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報道:人為活動形成的氮中七成來自化肥——治理近海富營養化要陸海統籌

發布時間:2022-10-02 20:55:22 來源:科普時報 責任編輯:caobo


(相關資料圖)

圖為近海富營養化的生態和環境效應(圖片由作者提供)

由于人為活動形成的氮增加,全球河流攜帶入海以及通過大氣沉降入海的氮通量在20世紀幾乎各增加了一倍,近海富營養化成為長期困擾歐美、東亞、南亞等地區的全球性近海污染問題。

近海富營養化是近海水體“肥化”的現象,發生的主要原因是近海生態系統中含氮和磷的營養物質過量,造成額外的浮游植物生長,干擾了近海正常的群落結構和水質組成。在大部分近海生態系統中,過量輸入含氮營養物質是近海富營養化的主要誘因。這些過量的營養物質大部分來自人為活動,如農業和工業活動。這些人為活動形成的氮主要來源于化肥、化石燃料的燃燒、糞肥、農業排放的氨氣、污水、水產養殖,尤以化肥貢獻的氮最多,在人為形成的氮中占比超過70%。

近海富營養化最顯著的后果,是造成缺氧區甚至無氧區出現或已有缺氧區和無氧區的擴張。這里缺氧指的是水體中溶解的氧氣的含量小于或等于每升兩毫克,之所以會出現這樣的后果是因為表層水體中過量的營養鹽輸入,激發了浮游植物的生長,進而生成大量有機質沉降到底層,發生再礦化,即有機物被降解為無機物的過程。這一過程消耗氧氣,從而降低了底層水中溶解的氧氣的濃度,形成缺氧區甚至無氧區。富氧的棲息地由于缺氧區的形成或擴張而變小,會威脅甚至損害到需氧生物的生存,最終導致近海生物多樣性和生態系統功能降低。富營養化還會導致藻華爆發,即藻類大量生長。赤潮就是藻華的一種表象,這些藻類釋放的毒素會損害水體中其他生物生存,并可能通過食物鏈傳遞給人類,危害人類健康。此外,有機物再礦化釋放的二氧化碳可能誘發近海變酸,即水體中pH值降低,從而負面影響鈣質生物,如珊瑚健康生長。

伴隨缺氧發生的全球近海富營養化地區,或是人口聚集的主要中心城市附近,或是具有提供大量營養鹽的流域地區,在氣候變化引起的海水升溫和海平面上升等因子疊加作用下,近海富營養化造成的缺氧與酸化對近海生態系統的改變將進一步加劇。

據《2020年中國城鄉建設統計年鑒》數據,我國海岸帶地區目前集中了全國超過50%的大中型城市,居住著全國40%以上的人口,對我國海岸帶生態系統產生了巨大的壓力。化肥使用引發的近海富營養化及相關的生態和環境問題呈明顯增加趨勢,從渤海沿岸、黃海沿岸、東海內陸架到南海北部沿岸,有害藻華均有發生。

要治理近海富營養化,需因地、因海制宜,集自然科學和社會科學之合力,追根溯源,建立陸海統籌的藍色經濟綠色發展理論體系,這樣才會使“清潔海洋”的目標觸手可及。

(作者系廈門大學近海海洋環境科學國家重點實驗室教授)

標簽: 富營養化 生態系統 營養物質

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