拯救海洋：海洋污染与环境保护(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：冀海波

出版社：河北科学技术出版社

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拯救海洋：海洋污染与环境保护试读：

前言

第一章 蓝色海洋的予与求

第一节 生命的摇篮：海洋

海洋的诞生

海洋的浩瀚与神秘令人向往，它孕育了地球上最原始的生命。今天，地球上约有70％的面积被水覆盖；地球上95％左右的水存在于海洋中；地球上97％左右的生物也生存于海洋里。

在地球形成的最初阶段，星际碰撞不间断并且有规律地发生着，同时大量的尘埃被释放到大气中，遮住了所有的阳光，使地球陷入无边的黑暗之中。

大约44亿年前，由于行星撞击次数的减少使岩浆的活动减弱，地球的表面开始冷却。渐渐地，冷凝的岩浆变成了一层薄而黑的地壳覆盖在地球上。虽然行星撞击和火山喷发会频繁地把地壳撕开，将炽热的岩浆喷向天空，但是，随着撞击次数的不断减少、冷却的不断进行，地球表面形成了越来越厚的地壳，从而形成地球。岩浆形成的薄而黑的地壳

地球形成之后，随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水汽变成水滴。但由于冷却不均，经常电闪雷鸣，雨水积聚起来，这就成为原始的海洋。我们都知道海水是咸的，这是因为海水里含有溶解的矿物质，主要是钠和氯，这两种物质结合就形成了氯化钠，也就是我们平时说的盐。海水中水与盐的比例大约是100∶3.5。不过，原始的海洋可不是咸的。原始海洋是酸性并且缺氧的。因为那时候大气中没有氧气，也没有臭氧层，紫外线可以直达地面。直到6亿年前的古生代，海洋中有了海藻类，它们在阳光下进行光合作用，产生了氧气，而后才慢慢形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。原始海洋逐渐演变成了今天的海洋。

五颜六色的海洋

大家都知道，海洋是蓝色的。另外，我们也知道太阳光是由7种颜色组成的，即红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。然而，当这些颜色混合在一起的时候，白色就出现了。所以，在日常生活中我们所见到的太阳都是白色的。如果您对此不信，可以尝试做一个实验。取一张稍厚的纸，把它裁成一个圆盘，将圆盘分成7个部分，然后分别涂上上述7种颜色。转动圆盘，此时，呈现在我们眼前的只有白色。蓝色的海洋

为什么会这样呢？其基本原理是：因为这7种颜色的波长不同，所以它们被海水吸收、反射和散射的程度也不同。那些红光、橙光和黄光有着很长的光波，而穿透能力又很强，然而却容易被水分子吸收，射入海水后，随海水深度的增加就逐渐被吸收了。据相关资料统计，一般情况下，在水深超过100米的海洋里，这3种波长的光，大部分都被海水吸收。然而蓝光、紫光和部分绿光的光波较短，穿透能力弱，当遇到海水分子或其他微粒的阻隔的时候会发生不同程度的散射或反射，此时，紫光是无法引起人们的注意的。所以，在人们看来，海水就是蓝色的。你知道吗海水里有多少盐海水所含的盐分布很不均匀，平均约为3.5%。这些溶解在海水中的无机盐，最常见的是氯化钠，即日用的食盐。有些盐来自海底的火山，但大部分来自地壳的岩石。岩石受风化而崩解，释出盐类，再由河水带到海里去。在海水汽化后再凝结成水的循环过程中，海水蒸发后，盐留下来，逐渐积聚到现有的浓度。

然而，海水的颜色会随天气变化而变化，当天气晴朗的时候是蓝色，如果阴天或者是天不是特别明朗的时候，我们眼中的海水就是灰暗的。

另外，海水的颜色也会受海水中泥沙的含量的影响。如果海水中含有大量的泥沙，海水就是黄色。为什么渤海附近海面呈现黄色？这是由于黄河携带大量泥沙注入渤海导致的。

如果海水结冰了，我们看到的是白茫茫的一片。白茫茫的海冰

另外，海洋的颜色也会受海洋里的生物的影响。学过地理的人都知道，在亚洲和非洲大陆之间有一个“红海”，在它的海面繁殖生长着一种叫“蓝绿海藻”的植物。当它死后就会变成红褐色。此时，如果它们浮在海面上，海水就会变成红色。同样，在波罗的海生长着一种水草，它是蓝绿色的，如果从外界看来，它如同绿色的草原。然而由于这里繁殖生活着很多甲壳类动物，所以海水呈现出玫瑰色。

漂浮的海洋冰川

海洋冰山是一种巨大冰块，它高于海面，漂浮在深海中或搁浅在浅海及岸滩上。关于冰山的高度，因冰山而异，冰山的高度可达几十米甚至上百米，长度通常在几百米到几十千米，最长的可达数百千米。冰山是极地陆架冰或大陆冰川上的来客，当它们滑裂到海洋中后，藏尾露头地把大部分身躯隐伏在水面以下，在海风的吹拂下，人们就会感觉到它在动。

在南、北极的海面上，有很多冰山。无论是形状还是大小，它们都不相同。因为有的像课桌或办公桌，所以被称为桌状冰山；而有的像金字塔，被称为尖顶冰山；有的就是长方形的庞然大物，称为冰岛……通过不断考察，人类发现了迄今为止最大的一座冰山，其面积与我国台湾岛差不多。在北冰洋常年都有冰山存在。而在南半球有更多的冰山，而它们的体积也更大。有很多冰山游荡在南极大陆周围。南大洋的冰山主要源于罗斯海、威德尔海和南极大陆沿岸的陆缘冰架。从外形上来看，这里的冰山非常平坦，最多的是桌面冰山，不仅冰色洁白，而且体积巨大。另外，冰山的寿命也是非常长的。由于南、北极终年冰天雪地，所以有充足的制造冰山的原料。在南、北极陆地上，有许多冰层很厚的大冰川。当然，这些冰川也不是一成不变的，它也会移动，游向海里。海里总是能经常补充新的冰山，所以，在南、北极海面上，冰山是不会消亡的。

虽然海洋冰山看起来非常安静、美丽，但它严重阻碍着海上航运。从20世纪60年代以来，科学家开始利用卫星遥感技术对全球海洋和冰山的形成、漂移、解体及融化状况进行监视，这为海洋冰山的观测和预报找到了新的方法。巨大的冰山

富饶美丽的海岸

人们往往认为，海洋与陆地交界的地方，叫做“海岸线”，实际上，这条线是具有一定宽度的“带”。海岸带不但自然资源丰富，而且也是人类活动最频繁的地带，是目前世界经济、文化最发达区域，全球有2/3的人口居住在这里，有海陆空立体运输系统和转运系统功能。

海岸是波浪和潮汐有显著作用的沿岸地带，是海洋和陆地相互作用、相互接触的地带。它的宽度可从几十米到几十千米，一般根据潮汐作用的影响，将其分为潮上带、潮间带和潮下带三个部分。潮上带是一般风浪和潮汐都不可能作用到的近海地带；潮间带是波浪、潮汐活动最积极、作用最强烈的地带；潮下带是低潮线以下到波浪、潮汐没有显著影响的近岸地带。侵蚀海岸

根据海岸的形成动力，气候等原因可分为：侵蚀海岸、堆积海岸、冰碛-冰蚀海岸、构造海岸、生物海岸等几种海岸。

世界海岸线长约44万千米，中国海岸线长达1.8万余千米，岛屿岸线1.4万余千米。海岸带蕴藏着丰富的生物、矿产、能源、土地等自然资源。还有众多深邃的港湾，以及贯穿内陆的大小河流。它不仅是国防的前哨，又是海、陆交通的连接地，是人类经济活动频繁的地带。这里遍布着工业城市和海港。海岸具有奇特的、引人入胜的地貌特征，可辟为旅游基地。你知道吗澳大利亚黄金海岸澳大利亚黄金海岸位于澳大利亚东部海岸中段、布里斯班以南，它由一段长约42千米、10多个连续排列的优质沙滩组成，以沙滩为金色而得名。这里气候宜人，日照充足，特别是海浪险急，适合于进行冲浪和滑水活动，是冲浪者的乐园，也是昆士兰州重点旅游度假区。这里旅游设施齐全，有各种各样的游乐场、赌场、酒吧、夜总会、海洋世界和主题公园。

在海岸及其邻近地带居住着世界人口的2/3，由此给海岸、河口的生态系统和生态环境带来不同程度的影响。海啸、飓风和台风侵袭海岸和海滩，往往对沿海的工业、农业造成危害。

神奇的海光与海火

据有关资料记载，在1909年8月11日，驶往锡兰（今斯里兰卡）科伦坡港的“安姆布利亚”号轮船正在夜航，突然发现在海面的东南方向有亮光，当时船员非常兴奋，认为马上就到海港了。没想到，那并不是海港的亮光，而是神奇的海光。

在太平洋战争期间，同样也有一件神奇的事情发生：一队正在驶往日本群岛作战的美国舰队，突然发现远处海面上闪动着明亮的火光。他们以为遇到了日本舰队，所以立即进入了戒备状态。谁知，过了没多久，海面中的亮光消失了，非常平静。原来是虚惊一场。

其实这种对人欺骗的“海光”是一种海水发光的现象。当然，这种现象的发生也是有条件的，它不可能出现在所有的海域中。那么，为什么会发生海光呢？为什么只在某些海域显出海光现象？为什么海光会呈现各种姿态呢？“海光”是一种海水发光的现象

通过科学家的不断研究，原来人们看到亮光的始作俑者是一些会发光的海洋生物。海水中有的浮游生物有发光的本领，如夜光虫、多甲藻、裸沟鞭虫、红潮鞭虫和一些水母、鱼类……在晚上的时候，它们都能发出微弱的亮光。为什么它们会有发光功能呢？因为在这些生物体内有特殊的发光细胞或器官，包含有荧光酶和荧光素，当海水搅动的时候，就会发生氧化作用，与此同时还会有细小的亮光发出。在黑夜中，虽然每个生物发出的亮光非常微弱，但是它们汇集起来，就形成了一道海光。所以，只有有发光生物存在于海洋中，海光才会形成，但是这也需要海水的搅动。科学家经过研究发现，海光与海底火山爆发引起的地震波有着密切的关系。强大的地震波不仅引起海水激烈振荡，同时使海洋生物发出亮光。因此，在振荡强弱不同的海域，都会发现海光，而且形态各异。

在世界最为著名的海光奇异的海域是拉丁美洲古巴岛附近的“夜明海”。在这片海中生长着很多海洋生物，当这些生物死后磷质集聚，在夜晚的时候就能发出强烈的光。因此，如果此时有轮船路过，船舷甲板上就会非常明亮。古巴岛的海岸你知道吗会发光的光头鱼美国有一种会发光的鱼叫光头鱼。它头部背面扁平，全部为一对很大的发光器所盖，好似“探照灯”。光头鱼没有眼睛，发光器就能起视觉的作用。光头鱼有一套奇特的捕食本领，人们称它为“奇异的渔夫”。它们常常把自己隐蔽起来，张着巨口等待时机，伸出鳍上的长丝慢慢摆动，丝末端的发光器好像游动的小虾一般。好奇贪吃的小鱼以为是一顿美餐，纷纷追逐而来，刚要去吃时才发觉上当受骗，想脱身为时已晚，反而成了光头鱼的一顿美餐。另外，美国的一位生物学家曾在一个夜晚将一个最灵敏的光度计放在海底270米处，发现光头鱼发光的亮度比白天时还要明亮得多。

除了在海洋上有“海光”之外，在海洋中还有“海火”。

当轮船在漆黑的夜晚航行的时候，如果风平浪静，突然在遥远的海面上出现了神秘的火光就会让人感觉非常害怕，通常人们将其称为“鬼火”。

关于这一点，很多见过的人都感觉很害怕。俗话说“水火不相容”，为什么海面上还会有火？人们对此一直困惑不解。

相关资料记载，在1975年9月2日傍晚，在我国江苏省近海朗家沙一带，人们再次看见了海火。当时海面上波浪滚滚，在不远处有如火焰一般的东西在发光，但到第二天早晨就消失了。而到晚上，神秘的光亮再次出现，而且比第一天更强。这种情况持续了一周，到了第七天，人们对海面上出现的情形困惑不已：海面上涌出许多泡沫，渔船游过的地方也会有很大的光亮。伴着光亮，水中还有珍珠般的颗粒在闪闪发光。在这种情形过去没多久，地震就发生了。

1976年7月28日，也就是唐山大地震的前夜，人们在秦皇岛、北戴河一带的海面上，也发现了这种发光现象。尤其在秦皇岛附近的海面上，这种现象更明显。

在1933年3月3日凌晨，日本三陆发生了海啸，与其他地方相比，那里的海火更奇特：当海啸卷起的波浪涌上岸的时候，人们在浪头底下发现了圆形发光物。在被波浪向前推进的时候，它们发出青紫色，非常亮。后来互相撞击的浪花，把这圆形的发光物搅碎，随后就消失了。

关于这些现象，很多人得出结论：海火出现，总是与地震或海啸等灾难的发生有着密切的关系，海火就是在给人们起着提示和警醒的作用。鉴于此，当人们再次看到海火的时候就充满了恐惧。北戴河美景

经过长时间的研究，专家终于揭开地震与海火的关系。原来，这种跟地震一起出现的海火与地面上的“地光”非常相似，都是一种发光现象。当强地震发生时，海底出现了广泛的岩石破裂现象，然后就会有光亮出现了人们的眼中。美国一些学者对圆柱形的花岗岩、玄武岩、煤、大理岩等多种岩石试验样品进行压缩破裂实验后发现，当压力足够大时，这些试验样品便会爆炸性碎裂，并在几毫秒内释放一股电子流，电子流激发周围气体分子发出微光。如果把样品放在水中，其碎裂时产生的电子流能使水发光。当强烈地震在海底发生时，海底里的这些岩石就会出现广泛性的岩石破裂，并在几毫秒内释放出一股电子流，冲出海面发出亮光，形成海火。在如此强大的电子流的作用下，光亮就出现了。因此，地震“海火”的出现与此密切相关。按照这个理论，如果“海火”出现的次数过多或者是过亮，这预示着将有地震或者是海啸发生，人们一定要提前做好预防。

然而，这种情况也不是绝对的。很多人也曾亲眼看到过海火，但并没有发生地震或海啸，这是为什么呢？有人认为，这种情况就跟地震无关，因为其主要是由电流机制所造成的。

通过不断研究，科学家发现海火作为一种自然现象，很可能有着复杂的成因机制，这绝不是生物发光和岩石爆裂发光就能导致的。关于具体情况，科学家还在进一步研究中。

第二节 人类的宝藏：海洋资源

丰富的海洋生物资源

海洋中有20多万种生物，其中动物18万种，植物2.5万种。海洋生物中有不少可以直接食用，有些还具有很高的药用价值。据目前所知，海洋生物的蕴藏量约342亿吨，其中海洋动物325亿吨，海洋植物17亿吨。据估算，海洋生物每年能生产1350亿吨有机碳，在不破坏生态平衡的前提下，每年可提供30亿吨水产品，足够300亿人食用；海洋向人类提供食物的能力，等于全球所有耕地提供农产品的1000倍。海洋植物

海洋植物是维持整个海洋生命的基础，是坚固的“金字塔基”。它们主要包括在水中随波逐流的浮游藻类和海底生长的大型藻类。前者如硅藻、绿藻等，它们个体微小而形状各异，如圆形、方形、三角形、针形等。藻类在海洋生物资源中占有特殊的重要地位，它能够自力更生的进行光合作用，产生大量的有机物质，为海洋动物提供充足的食物；同时，它在光合作用中还释放大量的氧气，总产量可达360亿吨(占地球大气含氧量的70％)，为海洋动物甚至陆上生物提供必不可少的氧气。现在已知有70多种藻类可供人类食用，它们不仅含有大量蛋白质、脂肪和碳水化合物，而且有20余种维生素。除食用外，海藻还被用作饲料、肥料、药材，或提取化学物质，用于生产纸张、化妆品、纺织和金属加工等。可爱的海豹

海洋动物是海洋生物中最重要、最活泼群体，其中有1.5万~4万种鱼类，对虾等壳类2万多种，贝壳等软体动物8万多种，还有鲸、海参、海豹、海象、海鸟等，构成了生机盎然的海洋世界，也构成了经济效益很好的海洋水产业，其中鱼类是水产品的主体，也最重要。目前，全世界从海洋中捕捞的6000万吨水产品中，90％是鱼类，其余为鲸类、甲壳类和软体动物等。鱼类可谓全身是宝，营养经济价值很高，含有大量的蛋白质，味道鲜美。鱼类是海洋生物资源的主体，全世界近3万种鱼类中，有1.6万种以上生活在海洋中。世界每年约7×710吨渔获量中，85％以上来自海洋。鲸、海豚、海龟、海鸟、海狮、海豹、海象等海洋脊椎动物，数量也相当多，并且具有重要的经济价值。

在水产上，鱼、虾、蟹总是相提并论的，它们不仅是席上珍馐，而且可从它们的甲壳中提取许多有用的东西——甲壳质，在工业上用途很广。其中生长在南极的一种磷虾被誉为“21世纪的流行食品”，因为它有着极为惊人的资源量和很高的营养价值，在南极是鲸类吞食的对象，小小磷虾喂巨鲸，这也是一种奇闻吧。

贝类种类繁多，遍布于各个海区，是味道鲜美、营养丰富的食品。有的贝壳中可以取药，有的也有观赏价值，是贝雕的优良材料。中国特产的美术工艺品之一—大珠母贝座雕，其美丽精细，令人叹为观止。在贝类中，还有一点值得惊奇的是那就是珍珠，中国是珍珠发祥地，尤其是南海珍珠在世界上最负盛名，它主要是由生活在热带、亚热带海区的珠母贝和珍珠贝生成的，那一粒粒晶莹皎洁的珍珠，是海洋引以为豪的结晶。在海洋中，还有一个不可忽视的部分就是海洋微生物，在海洋微生物中可以提取一些特殊的生物活性物质，对治疗疾病有奇效。

丰富的海洋药材

据有关医学专家预测，人类将在21世纪制伏癌症。陆地上的各种植物和各类物种，很早以来就被人类所研究。近年来，科学家们经研究后发现，海洋将成为21世纪人类的最大药库。

海参是一种含有高蛋白的名贵海味。然而，你可能没有想到，有几种海参会从肛门释放出一种毒素，而这种毒素具有抑制肿瘤的作用。海参

牡蛎，这种小小的贝类，十分鲜美可口，不过它更大的价值却在它含有一种特别的抗生素。

目前，一些制药业的研究人员正在进行从海藻和微小海洋生物提取有毒化合物的实验，以作为医湄某些疾病的有效手段。初步实验表明，从某种海绵状生物中提取的有毒物质，有抑制癌细胞发展的作用。从灌肠鱼体内提取的某种物质，有助于治疗糖尿病。美国的海洋学专家形象地说：“海洋生物犹如一个可提供有关健康问题解决办法的咨询中心。”

从海洋中采药的医学专家们十分重视对珊瑚的开发和利用。实验表明，从珊瑚礁的囊中提取的有毒物质刺丝胞，和某种海绵状生物中提取的毒物一样，都具有抑制癌细胞发展的作用，而从珊瑚礁中提取的其他物质可以减轻关节炎和气喘病的炎症。有一种产于夏威夷的珊瑚，它含有剧毒，可用于提炼治疗白血病、高血压及某些癌症的特效药。中国南海有一种软珊瑚，这种珊瑚的提纯物，具有降血压、抗心律失常及解痉等功效。鲨鱼

鲨鱼是一种古老的海洋性鱼类，在全世界分布较广，共有250多种。20世纪80年代中期以来，国际上许多科学家对鲨鱼身体各部分的药理、化学、生物化学及应用等方面进行了悉心的研究，特别是对鲨鱼体内抗肿瘤活性物质的研究更加深入。据有关资料报道，美国生物学家对鲨鱼进行了几十年的调查研究后，发现鲨鱼的体内几乎不会有病变，极少患癌症。鲨鱼似乎对癌症有天然的免疫力。有些科学家将一些病原菌和癌细胞接种于鲨鱼体内，也不能使它们致病。由此看来，在鲨鱼体内有某种特殊的能够抗癌或者抑制癌细胞生长的防护性化学物质。

中国的有关专家开始对鲨鱼进行研究。早在1985年，上海水产学院和上海肿瘤研究所的专家们首次发现，鲨鱼血清对人类红细胞性白血病肿瘤细胞具有杀伤作用。这一科研成果为人类从海洋生物资源中寻找新的抗肿瘤药物开辟了广阔的天地。

美国著名的海洋生物研究中心——佛罗里达州玛特海洋实验室曾对鲨鱼作了长时间的观察研究，并获得了重大的发现：鲨鱼极少患癌症。玛特海洋实验室的研究则认为：鲨鱼体内，尤其是肝脏内存在的高量脂肪和它自身产生的大量维生素A，可能是鲨鱼对抗癌症的有1力“武器”。维生素A及其衍生物，能够促进上皮组织的正常分化，1并且具有使开始癌变的上皮细胞分化，恢复为正常细胞的作用。而人类的肝癌、肺癌、胃癌、食道癌、乳癌、肠癌等都属于上皮组织癌，所以鲨鱼体内的维生素A，或许对人类也具有抗癌效能。1

对鲨鱼抗癌性的研究，开辟了人类探索癌症机理和奥秘的又一条新途径。此外，鲨鱼还是海洋生物“食物链”中重要的一环，而且特别容易受到过度捕捞的损坏，一旦他们的数量减少，就会威胁到整个海洋生态系统的平衡。所以如何对鲨鱼资源进行必要的管理和保护，已成为即将召开的联合国粮农组织会议的议题之一。

丰富的盐资源

为什么海水又咸又苦呢？这是因为海水中含有大量的可溶性物质，其中大部分是盐类，如盐酸盐、硫酸盐和碳酸盐，而最主要的盐是氯化钠，也就是我们每天都少不了的食盐，约占78％，此外还有各种镁盐和钙盐。这些盐溶于水中，使得海水中含有大量的钠离子和镁离子，由于钠离子是咸的，镁离子是苦的，所以海水就又咸又苦了。清澈海水

我国是海水晒盐产量最多的国家，也是盐田面积最大的国家。我国有盐田3760立方千米，年产海盐1500万吨左右，约占全国原盐产量的70％。我国著名的盐场，从北往南，有辽宁的复州湾盐场，河北、天津的长芦盐场，山东莱州湾盐场，江苏淮盐盐场以及浙江、福建、广东、广西、海南的南方盐场。每年生产供应全国一半人口的食用盐和80％的工业用盐，还有100万吨原盐出口。我国海盐业对国家的贡献是很大的。

庞大的淡水资源

科学家调查研究表明，我们人类生存的这颗星球的水资源总量约达14.1亿立方千米之巨，其中海水约占97.2％，陆地水约占2.8％。陆地水中的大部分是冰川和永久性积雪，再除去咸、盐水外，实际可利用的淡水仅占陆地的0.64％。陆地水资源的数量很少，可供利用的淡水资源则更少。难怪有识之士疾呼：人类面临的下一个生态危机将是淡水资源短缺！为了开辟新的水源，解决用水紧张问题，人们不约而同地把目光投向巨大深邃的海洋。沿海一些工业发达国家相继开始向海洋索取淡水资源。依靠现代科学技术手段，充分开发海水资源，是人类克服全球淡水资源短缺危机的必由之路和希望所在。

在地球的南极，有着千米厚内陆冰盖以及南、北极洋面上漂浮无数大小冰山，最大的能够达到数百平方千米，构成极为丰富的淡水库。开发海水资源能解决淡水短缺问题你知道吗海豹海豹是对鳍足亚目种海豹科动物的统称，这是一类身体呈纺锤体型、四肢特化成鳍状的哺乳动物，海豹的头圆颈短，没有外耳郭，因为它们的脸部很像猫从而得名海豹，以区别鳍足亚目其他两个科（海狮科、海象科）的动物。它们高度适应海洋中的生活，多数时间在海洋里活动，遍布整个海域，以南极沿岸数量最多。常见的海豹有：斑海豹、琴海豹、冠海豹等等。大珠母贝

巨大的海底油库

海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源。据统计，世界近海海底已探明的石油可开采储量为220亿吨，天然气储量为17万亿立方米，分别占世界石油和天然气探明总可储量的24％和23％。

当然，在过去如果说“海底有石油”是不为人所相信的。直到19世纪末海底发现石油，科学家开始研究石油生成的理论这一情况才有所改变。在中、新生代，海底板块和大陆板块相挤压，形成许多沉积盆地，在这些盆地形成几千米厚的沉积物。这些沉积物是海洋中浮游生物的遗体，以及河流从陆地带来的有机质。这些沉积物被沉积的泥沙埋藏在海底，构造运动使盆地岩石变形，形成断块和背斜。随着构造运动而发生岩浆活动，大量热能产生，这加速了有机质转化为石油，并在圈闭中聚集和保存，最终成为现今的陆架油田。

我国沿海和各岛屿附近海域的海底有丰富的石油和天然气资源，所以我国是世界海洋油气资源丰富的国家之一。

我国第一个开发的海底油田是渤海。渤海大陆架是华北沉降物堆积的中心，所发现的新生代沉积物非常厚。这是很厚的海陆交互层，周围陆上的大量有机质和泥沙沉积在这里，而渤海的沉积又是在新生代第三纪适于海洋生物繁殖的高温气候下进行的，非常有利于油气的生成。因为断陷与褶皱同时发生，所以产生一系列的背斜带和构造带，而各种类型的油气藏也随之形成了。

南海大陆架是一个很大的沉积盆地，非常厚的新生代地层具有良好的生油和储油岩系。经初步统计，整个南海的石油地质储量大致230亿～300亿吨，约占中国总资源量的1/3；天然气储量8000亿立方米，是世界海底石油的富集区，被称为“第二个波斯湾”。

当然海上石油资源开发利用的前景是非常好的。然而，与陆地相比，海上寻找和开采石油的条件有着很大的不同，不仅要有更好的技术手段，而且投资、风险也会更大，所以，目前世界海洋石油开发活动以国际合作的方式为主。海上石油平台

我国为了加快海上石油资源开发，制定了很多明文规定来维护我国主权和利益，如明确规定我国拥有石油资源的所有权和管辖权；合作区的海域和资源、产品属我国所有；合作区的海域和面积大小以及选择合作对象，都由我国决定……另外，加速海上石油资源开发的另一条重要方法是合理利用外资和技术。

深海的奇珍异宝

在海洋中除了有石油、天然气资源之外，还蕴藏着丰富的金属和非金属矿。到目前为止，在海底已经发现了多金属结核矿、磷矿、贵金属和稀有元素砂矿，硫化矿……如果把太平洋蕴藏的所有多金属结核矿开采出来，其镍可供全世界使用2万年，钴使用34万年，锰使用18万年，铜使用1000年……另外，海洋渔场的形成需要饵料生物。如今，在全世界有5大渔场：太平洋西北部渔场、大西洋东北部渔场、太平洋中西部渔场、太平洋东南部渔场、大西洋东南部渔场。从传统方面来说，北半球有开发较早的世界三大渔场，即欧洲西北渔场、美洲大西洋北部渔场和太平洋北部渔场。欧洲西北渔场指欧洲北海及其北部的北大西洋渔场，包括挪威、冰岛大陆架……主要鱼类有鳕类、鲱、沙丁鱼、鲆、鲽类……美洲大西洋北部渔场包括纽芬兰到新英格兰一带的海域。主要生产鳕类、鲽、鲱、沙丁鱼、鲐……太平洋北部渔场是从中国沿岸经朝鲜、日本、堪察加周围海域，阿留申南北海域到加拿大、美国西岸海域。主要渔获物有带鱼、鳓鱼、大黄鱼、小黄鱼、竹荚鱼、鲐、鳕、狭鳕、银鳕、大马哈鱼、鳟、鲆、鲽……如今，这三大渔场的资源已被充分开发利用，很多资源现在特别少，所以为保护渔业资源，国际上采取计划渔业政策。各渔业国已逐步转向开发南半球的澳大利亚渔场、新西兰渔场、阿根廷外海渔场和南极渔场，以缓解之前三大渔场的压力。丰富的海洋资源你知道吗秘鲁渔场秘鲁沿岸海域是世界著名渔场，水产资源十分丰富，盛产鳀鱼等800多种鱼类及贝类等。秘鲁沿岸有强大的秘鲁寒流经过，在常年盛行南风和东南风的吹拂下，发生表层海水偏离海岸、下层冷水上泛的现象。这不仅使水温显著下降，同时更重要的是带上大量的硝酸盐、磷酸盐等营养物质；加之沿海多云雾笼罩，日照不强烈，利于沿海浮游生物的大量繁殖。

渤海是中国的内海，黄海、东海和南海都属西太平洋的陆缘海。渤海和黄海都位于大陆架上，南海南部的西沙群岛和南沙群岛也多在大陆架区域。这里应当提到的是，很多资源还是在不断生长的，它们不会因为人类的开采而消失，如海底锰结核矿石，包括锰、铁、钴、镍、钛、钒、锆、钼……据美国科学家梅鲁估计，太平洋底的锰结核，以每年1000万吨左右的速度不断生长，假如每年仅从太平洋底新生长出来的锰结核中提取金属，其中铜可供全世界用3年，钴可用4年，镍可以用1年。当然这个资料所提供的数据并不一定准确，但是最起码表明了锰结核资源是非常丰富的，为人类发展提供很多便利。锰结核

当然，从很深的大洋底部采取锰结核也是非常困难的，这需要先进技术的配合。如今，关于这一点，世界上只有几个国家能做到。从20世纪70年代中期开始，我国就开始进行大洋锰结核调查。根据资料显示，我们可以得知，1978年，“向阳红05号”海洋调查船在太平洋4000米水深海底首次捞获锰结核。此后，从事大洋锰结核勘探的中国海洋调查船还有“向阳红16号”、“向阳红09号”“海洋04号”“大洋一号”……经过长时间的努力，我国在夏威夷西南的太平洋中部海区，探明一块富矿区。1991年3月，联合国海底管理局正式批准中国大洋矿产资源研究开发协会的申请，中国获得了这块大洋锰结核矿产资源开发区，被很多国家所羡慕。

当然，在人类发展进行中离不开海洋为人类的生存能源，然而只要人们能合理地开发、利用，海洋资源必然会长时间地服务于人类，否则就会灭绝，影响人类文明的发展。

第三节 海洋的控诉：海洋环境

海洋环境漫谈

海洋环境是影响人类生活与发展的又一类自然因素的地理区域总体。尽管海洋环境是人们经常使用的概念，但其表达的形式或内容却有一定的差别。

按照《中国大百科辞典》的解释，海洋环境是“地球上连成一片的海和洋的水域总体，包括海水、溶解和悬浮其中的物质、海底沉积物以及生活于海洋中的生物”。《海洋环境保护法知识》将其定义为：“海洋环境是人类赖以生存和发展的自然环境的一个重要组成部分，包括海洋水体、海底和海水表层上方的大气空间，以及同海洋密切相关，并受到海洋影响的沿岸区域和河口区域”。海洋水体

国外海洋论著对海洋环境多缺乏系统的概括和定义，一般认为海洋环境是海底地形、地球物理、海底结构和海洋化学、生物、热结构，以及海洋状况和天气等的总体海洋现象，亦即“狭义环境”“物理环境”。例如，美国于1966年6月17日第89届国会参议院第944次会议通过的《海洋公约》中的定义(第8条)：“专门名词‘海洋环境’认为应包括大洋、美国大陆架、五大湖、邻近美国海岸深度至200米或超过此深度但其上覆水域容许开发海洋自然资源的深水区域的海床和底土，邻接包括美国领海内岛屿的同样的海底区域的海床和底土，有关这些方面的资源。”

对比国内外海洋环境的定义，在概括的方法、内容上是大同小异的，都罗列了海洋自然地理环境要素，其差别只是所列举的要素多少而已。作为概念的原则，它们都未能对海洋环境的本质进行归纳、体现。因为从根本上讲，概念的核心不是叙述事物的现象，而应该从现象揭示其本质特征，并力求简洁、准确而抽象。以此衡量，上述海洋环境的概念，都是不尽如人意的。风景优美的海洋

那么，应该如何定义海洋环境呢？似应作如下归纳：海洋环境是指以人类生存与发展为中心，相对其存在并产生直接或间接影响的海洋自然和非自然的全部要素的整体。既包括海洋空间内的水体及其物理、化学、生物要素，海底的地质、地貌及矿产要素，海面及上空的海洋现象等自然固有要素与过程，也包括非海洋自然要素所固有，而由人类活动引起的人为因素，如海洋污染、海洋赤潮灾害等。这样定义海洋环境突出了两个问题：一是海洋环境是以人类社会为中心的海洋自然与非自然要素的总体，此点是问题的本质之处；二是海洋环境不仅是自然的要素，也是非自然的要素，特别是近代以来，沿岸和近海区域受人类活动的影响越来越大，由此引发了一系列环境后果，不论是有益的还是有害的，又都成为客观的存在之物，它们反过来对人类的生存和发展产生或大或小的作用。因此，因人为影响而出现的海洋非自然要素应是海洋环境整体的组成部分，这一点是一些概念中易于疏漏的内容。

深入认识海洋污染

海洋污染主要是由于人类的无节制活动所造成的。就在几十年前，人们的头脑中有关环境污染、环境保护等概念还非常模糊，很多人都把海洋当做一个大垃圾箱，工农业废水和废弃物、生活污水和垃圾等都一股脑儿地倾倒至海洋和江河湖泊中。直至近些年，由于海洋中赤潮接连不断地发生，并且越来越频繁，越来越严重，给人类造成的损失也越来越大，海洋环境污染问题才开始引起人类的关注。海洋上的大面积赤潮

海洋污染包括化学污染、有机污染、生物污染、热污染等多种。随着世界范围内工业化进程的加快，由工业废水和废弃物造成的化学污染、重金属污染、有机污染、热污染，由海上石油开采与海难事故造成的石油污染，由农业造成的农药污染、化肥污染，以及由生活污水造成的有机物污染、微生物污染等，都呈现逐年加重的趋势。这些污染物有的被直接排放到海洋中，有的虽然未直接排入海洋，但通过降水和大陆径流最终还是被带入了海洋，由此而造成的复合污染已使海洋的水环境质量明显下降，部分海域的污染甚至达到了非常严重的地步。此外，水产养殖业的无序发展和养殖规模的无节制扩大，养殖废水、饵料残渣、养殖生物的排泄物等直接影响了养殖区及其附近海域的海水质量，水产养殖业产生的自身污染进一步加重了部分近海水域的环境压力。

目前我国近海以及七大水系和主要湖泊中，氮、磷污染已成为最主要的污染，如何控制含氮化合物的排放已成为突出的环境治理议题。《2000—2004年中国海洋环境质量公报》指出，无机氮和磷酸盐已成为全海域的首要污染物，氮和磷已成为导致海水富营养化的最主要因子。氮和磷在自然界中的循环已引起人类的格外关注。一方面因为氮和磷是自然生态系统中必不可缺的重要营养素；另一方面氮和磷过剩又会导致水体富营养化，破坏水域的生态平衡。在最近几十年中，由于海域富营养化而导致的赤潮，已经给沿海渔业经济造成了巨大的损失，不仅我国如此，世界沿海各国也都面临着同样的压力。海水鱼网箱养殖区你知道吗海洋重金属及酸碱污染包括汞、铜、锌、钴、镐、铬等重金属，砷、硫、磷等非金属以及各种酸和碱。由人类活动而进入海洋的汞，每年可达万吨，已大大超过全世界每年生产约9千吨汞的记录，这是因为煤、石油等在燃烧过程中，会使其中含有的微量汞释放出来，逸散到大气中，最终归入海洋，估计全球在这方面污染海洋的汞每年约4千吨。镉的年产量约1．5万吨，据调查，镉对海洋的污染量远大于汞。随着工农业的发展通过各种途径进入海洋的某些重金属和非金属，以及酸碱等的量，呈增长趋势，加速了对海洋的污染。

除了氮、磷污染外，随着海洋石油开采以及海上交通运输业的迅速发展，石油污染也成为近海污染中最普遍和最严重的海洋污染之一。此外，由生活污水带入海洋的微生物、由远洋船舶带至新海区的外来生物，以及因未加科学论证而盲目引进的新物种造成生物污染，大量排入海洋中的工业冷却水造成局部海域的热污染等等，这些污染又进一步加剧了对海洋生态平衡的破坏。长此下去，造成的后果必将是灾难性的。因此，治理海洋污染，保护海洋环境，必须引起人类的高度重视，应成为世界各国共同关注的重大议题。

由于海洋的特殊性，海洋污染与大气、陆地污染有很多不同，其突出的特点表现为：①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。②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。③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。④防治难、危害大。海洋污染有很长的积累过程，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。海上石油污染

污染物进入海洋的途径

海洋污染源包括天然源和人为源，具有范围广、入海途径方式多样、污染物种类多、入海通量大等特点。

海洋中部分污染物是由自然活动产生的，如海底火山喷发等海洋灾害产生的污染物，部分生物生命活动产生的污染物等。海底火山喷发

人为污染源的类型主要包括陆上污染源、海上污染源和大气污染源三种。陆上污染源主要是工业废水、城市生活污水和农田使用的化肥农药等通过河流入海，据2008年《中国海洋环境质量公报》统计，我国沿海11个省、自治区、市主要入海排污口共有525个，其中，渤海沿岸96个、黄海沿岸185个、东海沿岸112个、南海沿岸132个。海上污染源主要是各类船舶排污、采油平台排污、事故性溢油、养殖废水和海洋废物倾倒。大气污染源是指扩散于空气中的污染物随干湿沉降和海气直接交换进入海洋。

全球气候变化与海洋环境

近年来，人们普遍关注的全球变化是指人类社会本身及其赖以生存和发展的地球环境正在发生的一系列变化，主要包括全球人口增长、土地利用和覆盖的变化、大气成分变化、全球气候变化、生源物质生物地球化学循环的变化和生物多样性丧失等方面，这些变化既相互独立，又相互影响。其中，全球气候变化是指全球范围内气候平均状态的统计学意义上的显著改变或者持续较长一段时间的气候变动。在地球演化的历史长河中，地球经历了“冰期—间冰期”的大尺度气候变动，气温在一定的范围内呈现不规则的自然波动。近100多年来，尽管全球平均气温也经历了“冷-暖-冷-暖”两次波动，但总体表现为上升趋势。

多数科学家认为，导致全球气候变暖的主要原因是人类在近100以来大量使用矿物燃料，进行大规模农业和畜牧业生产，以及焚烧垃圾处理等都会向大气中排放温室气体，排放出大量的二氧化碳（CO）等多种温室气体，主要有二氧化碳(CO)、氧化亚氮(NO)和222甲烷(CH )。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的4透过性，而对地球反射出来的长波段的红外辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致了全球气候的变暖。研究表明，1000年来大气中上述三种主要温室气体的浓度升高情况，可以看出19世纪以来工业化快速发展的100多年间是温室气体浓度快速飙升的时期。人为释放的二氧化碳是导致气温升高的主要原因，目前，大气中二氧化碳浓度已达到0.387‰，是65万年以来的最高值，过去10年中大气二氧化碳浓度以每年0.0018‰的速度增长。大气中的氧化亚氮和甲烷浓度目前也已达到很高的水平。虽然后两种温室气体与二氧化碳相比在大气中浓度低很多，但它们的单位重量温室效应能力是二氧化碳的298倍和20倍。

另外，人类过量砍伐森林、破坏植被、改变土地利用方式和污染环境等都会加剧全球气候变暖的进程。除此之外，气候和其他人为因子(尤其是对生物资源的过度利用)的协同作用，将可能加重由气候引起的种种变化。由此可见，过去几百年来，人类活动已经成为气候系统的一个附加的重要成分。全球气候变暖，海冰融化

全球气候变暖已给人类及其赖以生存的生态环境带来了灾难性的后果，如极端天气、冰川消融、永久冻土层融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、生态系统改变、旱涝灾害增加、致命热浪等。被砍伐的森林

海洋和大气是一个系统的两个方面，不断进行热量和气体的交换，气候系统在一系列的时间尺度范围内自然变动，如季节循环、年际格局、十年际变动(如北大西洋和太平洋十年际涛动）和千年尺度的变化(如冰期间冰期转换)都属于自然变动。自然的变化反映在物种的进化适应和大尺度的生物地理学格局上。人类活动引起的全球气候快速变暖趋势也将导致海洋生态系统发生一系列物理和化学的连锁反应，使人们对气候变动的规律更加难以琢磨。

过去100年来，大气和表层水温升高0.4～0.8℃，海水受热膨胀和融冰导致海平面快速上升。由于大陆上空比海洋上空的变暖趋势更强，沿着大洋边沿的气压梯度和风场将会被加强，导致东边界流区的上升流增强，增加了海洋表层营养盐的可获得性(如加利福尼亚沿岸)。但是，表层海水升温也会使温跃层被加强，阻止了营养盐被上升流带到表层。大气环流的改变还会引起风暴频率的改变，如已经观测到沿岸冬季风暴增多。大气环流变化也会改变降水格局，导致沿海盐度、浊度和陆源营养盐、污染物流入的变化。气候变化还会引发大尺度海洋环流的改变，如加利福尼亚海流的平流减弱和北大西洋环流系统的改变。另外，全球气候变暖会使类似厄尔尼诺的现象发生得更加频繁。全球气候变暖会导致海平面上升你知道吗海水的温度海水温度是反映海水热状况的一个物理量。世界海洋的水温变化一般在-2~30℃之间，其中年平均水温超过20℃的区域占整个海洋面积的一半以上。海水温度有日、月、年、多年等周期性变化和不规则的变化，它主要取决于海洋热收支状况及其时间变化。经直接观测表明：海水温度日变化很小，变化水深范围从0~30米处，而年变化可到达水深350米左右处。在水深350米左右处，有一恒温层。但随深度增加，水温逐渐下降（每深1000米，约下降1~2℃），在水深3000~4000米处，温度达到2~-1℃。

由于海洋生物地化循环对温室气体增加的反馈十分复杂，涉及云层、紫外辐射、浮游生物生产力和海洋微藻释放二甲基硫等过程和机制，目前还很难准确预测未来的温度和二氧化碳浓度的实际变化及其对海洋环境的确切影响，但可以肯定的是，全球气候变化还会带来其他更加复杂的环境变化。

海洋污染留给人们的思考

1. 海洋受灾，影响生物

由于大量有毒和有害的物质进入海洋，所以许多地区的沿岸海域受到严重污染损害。例如，相关资料显示，地中海沿岸各国向海区排放的污水大部分是没有经过处理的；而排放入海的各种重金属、石油、洗涤剂数量非常大。大量有毒物质造成了地中海的严重污染，同时，海中生物体内的重金属含量达到或超过安全允许的浓度。由于海水受到严重污染，所以很多因海洋生物已经死亡，在一些沿岸水域中，很多水产资源也已经绝迹，如鱼类、藻类、蟹类、贝类、海星、海胆……另外，由于波罗的海不断发生沿岸缺氧的现象，所以也造成了严重的后果，生物资源的生产和发展都受到了严重的威胁。这种情况同时出现在了日本、美国、前苏联等许多国家的沿海和海湾。这必须引起人们的重视，否则后果不堪设想。水产资源——海星

2. 生物中毒，危及人类

到目前我为止，太平洋表层海水中铅的浓度已经严重超标。当生活在海中的生物吃进海水中的重金属之后，就会蓄积在鱼贝体内，当人再吃下这些鱼、虾、贝的时候就会受害。当然，这种情况非常多，如经常吃含汞的海产品会患水俣病；镉能破坏人的肾脏，从骨骼中夺取钙而引起全身性骨折；铅会损害人的神经、造血、消化和心血管系统……流入海洋的有机氯、有机磷和有机氮，都有很强的毒性。它们能通过抑制浮游植物的光合作用来减弱鱼和贝类的繁殖能力。最终，污染物通过“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”的食物链聚集在一起，严重危害着人体健康。

3. 海洋环保，势在必行

地球上的一切废弃物绝大部分都通过各种渠道最终进入海洋。由于海洋处于生物圈的最低部位，所以只能被动地接受污染物，而不能将其运到别处去。虽然海洋有一定的自净能力，然而，这也是有限度的，如果使其达到了饱和状态其引起的后果必然是不堪设想的。

另外，海洋污染又是一个全球问题。如果一个国家的海域污染了，它可以向公海或其他国家的海域扩展。所以，保护海洋环境已成为一个世界性的问题，必须引起各个国家的高度重视。

第二章 大海母亲的悲鸣

第一节 船舶造成的污染

什么是船舶污染

船舶污染主要是指船舶在航行、停泊港口、装卸货物的过程中对周围水环境和大气环境产生的污染，主要污染物有含油污水、生活污水、船舶垃圾三类。另外，也将产生粉尘、化学物品、废气等，相对来说，对环境影响较小。油类系指船舶装载的货油和船舶在运营中使用的油品，包括原油、燃料油、润滑油、油泥、油渣和石油炼制品在内的任何形式的石油和油性混合物。船舶油类污染可以分成船舶油污水(压舱水、洗舱水、舱底水、舱底残油)和船舶溢油两类污染。船舶生活污水主要是指人的粪便水，包括从小便池、抽水马桶等排出的污水和废物，从病房、医务室的面盆、洗澡盆和这些处所排出孔排出的污水和废物，以及与上述污水废物相混合的日常生活用水(指洗脸水、洗澡水、洗衣水、厨房洗涤水等)和其他用水。船舶垃圾系指在船舶正常的营运期间产生的，并要不断地或定期地予以处理的各种食品、日常用品、工作用品的废弃物和船舶运行时，产生的各种废物，主要有食品垃圾(米饭、菜肴、干点、饮料、糖果等)、塑料制品垃圾(聚氯乙烯制品、合成纤维制品、玻璃钢制品)及其他垃圾(纸、木制品、布类制品、玻璃制品、金属制品、陶器制品等)。船舶会对周围水环境产生污染

船舶污染源

船舶在停靠和运行过程中，不可避免地直接或间接地把一些物质或能量引入海洋环境，造成了海洋污染，以致损害海洋资源和海洋生态，危害人类健康。按照污染发生的方式，船舶污染源可分为船舶操作污染源、海上事故污染源和船舶倾倒污染源三类。

(1)船舶操作污染源：指船员在操作过程中，因操作不当或由于设备系统的损坏导致的意外排放。这种污染主要有以下几种：①生活用水的污染。船舶对海洋环境的影响主要是污水中所含的有机废物和携带的各种致病微生物和寄生虫。如果排放过多，就会破坏水中氧的平衡，对海洋环境造成有害影响。②洗舱水的污染。③压载水的污染。④垃圾物的污染。船舶营运中产生的各种垃圾，如垫舱物、包装材料、油污、铁锈、油棉纱等；船员、旅客生活垃圾等。如果直接排放入海，将严重影响鱼、贝等海洋生物的生长和繁殖，破坏海洋资源。

(2)海上事故污染源：船舶由于发生碰撞、搁浅、触礁等海上事故，造成油舱破裂、燃料油外溢而对海洋造成的污染。这种污染对海洋环境的污染及沿岸经济的破坏是不可估量的。燃料油外溢对海洋造成的污染你知道吗如何处理船上的生活垃圾对船上生活垃圾的处理，主要方法是收集到岸上处理、在船上焚烧、磨碎排放等。收集到岸上处理的方法用得最多，目前已有多种类型的收集装置，这种方法的优点是简单、实用，缺点是食品类垃圾容易腐烂，如果垃圾量大，需要容器的体积大，增加了船体的重量。此外，转运成本高。在船上焚烧，最大的优点是减量比例大，能达到90%以上，还能彻底消灭病菌，缺点是焚烧炉的投资比较高，要产生大气污染，至于焚烧炉的技术设备较成熟。磨碎法，因为只改变了污染物的物理形态，在内河上，只能和其他方法结合使用对于海船，可以在一定条件下直接排放。

(3)船舶倾倒污染源：这种污染源的产生是由于船舶故意将陆地上产生的生产废料、生活垃圾以及清理被污染航道、河道所产生的带有污染物质的污泥污水倾倒入海洋所致。

声呐污染

如今，唯一能在深海作远距离传输的能量形式是声波。鉴于此，声呐技术成为探测水下目标的技术诞生了。

所谓声呐就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，它是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。

到目前为止，声呐技术已经有100多年的历史。在1906年，英国海军刘易斯·尼克森发明了声呐技术。刘易斯·尼克森发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置，主要用来侦测冰山。在一战时，这种技术被应用在战场上，主要是侦测潜藏在水底的潜水艇。

后来，各国海军利用声呐进行水下监视，如对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪；进行水下通信和导航，保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用……与此同时，声呐技术还广泛用于其他方面，如鱼雷制导、水雷引信，以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测……

总之，声呐技术在很多方面都被应用，而且给人类带来了很多方便。声呐仪器

1. 声呐与海洋生物

目前，在全世界范围内，各个国家的海军都使用声呐技术。它作为导航和探测水下舰艇活动的技术被用在舰艇装备中。在反潜作战中，中频主动声呐就是向周围海域发射中频率波段的声波，这样就可以探测敌方潜艇，对战争获胜非常有利。所以，在美军舰艇和潜水艇中一般都配备了中频声呐系统。它释放的噪声所传距离非常远。

美国自然资源保护委员会的一项报告显示，军事声呐等不断加剧的海洋噪声正影响着海豚、鲸的生活。其具体的依据是什么呢？原来这些动物必须依赖声音进行交配、觅食以及躲避天敌。另外，报告中还指出，海洋噪声轻则影响海洋生物的长期行为，重则导致它们的听力丧失甚至死亡。通过研究，很多科学家认为军用声呐可以伤害、杀死并大范围破坏海洋哺乳动物是不容置疑的。与此同时，美国环境和鲸保护组织通过自身的努力来保护海洋哺乳动物免受美军声呐影响，通过研究，他们也发现声呐与鲸的死亡率之间有着非常密切的关系。同时，声呐也降低了大比目鱼和其他鱼类捕食的成功率以及鱼类的繁殖率和巨型海龟的行为……总之，其危害是非常大的。

相关资料记载了一系列由中频声呐试验导致的鲸大量搁浅及死亡事件：1996年5月，美军在北约的一次演习中，有14头剑吻鲸在希腊海岸搁浅；2000年3月，美军在百慕大海域再度进行声呐实验，由于军舰配备的声呐影响，3个种类共16头鲸搁浅在长达150米的海岸线上，其中6头死亡，其余冲滩搁浅的剑吻鲸眼睛、颅部出血，肺爆裂；2002年7月，66头领航鲸在美国马萨诸塞州的鳕雪角集体自杀，原因同样与声呐实验有关；2004年7月，在环太平洋军事演习中，美军声呐测试之后，夏威夷沿岸的浅水中就有200头鲸鱼搁浅，其中1头鲸鱼幼子死亡；2005年初，由于美军声呐试验，37头鲸搁浅在北卡罗来纳州的外滩；2009年3月，美国“无瑕号”在南海被中国渔政人员和渔民拦截并驱赶，打开声呐“工作”后不久就在“无瑕号”声呐范围内的香港海岸边，出现一条长逾10米的成年座头鲸迷航搁浅……这种事例在国际上已经是屡见不鲜。声呐噪音正影响着鲸的生活

2. 声呐对海洋生物的影响

如今，很多活生生的例子已经证明了很多海洋生物的死亡与和海军的声呐武器有密切的关系。相关资料显示，科学家们发现在搁浅死亡鲸的脑膜严重出血，在其肝脏、肾脏、肺部等部位都发现有堵塞物；对一些鲸进行尸体解剖后发现，鲸鱼的听觉部位结构损毁，耳朵附近有大面积出血，所有的这些都是音波危害造成的。声呐噪音会使鲸鱼的听觉部位损毁

可见，声呐可通过影响鲸类的行为来造成很多无谓的伤害。在舰艇声呐作用的整个区域，鲸类会停止发出声音和搜寻食物的行为，如果长久下去就会因饥饿而死亡。与北胆鼻鲸天敌发出的声音相比，声呐发出的较弱声音信号类似，正因为如此，北胆鼻鲸会认为在附近有天敌活动，为了保护自己就会改变自己的行为方式。这些声呐由于声音过大，所有听到的海洋动物都会惊慌失措，有的浮出水面，有的乱撞，最终不幸死亡。

另外，通过研究，科学家们还认为声呐发射的声波可能干扰鲸和海豚利用自身声呐捕食。它会因为给动物带来惊吓使其不得不钻出水面，最终酿成悲剧。

为了使动物得到最好的保护，现在的政策要求海军当有海洋哺乳动物在附近时要关停声呐并采用其他手段来保护动物。

与海军装备于多种潜艇和其他舰艇的中频主动声呐技术相比，低频主动声呐技术更加先进。如今，低频主动声呐只在美海军的两艘舰上使用，其均部署在西太平洋，而这种却被联邦政府禁止在夏威夷群岛海域使用。

当然，对于低频主动声呐技术，很多国家都持有不同的态度，甚至有些环境保护主义者认为其对海洋动物的危害更大。

第二节 石油开发造成的污染

什么是油气

油气资源也就是石油。最早提出“石油”一词的是公元977年中国北宋编著的《太平广记》。正式命名为“石油”是根据中国北宋杰出的科学家沈括(公元1031～1095)在所著《梦溪笔谈》中根据这种油“生于水际砂石，与泉水相杂，惘惘而出”而命名的。在“石油”一词出现之前，国外称石油为“魔鬼的汗珠”“发光的水”等，中国称“石脂水”“猛火油”“石漆”等。

人们所说的石油到底是什么？1983年第11届世界石油大会上，对石油给出了较为明确的定义。石油开采设施

广义的石油是指储存在地下岩石孔隙介质中的可燃有机矿产，其相态有气态、液态、固态及其混合物，主要成分为烃类(碳氢化合物)，其分子结构有链状和环状，链状分子结构的碳氢化合物成为烷烃，环状分子结构的碳氢化合物成为环烷烃或芳香烃。广义的石油包括原油、天然气，狭义石油指的是原油。

1. 原油

原油是指石油的基本类型，储存在地下储集层内，在常压条件下呈液态。其中也包括一小部分液态的非烃类组分。原油的化学元素主要是碳、氢、氧、氮、硫，其中碳和氢所占的比例最高，含碳84％～87％，含氢12％～14％，剩下的1%～2％为氧、氮、硫、磷、钒等元素。这些元素的大多数是以化合物的形态出现。我们可以把石油中名目繁多的化合物分成两大类：一类是由碳、氢元素组成的化合物，即通常称为烃类的化合物，如链烷烃、环烷烃、芳香烃，这是原油的主要成分；另一类是含氧、氮、硫的非烃化合物，如含氧的酚、醛、酮，含氮的叶琳，含硫的硫醇、噻吩等。储存和运输天然气的船只

2. 天然气

天然气也是石油的主要类型，呈气相，或处于地下储集层条件时溶解在原油内，在常温和常压条件下又呈气态。其中也包括一些非烃组分。广义上来说，天然气除了以碳氢化合物组成的可燃气体外，凡经地下产出的任何气体都可称为天然气，如二氧化碳气、硫化氢气等。

我国习惯上把天然气分为气层气、伴生气和凝析气三种。

气层气也称气田气。它是指在地层中呈气态单独存在，采出地面后仍为气态的天然气。例如，我国四川庙高寺等地、陕甘宁盆地中部(以下简称陕北)的天然气均属于气层气。气层气的甲烷含量一般在90％以上，其他组分为乙烷、丙烷，以及二氧化碳、氮、硫化氢和3稀有气体(氦、氩、氖等)。低热值为34 500～36 000千焦／米。

伴生气也称油田气。它是指在地层中溶解在原油中，或者呈气态与原油共存，随原油同时被采出的天然气。例如，我国大庆、胜利等油田所产的天然气中大部分是伴生气。华北油田向北京输送的天然气中，也有一部分是经过净化处理的伴生气。伴生气中甲烷含量一般占65％～80％，还有相当数量的乙烷、丙烷、丁烷甚至更重的烃类。3低热值为41 500～43 900千焦／米。

凝析气是指在地层中的原始条件下呈气态存在，在开采过程中由于压力降低会凝结出一些液体烃类(通常叫做凝析油)的天然气。例如，我国新疆柯克亚的天然气就属于凝析气。华北油田向北京输送的天然气中，除前边提到的伴生气外，还有相当一部分是经过净化处理的凝析气。凝析气的组成大致和伴生气相似，但是它的戊烷、己烷以及更重的烃类含量比伴生气要多，一般经分离后可以得到天然汽油甚至轻柴油产品。凝析气的低热值为46100～48500千焦／米3。

3. 天然气液

天然气液是天然气的一部分，从分离器内、天然气处理装置内呈液态回收而得到。天然气液包括(但不限于)甲烷、乙烷、丙烷、天然气汽油和凝析油等，也可能包含少量非烃类。分离天然气液的装置

凝析油是指凝析气田天然气凝析出来的液相组分，又称天然气油。其主要成分是C5至C8烃类的混合物，并含有少量的大于C8的烃类以及二氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等杂质，其馏分多在20～200℃。

认识石油污染

所谓石油污染就是石油及其产品在开采、炼制、贮运和使用过程中，进入海洋环境而造成的污染。这种环境污染对人类产生了非常大的危害。如在伊拉克战争中造成的海洋石油污染，不仅严重破坏了波斯湾地区的生态环境，而且造成洲际规模的大气污染，严重威胁着人类的身体健康。你知道吗开采石油的巨大危害海上探油和开采会打扰海洋环境，尤其以清理海底的挖掘工作破坏环境最大。过量的石油开采会造成含油区地下空间越来越大，虽经注水作业但作用很小，如含油区处于地震带，那么石油开采会引起地震带更为活跃，甚至可造成地震带的迁移，同样的震级，开采后的含油区地震时所产生的破坏力要大得多。

当然，油品入海有非常多的途径，如炼油厂含油废水经河流或直接注入海洋；油船漏油、排放和发生事故，使油品直接入海；海底油田在开采过程中的溢漏及井喷，使石油进入海洋水体；大气中的石油低分子沉降到海洋水域；海洋底层局部自然溢油……在石油入海之后马上就发复杂的变化，包括扩散、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、微生物氧化、沉降、形成沥青球，以及沿着食物链转移……

如今很多地方已经深受海洋石油污染的毒害，因为它是目一种世界性的严重的海洋污染。一旦一个海域发生了石油污染，必然逐步扩散到其他海域。石油泄漏造成的海洋污染

河口、港湾及近海水域，海上运油线和海底油田周围是海上石油污染的主要发生地。

在石油入海之后就会发生变化，这个过程可能在很多方面存在不同，但基本上是同时进行的。

(1)扩散。重力、惯性力、摩擦力和表面张力的作用下，入海的时候首先在海洋表面迅速扩展成薄膜，然后在风浪和海流的作用下，被分割成很多块状或带状油膜，随风飘移扩散。消除局部海域石油污染的主要过程就是扩散。而影响油在海面漂移的最主要因素是风，在风力的作用下，石油的扩散速度非常快。通过观察发现，中国山东半岛沿岸发现的漂油，冬季主要在半岛北岸，而春季主要在半岛南岸，之所以产生这样的不同与风有着密切的关系。另外，石油自身的成分也对其扩散起到了加速作用，如氮、硫、氧等非烃组分都是表面活性剂。

(2)蒸发。在石油在扩散和漂移的过程中，轻组分通过蒸发逸入大气，此时蒸发的速度会随分子量、沸点、油膜表面积、厚度和海况的不同而不同。其实蒸发可以消耗掉进入海中的不少石油。

(3)氧化。在光和微量元素的催化下，海面油膜发生自氧化和光化学氧化反应，氧化是石油化学降解的主要途径，氧化的速度是由石油烃的化学特性决定的。在石油入海之后的很多天之内，扩散、蒸发和氧化过程都会对水体石油的消失有着非常重要的作用，因为它们使石油的扩散速率比自然分解速率高很多。海面油膜发生自氧化

(4)溶解。从石油的化学成分看，低分子烃和有些极性化合物还会溶入海水中。正链烷在水中的溶解度与其分子量成反比，芳烃的溶解度大于链烷。虽然溶解作用和蒸发作用都属于低分子烃的效应，然而它们对水环境却有不同的影响。石油烃溶于海水中，如果被海洋生物吸收，人们再食用它们，必然会产生非常恶劣的影响。

(5)乳化。石油入海后，由于海流、涡流、潮汐和风浪的搅动，所以容易发生乳化作用。乳化包括油包水乳化和水包油乳化，油包水乳化较稳定，常聚成外观像冰淇淋状的块或球，较长期在水面上漂浮；水包油乳化较不稳定且易消失。在油溢后，如使用分散剂有助于水包油乳化的形成，不仅加速海面油污的去除，同时也加速生物对石油的吸收。

(6)沉积。海面的石油经过蒸发和溶解后，形成致密的分散离子，聚合成沥青块，或吸附于其他颗粒物上，要么沉降于海底，要么漂浮上海滩。沉入海底的石油或石油氧化产物，在海流和海浪的作用下，还可再上浮到海面，最终造成二次污染。

(7)海洋生物对石油烃的降解和吸收。在降解石油烃方面，微生物起着重要的作用，烃类氧化菌广泛分布于海水和海底泥中。另外，海洋植物、海洋动物也能降解一些石油烃。浮游海藻和定生海藻可直接从海水中吸收或吸附溶解的石油烃类。海洋动物会摄食吸附有石油的颗粒物质，溶于水中的石油可通过消化道或鳃进入它们的体内。因为石油烃是脂溶性的，所以，一般情况下，海洋生物体内石油烃的含量会随着脂肪的含量增大而逐步增高。在清洁的海水中，如果海洋动物吸食了石油可以比较快地排出。但是如果是在被污染的水中则需要人类进一步的努力。海洋植物也能降解一些石油烃

石油泄入海后，从海中消失的速度及影响的范围，依入海的地点、油的数量和特性、油的回收和消油方法、海洋环境的因素等方面都会有很大的不同。如果水温较大可以加快石油的消失速度。但是如果石油是渗入到沉积物中则需要漫长的过程。

石油污染对浮游植物的危害

浮游植物是生活在水体中没有游泳能力或运动能力微弱，只能随波逐流被动地漂浮的生物群体。浮游植物个体小，生命周期短，数量多，分布广，是海洋生产力的基础，也是海洋生态系统物质循环和能量流动最主要的环节之一。当油污覆盖住海面，遮住了阳光，浮游植物就不能进行光合作用，逐渐死去，也会断绝了鱼虾们的食物。

2002年11月23日，满载原油的马耳他籍油轮“塔斯曼海”轮与中国大连“顺凯一号”轮在天津大沽锚地东部海域发生碰撞，造成大量原油泄漏，“塔斯曼海”轮原油泄漏给渤海湾海洋生态环境造成了严重破坏，后果相当严重。

采用国家海洋局北海监测中心2001年11月在该海域海洋生物监测作为背景值进行比较，将背景值与溢油后(事故后一周)海洋生物检测值进行比较，溢油后浮游植物的种类数目减少了16种，平均细胞数量减少了42.3％，优势种明显减少。而比较溢油前后两次初级生产力的调查结果可知，溢油前后浮游植物的优势种发生了改变，溢油后初级生产力较本底值也明显偏低，与浮游植物数量和种类大量减少相一致，因此由于溢油事故对浮游植物种类与数量产生了影响，从而也影响了该海域的初级生产力。

石油还能妨碍海藻幼苗的光合作用。浓度为千分之一的柴油乳化液三天内就能几乎完全阻止海藻幼苗的光合作用，而燃料油对海藻幼苗的毒性更大。如日本东京湾，一艘油轮在装货时漏出2.5吨燃料油，使当地养殖的紫菜歉收。日本海上保安厅对此事进行了专门调查，证明损失是该油轮造成的。石油能妨碍海藻幼苗的光合作用你知道吗海藻海藻是生长在海中的藻类，是植物界的隐花植物，主要特征为：无维管束组织，没有真正根、茎、叶的分化现象；不开花，无果实和种子；生殖器官无特化的保护组织，常直接由单一细胞产生孢子或配子；以及无胚胎的形成。由于藻类的结构简单，所以有的植物学家将它跟菌类同归于低等植物的“叶状体植物群”。但是由于海藻属于单细胞生物，容易被一些海洋污染物所污染，从而使整个区域的海藻生态系统受到破坏。

海洋污染对浮游动物的危害

浮游动物是指漂浮的或游泳能力很弱的小型动物，随水流而漂动，与浮游植物一起构成浮游生物。从单细胞的放射虫和有孔虫到鲱、蟹和龙虾的卵或幼虫，都可见于浮游动物中。浮游动物个体小，在海洋生态系统中占有非常重要的地位，也是海洋生态系统物质循环和能量流动的最主要环节之一。浮游动物作为海洋生态系统的次级生产力，以浮游植物等海洋初级生产力为营养条件，同时，它们又是海洋动物的主要食物来源，在海洋食物链结构中占有重要地位。浮游动物通过摄食影响或控制初级生产力，同时其种群动态变化又可能影响许多鱼类和其他动物资源群体的生物量。因此，浮游动物的群落结构、数量特征的改变，直接影响着海洋渔业资源。

石油类物质对海洋生物的“屠杀”，可谓是“一扫而光”的政策，低等的海洋浮游动物自然很难逃脱石油的魔掌。许多研究表明，分散在海水中的微小乳化的油滴易黏附在浮游动物附肢，影响其正常行为和生理功能，而使受污个体沉降并最终死亡。海洋浮游动物

2002年11月23号发生的“塔斯曼海”轮溢油事故造成了渤海湾中浮游动物的优势种的变化，溢油后真刺唇角水蚤不再作为优势种，而且其他优势种如中华哲水蚤和强壮箭虫的密度也发生了较大变化，对发生事故海域的浮游动物的种群结构造成了一定影响。

石油污染对底栖生物的危害

底栖生物是由生活在海洋本底表面或沉积物中的各种生物所组成，该类群生物是大型经济生物主要栖息于海底，或做间歇性游动，基本上不做远距离迁移。在海洋食物链中，底栖生物充当着多重角色的作用，既是生产者、消费者，也是分解者，在海洋生态系统的能量流动和物质循环中起着重要的作用。因此，海洋底栖生物群落的变化将会对海洋生态系统产生重要的影响。一旦栖息环境受到石油污染而发生改变，底栖生物会受到长期的影响。已有研究证明，底栖贝类受到污染后，一般需5~6年才能恢复。

国家海洋局北海监测中心资料显示，“塔斯曼海”轮所泄原油在事故地点附近海域的沉积物以及滩涂底泥样品中都有发现。海洋底栖生物

底栖动物不仅受海水中石油的影响，而且也受沉降到海底的石油的影响。在较大型的底栖动物中，棘皮动物对油污十分敏感。“达姆比克-马罗号”油船失事后很短时间内，棘皮动物便大量死亡。海中大量的海星、海胆、海参等棘皮动物几近灭绝。以海胆为例，当海水乳化油的浓度为千分之一时，海胆的管足就不能活动并在一小时内便可致死。即使油船行驶过后产生的油迹也能降低海胆的受精率，且孵化出来的幼卵几乎都是畸形的。

底栖生物活动性小，地区性强，回避污染的能力远不及浮游生物，因此很容易受到石油的侵害。软体动物大都栖息在海底，当有大量石油从海面下沉时，石油氧化时会消耗底层水中大量氧气，而且石油通常会堵住软体动物的出入水管，致使软体动物窒息死亡。“达姆比克·马罗号”油船失事中流出的柴油杀死了大量的蛤和鲍鱼。几乎所有的双壳类软体动物都是滤食性的。当海水在有大量石油液滴时，就会被吸入软体动物的入水管，聚集在套膜腔内。如果石油呈乳化状或被吸附在泥粒上，也可能黏在鳃上或进入胃肠中，损害软体动物的生理机能，甚至达到致死的程度。1963年，一艘货船在美国西海岸遇难，大量燃料油流出，第一周内便有几十万个蛤被杀死，而总的死亡数还要多得多，致使该地养蛤业的收获量只达正常年景的9%。

海洋一旦受到石油污染，海洋中的浮游生物很难逃脱石油的魔掌，那些普遍受到大众喜爱的海鲜产品也就失去了经济价值，不管是海洋生态系统的平衡还是人类对海产品的需求，都将会受到严重的影响。

石油污染对渔业的危害

油污染破坏海洋环境给渔业带来的损害是多方面的。首先污染能引起当时该海区的鱼虾回避使渔场破坏或引起鱼类死亡，造成海上捕捞渔获量的直接减产；其次表现为产值损失，即由于商业水产品的品质下降及市场供求关系的改变，导致了市场价格波动；另外，如果油污染发生在产卵期和污染区正处于产卵中心，因鱼类早期生命发育阶段的胚胎和子鱼是整个生命周期中对各种污染物最为敏感的阶段，油污染使产卵成活率降低、孵化仔鱼的畸形率和死亡率升高，所以能影响种群资源延续，造成资源补充量明显下降。海洋污染会导致海鲜产品污染

阿拉斯加漏油事件对渔业也造成了重大的损失。渔业损失主要为鲑鱼、黑鳕鱼的大量死亡及青鱼产卵地的破坏。威廉王子海峡附近是产大马哈鱼最多的海域之一，也是盛产鲱鱼卵之处，但事故使两种鱼类的孵卵处和卵都受到污染的侵袭，渔场毁于一旦，直接损失达8亿美元。此外潜在的损害更进一步扩展到事件发生地的生态系统中，存活下来的生物在受到冲击后的数年中，受毒物的影响将遗传至数种生物的后代。墨西哥湾的漏油正在威胁路易斯安那州12 000多千米长的海岸线，成为路易斯安那州捕鱼业的噩梦。每年捕鱼业给该州带来24亿美元的收入，至少27 000份工作直接与捕鱼业有关。然而，由于墨西哥湾大量漏油，路易斯安那州周围海域和沿岸大部分区域被封锁，已经无法捕鱼。同时漏油和化学分散剂也正在接近牡蛎养殖场，随着热带风暴的即将到来，将会把大量的污染物带入近海，从而造成牡蛎养殖业的严重危机。

第三节 海洋红色幽灵：赤潮

海洋杀手：赤潮

赤潮是一种有害的生态现象。它在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色。其实，赤潮是一个历史沿用名，它并不表示一定都是红色。因此，它是许多赤潮的统称。由于赤潮发生的原因、种类和数量有所不同，所以水体会呈现不同的颜色，如红色、砖红色、绿色、黄色、棕色……这里需要指出的是，某些赤潮生物引起赤潮有时并不引起海水颜色的变化。

一般来说，赤潮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。一旦有毒赤潮形成，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很大的危害。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、海洋渔业也会有危害，但不会产生毒害作用。赤潮是一种有害的生态现象你知道吗关于赤潮的历史记载人类对赤潮早就有相关记载，如《旧约·出埃及记》中就有关于赤潮的描述：“河里的水，都变作血，河也腥臭了，埃及人就不能喝这里的水了”。在日本，早在腾原时代和镰仓时代就有赤潮方面的记载。1803年，法国人马克·莱斯卡波特记载了美洲罗亚尔湾地区的印第安人根据月黑之夜观察海水发光现象来判别贻贝是否可以食用。1831~1836年，达尔文在《贝格尔航海记录》中记载了在巴西和智利近海面发生的束毛藻属引发的赤潮事件。据载，中国早在2000多年前就发现赤潮现象，一些古书文献或文艺作品里已有一些有关赤潮方面的记载。如清代的蒲松龄在《聊斋志异》中就形象地记载了与赤潮有关的发光现象。

如果从赤潮发生的地理特征方面来说，可分为外海型赤潮和近岸、河口、内湾型赤潮。外海型赤潮是指在外海或洋区出现的赤潮。近岸、河口、内湾型赤潮分别是指发生在近岸区、河口区或内湾区等水域的赤潮。在我国的赤潮以近岸、河口、内湾型赤潮为主，如辽东湾、大连湾、胶州湾、杭州湾、深圳湾及黄河口、长江口、珠江口、厦门港等海域发生的赤潮。

红色幽灵的成因

1. 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。由于城市工业废水和生活污水大量排入海中，使营养物质在水体中富集，造成海域富营养化。此时，水域中氮、磷等营养盐类，铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加，促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明，赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染，富营养化。氮、磷等营养盐物质大大超标。据研究表明，工业废水中含有某些金属可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3毫克／立方分米的铁螯合剂和小于2毫克／立方分米的锰螯合剂，可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻达到最高增殖率，相反，在没有铁、锰元素的海水中，即使在最适合的温度、盐度、pH值和基本的营养条件下也不会增加种群的密度。其次，一些有机物质也会促使赤潮生物急剧增殖。如用无机营养盐培养简裸甲藻，生长不明显，但加入酵母提取液时，则生长显著，加入土壤浸出液和维生素时，光亮裸甲藻生长特别好。海水富营养化

2. 水文气象和海水理化因子的变化

水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因。海水的温度是赤潮发生的重要环境因子， 20～30℃是赤潮发生的适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于2℃是赤潮发生的先兆。海水的化学因子如盐度变化也是促使生物因子——赤潮生物大量繁殖的原因之一。盐度在26‰～37‰的范围内均有发生赤潮的可能，但是海水盐度在1.5‰～21.6‰时，容易形成温跃层和盐跃层。温、盐跃层的存在为赤潮生物的聚集提供了条件，极易诱发赤潮。由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用，使海底层营养盐上升到水上层，造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升，引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛，特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。这些硅藻类又为夜光藻提供了丰富的饵料，促使夜光藻急剧增殖，从而又形成粉红色的夜光藻赤潮。据监测资料表明，在赤潮发生时，水域多为干旱少雨，天气闷热，水温偏高，风力较弱，或者潮流缓慢等水域环境。

3. 海水养殖的自身污染

海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一。随着全国沿海养殖业的大发展，尤其是对虾养殖业的蓬勃发展，也产生了严重的自身污染问题。在对虾养殖中，人工投喂大量配合饲料和鲜活饵料。由于养殖技术陈旧和不完善，往往造成投饵量偏大，池内残存饵料增多，严重污染了养殖水质。另一方面，由于虾池每天需要排换水，所以每天都有大量污水排入海中，这些带有大量残饵、粪便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其他形式的含氮化合物物，加快了海水的富营养化，同样为赤潮生物提供了适宜的生态环境，使其增殖加快，特别是在高温、闷热、无风的条件下最易发生赤潮。由此可见，海水养殖业的自身污染也使赤潮发生的频率增加。海水养殖也是诱发赤潮的因素之一

红色幽灵下的噩梦

1. 对海洋生态环境的危害

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。在海洋生态系统中，的物质循环、能量流动都是处于相对稳定，动态平衡的。

浮游植物异常的爆发性增殖或聚集是引起赤潮的最主要原因，因此，在海洋生态系统的生产环节中生物与环境的关系将发生剧烈的变化。

在赤潮发生初期，由于植物的光合作用，水体中的叶绿素a、溶解氧、化学耗氧量会大幅偏高，同时会大量消耗水体中的二氧化碳，破坏海域水体的二氧化碳的平衡，导致海水酸碱度会发生较大改变，海水的pH值会升高。这种环境因素的变化，改变了适合海洋生物生存的环境条件，致使一些海洋生物无法正常生长、发育和繁殖，导致一些生物逃避甚至死亡，必然会使生物种群结构破坏，打破原有的生态平衡。赤潮会导致生物死亡你知道吗赤潮对人体的危害有些赤潮生物分泌赤潮毒素，当鱼虾、贝类处于有毒赤潮区域内，摄食这些有毒生物，虽不能被毒死，但生物毒素可在体内积累，其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用，就引起人体中毒，严重时可导致死亡。据统计，全世界因食用赤潮毒素的贝类中毒事件300多起，死亡300多人。

如果形成的赤潮是有毒赤潮，那么，动物在摄食了这些赤潮生物后就会对自身的生命造成严重威胁；有些有毒赤潮藻产生的毒素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中毒和死亡，如石房蛤毒素、短裸甲藻毒素、软骨藻酸等都曾造成海洋哺乳类或鸟类中毒事件。

许多赤潮藻是群体生活的，大量赤潮藻类漂浮在海面上，在赤潮藻种达到一定密度之后，会降低光线透过率，影响海底植物的光合作用，同时也会影响海洋动物的呼吸作用，导致水下生物大量死亡。有些种类还会向体外分泌黏液状物质使水体变得黏稠，会堵塞某些动物的鳃瓣，使其呼吸和觅食功能受到损坏，导致窒息死亡。

最终，由于生产过量，食物链失去调控能力，过量繁殖的赤潮生物大量死亡，尸体分解过程中会产生极大的危害。如果在有氧环境下分解，会使海水中的溶解氧急剧下降，使海域出现低氧甚至无氧区，威胁海洋生物的生存；如果尸体在缺氧环境下分解，会产生大量的硫化氢、氨等有害气体，使局部海域生态环境进一步恶化。

综上所述，赤潮对海洋生态系统的破坏是非常严重的，尤其是在我国少数封闭性较强的内湾，一旦出现赤潮，一环扣一环的正常生态系统要想得到维持是不可能的，原有结构和功能必将受到破坏，可能出现的是一个从水体的富营养化发展到赤潮，又从赤潮生物的死亡分解将营养盐释放给水体的恶性循环。危害巨大的赤潮

2. 对渔业的危害

赤潮对渔业的危害表现在，赤潮能使内湾养殖业的养殖对象全军覆没；外海捕捞业也可能因赤潮而导致一无所获。当然，并不是每次赤潮都能带来如此大的危害，但赤潮每年都会造成或多或少的经济损失。

以下为近几年赤潮对我国渔业比较严重的危害事件。

2009年5月17日，福建省莆田市南日岛周边海域发生了大面积赤潮，持续了8天，面积为10平方千米，赤潮优势种为夜光藻，赤潮区水体呈红色条状分布。因此次赤潮持续时间长、污染范围广，加上适逢天文小潮，海水对流缓慢，造成当地海上养殖经济鱼类以及成品鲍鱼大面积死亡，造成海洋水产养殖损失0.6亿元。

2009年5月23日，福建省平潭县龙王头海水浴场及流水码头海域发生赤潮，持续时间2天，面积为20平方千米，赤潮优势种为夜光藻，赤潮区水体呈暗红色条状分布，此次赤潮灾害造成海洋水产养殖损失0.05亿元。

2008年6月16～21日，辽宁省丹东市附近海域发生赤潮，最大面积达到500平方千米，赤潮优势种为夜光藻，当地贝类养殖受到影响，直接经济损失0.02亿元。夜光藻是赤潮的优势种

2007年6月11～13日，福建省平潭东澳一级渔港码头西面海域及平潭龙王头海域发生小面积赤潮，主要带来赤潮的生物为米氏凯伦藻，海水养殖直接经济损失约为0.05亿元。

2007年9月7日～21日，广东省汕尾港区及附近海域发生赤潮，最大面积约30平方千米，主要赤潮生物为棕囊藻，直接经济损失0.01亿元。

2006年12月3～23日，广东省汕尾港海域发生赤潮，最大面积约45平方千米，主要赤潮生物为球形棕囊藻，有零星死鱼现象。

2005年5月30日～6月10日，浙江南麂列岛附近海域赤潮，最大面积约500平方千米，主要赤潮生物为米氏凯伦藻和具齿原甲藻，网箱养殖鱼类大量死亡，直接经济损失0.24亿元，此次赤潮造成的经济损失接近南麂镇全年养殖业的总产量。此外，此次赤潮波及洞头、瑞安、苍南海域，所经之处，也出现不同程度的海洋原生鱼类和养殖鱼类的死亡。海滩上的球形棕囊藻

2005年5月31日～6月16日，浙江洞头赤潮监控区及附近海域赤潮，最大面积约300平方千米，主要赤潮生物为米氏凯伦藻和具齿原甲藻，直接经济损失0.37亿元。

2005年7月4日，山东东营港附近海域赤潮，最大面积约40平方千米，主要赤潮生物为棕囊藻，直接经济损失0.01亿元。

2005年8月23～25日，山东东营106海区附近发生赤潮，最大面积约140平方千米，主要赤潮生物为棕囊藻，直接经济损失0.02亿元。

2005年9月23～27日，江苏海州湾海域赤潮，最大面积约1000平方千米，主要赤潮生物为中肋骨条藻，直接经济损失0.05亿元。

赤潮对渔业的危害主要是通过以下途径产生的：

(1)赤潮生物的大量繁殖打破了海洋原有的生态平衡，造成海洋浮游植物、浮游动物、底栖生物相互依存关系异常或者破裂，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，破坏了鱼、虾、贝类饵料基础，造成渔业产量锐减。形成赤潮的某些浮游植物是海洋次级生产者的良好饲料，但在经济海藻养殖区，往往与海带、紫菜等争夺营养，使经济藻类变色甚至腐烂，自身失去商业价值。海洋中死亡的浮游生物

(2)赤潮藻类暴发性异常增殖还会造成海水pH值升高、黏稠度增大、含氧量下降、水体光照强度下降，赤潮藻类密集在水面，使水中的含氧量下降，影响海洋动物的呼吸，导致水下大量生物死亡。海洋农作物——紫菜

(3)在赤潮后期，赤潮生物大量死亡，尸体在分解过程中会带来海洋环境的变化：在好氧条件下，尸体分解大量消耗水体中的氧气，使水体中的溶解氧急剧下降，造成区域性海洋环境严重缺氧，导致鱼类或其他动物窒息死亡；在厌氧条件下，尸体分解又会产生大量的氨、硫化氢、甲烷等有害化学物质，致使鱼、虾、贝类及海带、紫菜等海洋农作物大量死亡。另外，有些赤潮生物的体内或代谢产物中含有生物毒素，这种生物毒素能直接威胁到鱼虾贝等生物的生存。

3. 对旅游业的影响

海洋旅游业是海洋产业的重要组成部分，而海洋旅游业的基础条件是滨海风光。赤潮灾害的发生会导致海水变色，大量海洋生物死亡，会散发出阵阵臭气，与此同时赤潮生物尸体及大量死去的海洋动物被冲上海滩，严重破坏了旅游区的秀丽风光，使其观赏价值大大下降；赤潮还会对旅游业的水上项目产生严重影响。如果人们在发生赤潮的水域游泳，赤潮水体与皮肤接触后，可能出现皮肤瘙痒、刺痛；如溅入人的眼睛中，会感到疼痛难忍，有毒赤潮毒素的雾气能引起呼吸道发炎，从而妨碍了人们在海上的休闲活动，严重影响海洋旅游业的正常发展，其带来的经济损失难以估计。

第四节 海难造成的污染

万吨石油倾大海

1978年3月15日夜里，素有“风暴囊”之称的比斯开湾刮着10级暴风，海面狂风怒号，波涛汹涌。狂涛巨浪拍打着形同山丘的“阿摩柯·卡迪斯”号的甲板。这艘美国石油公司的超级油轮，一月前在波斯湾的伊朗哈尔克岛装载了22万吨原油，经过印度洋，绕过非洲，预定16日傍晚到达荷兰鹿特丹港。此时将过比斯开湾，驶抵英吉利海峡入口处。你知道吗比斯开湾比斯开湾（英文作Bay of Biscay，西班牙语作Golfo de Vizcaya，法语作Golfe de Gascogne），北大西洋东部海湾，介于法国西海岸和西班牙北海岸之间，略呈三角形。比斯开湾位于北大西洋的东北部，东临法国，南靠西班牙，面积19.4万平方千米，总体积约33.2万立方千米，平均深度1715米，最大深度5120米。沿海地带具有冬暖夏凉的海洋性气候，阴雨较多，常有风暴。受北大西洋环流的影响，海流在海湾内作顺时针方向流动。

尽管“卡迪斯”号在大风大浪中航行稳当，可35岁的船长巴尔达里仍有些不安，因为他深知，这里是一个多事的海区，来往船舶繁多，航道相对狭窄，且风大夜黑，稍有不慎，就会触礁搁浅……想着想着，他透过玻璃窗，环顾茫茫夜海，望着周围流星般的航行灯，不知不觉地打了个寒战！石油污染的海洋

长夜逝去，天色微明，巴尔达里向右避让了一艘小油轮。不久，发现数十艘船舶迎面驶来，他一面下令避让来船，一面令大副用台卡定位仪校核了自己的船位，发现船已偏离了预定航线，进入到南驶船的分道了。他谨慎地操纵巨轮前进，正准备向左转向，回到正确航道，不料，“咔嚓”一声，舵机发生故障，虽然舵角指示器为左20度，但舷叶已转向右方，船首直向右转。因舵机失灵，“卡迪斯”号象瘫痪的巨鲸，随风飘荡……

9时45分，巴尔达里发出了停车和抢修舵机的命令，并用无线电向设在芝加哥的阿摩柯石油总公司报告停车修理的情况。慌乱中，竟忘了最稳当的措施一一抛锚。随波逐流的巨轮漂向东南，漂向维松岛礁丛。这里暗礁四伏，历年来在此，触礁沉没的船已有千艘之多。

20分钟过去了，巴尔达里见舵机无法修复，即令报务员发出求救信号。不久，船长直接与法国布勒斯特港口电台取得联系，请求救援。布勒斯特港口答复，他们没有救援机构，也没有大型拖轮。原来泊在港内的远洋拖轮“太平洋”号(746万瓦)已于早上8时开赴多佛尔海峡执行拖带任务了。“太平洋”号虽然另有任务，当接到求救信号后，还是调头西返，于12时20分赶到了“卡迪斯”号附近。两船通话后，德国籍船长范奈特提议按劳氏标准救助契约进行工作(即按救助效果收取费用，如无效果，分文不收)。但巴尔达里坚持要按拖驳付费的办法拖到英国莱姆湾。由于两人唇枪舌剑，固执己见，互不相让，浪费了宝贵的4个多小时。“卡迪斯”号继续在海浪里抖动着，漂流着。

傍晚，天气更加阴沉，风浪有增无减，焦急的船员希望尽快签约开拖，英吉利水道两岸成百个机构的人们关心着“卡迪斯”号的安危，交换着付款方式的意见。17时20分，巴尔达里收到近10个公司、协会、总局的劝慰电，决心抛弃已见，通告范奈特船长表示同意签订劳氏救助合同。但为时已晚了。

因天气恶劣，系缆工作相当艰难。当拖轮带好第二条缆绳时已是晚上7时了。拖航才几分钟，“卡迪斯”号被一个巨浪突然推向右侧，碗口粗的尼龙缆一下子被绷断。重新带缆已来不及，眼看接近礁滩，危在旦夕，巴尔达里这才下达了抛锚的口令。你知道吗抛锚的过程船舶抛锚停泊是常用停泊方法。其过程大致是：船上以锚链或锚索连接的锚抛入水中着地，并使其啮入土中，锚产生的抓力与水底固结起来，把船舶牢固地系留在预定的位置，根据不同的水域、气象条件和作业要求、锚的抛投方法有所不同，常用的方式有首抛锚、尾抛锚及首尾抛锚。

19时30分，一只重达22吨的大铁锚刚落底一会儿，就被坚硬的花岗岩连根削掉。接着第二只锚抛下水，同样被岩石折断。此时，巨轮像脱缰的野马，时而横躺浪谷，时而高踞涛峦，摇晃着，抖动着，漂向岸边。

21时04分，“卡迪斯”号船尾停止移动，搁浅了。

21时30分，一个巨大的拍岸浪托起了“卡迪斯”号庞大的身躯，然后狠狠地摔压在一片礁石上。船底顿时破裂，突兀的巨石插入了机舱和汕泵房，打穿了4号货舱的后壁。“嘭”一声可怕的巨响，强大的气流从油泵房冲出，门窗被掀开，汹涌的海水把舱内油液推上甲板，撒播到海面。

一分钟后，又一阵剧烈起伏，船底被击穿了几十个大洞，油液如喷泉一样涌出船舱，溢流海面，“卡迪斯”号就这样沉坐礁盘，再也不能起身浮动了。此情此景，使船员们惊慌失措，乱作一团，争先恐后地奔向顶部甲板。

3月17日凌晨4时，“卡迪斯”号的龙骨折断了，油轮分成两截，可怕的断裂声持续了10分钟之久。天明后，法国两架直升飞机冒着狂风，把“卡迪斯”号船员全部吊接上机，巴尔达里也羞愧地爬上了直升飞机的救生篮。5时05分，他从飞机上向自己的油轮投下了最后的一瞥。触礁是发生海难的主要原因“卡迫斯”号触礁断裂，仅一天就溢出了8万吨石油。对此，法国和英国政府采取了一系列紧急措施，派出数批海军舰艇携带2050吨去垢剂播撒在油污海区，企图凝聚沉淀漂浮的石油，但收效甚微；两次派人登上遇难的“卡遭斯”号讲行堵漏泵油，由于风大浪高，一直没有成功；动员了上万名军人、居民到海岸设置栏木浮栅，派出32艘船只围捞浮油，回收石油4万吨；3月28日，法国出动直升飞机向“卡迪斯”号投掷炸弹，引爆燃烧舱内石油，油舱虽被炸开，但燃烧甚少。至此，船上所载的22.3万吨原油全部倾入大海，其倾油量超过了历次油船事故。至3月底，油污扩散到沿岸250千米。这是当代最严重的石油污染事件。

由于大面积的石油污染，严重地影响了海洋生物的生长和发育。仅仅几天，人们在海边捡到1万多只死鸟，16天后，一些幼鱼稚虾发育不全，数百只软体动物死亡，渔业生产大幅度减产。由于污染，湛蓝的海水变色，洁净的海沙发黏，青绿的海藻枯死，就连清新的空气也变得混浊，阵阵腥臭味在邻近海岸持续了一个多月。致使美丽的滨海浴场变成了荒滩，一些旅游胜地也因此显得萧条冷落。你知道吗什么是软体动物软体动物的体制差异很大，但有共同的特征∶体柔软而不分节，一般分头-足(有的头退化或消失；足肌肉质)和内脏-外套膜(由背侧的内脏团、外套膜及外套腔组成)两部分。背侧皮肤褶襞向下延伸成外套膜，外套膜分泌包在体外的石灰质壳(有的退化成内壳或无壳)。无真正的内骨骼。

专家们估算，这起特大的海难，直接经济损失为3亿美元，加之污染造成的减产和治理污染所付出的代价等经济损失则高达12亿~15亿美元。

造成“卡迪斯”号灾难的因素是多方面的。舵机损坏、暴风巨浪固然是其中的重要客观因素，但巴尔达里船长优柔寡断的指挥和两位船长讨价还价的争执，贻误了救助时间，这是发生灾难的根本原因。

“布莱尔”号油轮触礁后

1993年1月5日清晨，设得兰群岛，正漂泊在离海岸15千米海面上的“布莱尔”号油轮触礁，时值飓风12级，成千上万吨的挪威轻型原油在呼啸的海风中，高速朝海岛的西南端席卷而去。海岛在劫难逃，海岸防卫队爱莫能助，十万火急，电告伦敦。电话惊醒了交通部海上污染控制中心主任克里斯·哈里斯，一场救灾战斗的序幕拉开了。

哈里斯立即与海运大臣凯斯尼斯勋爵及苏格兰的官员们联系，命令中心8架飞机紧急戒备，随时准备喷洒油污清洁剂。在伦敦中心一间狭小的救援总部办公室里，中心的科技官员们正焦急地寻找良策。

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