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“暴躁”的海洋与人类“不当”行为

来源:本站整理 日期:2017-11-30


        众所周知,海洋中储藏了巨大的能量,所以海洋不是平静的。海洋中巨大的能量和海洋上瞬息万变的天气,致使海洋时不时给人类造成难以估计的灾害,例如突如其来的海啸、台风、赤潮、海冰等。因而人们在开发海洋的同时应该要更好地预防海洋灾害。

        我国海岸线漫长,濒临的太平洋又是产生海洋灾害最严重、最频繁的大洋。加之我国约有70%以上的大城市,一半以上的人口和近60%的国民经济都集中在最易遭受海洋灾害袭击的东部经济带和沿海地区,因此,海洋灾害在我国自然灾害总损失中占有很大比例,且造成的损失呈明显上升趋势。

        影响我国沿海城市的海洋灾害依次为风暴潮灾害、赤潮、巨浪和海冰。在西北太平洋沿岸国家中,中国是风暴潮灾发生频率最高、损失最严重的国家之一。我国海岸线漫长,滨海地区地域辽阔,南北纵跨温、热两带。春秋季节,渤海及黄海沿岸是冷暖空气频率交会的地区,而渤海又属于超浅海,极易于温带风暴潮的发展。夏秋之时,东南沿海又频繁遭受台风袭击,台风每次来袭都要给我国带来难以估量的经济损失,可以说是海洋杀手,严重威胁着沿海甚至内地人民的生命财产安全。

        海浪指海水受到海风作用、气压变化等影响,发生的向上、向下、向前以及向后的运动。海浪分为风浪、涌浪及近岸浪。在罕见的情况下,海浪波高可达30米。通常把由强烈大气扰动,如热带气旋(台风、飓风)、温带气旋和强冷空气大风等引起的海浪称为灾害性海浪。有些学者还把这种能导致发生灾害的海浪称为风暴浪或飓风浪。

        海浪灾害是我国发生最频繁的一种海洋灾害,也是近年来导致死亡人数最多的海洋灾害。灾害性海浪在近海常能掀翻船舶,摧毁海上工程,给海上航行、海上施工、海上军事活动、渔业捕捞等带来危害。在岸边不仅冲击摧毁沿海的堤岸、海塘、码头和各类构筑物,还伴随风暴潮,沉损船只、席卷人畜,并致使大片农作物受淹和各种水产养殖珍品受损。海浪所导致的泥沙运动使海港和航道淤塞。灾害性海浪到了近海和岸边,对海岸的压力可达到每平方米30~50吨。

        海洋与人类的关系也是在运动中发展着的,人类的活动影响着海洋的活动,海洋的活动也在影响着人类的活动。赤潮、浒苔的大规模暴发以及不断上升的海平面问题可以看到人类活动对海洋生态环境所产生的深刻影响。

 

海啸灾害




        海啸是由海底地震、火山爆发或巨大岩体坍塌和滑坡等导致的海水长周期波动,能造成近岸海面大幅涨落。

        海啸的发生

1、当一个板块俯冲到另一个板块下,压力积聚很多年后,导致一部分能量释放;

2、海底板块断裂,导致大量水的位移,引起海啸;

3、海洋的表面除了波纹 几乎感觉不到海啸,但当这些波浪到达陆地,随着水变浅,海啸的规模增加。

        在海啸发生前降低风险

1、从你所在的位置找到最近的最高点,找出到达那里的最佳路线;

2、让你的家人和社区参与制定疏散计划,并定期沟通和执行此计划;

3、准备急救包、干净的水、鞋子、手电筒、金钱、收音机或小工具;

4、建立一个社区的预警系统,以宣布任何可能的灾难。

        知道海啸预警标志

1、强烈的地震袭击;

2、动物行为怪异;

3、地震震中位于海洋;

4、海水比平常退得更远;

5、空气中有强烈的咸味;

6、从远处看到白色泡沫的水,听到隆隆声响。

        大地震发生后该怎么办?

1、移动到更高的地方;

2、远离大海和海岸;

3、从可信的来源了解新闻更新;

4、撤离时优先考虑儿童、老人和孕妇。

 

溢油




        溢油是指排入海洋环境(或河流)的油。《1990年国际油污防备、反应和合作公约》中对油的定义是指任何形式的石油,包括原油、燃料油、油泥、油渣和炼制产品。而我们所说的溢油主要指原油及其炼制品,并不包括动物油和植物油。

        海洋环境中的溢油来源是多方面的,主要有陆源污染、海运污染、大气污染、自然界污染和近岸生产装置污染等。海洋设施造成溢油的来源是多方面的,主要包括船舶碰撞、翻沉、石油平台及储油输油设施泄漏所带来溢油污染。

        原油及其炼制品是复杂的化学混合物,它不仅具有火灾和爆炸危险,而且还对人体有害,当溢到海面上或河流中会造成水体污染,并对水生物带来危害。那么当溢油发生后,就需要采取有效的行动来控制和减少污染,常用的方式有溢油围控、溢油回收、使用溢油消油剂、生物降解、海面燃烧等。

        油溢到水面后,在自身重力和风、流以及其他因素的作用下会迅速扩散和漂移。因此,溢油应急反应的首要任务是尽快采取有效措施,控制溢油,阻止其进一步扩散和漂移,以减少水域污染范围,减轻污染损害程度,即溢油围控。

        溢油回收是指在不改变溢油形态的情况下利用各种手段将油从水面或陆面分离出来,以清除水面或陆面溢油。根据溢油类型和溢油环境,可选取不同的溢油回收方法和设备,如:撇油器、收油网、油水分离设备、机械抓斗和溢油回收船等。

        石油进入海洋环境后,部分组分向水体溶解与分散,这是一个自然过程。这一过程在一定程度上减少了溢油污染程度,但自然分散的过程非常缓慢而且有限,向油膜喷洒溢油分散剂可以加速这一分散过程,更有利于生物降解。

        生物降解处理法是依靠海洋环境中的微生物对溢油的降解作用,最终将油类物质转化为二氧化碳和水。海洋环境中降解油的微生物大多为好氧性细菌,微生物在分解烃类有机物(石油)的过程中获取能量,以维持生命活动并合成细胞物质。

        另外还可对海面溢油进行燃烧,但溢油燃烧是有条件的,:既要有一定的油膜厚度、油膜面积,还要有与燃烧速率相适应的集油速度以及适宜的现场气候、海况和溢油乳化程度等,同时还应有相应的设备。

        溢油发生后,尽管人们努力清除水面溢油和保护岸线,但很难避免溢油不影响岸线,这就需要对可能受到溢油污染的岸线进行保护,对已经受到溢油污染的岸线进行溢油控制和清除。

        沉积海岸清理方法

        冲洗特别适用于坡度缓和的坚固沉积海岸。用低压环境温度水冲洗,可把冲洗对沉积物结构及有机物的损害降到最低;但冲洗用水可能侵蚀沉积物,对此应予监控,在必要时可能要停止冲洗作业。应在海岸底部围堵、回收冲洗掉的溢油;如果因此要开挖壕沟,必须避免掩埋溢油(例如,如果涨潮的海水淹没壕沟,就会出现这种情况)。

        在小型污染区域,溢油在沉积物内的下渗量不大,因此适合使用人工清理(如使用耙子和铁铲)。在清理片状油污或机械设备无法进入海岸,或用机械清理将损害海岸结构时,人工清理是一种很有用的方法。但人工清理必须谨慎进行,尽量不清除未受污染的沉积物、不损害存活的动植物。如果车辆能够进入海岸,那就可使用前装式装载车先把油渣归集成堆,然后清除。如果车辆不能进入,就应把油渣等装入重型袋,随后处置。

        机械清理是沙滩上最常用的方法,因为沙滩上的油污面积大,但油污未向深处下渗。可用推土机清除沙滩表面遭受油污的沙层,但深度不要超过油污的下渗深度;然后用前装式装载车收集清除掉的油污沙层。也可单独使用前装式装载车清理,但可能将清洁沙层一同清除,这会增加后期处置难度。当要考虑重要的短期问题时,例如,需要清理从事渔业或旅游业的海岸(重要的社会活动及经济活动需要在海岸上继续下去)时,最适合的方法是清除沉积物。

        机械性重置即将被污染沉积物移到海岸的底部,使用其在波浪作用的作用下加速清理过程;或将埋入沉积物的油污移到表面,达到同样的目的。在裸露程度较高的海岸上,最适合用这种方法清理被溢油严重污染的粗粒沉积物,波浪作用将最终使这种海岸恢复正常状态。

        此外,还有耕翻法、真空泵抽吸法、生物修复法等适用于不同情况的沉积海岸清理方法。

        岩石海岸清理方法

        常温海水低压冲洗法既能洗掉海岸上的油污块,又不引起物理损害,但必须将油污控制在围堵栏内,并用撇油器回收,以防它污染其他海岸。沿不敏感的海岸下部区向下冲洗油污也是可行的方法,因此可以在潮位几乎与被污染岩石的高度相当时实施这类操作。但要获得理想的效果,需持续不断地调节水压与用水量。

        高压冷(热)水冲洗法和蒸汽清理法会对生态环境造成毁灭性损害,可能摧毁岩石海岸的自然生态群落,并大大延缓恢复速度,所以,只应在考虑其他因素而可以不考虑这些损害的时候,才使用这些方法。如果是在小面积海岸上部区清除焦油或油渍,就应该在高潮时使用这些方法,或者在使用时要圈闭并清除油污渍水。

        通常还会采用消油剂、吸附剂等对溢油进行处理,但是用此类物品时要考虑会造成的二次污染以及使用后物质的处理。

        盐沼地清理方法

        在盐沼地上,因为布满了稀泥浆和纵横交错的小河沟,还可能群居着如毒蛇等一些潜在的危险动物。所以清扫溢油的工作是很困难和危险的,而且由于没有任何一种清扫方法能够减少综合性危害,因此,一般不进行清扫溢油的作业。

        使用重型设备收集沉积在沼泽地上的油,将会对沼泽地造成损害,所以任何清扫作业都必须用手工或非常轻的设备来进行。喷洒了去污剂以后用水龙带冲水,无疑能够将这些油清除,但这要以杀死大量的、生活在沙土和溪流中的动植物为代价,因此,应避免采用这种方法。

        芦苇地清理方法

        芦苇地可看作是沼泽地的一种,所出现的问题与沼泽地是相同的。在夏末或秋天,将芦苇割下来运走或烧掉是唯一有效的处理方法。但作业时应特别谨慎,不应使用消油剂。应避免机械设备在芦苇地上行驶和作业人员在行走中将芦苇踏倒。

        泥浆洼地清理方法

        对于泥浆洼地的任何机械的损伤或变动都可能影响潮水在其上面的流动,这可能带来长时期的有害的影响。同时由于泥浆洼地通常是高度敏感的河湾地区的一部分,所以不建议使用消油剂。对于比较浓稠的油或柏油块,可将泥浆顶部一层刮走。

        人工建筑清理方法

        在处理人工建筑时,进行有力的搅动(如用刷子刷),然后用水龙带冲洗,可以使被污染的表面变得很清洁,但必须采取措施收集冲洗过后的水。

        用可以控制方向的高压水龙带,可以清洗几乎任何被污染的表面,也必须使用围油栏来包围被冲下来的污染物。如果可以在碎浪区的外围布设围油栏和使用撇油器回收所产生的浮油,潮汐和波浪也可以被用作为一种清洗的方法。

 

风暴潮

        风暴潮灾害是由热带气旋、温带气旋、海上飑线等风暴过境所伴随的强风和气压骤变而引起叠加在天文潮位之上的海面震荡或非周期性异常升高(降低)现象,称为风暴潮。分为台风风暴潮和温带风暴潮两种。

        风暴潮所形成的灾害, 有着下列几个特点:

★共生性。海洋风暴潮的产生是与台风或热带气旋的形成、移动、中心气压值的大小、大风半径的尺度等密切相关。因此,台风灾害中的所有特点都应在风暴潮灾中反映出来, 包括它们所产生的季节性与区域性。

★依赖性。由于具有共生性的特点,因此在进行风暴潮灾害的预防过程中,台风中的任何变化都将极大地限制风暴潮的发生发展。由于台风环境场或台风本身条件的突变,台风风场大小、路径都会发生急剧的变化,尤其南海台风更是如此,从而造成受扰地区、时间及程度上的复杂变化。

★复杂性。风暴潮灾害的真正效应不仅在于反映了气象的扰动,还反映了近岸地形的变化,狭湾处,由于地形的收缩作用,风暴潮孤立波将在这里产生增幅效应,孤立波在河道上的传播也会引起波型的改变;风暴潮波与天文潮水位之间,更有非线性的耦合作用而显示出多种的风暴潮增水形式。因此,不同的台风会有不同的风暴潮增水,不同的地方也有不同的增水规律,可能的影响因子有数十种的组合,从而构成了风暴潮灾害预测的复杂性。

★综合性。风暴潮灾害的形成,有着与其他灾害形成的共性。随着社会环境的复杂化,经济的不断发展,一方面灾害激烈化,扩大化,同时也有可能发生新的灾害现象。要研究风暴潮灾害的形成及发展,不仅要异常重视自然现象和由此造成的直接灾害问题,而且还应该重视次生性的社会影响问题,即人的行为所引起的灾害。比如,风暴潮灾害的情报通讯与传递问题,风暴潮灾害发生时人们应采取的行动及其控制等。因此,防灾研究应是自然科学与社会科学的结合,是一个综合性的问题。

 

海洋里的沙尘暴——赤潮




        入春以来,我国北方多地遭遇了最强沙尘暴,其实,在海上也有一种自然现象,被称为“海洋里的沙尘暴”,它就是赤潮。就像“沙尘暴”一样,赤潮会带来许多环境问题,必须引起我们的重视。

        赤潮或有害藻华是指在一定的环境条件下,海洋浮游生物特别是单细胞藻类迅速繁殖或者积聚而产生的一种海水变色的自然生态现象,是海洋里的“沙尘暴”。由于引起海水变色的生物种类不同,故所造成的海水颜色不仅仅是红色的。也可以是褐色的、绿色的等等。

        可引起海洋赤潮的藻类有300种左右。其中有毒种类为80种左右,大多为甲藻类生物。它们大多以混合营养方式存在。即这些赤潮生物既具有进行光合作用的色素体,也可直接摄食其他微小生物如微生物。随着现代化工、农业生产的迅猛发展,沿海地区人口的增多,大量工农业废水和生活污水排入海洋,其中相当一部分未经处理就直接排入海洋,导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。同时,由于沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题;海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入;全球气候的变化也导致了赤潮的频繁发生。

        目前,赤潮已成为一种世界性的公害,美国、日本、中国、加拿大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、印度尼西亚、马来西亚、韩国等30多个国家和地区赤潮发生都很频繁。

 

令人烦恼的海上草原——浒苔

        浒苔是绿藻门绿藻纲石莼目浒苔属数种藻类的统称,广泛分布在温带海域的

浅海潮间带上,内陆水域也有存在。对海水温度、盐度、pH 值和光照强度的适应范围广,繁殖方式多样,生长迅速,且对环境的要求低,因此一旦遇到合适的环境条件就会大规模暴发。

        浒苔本身无毒, 营养丰富, 是高膳食纤维、高蛋白、低能量、低脂肪,且富含维生素和矿物质的天然理想营养饲料的原料。以浒苔为原料生产海藻肥、养殖饲料等,具有广泛的开发潜力。

        浒苔危害:

1影响海上活动

        大量的浒苔积聚在海水表面,对作业渔船产生较大的影响,作业船只的螺旋桨和船体易被浒苔藻体缠绕,对船只安全造成严重的潜在威胁。捕鱼的效率极低,很容易网到大量的浒苔,对渔网的破坏力也很大,使渔民遭受巨大的经济损失。

2、毒害海洋生物

        浒苔腐烂分解后,所产生的氨氮、硫化物及腐烂过程导致的缺氧对海洋生物具有急性毒性,特别是在封闭、半封闭的养殖海域,这是导致养殖海参、鲍鱼大量死亡的主要原因。

3、影响旅游业

        大面积浒苔入侵海滨浴场,影响水质,使得人们无法下水游泳。

4、污染环境,散发恶臭

        浒苔并没有毒,然而堆积在海滨和沙滩上的大量腐烂海藻对环境仍然是一个的威胁,即便把海滩的海藻清理干净,如此大量的绿色垃圾如何处理同样棘手。

5、引发次生危害

        腐烂浒苔所产生的氨氮和磷酸盐会刺激部分微藻生长,有可能在局部海域导致赤潮发生,造成次生灾害。

        浒苔是自养植物,它通过光合作用产生有机质和氧气,但在生长过程中也消耗氧气。通过实验确定,20〜30摄氏度是浒苔适宜生长温度。在这个范围内,温度越高,浒苔体内新陈代谢越旺盛,生长速度就越快。环境条件适宜时,浒苔母体几天内就能够繁殖。浒苔能够在短时间内疯长还与在漂移过程中变异有关。

        浒苔腐烂分解后,所产生的氨氮、硫化物及腐烂过程导致的缺氧对海洋生物具有急性毒性,特别是在封闭、半封闭的养殖海域,这是导致养殖海参、鲍鱼大量死亡的主要原因。

        腐烂浒苔所产生的氨氮和磷酸盐会刺激部分微藻生长,有可能在局部海域导致赤潮发生,造成次生灾害。同时,浒苔漂浮有可能对生物地球化学过程带来一定影响。在开放的水体环境中,浒苔灾害对水质影响很小。

        浒苔暴发后,对近岸的生态环境产生一系列的影响,如与其他海草、海藻及浮游动物出现竞争,浒苔作为优势种,造成局部海域生物多样性降低;浒苔死亡后分解减小水体中溶解氧的浓度,从而导致水体表层和底层的物理、化学性质产生不利变化,降低底栖动物的多度,影响鱼类、海鸟的生存,减少了海洋生物资源。

        “海上草原”产生原因:

        浒苔暴发需要三个条件, 即丰富的氮、磷,尤其是氨氮,浒苔物种的存在和合适的水温及光照。研究发现,青岛附近海域并不存在浒苔的早期生命形式,浒苔是从黄海南部受洋流和风力影响漂浮而至。

        自然原因:全球变暖效应,大气中二氧化碳含量增加,使得海水在与空气交换时增加了碳的含量;同时,暴雨过后,岸上营养盐被冲入海中可能刺激浒苔的生长,加上浒苔最适应的水温是15〜25摄氏度,正适合浒苔生长。

        人为原因:浒苔绿潮的出现与人类过度经济行为活动中向海水中排放大量氮、磷有关,尤其是氨氮的过量排放。

        主要表现在三个方面:

        大量工业污水未经处理直接注入海洋。

        水产养殖造成的海水污染。由于养殖技术陈旧和不完善,往往造成投饵量偏大,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,加快了海水的富营养化。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。

        生活污水的排放也可造成海水营养物质的增加。

        水至清则无苔,虽然作为绿色藻类的它们靠阳光和二氧化碳就可以合成有机物,但是必需的氮磷钾和微量元素仍然需要海水来提供。氮和磷本是海水中比较稀缺的元素,但是人类的活动很大程度上改变了这一点。农业的发展刺激了化肥工业的腾飞,人类靠工业设施把氮气转变成为植物可以利用的氮肥。诸如尿素一类的氮肥的施用,反过来极大地促进了农业生产,让迅速膨胀的人口免于饥饿。然而,人们施肥的方式却十分低效,大量氮肥溶进雨水,随着地表水流入海洋。大规模的城市化也让很多沿海地区成了人口密集的垃圾制造场,仅人类排入大海的粪便和尿液所携带的氮就是一个惊人的数字。另一种养料磷,则主要来自于化

工和生活污水,曾经作为清洁剂中的主要成分,磷在生活污水中含量很高,这也是推广无磷洗涤剂的原因。

        浒苔的处理及利用:

        打捞收集:利用打捞船和人力等方法,快速除去海上漂浮的浒苔,缩短浒苔影响时间,防止浒苔进一步繁殖,减少危害。

        填埋处理:对于大量打捞上来的浒苔,可进行集中的填埋处理,简便快速。但同时存在一些问题,污染土壤,造成土壤盐碱化。同时直接填埋是一种资源的浪费,据了解到,目前青岛市的浒苔基本都做到了收集利用,工厂加工处理能力很高,不存在浪费的现象。

        制作饲料:浒苔是一种低污染的高膳食纤维、高蛋白、低脂肪、矿物质丰富的新型海洋饲料。浒苔作为海藻类养殖饲料,用于水产养殖,能够有效地促进鱼、虾生长,提高产量和品质; 用于家禽养殖,可使蛋黄中胆固醇的含量明显降低,提高蛋类的品质。同时相比于海带等,具有原料成本低,处理起来污染低的特点,可以作为目前饲料的替代品,具有很高的经济价值。

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