赤潮对海水养殖的危害

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1、赤潮对海水养殖的危害一赤潮概述赤潮（red tide, red water, dis-colored water）又称红潮，是海洋生态系统中的一种异常现 象，是由赤潮藻在特定环境条件下爆发性增殖造成的，现已成为海洋六大灾害之一。赤潮是一 个历史沿用名，并不一定都是红色。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。赤潮的长消过程，大致可分为起始、发展、维持和消亡四个阶段。起始阶段：海域内具有一定数量的赤潮生物种（包括营养体或胞囊）。并且，此时的水环 境各种物理、化学条件基本适宜于某种赤潮生物生长、繁殖的需要。发展阶段：亦称为赤潮的形成阶段。当海域内的某种赤潮生物种

2、群有了一定个体数量时， 且温度、盐度、光照、营养等外环境达到该赤潮生物生长、增殖的最适范围，赤潮生物即可进 入指数增殖期，就有可能较快地发展成赤潮。维持阶段：这一阶段的长短，主要取决于水体的物理稳定性和各种营养盐的富有程度， 以及当营养盐被大量消耗后补充的速率和补充量。如果这阶段海区风平浪静，水体铅直混合与 水平混合较差，水团相对稳定，且营养盐等又能及时得到必要的补充，赤潮就可能持续较长时 间；反之，若遇台风、阴雨，水体稳定性差或因营养盐被消耗殆尽，又未能得到及时补充，那 么，赤潮现象就可能很快消失。消亡阶段：消亡阶段是指赤潮现象消失的过程。引起消失的原因可有刮风、下雨或营养 盐消耗殆尽。也可

3、因温度已超过该赤潮生物的适宜范围。还可因潮流增强，赤潮被扩散等等。 赤潮消失过程经常是赤潮对渔业危害的最严重阶段。二赤潮的发生原因赤潮的发生原因是多方面的，其中赤潮生物的存在及特性和水体富营养化是主要原因， 此外还有发生海区的水文、气象、理化因子以及当地气候和海水动力状况等多种因素。（1）与赤潮生物的存在及特性密切相关赤潮生物的存在是赤潮发生最基本的条件。只有当赤潮生物大量繁殖的时候才会显著改 变水体的溶解氧、水色等条件，从而导致水体质量显著下降。赤潮生物特性各异，形成赤潮的原因不尽相同。如Tamiji Yamato等研究认为；鞭毛藻属 利用其较强的游泳能力形成赤潮；而硅藻属则通过它们的高速生

4、长率，且在水的垂直扩散及上 升流运动下形成赤潮。赤潮生物及其孢囊还能随海流或船舶压舱水而迁移到新的海域，因此境外赤潮生物种的 入侵也是一个值得注意的问题1。（2）海水富营养化海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件。近年来近海工业废水和生活污水的过 度排放以及海水养殖剩余饵料的污染，使海水中原本限制生物生长的N、P、Si等元素的营养 盐含量激增，进而显著增加了赤潮的发生频率和次数。例如，Hodgkiss综合香港Tolo海港、 日本、北欧许多海域的数据发现，N/P的变化与非硅藻类浮游植物的旺长密切相关，大部分赤 潮生物生长最适N/P为6-15。Alvarez-Sal-gado研究结论:低N/S

5、i摩尔比（ 0. 5）对硅藻生长有 利，但由于限制氮素的输入，使光周期碳水化合物合成与暗周期蛋白质合成分离，使得硅藻在 整个暗周期不能满足各种能量需求，导致整个硅藻群落的崩溃等。另外，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B1B12、动物组织和酪肮的消化分解物、核糖核酸、嘌吟、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、嘌吟、嘧啶等）这类辅助生长物质以及微量元素 锰、

6、铁等的增加，可刺激赤潮生物的生长繁殖，促进赤潮暴发。如1989年黄骅沿岸的裸甲藻 赤潮就是由于水体富营养化，而Fe、Mn过量而形成；Yamochi也提出了络合铁在富营养海 水中是触发赤潮暴发的诱因之一。（3）气象条件变化赤潮发生与气候变化有密切联系。近年来全球变暖，加之厄尔尼诺现象，导致出现雨水 少、气温高、光照足的气候，使浮游生物过量繁殖，在沿岸海域形成赤潮。例如在渤海湾内， 1998年夏季阳光强烈、水温高等，同时，海水停滞、污染严重，导致这一海域赤潮的形成。 1997- 1998年6月为厄尔尼诺年，广东等地雨水少、气温高、光照足，副热带高压强盛，浮游 生物过量繁殖，导致珠江口 1998年的

7、大面积赤潮。（4）水动力状况变化水动力状况对赤潮生物生长、消退有重要影响，由于水动力既能促使赤潮生物生长、聚 集，导致赤潮形成；同时，又可促使水体交换加强，破坏稳定的海面环境，使赤潮生物生长 速度降低、分散，促使赤潮减退和消失。例如，徐家声研究发现黄骅海岸赤潮暴发及消退与波 浪高度、形状，潮汐类型，海流状况息息相关。(5) 其它原因如不同盐度的海水形成的锋面等可促使赤潮形成。另外，一些海域反复发生同一类赤潮， 原因是赤潮发生过后，赤潮生物产生胞囊，进入水底层，当底层水温合适，就又会发生同一赤 潮。如日本广岛海湾H.akashiwo赤潮的频频发生正是这个原因。2综上所述，赤潮发生的原因是很复杂的

8、，但首要的因素是水质富营养化，并在其它诸多 条件满足及综合作用下发生赤潮，但还是存在许多不定因素。三赤潮生物种类我国海域辽阔，物种丰富，通过对中国近赤潮生物调查资料及有关文献综合统计，分布 于中国沿海的赤潮生物有148种(其中43种曾引发过赤潮)，分别隶属甲藻20个属70个种， 硅藻2个属65个种，蓝藻2种，金藻4种，针胞藻3种，绿色鞭毛藻2种，隐藻和原生动物 各1种。最主要的赤潮生物为夜光藻、微型原甲藻、海洋原甲藻、亚历山大藻、多纹膝沟藻、 中肋骨条藻、红色中缢虫、红色束毛藻和海洋卡盾藻。在我国引发过赤潮的43种赤潮生物中，有毒种类有链状亚历山大藻、多环旋沟藻、链状 裸甲藻、米金裸甲藻、红裸

9、甲藻、金黄环沟藻、波罗的海原甲藻、褐胞藻等28种3。四赤潮生物毒素根据致人中毒的症状将赤潮藻的毒素分为几大类：麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poison， PSP)，腹泻性贝毒(Diarrhetic Shellfish Poisons， DSP)，溶血性毒素(hemolytic toxin)，记忆缺 失性贝毒(Amnesic Shellfish Poison ,ASP)，神经性贝毒(Neurotoxic Shellfish Poison，NSP)和西 加鱼毒(Ciguatera Fish Poison ,CFP)等。(1) 麻痹性贝毒麻痹性贝毒是迄今为止在世界上分布最广、

10、危害最大的一类赤潮生物毒素。其活性成分 石房蛤毒素(saxi toxin)，最早在北美洲的石房蛤体内发现，随后的研究表明这类毒素实际上是 来自于海水中的有毒甲藻。这种毒素是一种带有胍基的三环化合物，是一种非蛋白质毒素。现 已发现这类具有嘌吟结构的毒素的衍生物多达20余种。麻痹性贝毒主要作用于神经细胞和肌 肉细胞的钠离子通道，阻断钠离子内流，阻碍动作电位的形成，从而导致毒性效应。(2) 腹泻性贝毒腹泻性贝毒最早于20世纪70年代末于日本发现。在很长一段时间内，有关腹泻性贝毒 的报道主要来自日本和欧洲，但近年来北美、远东等海域也有贝类沾染腹泻性贝毒的报道。腹 泻性贝毒主要毒素成分大田软海绵酸(ok

11、adaicacid)和鳍藻毒素(dinotoxins)是长链聚醚类化合 物，主要由有毒甲藻产生，能够导致腹泻症状。毒素的毒性较低，尽管中毒事件发生得比较频 繁，却没有人因腹泻性贝毒中毒死亡。但是，大田软海绵酸和鳍藻毒素能够抑制蛋白磷酸酶的 活力，是一类潜在的肿瘤促进因子，因此，其长期毒性效应值得关注。5(3) 溶血性毒素溶血性毒素是有毒藻类分泌较多的一类毒素，其中一部分对鱼类有毒害作用，而在这种 鱼毒中仅有部分成分已得知其结构。虽然溶血性毒素的结构及成分较复杂，但主要是糖脂类及 不饱和的多脂肪酸类化合物。溶血性毒素的毒理作用被认为与洋地黄皂苷(digitonin)相似，毒素作用红血细胞使之溶

12、解破裂，此外对鱼类及水生动物的鳃组织的破坏更可能是使鱼类致死的重要因素。6(4) 记忆缺失性贝毒记忆缺失性贝毒1987年在加拿大首次导致中毒事件，其活性成分是软骨藻酸，属氨基酸 类化合物。软骨藻酸最早从大型红藻中分离得到，但是在加拿大导致人类中毒的软骨藻酸是由 有毒硅藻产生。软骨藻酸对人的中枢和外周神经系统都有一定的毒性效应，它能够竞争性结合 氨基酸受体，引起中枢神经系统海马区和丘脑区与记忆有关区域的损伤，导致记忆丧失。实验 室内的实验结果表明软骨藻酸不具有遗传毒性，也没有显著的致畸变效应。(5) 神经性贝毒神经性贝毒影响范围较小，主要分布在美国墨西哥湾一带，近年来在欧洲、新西兰等地 也有报道

13、。神经性贝毒是由有毒甲藻产生，毒素成分为短裸甲藻毒素(brevitoxin, BTX)，属 聚醚类化合物。短裸甲藻毒素能够作用于钠离子通道，产生毒害作用。神经性贝毒有一种非常 独特的致毒途径：由于产毒藻细胞非常脆弱，极易破碎并释放出毒素，进入海水中的毒素能够 形成气溶胶，作用于人类呼吸系统，导致人类中毒并出现类似哮喘的症状。(6) 西加鱼毒西加鱼毒是在海洋珊瑚礁鱼类体内常常存在的一类毒素，毒素同样是由有毒甲藻产生， 毒素成分是脂溶性的西加毒素(ciguatoxins)，这是一类强烈的神经性毒素，与短裸甲藻毒素的 致毒机理相同，通过作用于Na+通道而导致危害效应。五赤潮的危害赤潮的危害表现在对海

14、水养殖、人体健康及水域景观的影响等。其危害方式及程度因种 类、季节、海区及成因不同而有着很大的差异。(1) 分泌粘液，粘附于水生动物的鳃、触角、腹部和尾体，导致死亡。这类赤潮生物有夜光 藻、凸角角毛藻等;例如G.corsicum分泌物粘附于桡足类动物A.grani的尾体、触角表层，致 其麻痹和死亡。(2) 分泌有害物质如NH3、H2S等，危害水体并使其它生物中毒。如夜光藻等赤潮生物为 调节其体内多量的氨，造成水体氨浓度剧增，使其它生物中毒H.akashiwo分泌H2O2,损伤鱼 鳃的结构和功能，导致其窒息。(3) 分泌毒素，直接毒死养殖生物或随食物链转移引起动物和人类中毒死亡。有些赤潮生物 分

15、泌的毒素对贝类、鱼类无害或不足以毒死它们，而是积累在其体内。例如，链状亚力山大藻 (Alexandrium catenekka)、多边膝沟藻(Gonyaulax polyedra)、多纹膝沟藻(G. polygramma)等产生 PSP，短裸甲藻(Gymnodinium breve)、H.akashiwo 等产生 NSP，具尾鳍藻(Dinophysis cauda2ta)、 微型原甲藻(Prorocentrum mininum)等产生DSP，剧毒冈比甲藻(Garmbierdiscus toxicus)产生 Ciguatera，尖刺拟菱形藻(P. pungens)的多纹变型种可产生ASP，当人们

16、食用含这些毒素的鱼或 贝类后就会中毒或死亡。有毒赤潮藻种产生的毒素还能够经由海洋食物链传递到较高营养级， 导致高营养级海洋生物甚至人类中毒和死亡。(4) 影响海洋生态系统结构。赤潮发生时，赤潮藻类大量繁殖且密集于表层几十厘米以内, 遮蔽海面，使阳光及氧气难于透过表层，水下多种生物缺氧和阳光，生存和繁殖受限，接着藻类 大量死亡和有机物大量向底层转移，这些有机物在腐烂过程中消耗大量氧，使底质生态环境恶 化，底栖生物如鲍鱼、海参等生长受阻和大量死亡，而厌氧细菌繁殖更迅速；且在一些浮游生 物数量增加的同时，生物多样性降低。(5) 其它影响：改变海域沉积模式(因大量死亡的赤潮生物在沉降过程中吸附了大量的悬浮 物一同沉到海底；加速河口、海湾的填埋；大量藻类被带到海岸边和沙滩上，影响海滨景观和 沿岸旅游业。参考文献：1 刘涛，杨扬，熊丽等.陆源污染对近海海域赤潮发生影响