赤潮的危害與評價

赤潮的危害與評價

西蒙泰納的strall和迪蒙泰的命運(yùn)。中國沿海赤潮的發(fā)生呈現(xiàn)出頻率增加、規(guī)模擴(kuò)大、新的赤潮藻種不斷出現(xiàn)、有毒赤潮藻比例上升以及赤潮危害程度日益嚴(yán)重的趨勢。在有害赤潮的監(jiān)視監(jiān)測及研究中,目前常用的根據(jù)現(xiàn)場生物受害情況和引發(fā)赤潮的主要藻種來判斷有害、無害和有害程度的方式存在著許多局限之處,所以在赤潮災(zāi)害發(fā)生時,往往缺少應(yīng)對措施以減少損失和保障人民健康水平,因此,對赤潮的毒性和危害性直接進(jìn)行評價已顯得越來越重要。只有了解現(xiàn)場赤潮海水的毒性,才能對赤潮可能帶來的危害進(jìn)行全面的評價和預(yù)測,只有了解所發(fā)生赤潮的致毒原因及潛在威脅,才能制訂出合理的應(yīng)對措施,可見赤潮的毒性評價和災(zāi)害評估已勢在必行。為此,作者建議在我國的赤潮研究、監(jiān)視監(jiān)測中,應(yīng)將赤潮發(fā)生現(xiàn)場的毒性監(jiān)測結(jié)果(生物監(jiān)測和化學(xué)監(jiān)測)作為重要的數(shù)據(jù)列入赤潮的有關(guān)報告中。1赤潮/藻華病毒屬algalbroms赤潮(Redtide)也稱紅潮,通常是指一些海洋微藻、原生動物或細(xì)菌在水體中過度繁殖或聚集而使海水變色的現(xiàn)象。藻華(Algalbloom)有時稱水華,是指水體中藻類大量繁殖的一種現(xiàn)象,習(xí)慣上將水體中藻類達(dá)到一定密度后的藻華稱作赤潮。藻華和赤潮是一種自然生態(tài)現(xiàn)象,圣經(jīng)中就有過赤潮(海水變色)的記載,相當(dāng)一部分赤潮/藻華是無害的,它們自生自滅,然而,近年來能產(chǎn)生毒素和其他有害影響的赤潮/藻華頻繁發(fā)生、規(guī)模不斷擴(kuò)大,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,并危害著人類生存環(huán)境,故目前稱這類赤潮/藻華為有害藻華(Harmfulalgalblooms),為符合習(xí)慣,可以將其稱為有害赤潮。海洋浮游微藻是引發(fā)赤潮的主要生物,在4000多種海洋浮游微藻中有260多種能形成赤潮,其中有70多種能產(chǎn)生毒素。有害赤潮的主要危害形式有3種,第1種情況是:有些赤潮藻能產(chǎn)生毒素,毒素在貝類和魚體內(nèi)累積,人食用時中毒,嚴(yán)重的能導(dǎo)致死亡;第2種情況是:有些赤潮藻能產(chǎn)生毒素危害魚類等海洋生物,如1998年廣東的裸甲藻和棕囊藻赤潮產(chǎn)生的溶血毒素都導(dǎo)致了大規(guī)模的魚類死亡;第3種情況是:另外一些赤潮藻雖然無毒,但能對魚鰓造成堵塞或機(jī)械損傷,還可能由于死亡時大量耗氧而使海洋生物窒息死亡。赤潮發(fā)生和消亡過程中,水體中溶氧、pH值和營養(yǎng)鹽等環(huán)境因子顯著變化,各種海洋生物的生存環(huán)境遭到破壞,海洋生態(tài)系統(tǒng)失衡惡化,漁業(yè)資源和海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)受損,同時赤潮藻毒素嚴(yán)重威脅著人類的生命安全。2赤潮的發(fā)生現(xiàn)狀我國最早的赤潮報道是1933年原浙江水產(chǎn)實(shí)驗(yàn)場費(fèi)鴻年記錄的發(fā)生在浙江鎮(zhèn)海至臺州-石浦一帶的夜光藻Noctilucascintillans和骨條藻Skeletonemacoatatum赤潮。根據(jù)我國環(huán)境質(zhì)量通報、中國海洋災(zāi)害等有關(guān)文獻(xiàn),自1952~1998年我國共發(fā)生了322次赤潮(不包括香港和臺灣),自70年代開始,赤潮的發(fā)生數(shù)量不斷上升。這可能是因?yàn)殡S著中國工農(nóng)業(yè)發(fā)展,沿海城市人口增加,環(huán)境污染和富營養(yǎng)化加劇引起的,另外也與人們對赤潮等環(huán)境問題意識的增強(qiáng)和監(jiān)測力度增強(qiáng)有關(guān)。1972以來由于赤潮造成的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)10×108元以上,有些特大赤潮,一次就能造成幾億元的經(jīng)濟(jì)損失,并能影響到幾千平方公里的海域。1998,1999,2000連續(xù)3a,在渤海、東海和南海發(fā)生了面積達(dá)到幾千平方公里的特大赤潮。3生物生物死亡事件的發(fā)生對于赤潮的危害,人們大多根據(jù)現(xiàn)場海洋生物*國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目49576301,49906007,39790110,39950001號;中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項(xiàng)目KZCX2-206資助。承蒙鄒景忠研究員指導(dǎo),并進(jìn)行有益討論,在此謹(jǐn)致謝意。(1)鄒景忠。赤潮災(zāi)害。中國海洋志,出版中。MarineSciences/Vol.25,No.4/2001的死亡情況或引發(fā)藻種進(jìn)行判斷和報道。由于生物的致死原因是多樣的,正如上述,有的可能是毒素致死,有的可能是缺氧窒息死亡,還有的可能是由于藻細(xì)胞上的鉤刺損傷。從死亡的現(xiàn)象上來判斷致死的明確原因存在著一定的困難,而且在現(xiàn)場時,對一些個體較小的浮游動物的影響容易被忽略掉,因此僅根據(jù)現(xiàn)場觀測到的海洋生物的死亡進(jìn)行危害報道和預(yù)測往往是不全面的,也難以體現(xiàn)對人類健康的潛在威脅。根據(jù)藻種組成進(jìn)行危害/毒性判斷是基于人們以往對藻種毒性的研究基礎(chǔ),但由于藻種的鑒定有時也有一定的難度,有時一個藻種的確定需要長時間的反復(fù)電鏡光鏡的比較才能確定,而且新的赤潮藻種也在不斷出現(xiàn),再者到目前為止,我們對赤潮藻的毒性類型的了解還很不全面,根據(jù)藻種組成判斷毒性就存在了很大的局限性。另外,同種藻的不同藻株或同一株藻的不同狀態(tài)、不同時間下,其毒性都可能有差異。因此,非常有必要對現(xiàn)場赤潮海水進(jìn)行取樣,直接通過生物和化學(xué)方法進(jìn)行客觀的毒性評價。4生物檢測法的應(yīng)用黑褐新糠蝦和扇貝等典型海洋生物已成功地應(yīng)用于我國有害藻的生態(tài)毒理學(xué)研究中,幾種生物毒性測試法也已開始嘗試應(yīng)用于赤潮的毒性評價(1)。我們建議赤潮的生物監(jiān)測方法是選取我國海洋生物中各門類浮游動物、貝類、魚類中的典型生物為代表,并以小白鼠作為人類和哺乳類的代表,進(jìn)行有害有毒藻的毒性研究,并加強(qiáng)方法的標(biāo)準(zhǔn)化,發(fā)展多種簡便易行的能適合進(jìn)行赤潮現(xiàn)場海水評價的生物毒性測試方法,而且加強(qiáng)從各種致毒角度著手的細(xì)胞、免疫和酶活性等生物學(xué)檢測法的研究,得到赤潮可能引起的亞致死水平下的毒性影響,如是否有潛在的致癌效應(yīng)等。通過對赤潮海域的現(xiàn)場海水進(jìn)行取樣,客觀地進(jìn)行各種生物毒性實(shí)驗(yàn),評價赤潮的毒性,了解和預(yù)測赤潮爆發(fā)可能帶來的損失和危害。由于人們對自身健康的重視,對于直接危害人類健康的麻痹性貝毒PSP、腹瀉性貝毒DSP、記憶缺失性貝毒ASP和神經(jīng)性貝毒NSP等藻毒素的結(jié)構(gòu)和致毒機(jī)制已有了一定的了解,發(fā)展了高壓液相色譜HPLC、液-質(zhì)聯(lián)用HPLC-MS等化學(xué)分析方法,在我國,也已建立起了麻痹性貝毒PSP的HPLC分析方法。這些化學(xué)的分析方法具有檢測限低、定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),但往往需要昂貴的儀器、標(biāo)準(zhǔn)毒素和經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員,而且化學(xué)的方法一般限于一些已知毒素的分析檢測中。而生物檢測法能發(fā)現(xiàn)一些潛在的毒性物質(zhì),但存在著特異性低等方面的不足。因此,有必要結(jié)合兩類方法來進(jìn)行有害赤潮的毒理研究,即利用快速簡便的生物學(xué)方法進(jìn)行毒性評價和掃描,利用化學(xué)方法進(jìn)一步進(jìn)行定性和定量。5預(yù)防赤潮危害的措施在我國目前的赤潮報告中,比較全面的調(diào)查一般包括赤潮發(fā)生時間、地點(diǎn)、面積、引發(fā)藻種、藻密度和環(huán)境因子(溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽等),以及赤潮造成的海洋生物死亡情況和經(jīng)濟(jì)損失,而往往缺少對該赤潮的毒性及其危害影響的報道。有了赤潮對各類生物的毒性及潛在影響的評價,就可以根據(jù)波及的范圍,結(jié)合當(dāng)?shù)睾．a(chǎn)資源和海產(chǎn)養(yǎng)殖情況及赤潮發(fā)生對市場可能造成的沖擊進(jìn)行危害評估,并有針對性地采取應(yīng)對措施。當(dāng)檢測到了某種赤潮毒素或發(fā)現(xiàn)赤潮的海水樣品能引起小白鼠中毒時,應(yīng)當(dāng)考慮在該海域禁止貝類等海產(chǎn)品的采集和上市,進(jìn)行警示以防止人們食用污染海產(chǎn)品而發(fā)生中毒,并密切監(jiān)測該海域生物的毒性水平。當(dāng)發(fā)現(xiàn)赤潮對某類海洋生物有危害時,可以考慮在該赤潮可能波及的范圍,對此類海產(chǎn)養(yǎng)殖生物提早進(jìn)行轉(zhuǎn)移或收獲,以減少損失。赤潮災(zāi)害發(fā)生后,人們往往會產(chǎn)生恐懼心理而拒食海產(chǎn)品。實(shí)際上如果毒性評價結(jié)果表明赤潮并沒有毒性,海產(chǎn)品的死亡是由缺氧和機(jī)械損傷引起的,就可以考慮受害水產(chǎn)品的利用。即使有些赤潮產(chǎn)生了某些毒性物質(zhì),也可考慮去除毒物的累積部位如消化腺,對其肌肉部分進(jìn)行加工利用,從而避免大量的浪費(fèi),當(dāng)然這需要在科學(xué)指導(dǎo)和嚴(yán)格的監(jiān)測下進(jìn)行。綜合上述,鑒于我國有害赤潮的嚴(yán)重性、多發(fā)性和大規(guī)模性,這個問題