理解的赤潮
地表水
欧洲
2021年2月4日,星期四

理解的赤潮

越来越多的有害藻华事件推动了一波新的研究,以更好地理解、预测和控制这一破坏性现象。

新加坡鲜艳的粉红色水

最近几周,新加坡的高档社区圣淘沙湾(Sentosa Cove)出现了许多引人注目的画面,其中有一条风景如画的运河,水是粉红色的。

由于藻类大量繁殖,粉红色的海水导致数千条鱼死亡,该地区还弥漫着难闻的气味。

新加坡国家环境署(Singapore National Environment Agency)的一项调查得出的结论是,藻华发生在数周的暴雨之后。这些雨水把多余的营养物质和有机物质冲进了运河,同时也改变了它的盐度,这两者都严重影响了水质,损害了鱼类的生命。

藻华当然不是一个新现象,有记录的事件可以追溯到几百年甚至几千年前。

然而,藻类爆炸的频率和影响正在增加,因为人类活动越来越多地创造了适当的条件,从而扩大了其频率、持续时间和有害影响。

提高有害的花朵

Waterschap De Dommel的水系统顾问Maarten van Schijndel解释说:“在过去100年左右的时间里,世界各地出现了更多的藻华。”

他告诉Aquatech Online:“人口越来越多,重工业、农业越来越密集,交通和飞机越来越多,这些都对地表水和藻华产生了影响。”

藻类的生长受到多种因素的影响,包括温度、pH值、盐度、阳光的有效性、二氧化碳和氮、磷等营养物质。

“可能影响这些因素的人类影响包括营养过剩、与全球变暖相关的温度上升以及降雨事件发生率和强度的增加。”

可影响这些因素的人类影响包括用于农业土地施肥的氮磷钾等营养物质过量,与全球变暖有关的温度上升,这正在使水体变暖,以及降雨事件的发生率和强度增加。

其他影响则不太清楚,例如燃烧产生的含氮氮氧化物在大气中的浓度增加。

尽管如此,在不同的营养和有利于不同生物的条件下,已经观察到增加的营养负荷和有害的藻华事件之间有很强的相关性。

不同类型的藻华

事实上,虽然所有的藻华都来自生活在水中的基本光合生物(浮游植物),但有许多不同类型的藻类,当它们大量出现时,会产生一系列不同的影响。

可能出现绿色、蓝色、棕色、红色和粉色的花朵,因为不同的物种和它们的浓度不同。藻华也可能对海洋生物产生有害影响,但肉眼看不到。

藻华被认为是潜在有害的(HABs),因为它们的毒性效应具有可观察到的影响。当藻华死亡时,有害影响通常通过分解产生,要么是需氧量增加,要么是有毒化合物释放的结果。

hab是由各种藻类群引起的,如硅藻、甲藻和蓝藻,它们具有不同的毒素。除了对水生生物的影响,如贝类和鳍鱼死亡外,有害生物bs还可能导致接触者严重疾病甚至死亡。

监测开花以更好地理解

鉴于它们对人类健康和海洋生态系统的影响及其重大的经济影响,已经设立了一些全球机构,不仅记录有害环境气体的发生率,而且还试图更好地了解它们。

例如,在教科文组织的框架下,有害藻华全球生态学和海洋学(GEOHAB)规划是一个由科学家和项目组成的国际网络,其主要目标是增进对有害藻华种群动态的了解。

在海洋研究科学委员会(SCOR)和政府间海洋学委员会(IOC)的主持下,生物、化学和物理研究的整合以及先进观测工具和模型的应用是GEOHAB计划的核心。

有害藻类事件数据集(HAEDAT)是一个元数据库,包含1985年以来全球海洋有害藻类事件的记录。

“GEOHAB计划是一个由科学家和项目组成的国际网络,其主要目标是增进对HAB种群动态的了解。”

有害藻类信息系统(HAIS)是正在进行的开发工作之一。该系统将报告有害藻类事件、监测和管理系统,以及目前使用的分类名称和有关这类物种的生物地理学信息。它是在国际海洋学数据和信息交换中心(IODE)内建造的。

随后,GlobalHAB计划于2016年启动,由国际奥委会和联合国教科文组织等机构赞助,为期10年,直到2025年。其目的是提高对水生生态系统中有害生物的了解和预测,以及对其影响的管理和缓解。

内容包括开展合作研究,以应对有害健康环境的科学和社会挑战,包括环境、人类健康和经济影响。

有害的藻类在美国大量繁殖

根据美国国家海洋和大气管理局的数据,由于在美国的每个沿海州都报告了有害生物暴,在过去几十年里,有害生物暴估计给沿海经济体造成了10亿美元的损失。

这些影响包括海鲜,但也包括娱乐和旅游等舒适价值,以及消费时可能需要额外的水处理。

“在过去几十年里,有害的藻华估计给沿海经济体造成了10亿美元的损失。”

在现有的治疗中心内,企业有一定的能力应对中等水平的藻类毒素。然而,如果毒素水平升高或持续升高,那么公用事业公司就会想要转向更有效的治疗方法,例如臭氧、紫外线和过氧化氢,”博士水咨询有限责任公司的创始人马克·w·勒切瓦利耶博士说。

在接受Aquatech Online采访时,他说:“还有其他可用的水处理措施,但它们都有额外的成本。即使是中等规模的公用事业公司,也需要花费数百万美元的处理技术来解决这个问题。”

这些额外的治疗费用最终由消费者承担。

与IOC一样,国家海岸海洋科学中心(NCCOS)开展和资助的研究有助于保护公众和对抗有害藻类,包括开发藻华监测系统。该项目旨在提供接近实时的信息,以帮助定位、监测和量化海洋和淡水水体中的有害有害气体。

水资源管理者面临的挑战越来越大

许多国家和州也有严格的监测系统,以确保商业捕捞的鱼可以安全食用,例如采用标准措施限制饮用水中的微囊藻毒素- lr。

微囊藻毒素是由蓝藻产生的最具毒性的肝毒素之一。商业渔业、旅游和娱乐等部门可能会受到繁花的严重影响。

然而,van Schijndel认为我们管理藻类的方法需要更多的细微差别。

他说:“这是一种自然现象,它们已经在这里存在了数十亿年,也许在某些情况下,我们把这变成了一个问题。”“当你需要水作为饮用水供应时,这肯定是一个问题,但当这些问题出现在天然池塘中时,如果我们不把水用作饮用水供应或娱乐,那么问题就不那么严重了。”

“我们需要考虑我们处理的水的目标。在有些情况下,我们不应该让它成为一个问题。如果有藻类也没关系,”他补充道。

尽管如此,对于大多数水资源管理者来说,藻类被认为是一个日益严峻的挑战,正如LeChevallier所说:“这绝对是一个值得关注的问题,未来的趋势,如全球变暖和营养流失,意味着这是水资源管理者的优先事项。”

应对藻华的长期挑战

然而,解决健康不良的基本问题是一项长期挑战。

van Schijndel说:“我们关注的是水质的短期症状,但从长期来看,我们需要对污染、营养过剩、大气变暖等原因采取措施。”

“我们还需要采取措施,如恢复农业土壤,这也会对地面和地表水产生影响,但这是一件长期的事情。这不会在今年或明年有所帮助,这将需要几十年的时间。这很困难,但我们需要这些政策的影响。”

“我们关注的是水质的短期症状,但从长期来看,我们需要对污染等原因采取措施。”

由于藻华明显对环境、水生和人类健康有害,人们正在进行重大努力,以便更好地了解和预测这些事件是如何演变的。

这一目标将使水务公司和其他方面能够处理有害环境气体对人类健康、渔业、旅游业和娱乐业的诸多经济影响,以及监测和管理费用。

LeChevallier总结道:“可能没有适合所有水体的万能解决方案,但我们确实需要在不同环境下使用不同的东西的能力。”


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