利用藻类病毒治理赤潮的可能性
2019-06-25
赤潮也叫红潮。指沿海海域浮游生物急剧繁殖,并引起海水变色、变质的现象。多呈红色,有腥臭,能导致鱼、贝等海洋生物死亡。人类生产和生活排入海域的大量污水中,富含氮、磷等元素,是引起赤潮的主要原因。


目前,世界上已有30多个国家和地区不同程度地受到过赤潮的危害,我国赤潮灾害也有加重的趋势。我国的渤海周边海域、东海长江口邻近海域和南海近岸海域是3个典型的赤潮高发区。由于各海域的水温不同,各地爆发赤潮的主要时间也不一样。在我国华南近海,赤潮高发期主要集中在2至5月。渤海在6至8月份赤潮发生次数最多,东海海域是我国近海赤潮发生次数最多的海域,赤潮主要出现在春、夏季,每年的5至8月份是赤潮高发期。赤潮微生物以甲藻、硅藻为主。在全世界4000多种海洋浮游藻中有260多种能形成赤潮, 其中有70多种能产生毒素。


目前消灭赤潮的方法主要分为3类:物理法,化学法和生物法。传统的物理法不能较好地处理低密度或海水底部的藻类,且速度慢、花费高,难以大规模使用,通常作为赤潮应急措施。化学法的难点在于既要保持药剂浓度,又要保证药剂本身不会对海洋环境造成二次污染,同时化学法还会影响非赤潮生物,亦能通过食物链中的生物放大作用积累,给人来带来危害。人们通过长期对赤潮的观察发现在赤潮发生时往往伴随着藻类病毒的大量增殖。由于藻类病毒能特异性杀灭赤潮藻类,它满足了作为控制有害藻华的微生态制剂必须满足的 3个条件:首先 ,它有高的生长速度,因此能应用于天然环境中,这满足了规模上的需要;其次它的生产费用低;第三,它能够特异性地感染引起赤潮的目标生物,不会对其他生物产生影响,保证了安全性。因此,利用藻类病毒治理赤潮也有一定的发展潜力。


藻类病毒在海洋和淡水中存在十分广泛。根据宿主的不同, 藻类病毒可分为原核藻类病毒和真核藻类病毒两大类。早在1988年 , Sieburth等人就发现,病毒能在引起“褐潮”的一种藻类Aureococcus anophagefferens中繁殖,褐潮结束的时候,有38%的藻细胞含有病毒类粒子。后续发现了在球石藻(Emiliania huxleyi)藻华消退的过程中,在电镜的观察下,有多达50%的球石藻细胞被病毒所感染。在圆鳞异囊藻(Heterocapsa circularisquama)赤潮的高峰期时,有近88%的藻细胞含有小的病毒类粒子。
展望


尽管国外已经有了不少藻类病毒感染赤潮藻的报道 ,但对于病毒如何调控赤潮藻 ,如何影响赤潮的消退还没有完全弄清楚。通过人为调控藻类病毒来有效控制赤潮的研究仍局限于实验室模拟或海洋的局部水域,实际的应用技术还不够成熟,还未达到应用于大规模、大面积的海域中。

虽然目前对于赤潮没有完美的解决方法,但赤潮灾害仍然是可控的。减少沿海城市生活污水及工业废水的排放,减少海水养殖自身的污染,就能从源头上减少内外源性海水富营养化的可能性。同时应该加强对近岸海域水质的长期连续监测,加强近岸海域赤潮灾害发生机理研究,构建赤潮灾害发生模型。做到赤潮未爆发时能够进行预测和预防,赤潮发生后能快速治理。


参考文献
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