的赤潮。有毒赤潮一旦形成,可对赤潮区的生态系统、海洋渔业、海洋环境以及人体健康造成不同程度的毒害。无毒赤潮是指赤潮生物体内不含毒素,又不分泌毒素的生物为主形成的赤潮。无毒赤潮对海洋生态、海洋环境、海洋渔业也会产生不同程度的危害,但基本不产生毒害作用,如在我国发生较普遍的夜光藻赤潮就是这一类。
从赤潮发生的地理特征来说,也可分为外海(外洋)型赤潮和近岸、河口、内湾型赤潮。前者是指在外海或洋区出现的赤潮。后者分别指发生在近岸区、河口区或内湾区等水域的赤潮。
产生的原因
赤潮形成的原因比较复杂,但多数学者认为,赤潮生物的存在和水体的水质污染(富营养化)是形成赤潮的主要原因。
可以说赤潮是一种复杂的生态异常现象,发生的原因也比较复杂。关于赤潮发生的机理虽然至今尚无定论,但是赤潮发生的首要条件是赤潮生物增殖要达到一定的密度,否则,尽管其他因子都适宜,也不会发生赤潮,在正常的理化环境条件下,赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大,有些鞭毛虫类(或者甲藻类)还是一些鱼虾的食物。但是由于特殊的环境条件,使某些赤潮生物过量繁殖,便形成赤潮。
1. 海域水体的富营养化
随着沿海地区工农业发展和城市化进程加快,大量含有有机质和丰富营养盐的工农业废水和生活污水排入海洋,造成进岸海域的水体富营养化,污染物不容易被稀释扩散,因此这些地区是赤潮多发区。海水养殖密度高的区域由于自身污染也往往存在水体的富营养化,形成赤潮的可能性较大。
2. 海域中存在赤潮生物种源
海洋中有330多种浮游生物能形成赤潮,有毒的种类大约有80多种。
3. 合适的海流作用和天气形势
一般在海潮流缓慢、水体交换弱、天气形势稳定、风力较小、湿度大、气压低、阳光充足时,易发生赤潮。海流、风有时能使赤潮生物聚集在一起,沿岸的上升流可以将含有大量营养盐物质的下层水带到表层,为赤潮的发生提供必要的物质条件。如果风力适当,风向适宜的话,就会促进赤潮生物的聚集,从而使赤潮的产生更加容易。
4. 适宜的水温和盐度
不同海区的不同类型赤潮爆发对温盐的要求各不相同,一般在表层水温的突然增加和盐度降低时,会促进赤潮的发生。在水体交换弱的封闭海湾,赤潮一般发生于雨过天晴之后。
产生的危害
1. 赤潮对海洋生态平衡的破坏
海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存,相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定,动态平衡的状态。当赤潮发生时由于赤潮生物的异常爆发性增殖,这种平衡遭受到严重干扰和破坏。在植物性赤潮发生初期,由于植物的光合作用,赤潮海域水体中叶绿素a含量增高、pH值增高、溶解氧增高、化学耗氧量增高。这种环境因素的改变,致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖,导致一些生物逃避甚至死亡,破坏了原有的生态平衡。
2. 赤潮对海洋渔业和水产资源的破坏
赤潮生物的异常爆发性增殖,导致了海域生态平衡被打破,海洋浮游植物、浮游动物、底栖生物、游泳生物相互间的食物链关系和相互依存、相互制约的关系异常或者破裂,这就大大破坏了主要经济渔业种类的饵料基础,破坏了海洋生物食物链的正常循环,造成鱼、虾、蟹、贝类索饵场丧失,渔业产量锐减;赤潮生物的异常爆发性繁殖,可引起鱼、虾、贝等经济生物瓣鳃机械堵塞,造成这些生物窒息而死;赤潮后期,赤潮生物大量死亡,在细菌分解作用下,可造成区域性海洋环境严重缺氧或者产生硫化氢等有害化学物质,使海洋生物缺氧或中毒死亡;另外,有些赤潮生物的体内或代谢产物中含有生物毒素,能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。
3. 赤潮对人类健康的危害
有些赤潮生物还能分泌一些可以在贝类体内积累的毒素,统称贝毒,其含量往往有可能超过食用时人体可接受的水平。这些贝类如果不慎被食用,就会引起人体中毒,严重时可导致死亡。
赤潮的预防与治理
赤潮是袭扰许多沿海国家的一种新的海洋灾害,已引起沿海国家的高度重视,有的国家已严格控制污水和污染物的入海量,取得比较明显的效果。从现有条件看,一旦大面积赤潮出现后,还没有特别有效的方法加以制止,对于一些局部小范围防治赤潮的方法,虽实验过多种,但效果还不够理想。主要是利用化学药物(硫酸铜)杀灭赤潮生物,但效果欠佳,费用昂贵,经济效益和环境效益均不太好;有的采用网具捕捞赤潮生物,或采用隔离手段把养殖区保护起来;有的正在实验以虫治虫的办法,繁殖棱足类及二枚贝来捕食赤潮生物等等。这些方法均在实验中,还未取得较大的突破,从发展趋势看,生物控制法,即分离出对赤潮藻类合适的控制生物,以调节海水中的富营养化环境将是较好的选择。日本科学家发现人工养殖的铜藻藻体、江篱藻体等海藻在茂盛期,可以大量吸收海水中的氮和磷,如果在易发生赤潮的富营养化海域,大量养殖这些藻类,并在生长最旺盛时及时采收,能较好的降低海水富营养化的程度。此外利用动力或机械方法搅动底质,促进海底有机污染物分解,恢复底栖生物生存环境,提高海区的自净能力,也是一种比较可行的方法。
利用粘土矿物对赤潮生物的絮凝作用,和粘土矿物中铝离子对赤潮生物细胞的破坏作用来消除赤潮,也取得很好进展,并有可能成为一项较实用的防治赤潮的途径,因为利用粘土治理赤潮具有很多优点,目前已证实的有:对生物和环境无害,有促进生态系统的物质循环和净化作用;粘土资源丰富,且是底栖生物和鱼贝类幼仔的饵料,操作简便易行,可以大范围使用。当然,开展赤潮有关形成机理和预测、防治应用技术的研究,是标本兼治的良策。
目前,赤潮对生物资源的影响已成为联合国有关组织所关注的全球性问题之一,已召开多次国际性赤潮问题研讨会,制订出长期研究计划,重点是赤潮发生机制、赤潮的监测和预报,以及治理赤潮的方法等。

三、重金属及农药的污染
重金属污染
重金属是一种很危险的污染物,到目前也没有完整统一的定义,常指比重大于4.5克/立方厘米的金属。污染海洋的重金属元素主要有汞、镉、铅、锌、铬、铜等,其人为来源主要是工业污水、矿山废水的排放及重金属农药的流失,煤和石油在燃烧中释放出的重金属经大气的搬运而进入海洋。它们在水体中不能被降解,到处扩散,达到一定标准后造成海水污染。还有一些重金属可在微生物作用下发生各种形态之间的相互转化和富集,形成毒性更强的金属化合物,如汞的甲基化形成甲基汞,导致水俣病就是其中典型的例子。
某些微量金属元素是生物体必需元素,但是,超过一定含量就会产生危害作用。海洋中的重金属一般是通过食用海产品的途径进入人体。汞引起水俣病,镉、铅、铬等亦能引起机体中毒,或有致癌、致畸等作用;其他的重金属剂量超过一定限度时,对人和其他生物都会产生危害。
重金属对生物体的危害程度,不仅与金属的性质、浓度和存在形式有关,而且也取决于生物的种类和发育阶段。一般海洋生物的种苗和幼体对重金属污染较之成体更为敏感;此外,两种以上的重金属共同作用于生物体时比单一重金属的作用要复杂得多,归纳起来计有三种形式,即两种以上重金属的混合毒性等于各重金属单独毒性之和时称为相加作用,若大于各单独毒性之和则为相乘作用或协同作用,若低于各单独毒性之和则为拮抗作用。两种以上重金属的混合毒性不仅取决于重金属的种类组成,且亦与其浓度组合及温度、pH等条件有关。
农药的污染
随着工农业生产的增长,人口的增加,含磷农药和农肥的大量使用,使水体的磷污染日益严重。磷是地球系统中维系生命的主要元素之一,也是构成生物体并参与新陈代谢过程必不可少的元素。但水体中如果磷含量每升超过20毫克,就会导致海水水体富营养化,造成藻类大量繁殖,藻体死亡后分解会使海洋造成重大污染,影响鱼类等水生生物的生存
海洋农药污染是指农药及其降解产物在海洋环境中造成的污染。其危害程度按其数量、毒性及化学稳定性有很大的差异。
污染海洋的农药可分为无机和有机两类,前者包括无机汞、无机砷、无机铅等重金属农药,其污染性质相似于重金属;后者包括有机氯、有机磷和有机氮等农药。从20世纪40年代开始使用的有机氯农药(主要是DDT和六六六),是污染海洋的主要农药。
工业上广泛应用于绝缘油、热载体、润滑油以及多种工业产品添加剂的多氯联苯和有机氯农药一样,都是人工合成的长效有机氯化合物,由于它们在化学结构、化学性质方面有许多近似处,所以它们对海洋环境的污染也很严重。上个世纪60年代以后,各国认识到对环境的危害,纷纷停止生产。
农药污染也是沿海污染的重要来源,农药主要包括含汞、铜等重金属的农药,有机磷农药和有机氯农药等,毒性都很强。它们经雨水的冲刷、河流及大气的搬运最终进入海洋,抑制海藻的光合作用,使鱼、贝类的繁殖力衰退,降低海洋生产力,导致海洋生态失调,还能通过鱼、贝类等海产品进入人体,危害人类健康。
鉴于有机氯农药进入海洋后无法回收,有些国家已停止生产或限制其使用。中国在60年代初开始禁止在蔬菜、水果和烟草上喷撒DDT或六六六,同时研制高效低毒,易在环境中分解的生物性农药(如外激素性农药),又采取以虫治虫等综合性防治病虫害措施。

四、震惊世界的水俣湾事件
日本熊本县水俣湾外围有一个被九州本土和天草诸岛围起来的内海,那里海产丰富,水俣湾附水俣镇等地有5万左右的居民,世世代代在此安居乐业。可是,1956年,水俣湾附近却发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上,被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳,抽搐、麻痹,甚至跳海死去,被称为“自杀猫”。随后不久,此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害,轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形,重者精神失常,或酣睡,或兴奋,身体弯弓高叫,直至死亡。当时这种病由于病因不明而被叫做“怪病”。
很长一段时间,当地居民对此莫衷一是,无法找到一个真正的答案。事实上,早在多年前,就屡屡有过关于内海附近的鱼、鸟、猫等生物异变的报道,有的地方甚至连猫都绝迹了。“水俣病”危害了当地人的健康和家庭幸福,使很多人身心受到摧残,经济上受到沉重的打击,甚至家破人亡。由于大多数病人的病因都是吃了水俣湾内的水产品,从此,水俣湾的鱼虾没人再敢捕捞食用,当地渔民的生活失去了依赖,很多家庭陷于贫困之中。曾经繁荣兴旺,自得其乐的水俣湾失去了生命力,伴随它的是无期的萧条。
“水俣病”的罪魁祸首是当时处于世界化工业尖端技术的氮生产企业。氮用于肥皂、化学调味料等日用品以及醋酸、硫酸等工业用品的制造上。日本的氮产业始创于1906年,其后由于化学肥料的大量使用而使化肥制造业飞速发展,甚至有人说“氮的历史就是日本化学工业的历史”,日本的经济成长是“在以氮为首的化学工业的支撑下完成的”。然而,这个“先驱产业”肆意的发展,却给当地居民及其生存环境带来了无尽的灾难。
氯乙烯和醋酸乙烯在制造过程中要使用含汞的催化剂,这使排放的废水含有大量的汞。当汞在水中被水生物食用后,会转化成甲基汞。这种剧毒物质只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命,而当时由于氮的持续生产已使水俣湾的甲基汞含量达到了足以毒死日本全国人口2次都有余的程度。水俣湾由于常年的工业废水排放而被严重污染了,水俣湾里的鱼虾类也由此被污染了。这些被污染的鱼虾通过食物链又进入了动物和人类的体内。甲基汞通过鱼虾进入人体,被肠胃吸收,侵害脑部和身体其他部分。进入脑部的甲基汞会使脑萎缩,侵害神经细胞,破坏掌握身体平衡的小脑和知觉系统。据统计,有数十万人食用了水俣湾中被甲基汞污染的鱼虾。
截止到2006年,先后有2265人被确诊为水俣病受害者(其中有1573人已病故)。另外还有11540人虽未获得医学认定,但因其身体或精神也遭受到水俣病的影响,1995年12月15日在日本政府的调解下,排污企业向他们人均一次性赔偿260万日元。长达36年的排污行为,所造成的直接损害以及为消除损害所支付的费用高达3000亿日元,使水俣湾成为“遗恨之地和永远恸哭之地”。

五、放射性物质
海洋放射性污染是指人类活动产生的放射性物质进入海洋而造成的污染。
海洋的放射性污染主要来自:
1. 核武器在大气层和水下爆炸使大量放射性核素进入海洋。核爆炸所产生的裂变核素和诱生核素共有200多种。
2. 核工厂向海洋排放低水平放射性废物。建在海边或河边的原子能工厂,包括核燃料后处理厂、核电站和军用核工厂在生产过程中,将低水平放射性废液直接或间接排入海中。最典型的例子是美国汉福特工厂和日本东京福岛核电站。前者1960年排入太平洋的放射性废物达36万居里,后者自在2011年在福岛核电站事故中,向海洋倾倒了大约10000吨左右的含有低浓度放射性物质的废水。
3. 向海底投放放射性废物。美国、英国、日本、荷兰以及西欧其他一些国家从1946年起先后向太平洋和大西洋海底投放不锈钢桶包装的固化放射性废物,到1980年底为止,共投放约100万居里。据调查,少数容器已出现渗漏现象,成为海洋的潜在放射性污染源。
4. 核动力舰艇在海上航行也有少量放射性废物泄入海中。
例如俄罗斯对北冰洋核污染是一个世界性的棘手难题,俄罗斯大量陈旧的核潜艇退役,缺乏缺乏燃料装填和存储设备以及维修不善是“祸因”,一般而言,对待核残余,根本的方式是深埋5千米的地下,等待核物质不断衰变最终对环境无害。但俄罗斯以经济不振为由,若外界不给国际援助,那么就将宣布直接排海,非常轻率地将人迹罕至的北冰洋作为“核垃圾场”。在上个世纪90年代,俄罗斯科拉港是世界上最大的核潜艇坟场,而俄罗斯不断将大量的核废料倾倒入北冰洋的巴伦支海和喀拉海。
在福岛核电站泄漏之前,海洋核污染主要来自于核潜艇相撞、沉没或者善后,相反,核电站引发的海洋核污染总量因为相较下很轻微,并没有引发过多的关注。但是福岛超严重核泄之后提出了一个全新的命题:过去的核军武造成的海洋污染主要是在无人海,但核电站大多靠近人稠区,它不仅影响本国的民众,同时也能影响邻国的稠密人口区。
其次,海洋核污染复杂性太高,以至于现在都没有确定的结论来测量核污染损失。因为海水核污染之后,受到无数个变量的影响,比如深层和浅层海水的交换强度,如果够强,那么放射性物质就会在海水浅层被严重稀释,对鱼类的影响就有限,反之则是影响强度大。另外,海岸线地质结构、潮汐因素、风、温度都会不断改变着“污染路径”。
核污染产生的放射性核素可以对周围产生较强辐射,并且辐射时间相当长,可以达到几千年甚至上万年。它分别通过呼吸道、皮肤伤口即消化道进入人体,严重危害人体健康,难以治愈。一定量放射性物质进入人体后,既具有生物化学毒性又能以它的辐射作用造成人体损伤,超剂量物质长期作用人体会患发肿瘤、白血病及遗传障碍。同时这些污染物质会严重危及水生生物生存。
海洋核污染对“海洋食物链”的影响更是诡异,难以捉摸。一般而言,陆地食物链较为简单,通常只有两个或三个独立的步骤,可以得到控制和预测,但在水环境下,推导核污染通过复杂的食物网和捕食层次来影响人类生活几乎是不可能任务。既有“生物放大”特性,即放射性物质集中积累于某类生物体,从而导致食物链的激进变化,也有“生物收敛”作用,即放射性物质会被大量种类的生物体逐步吸收,从而快速“消解”。最诡异的是,竟然还有所谓的“核污染后生态繁荣”景象,例如切尔诺贝利事故后的今天,当地野生动物非常繁盛,其原因在于大量动物和生物的核抵抗能力被低估了,相反核危机造成了人类大规模迁走,使得生态系统在“去人化”之后反而恢复生机。
虽然目前已经禁止向海洋倾倒高放射性废弃物,但低放射性和废弃物的倾倒仍然没有得到控制。放射性废弃物进入海洋后,大都沉入海底,由于放射性物质的半衰期相当长,再加上人类缺乏对深海环境的足够认识,放射性物质对海洋环境的影响有可能是灾难性的。
对当前形势,各国均加大力度对放射性监测与防护的研究,分别通过海洋辐射探测器、建立海洋放射性预警系统、海洋放射性监测体系及海洋放射性核素快速富集技术研究等,加强对放射性污染的监测。
我们可以了解到,当前海洋环境问题尤为突出,海洋放射性污染问题给海洋、给人类带来的危害是巨大。面对海洋放射性污染的防护及治理,我们目前的研究水平仍旧无法从根本上去解决它。因此对海洋放射性污染的调查研究仍待我们去探索,而如何更好的开发海洋,保护海洋,也是我们需要研究的重点。

六、热污染和固体废物
热污染
海洋热污染是水温异常升高的一种污染现象。天然水水温随季节、天气和气温而变化。当水温超过33~35°时,大多数水生物不能生存。水体急剧升温,常是热污染引起的。
水体热污染主要来自工业冷却水。首先是动力工业,其次是冶金、化工、造纸、纺织和机械制造等工业,将热水排入水体,使水温上升,随之水质恶化。根计算,一个装机100万千瓦的火电厂,冷却水排放量约为30~50立方米/秒;装机相同的核电站,排水量较火电厂约增加50%。年产30万吨的合成氨厂,每小时约排出22000立方米的冷却水。
水体增温显著地改变了水生物的习性、活动规律和代谢强度,从而影响到水生物的分布和生长繁殖。增温幅度过大和升温过快,对水生物有致命的危险。
水体增温加速了水生态系统的演替或破坏。硅藻在20摄氏度的水中为优势种;水温32摄氏度时,绿藻为优势种;37摄氏度时,只有蓝藻才能生长。鱼类种群也有类似变化。对狭温性鱼类来说,在10~15摄氏度时,冷水性鱼类为优势种群;超过20摄氏度时,温水性鱼类为优势种群;当水温为25~30摄氏度时,热水性鱼类为优势种群。水温超过33~35摄氏度时,绝大多数鱼类不能生存。水生物种群之间的演替,以食物链(网)相联结,升温促使某些生物提前或推迟发育,导致以此为食的其他种生物因得不到充足食料而死亡。食物链中断可能使生态系统组成发生变化,甚至破坏。
水体升温加速了藻类过度生长繁殖,导致水体富营养化;有机物降解又加速了水中溶解氧消耗。某些有毒物质的毒性随水温上升而加强。例如,水温升高10摄氏度,氰化物毒性就增强1倍;而生物对毒物的抗性,则随水温的上升而下降。
水体热污染区域可分为强增温带、适度增温带和弱增温带。热污染的有害效应一般局限在强增温带,对其他两带的不利影响较小,有时还产生有利效应。热污染对水体影响程度取决于热排放工业类型、排放量、受纳水体特点、季节和气象条件等。
各国对水热污染及其影响进行了多方面的研究,并制定了冷却水温度的排放标准。美国、俄罗斯等国按不同季节和水域,制定了冷却水温度的排放标准;德国以不同河流的最高允许增温幅度为依据,制定了冷却水温度排放标准。
固体废物污染
主要是工业和城市垃圾、船舶废弃物、工程渣土和疏浚物等。据估计,全世界每年产生各类固体废弃物约百亿吨,若1%进入海洋,其量也达亿吨。这些固体废弃物严重损害近岸海域的水生资源和破坏沿岸景观。
1. 海面漂浮固体废物
海面漂浮垃圾主要为塑料袋、漂浮木块、浮标和塑料瓶等。海面漂浮垃圾的分类统计结果表明,塑料类垃圾数量最多,占41%,其次为聚苯乙烯塑料泡沫类和木制品类垃圾,分别占19%和15%。
2. 海滩固体废弃物
海滩垃圾主要为塑料袋、烟头、聚苯乙烯塑料泡沫快餐盒、渔网和玻璃瓶等。其中塑料类垃圾最多,占66%;聚苯乙烯塑料泡沫类、纸类和织物类垃圾分别占8.5%、7.6%和5.8%。
3. 海底废弃物
海底垃圾主要为玻璃瓶、塑料袋、饮料罐和渔网等。其中塑料类垃圾的数量最大,占41%;金属类、玻璃类和木制品类分别占22%、15%和11%。
海洋垃圾不仅会造成视觉污染,还会造成水体污染,造成水质恶化。
海中最大的塑料垃圾是废弃的渔网,它们有的长达几英里,被渔民们称为“鬼网”。在洋流的作用下,这些渔网绞在一起,成为海洋哺乳动物的“死亡陷阱”,它们每年都会缠住和淹死数千只海豹、海狮和海豚等。其他海洋生物则容易把一些塑料制品误当食物吞下,例如海龟就特别喜欢吃酷似水母的塑料袋;海鸟则偏爱旧打火机和牙刷,因为它们的形状很像小鱼,可是当它们想将这些东西吐出来反哺幼鸟时,弱小的幼鸟往往被噎死。塑料制品在动物体内无法消化和分解,误食后会引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降,甚至死亡。海洋生物的死亡最终导致海洋生态系统被打乱。
塑料垃圾还可能威胁航行安全。废弃塑料会缠住船只的螺旋桨,特别是被称为“魔瓶”的各种塑料瓶,它们会损坏船身和机器,引起事故和停驶,给航运公司造成重大损失。
研究显示,海洋垃圾对人类、自然界生物及环境的危害是多方面的,不仅影响海洋景观,威胁航行安全,并对海洋生态系统的健康产生负面影响。对于海鸟、海龟等小型动物来说,塑料袋、渔网等海洋垃圾已成公认的“杀手”。海洋生物往往将一些塑料制品误当食物吞下,如海龟就特别喜欢吃酷似水母的塑料袋。塑料制品在动物体内无法消化和分解,误食后会引起胃部不适,甚至死亡。
链接
世界上最年轻的海
世界最年轻的海是红海。红海是指非洲东北部与阿拉伯半岛之间的狭长海域。面积约450000平方公里。红海由埃及苏伊士向东南延伸到曼德海峡,长约2100公里。曼德海峡连接亚丁湾,然后通往阿拉伯海。红海最宽处为306公里。西岸的埃及、苏丹和东岸的沙特阿拉伯、也门隔海相对。在北端,红海分成两部分,西北部为水浅的苏伊士湾,东北部为水深的亚喀巴湾。
红海水域降水量少,蒸发量却很高,盐度为4.1%,夏季表层水温超过30℃,是世界上水温和含盐量最高的海域。8月表层水温平均27℃至32℃。海水多呈蓝绿色,局部地区因红色海藻生长茂盛而呈红棕色,故有红海之称。

(<-快捷键)上一章

目录

下一章(快捷键->)

目录

阅读设置

背景色:

字体大小: 14px

页面宽度: 1200px

返回顶部