水华与赤潮PPT精选文档
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赤潮与水华漫谈杨香涛(江苏省扬中高级中学江苏扬中221200)1998年3月下旬香港沿海海域和广东珠江口一带海域发生了一种奇怪的现象,海水泛红色、棕色或绿色,腥臭难闻,海水中的鱼、虾等动物大量死亡,当地沿海各大养殖场损失惨重。
据《经济日报》1998年5月3日报到,此次事件,香港渔民损失近1亿港币,广东养殖的珍贵鱼类死亡超过300吨,经济损失超过4000万元……人们不禁要问:这是一种什么现象?它是怎样发生的?有没有防治的办法?一、赤潮和水华这种现象就是我们所说的赤潮,赤潮实际上主要是海水水体富营养化的结果。
在湖泊、水库、内海、河口等地区的水体,因水流缓慢,停留时间长,既适宜于植物营养元素(主要是氮、磷等元素)的积聚,又适于水生植物的繁殖,当水中这些植物营养物质积聚到一定程度后,由于水体过分肥沃,在适宜的条件下就会引起藻类及其它浮游生物的迅速繁殖,使水体生态系统遭到破坏,这种现象就称为水体的富营养化(eutrophication)。
在富营养化水体中,如果水生动物如鱼类、虾类等消耗浮游生物的速度赶不上藻类的繁殖速度,水中的藻类就会越积越多,因占优势的浮游生物的颜色不同,水面往往呈现出红色、棕色或绿色等,这种现象发生在海洋上就称为赤潮,发生在江河、湖泊中就称为水华。
赤潮和水华是水体富营养化引起的,水体污染物中的营养物质是产生水体富营养的主要原因。
据研究表明,藻类等浮游生物和水生植物的生长、繁殖需要25~30种元素,其中植物需要量最大的是碳、氮、磷等元素,碳在自然中存在量多而且易得,而水中氮、磷的含量却较少,因此氮、磷通常是水生植物生长、繁殖的制约因素。
而水体污染通常是引起水体中氮、磷的含量升高的主要因素。
(1)工业废水污染。
这些工业废水中的氮、磷含量相当高。
(2)生活废水污染。
人们日常生活如淘米、洗菜、洗衣、洗澡、排泄物冲洗的生活污水中都含有较多氮、磷,特别是含磷洗衣粉的使用,使生活污水的含磷量很高。
因为合成洗涤剂中含有焦磷酸四钠Na4P2O7或三聚磷酸五钠Na5P3O10(STPP)。
水华和赤潮随着环境保护宣传教育的加强,环保意识也深入到学生心中。
在中学生物学教学中,对于水华和赤潮的形成与危害一般只说会造成水体缺氧,学生常会感到难以完全理解。
因为根据他们己有的知识,藻类作为光合自养生物,是水体中的初级生产者、应是能大量生产氧气,供水生生物所需,为何会在藻类大量繁殖后却造成水体缺氧而造成鱼类等水生动物的大量死亡呢?笔者对此作以下分析;1.何为水华与赤潮水华(water bloom,又称水花 water flower),是指在富营养化的淡水中,由于以原核生物蓝藻为主大量繁殖所致(当然也伴有少量真核的绿藻等)。
主要的蓝藻有铜绿微藻、水花微囊藻、水花束丝藻、水花鱼腥藻等,它们的细胞内含叶绿素和蓝色素等,大量繁殖使水体变蓝或形成其它颜色,并带有腥味或霉味。
赤潮(red tide),又称红潮,则是指在富营养化的海水中,由于甲藻、硅藻等真核藻类的大量急剧繁殖(当然也有少量蓝藻、原核动物等),聚集漂浮于海面,使水体呈现红色或褐色等,形成非常壮观的景象,主要发生在近海。
赤潮的颜色是由形成赤潮占优势的赤潮生物种类的颜色决定的,如以夜光藻、红色中缢虫等为主形成的赤潮呈红色,而绿色鞭毛藻为优势种时为绿色,硅藻占优势则呈褐色,若蓝藻门的毛丝藻等大量分布时海水则为棕黄色。
赤潮在古代就已有记载,如《旧约、出埃及记》有“河里的水都变作血了,河里的鱼死了,河也腥臭了,……”的描述,达尔文1832年描述了智利外海的赤潮现象。
据记载我国于1932年在浙江镇海、定海的近海水域发生了赤潮,之后于1952年和1962年则先后报导在黄河口、福建平潭岛水域发生过赤潮。
2.水华与赤潮的形成原因水华与赤潮的形成原因有很多,水体的富营养化是其主要原因。
所谓富营养化,简单地说就是水体中有丰富的养分,其主要来源是大量的工业和生活废水,尤其是大量的N、P等元素入水。
藻类体内有机质中含有的元素有一定的比例:C∶H∶O∶N∶P=43.7∶6.2∶24.8∶7.7∶1,在光合作用过程中每生成100g细胞有机质(干重),就要消耗52.4gC、9.29gN和1.2gP。
赤潮与水华漫谈杨香涛(江苏省扬中高级中学江苏扬中 221200)1998年3月下旬香港沿海海域和广东珠江口一带海域发生了一种奇怪的现象,海水泛红色、棕色或绿色,腥臭难闻,海水中的鱼、虾等动物大量死亡,当地沿海各大养殖场损失惨重。
据《经济日报》1998年5月3日报到,此次事件,香港渔民损失近1亿港币,广东养殖的珍贵鱼类死亡超过300吨,经济损失超过4000万元……人们不禁要问:这是一种什么现象?它是怎样发生的?有没有防治的办法?一、赤潮和水华这种现象就是我们所说的赤潮,赤潮实际上主要是海水水体富营养化的结果。
在湖泊、水库、内海、河口等地区的水体,因水流缓慢,停留时间长,既适宜于植物营养元素(主要是氮、磷等元素)的积聚,又适于水生植物的繁殖,当水中这些植物营养物质积聚到一定程度后,由于水体过分肥沃,在适宜的条件下就会引起藻类及其它浮游生物的迅速繁殖,使水体生态系统遭到破坏,这种现象就称为水体的富营养化(eutrophication)。
在富营养化水体中,如果水生动物如鱼类、虾类等消耗浮游生物的速度赶不上藻类的繁殖速度,水中的藻类就会越积越多,因占优势的浮游生物的颜色不同,水面往往呈现出红色、棕色或绿色等,这种现象发生在海洋上就称为赤潮,发生在江河、湖泊中就称为水华。
赤潮和水华是水体富营养化引起的,水体污染物中的营养物质是产生水体富营养的主要原因。
据研究表明,藻类等浮游生物和水生植物的生长、繁殖需要25~30种元素,其中植物需要量最大的是碳、氮、磷等元素,碳在自然中存在量多而且易得,而水中氮、磷的含量却较少,因此氮、磷通常是水生植物生长、繁殖的制约因素。
而水体污染通常是引起水体中氮、磷的含量升高的主要因素。
(1)工业废水污染。
这些工业废水中的氮、磷含量相当高。
(2)生活废水污染。
人们日常生活如淘米、洗菜、洗衣、洗澡、排泄物冲洗的生活污水中都含有较多氮、磷,特别是含磷洗衣粉的使用,使生活污水的含磷量很高。
赤潮与水华座谈杨喷鼻涛(江苏省扬中高等中学江苏扬中 221200)1998年3月下旬喷鼻港沿海海域和广东珠江口一带海域产生了一种奇异的现象,海水泛红色.棕色或绿色,腥臭难闻,海水中的鱼.虾等动物大量逝世亡,当地沿海各大养殖场损掉惨痛.据《经济日报》1998年5月3日报到,此次事宜,喷鼻港渔平易近损掉近1亿港币,广东养殖的名贵鱼类逝世亡超出300吨,经济损掉超出4000万元……人们不由要问:这是一种什么现象?它是如何产生的?有没有防治的方法?一.赤潮和水华这种现象就是我们所说的赤潮,赤潮现实上主如果海水水体富养分化的成果.在湖泊.水库.内海.河口等地区的水体,因水流迟缓,逗留时光长,既合适于植物养分元素(主如果氮.磷等元素)的积累,又适于水生植物的滋生,当水中这些植物养分物资积累到必定程度后,因为水体过火肥饶,在合适的前提下就会引起藻类及其它浮游生物的敏捷滋生,使水体生态体系遭到损坏,这种现象就称为水体的富养分化(eutrophication).在富养分化水体中,假如水活泼物如鱼类.虾类等消费浮游生物的速度赶不上藻类的滋生速度,水中的藻类就会越积越多,因占优势的浮游生物的色彩不合,水面往往呈现出红色.棕色或绿色等,这种现象产生在海洋上就称为赤潮,产生在江河.湖泊中就称为水华.赤潮和水华是水体富养分化引起的,水体污染物中的养分物资是产生水体富养分的重要原因.据研讨标明,藻类等浮游生物和水生植物的发展.滋生须要25~30种元素,个中植物须要量最大的是碳.氮.磷等元素,碳在天然中消失量多并且易得,而水中氮.磷的含量却较少,是以氮.磷平日是水生植物发展.滋生的制约身分.而水体污染平日是引起水体中氮.磷的含量升高的重要身分.(1)工业废水污染.这些工业废水中的氮.磷含量相当高.(2)生涯废水污染.人们日常生涯如淘米.洗菜.洗衣.洗澡.渗出物冲洗的生涯污水中都含有较多氮.磷,特殊是含磷洗衣粉的应用,使生涯污水的含磷量很高.因为合成洗涤剂中含有焦磷酸四钠Na4P2O7或三聚磷酸五钠Na5P3O10(STPP).(3)农用肥水外流污染.在农业上过量应用氮肥.磷肥以及畜肥,除一部分被植物接收.分化和挥发外,大部分经由过程排水进入水体.今朝,水体的富养分化已引起了全世界的普遍存眷.我国科技工作者在研讨水体富养分化工作中取得较为明显的成果.相干链接我国第一个涉及禁磷的律例是1996年10月开端施行的《江苏省太湖水污染防治条例》,条例明白划定,自1999年1月1日起江苏省太湖流域一.二级呵护区制止发卖.应用含磷洗涤剂,三级呵护区内掌握发卖.应用含磷洗涤剂.二.赤潮和水华的伤害一旦水体富养分化形成赤潮和水华引起伤害相当轻微,归纳起来重要有以下几种情势:1.赤潮和水华能使水体中的消融氧大量削减,损坏水产资本.藻类生物分散在水层概况,其光合感化所释放的O2饱和了水的表层,从而阻拦了大气中的O2进一步溶入深层水中,同时大量逝世亡的藻类分化又消费了水中的消融氧,使水中的消融氧量逐渐降低,从而导致水中的鱼类.虾类等水活泼物大量梗塞逝世亡.2.赤潮和水华可造成水质恶化,使水体损掉饮用价值和娱乐价值.因为藻类生物分散在水层概况,使阳光难于透过表层,水下生物因得不到充足的阳光而影响生计和滋生,如中断时光过长也会引起水下生物的逝世亡,使水质变臭,人不克不及进行泅水.垂钓和荡舟等运动.还有,某些藻类渗出如NH3.H2S等有害物资(如夜光藻大量滋生时会造成水体的氨浓度剧增,当它们逝世亡时又会分化产生硫化氢),伤害水体生态情况,并使其它生物中毒;某些藻类(如多边膝沟藻)产生的毒素可以在食物链中传递,从而引起人.畜中毒,甚至逝世亡.3.赤潮和水华可造成养分物资的轮回消失,使得水体难以自净.一方面,水体中的氮.磷等养分元素被水生植物接收应用;另一方面,水体中逝世亡的植物在厌氧前提下糜烂.分化,又将氮.磷等养分元素从新释放到水体中,供植物发展应用.如许轮回来去,就形成了植物养分元素在水体中的轮回,使它们可长期消失于水体中.汗青追踪•1972年日本磨滩产生赤潮,一次逝世鱼1428万尾,损掉71亿日元,而宝贵鱼种祛除,留存鱼种品德降低.•1986年福建东山发年一原由食用受赤潮毒素污染的贝类而造成136人中毒.一人逝世亡的事宜.•1999年炎天,中国渤海湾多次产生赤潮,最轻微一次产生水域面积达6300Km2.水体的富养分化确切伤害不浅,那么它对人类是否就是一无可取呢?哪也不尽然,据说过有如许一种说法,叫做“苍海变桑田”吗?这就是水体的富养分化对人类的进献.水体的富养分化致使大量水生植物尸首沉积水体底部,会使水深逐渐变浅,穷年累月,这些湖泊.水库.浅海等的水领会演化成池沼,最终演化成桑田.拓展视野藻类的发展对水质的影响藻类等浮游植物体内所含碳.氮.磷等重要养分元素间一般消失着一个比较肯定的比例.按质量计C:N:P=41:7.2:1,按原子数计C:N:P=106:16:1.大致的化学构造式为(CH2O)106(NH3)16H3PO4.藻类大量滋生是水体富养分化的标记,由此可从多方面影响水体的水质.在合适的光照.pH和具备充分养分物资的前提下,天然水体的藻类进行光合感化,合成本身的原生质,其总反响方程式可写为:106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H++能量+微量元素→C106H263O110N16P(藻类原生质)+138O2,从反响式可以看出,藻类滋生所须要的各类成分中,成为掌握身分的是氮和磷,所以藻类滋生的程度重要决议于水体中这两种成分的含量,并且已经知道藻类能接收的是无机形态的含氮.磷的养分物.三.水体富养分化的防治赤潮和水华作为水体的灾祸已轻微制约着沿海和水域四周地区的经济成长,是以我们必须要进行大力防治,加强水体情况的呵护.今朝,国表里都在积极研讨防治水体富养分化的有用措施.这些措施重要有:1.污灌.把富含氮.磷的污水用于农田浇灌,可以一举两得,并且泥土接收处理比二级生物工程处理更为完整.2.应用生物工程.在含氮.磷的污水中栽种水生植物如芦苇.蒲草等,这些植物在发展进程中能吸附或接收氮.磷.挥发性酚等成分,制约浮游藻类的发展,以净化水质.在赤潮多发区养殖某些海藻接收充裕的氮和磷,可以削减赤潮的产生,如铜藻可固定2%~3%的氮.0.1%~0.3%的磷,江蓠可固定5.9%~6.1%的氮.0.4%~0.5%的磷.3.研制无磷洗衣粉,代替含磷洗衣粉.今朝洗涤剂的代磷助剂被普遍看好的是4A沸石,它主如果同碳酸盐.或柠檬酸.硅酸盐体系合营应用.为了有用地克制赤潮和水华的产生,我们必须加强水体的情况呵护,加强全平易近的环保意识,建全响应的司法.律例,制订准确的水资本开辟计划,树立赤潮和水华等水体灾祸的快速反响机制,以造福社会.造福人类.参考文献[1]范美坤,陈宇春.赤潮·水体富养分化.化学教导,1999:1~2.[2]赵彦顺等.赤潮座谈.化学教授教养,2000:26~27.[3]唐有祺,王夔.化学与社会.高等教导出版社,2003:105~129.。