Monday, May 6, 2013

全球藻类爆发

全球水体污染致藻类爆发:中国男孩海藻里游泳
北京时间4月26日消息,据美国国家地理网站报道,现在全世界人口已经突破70亿,并且随着人口的持续增长,我们对食物的需求量也将持续上升。化肥和高产量农作物的出现在一定程度上缓和了我们对粮食的需求不足。

  然而在农作物的种植过程中参杂进了那么多人工的因素很多时候并不是一件好事。水体受到污染,呈现富营养化,主要是磷和氮的富集。而这样的结果之一便是一些体型微小的藻类开始在水体中疯狂繁殖,它们布满水面,甚至在太空中都可以看到由于海藻疯狂繁殖而变色的海水。

  这张照片中,一个小男孩正试图在山东省青岛的海边游泳,但这里的整个水面都已经被厚厚的藻类塞满。这张照片上所反映的还仅仅是困扰世界各地海藻爆发问题的一个缩影。

  由于较高的温度和水体循环模式等因素的作用,沿海地区,如中国的青岛,美国的墨西哥湾沿海,美国西海岸,或者在一些淡水区域,如美国的五大湖区等等,都能常常见到大规模的藻类爆发事件,将这里的水面染成绿色或红色。有时候,这样的藻类覆盖区会形成一些所谓的“死亡区域”,由于水藻大量消耗水体中的氧气,甚至某些藻类还会产生一些毒素,从而对水生生物造成严重的威胁。

  大卫·卡伦(David Caron)是美国南加州大学的一位研究人员,他表示:“毫无疑问的,全球范围内目前正在出现藻类爆发不断增加的趋势。”



太空图像
这张照片上拍摄的是北美五大湖之一的伊利湖,时间是2012年3月21日,可以看到由于水藻的爆发形成的明显颜色迹象。

  根据4月16日出版的《美国国家科学院院报》上的记载,科学家们在2011年发现藻类大爆发事件的出现可能是由于农业生产活动,升高的温度,较弱的水体流动以及降雨等因素引发的。

  在这场水藻爆发的高峰时期,藻类泛滥的水域面积超过1930平方英里(约合5000平方公里),而整个伊利湖的面积也仅有2.56万平方公里。

  研究人员指出,如果不及时采取有力措施进行遏制,这种藻类爆发事件将会越来越频繁的发生。

  事实上,在美国宇航局2012年拍摄的图像上可以看到很多此类现象,即一个地方突然降下大雨,由于大量营养物质被冲入水体中,随后水体便发生大规模的藻类爆发。

水藻毒素
2011年拍摄的照片,美国俄亥俄州境内,一艘小船正在因水藻爆发而变色的伊利湖中行驶。水体的这种藻类污染不但会对旅游业和鱼类的生存造成影响,甚至还会对人体的健康直接构成伤害。卡伦表示,并非所有的水藻都会产生毒素,但是在那些的确会产生毒素的藻类中,就淡水的情形而言,罪魁祸首往往是蓝绿藻。这种藻类产生的毒素称为“微囊藻毒素”,卡伦表示:“这种毒素会严重伤害你的肝脏。”

  藻类产生的毒素一般都是神经毒素,当其浓度达到一定水平时,可以导致受害者心脏停止跳动,呼吸骤停,短期记忆丧失以及抽搐。

严重的水体污染
2009年拍摄的照片,中国境内的巢湖水面上,一艘小船正在行驶。尽管当局已经投入数以数十亿美元的资金用于控制水体污染,但中国境内的湖泊和河流水体仍然遭受了严重的藻类爆发污染,很多水体甚至几乎可以被用作水彩画颜料。

  卡伦表示,研究人员们目前正在试图弄清楚为何在某些环境条件下只有某种或某几种特定的藻类会发生疯长,而不是其他的藻类。搞清楚这一问题的答案将大大推进我们对此问题的理解,并有望最终确认哪种条件下会发生有毒藻类的爆发。

化肥施用
2011年,中国农民们正在自家地里施用化肥。过量施用化肥正是造成水体富营养化的原因之一。另外污水的排放以及城区雨水冲洗进入河流湖泊同样也是水体中氮磷有机物的来源,它们造成水体营养成分过剩。

  卡伦表示:“家庭使用的园艺肥料所含的营养成分远远超过草坪实际需要的,大部分营养物质便被冲刷到了路上,之后进入的水体并引发水体富营养化和藻类爆发。”

窒息
2011年的照片,一条因为水体藻类爆发导致缺氧窒息而死的鱼被冲上岸边。人类当然不是唯一一种受到水体藻类爆发影响的物种,这种现象对于某些物种,如鱼类,很可能是致命的。如果水体中发生严重的藻类爆发,往往会导致水体氧气耗尽,有些藻类还会分泌毒素进入水体。藻类爆发甚至有时会形成“死亡带”:当藻类死亡,细菌开始分解藻类残骸,在此过程中会耗尽水体氧气。这样鱼类和其它水生生物能用于呼吸的氧气就所剩无几了。

绿色颜料?
2009年,巢湖。一名渔民双手捧起像颜料一般的湖水。卡伦表示,对于藻类爆发目前还没有什么有效的应对措施。很多时候人们采取的对抗藻类爆发的措施往往会引发其它问题。

  人们有时会使用向水面喷洒硫酸铜的方式。这种物质会杀死藻类,但是这样做也会加重水体的重金属污染,并对其它水生生物造成危害。

  还有人提出向这些藻类表面喷洒极细的粘土粉末,这样这些粘土颗粒便会在藻类表面逐渐堆积。当这种堆积层足够厚时,它们就会迫使藻类个体下沉到水底成为水底沉积物。

  卡伦表示:“这样做的风险在于,如果这些藻类是有毒的,那么这样做只是将毒素从水体表面转移到了水底累积起来,这将会严重威胁到水底生活的生物。”

  无论是哪种方法,这些都是临时性的措施,卡伦认为人类目前还没有想出能从本质上克服藻类爆发的对策。他说:“或许事前的预防比事后的处理会更加有效。”

控制
尽管很多水体已经遭受严重的污染和藻类爆发困扰,但是卡伦仍然相信水体净化是可能的。这并不像灭绝了的动物,那些动物一旦灭绝就再也回不来了。但如果我们停止向水体倾倒污染物,最终水体会自我修复。卡伦表示:“认识到哪些是错误的做法,以及哪些事情需要去做,以便修正这些错误之后,事实上我们的确可以采取一些措施来进行弥补。”他说:“问题仅仅就在于找出问题所在,然后下定政治决心去采取应对措施。”

文章截取自【文學城】:http://www.wenxuecity.com/news/2013/04/25/2359656.html

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