[保护海洋]保护海洋,拯救地球

更新时间:2016-10-21 来源:美文 点击:

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保护海洋,拯救地球

暴潮灾害
风暴潮的预测和防范
海雾是怎样形成的 
海雾的预测
工业废水海洋污染及其特点
海洋污染物的种类
震惊世界的水俣病
海洋保护区的兴起
保护海洋就是保护人类自己

暴潮灾害

  风暴潮是发生在风暴潮袭击海岸海洋沿岸的一种严重自然灾害,这种灾害主要是由大风和高潮水位共同引起的,使局部地区猛烈增水,酿成重大灾害。

  风暴潮分为由台风引起的台风风暴潮和由温带气旋等引起的温带风暴潮两大类。台风风暴潮多见于夏秋季节台风鼎盛时期,这类风暴潮的特点是来势猛、速度快、强度大、破坏力强,凡是有台风影响的海洋沿岸地区均可能发生;温带风暴潮多发生于春秋季节,夏季也有发生,一般特点是增水过程比较平缓,增水高度低于台风风暴潮,中纬度沿海地区常会出现,以欧洲北海沿岸、美国东海岸以及我国的北方海区沿岸为多。

  风暴潮灾害的轻重,除受风暴增水的大小和当地天文大潮高潮位的制约外,还取决于受灾地区的地理位置、海岸形状和海底地形、社会及经济情况,一般来说地理位置正处于海上大风的正面袭击、海岸形状呈喇叭口、海底地形较平缓、人口密度较大、经济发达的地区,所受的风暴潮灾相对来讲要严重些。

  全球有8个热带气旋(即台风或飓风)多发区,位于温带气旋附近的地区也都容易受到风暴潮的侵被风暴潮摧毁的港口袭。

  西北太平洋是台风最易生成的海区,全球台风有1/3左右是发生在这个海区,强度也是最大的;在西北太平洋的沿岸国家中,我国是受台风袭击最多的国家。从历史资料看,几乎每隔三四年就会发生一次特大的风暴潮灾。1922年8月2日,一次强台风风暴潮袭击汕头地区,造成特大风暴潮灾害,有7万余人丧生,无数的人流离失所,这是20世纪以来,我国死亡人数最多的一次风暴潮灾害,当时台风强度超过12级,造成增水达3.5米。1956年8月2日,正值朔望大潮期间,在浙江杭州湾引发特大风暴潮,在乍浦站测得最大增水值达4.57米,创全球风暴潮的最大增水值记录。1990年4月5日发生在渤海的一次温带风暴潮,海水涌入内陆近30公里,为建国以来渤海沿岸最大的一次潮灾。

 风暴潮卷起的巨浪 日本伊势湾顶的名古屋,由于地理位置和海底地形条件很适合风暴潮的成长,在1959年9月26日发生了日本历史上最严重的风暴潮灾害:最大风暴增水达3.45米,强台风引起的激浪,汹涌地扑向堤岸,使60万户民房被毁,损失船舶近3千艘,人员伤亡7万多,经济损失近10亿美元。

  孟加拉国邻近印度洋,位于孟加拉湾的海岸呈喇叭口状,面向印度洋,极易受风暴潮的侵袭。1970年11月13日,一次震惊全球的特大风暴潮灾害发生,导致恒河三角洲—带约30万人丧命,100多万人无家可归,是亚洲地区近百年来最严重的一次海洋灾害。时隔10年后的1981年又发生一次严重风暴潮,由于预报及时,采取了有效措施防范,死亡人数和灾害程度大大降低。但是隔了10年,1991年4月又发生的一次特大风暴潮却再次夺去了13万人的生命。

  美国地处中纬,也是一个频受风暴潮灾害的国家,其东海岸以及墨西哥湾沿岸,濒临大西洋,被风暴潮袭击的海岸在夏秋季节多发生飓风暴潮,濒临大西洋的东北部沿岸则以冬季的温带风暴潮为主。特大飓风暴潮约每隔四五年发生一次,每次损失均高达数亿美元,1969年登陆美国的一次飓风,在密西西比的一个观测站曾记录了7.5米的潮高值,创造了美国最高风暴潮位记录。

  荷兰是一个低洼泽国,极易受风暴潮灾的影响,1953年1月底一次最大的温带气旋袭击荷兰,海水内侵60多公里,死亡2000多人,60多万人流离失所,经济损失2.5亿美元。这次强风暴潮过程还侵袭了英国,使300多人丧生,北海沿岸的一些西欧国家也不同程度遭受了灾害。

风暴潮的预测和防范

  风暴潮的成因主要是大风引起的增水和天文大潮高潮的叠加结果。世界主建在大连海区的防波堤,有效的预防风暴潮的袭击要海洋国家早在20世纪二三十年代,就已经在天气预报和潮汐预报的基础上,开始了风暴潮的预报研究工作。受风暴潮影响比较严重的国家也相继成立了预报机构,较早成立的是荷兰风暴潮警报机构(1931年),其后英国于1953年成立了风暴潮警报局,美国是世界上多风暴潮的国家,自1936年以来,美国国会曾三次通过有关法案,责成有关部门开展风暴潮的研究与预报,并由美国国家飓风中心发布预报,沿海各州的气象机构也制作邻近海域的风暴潮预报工作,其中以夏威夷和阿拉斯加两个州的预报海域范围为最广。

  我国风暴潮预报业务系统是70年代初建成的,国家海洋水文气象预报总台(现为国家海海洋预报中心在做海浪预报节目洋环境预报中心)于1974年正式向全国发布风暴潮预报,发布预报的方式,从最初的电报、电话,发展到目前的电视广播、传真电报和电话等传媒手段,经长期统计其平均时效为12.4小时,高潮位预报误差为25.5厘米,高潮时平均误差为19.8分钟。随后国家海洋局所属三个分局预报区台、海南省海洋局预报区台以及部分海洋站、水利部所属的沿海部分省市水文总站和水文、海军气象台等单位也相继开展了所辖省、地区和当地的风暴潮预报,至此一个全国性的预报网络已基本建成。

  沿海是各个海洋国家经济发展的重点地区,近20年来,各国沿海经济均上海吴淞口验潮站得到不同程度的发展,人口和资产密度均急剧增长,因而遭受灾害的损失也随之加大,在一些地区灾害已成为沿海经济发展的制约因素之一,为此如何防范和减少灾害的损失正为各国所重视。日本是经常遭受风暴潮袭击和影响的国家之一,日本政府和有关部门对防灾减灾工作极为重视,不仅加强有关这方面的科学研究,还制订了一系列应急措施。美英等一些国家,目前正以高科技装备实现了预警系统的自动化、现代化,对风暴潮的监测、监视、通讯、预警、服务等基本做到高速、实时、优质。美国不仅由所属海洋站的船只、浮标、卫星等自动化仪器实现对风暴潮的自动监测,还通过世界卫星通讯系统定时进行传输,有效的提高了时效,整个预警过程的时间间隔不超过3小时。此外,美国在现行联邦体制下,将处理自然灾害的主要职责放在州政府一级上,为此州政府运用税收和增加公益金等手段广泛收集资金,以从事广泛的灾害管理和应急自救等活动。近几年美国有些州遭到几次大飓风暴潮灾的侵袭,州政府及有关部门都能掌握风暴潮的动向,在短时间内组织数十万人有序转移,大大减轻了灾害的损失,有效地实施灾后工作。

  我国对风暴潮灾的防范工作,随着事业的发展和客观的需要,也日益得到重视和加强。目日本皆生海岸离岸堤前在沿海已建立了由280多个海洋站、验潮站组成的监测网络,配备比较先进的仪器和计算机设备,利用电话、无线电、电视和基层广播网等传媒手段,进行灾害信息的传输。风暴潮预报业务系统比较好地发布了特大风暴潮预报和警报,同时沿海省市有关部门和大中型企业也积极加强防范并制订了一些有效的对策,如一些低洼港口和城市根据当地社会经济发展状况结合历来风暴潮侵袭资料,重新确定了警戒水位。位于黄河三角洲的胜利油田和东营市政府投入巨资,兴建几百公里的防潮海堤。随着沿海经济发展的需要,抗御潮灾已是实施未来发展的一项重要战略任务。

海雾是怎样形成的

  我国沿海每到春暖花开,由冷转暖的时候,经常会出现迷迷濛濛毛
毛细雨的天气,能见度显著降低,甚至相距几米也难见踪影,这就是人们熟知的海雾。

  海雾是海太平洋表层海流分布式意图面低层大气中一种水蒸汽凝结的天气现象,因它能反射各种波长的光,故常呈乳白色。雾的形成要经过水汽的凝结和凝结成的水滴(或冰晶)在低空积聚这样两个不同物理过程。在这两个过程中还要具备两个条件:一是在凝结时必须有一个凝聚核,如盐粒或尘埃等,否则水汽凝结是非常困难的;另一个是水滴(或冰晶)必须悬浮在近海面层中,使水平能见度小于1公里。

  水汽在大气中要达到凝结,必需要有充足的水汽。虽然广阔的海洋上日夜蒸发着大量水汽,但那里并不是每天都会发生凝结的现象。这是因为大气一旦达到饱和,蒸发就会立即停止,空气中水汽不再增加也就很难达到过饱和状态,而使水汽发生凝结。只有当水面温度比气温高出很多时,暖水面才有可能不断蒸发水汽,源源不断地扩散到冷空气层内,使其保持过饱和状态,凝结过程才能不断进行,出现蒸腾似的雾,这就是所谓的平流蒸汽雾。

  另一种凝结方式,就是依赖降低水汽的温度,从而达到过饱和水汽的出现。当暖湿气流经过冷海面时,它把热量传给冷海面而降低了自身的温度,这时饱和水汽量随温度降低呈现出过饱和状态,就会发生凝结。这种凝结现象在海雾发生区是常见的,通常称之为平流冷却雾。我国海区出现的海雾,主要是这种平流冷却雾,在世界众多著名海雾区出现的海雾,也大都是平流冷却雾造成的。这种因降温使水汽量达到过饱和状态形成的海雾还有多种。如高纬度冰雪覆盖的海面,由于冰雪面上的辐射冷却(特别是夜里),常能形成冰面辐射雾;此外,岛屿地形的斜升作用,常将从海面吹来的温暖空气在岛屿迎风面上抬升,便有可能因上升降温促进凝成为地形雾。海雾因产生的原因不同,可分成4种类型。大西洋表层海流分布式意图

  水汽的凝结是产生海雾的一个重要条件,凝结的水汽如何保持在低空层中而不下落,这是形成海雾的另一个不可缺少的条件。要保持凝结的水汽在低空积聚,这就需要水汽凝结的雾滴(水滴或冰晶)足够的小。经测量雾滴的直径一般为10微米左右,比通常的雨滴要小1000倍左右,因此雾摘下降的速度很慢,每分钟仅1厘米左右,看似好像积聚不动的状态,所以有雾时一般风速都很小,风速大时雾滴很快就被吹散或蒸发掉。

  对海雾雾滴残存物的分析发现,其凝结核中燃烧核占50%,盐微粒占40%,土壤粒子占10%,为什么会出现这样的比例呢?

  经分析这些燃烧核个体都很小,半径在1微米左右,而绝大部分盐粒的半径却在2—4微米之间,此外,燃烧核的表面常有一层吸湿性物质薄膜有利于凝结。

海雾的预测

  海雾是海洋上的危险天气之一。它对海上航行和沿岸活动有直接影响,长期以来海洋气象学家对海雾的生消机制作了多方研究,为预测海雾提供了较充实的理论基础和实用技术,目前预测海雾的方法常用的有三种。

  一是我国国家海洋预报中心大楼天气学方法,把海雾作为天气现象来对待,尽可能地考虑到各个水文气象要素的作用及其相互关系。一般来说,与海雾有关的水文气象要素,主要有风向、风速、降水、蒸发、气温、湿度、水温、海流和稳定度等。风向从海上向陆地吹,常为沿海送来海上暖湿空气,有利于雾的生长;风速大小对不同性质的海雾影响也不一样,辐射雾只能在微风中存在,平流雾却以4—5级风最合适,超过6级就会吹散雾;降水是产生混合雾所需要的条件,对辐射雾、平流雾则起消散作用;蒸发则是蒸气雾产生的必要过程;气温和湿度可作为一个要素的两个方面来考虑,中国近海春夏季节的雾,当海面气温超过24摄氏度,就不再出现了;海雾与海流之间的关系更为密切,冷暖海流交界区和涌升的冷流区,都是海雾经常出现和集中的海域,表面看这是海流与平流雾之间的相关关系,实质上反映了海水温度是生成各种类型海雾的重要条件之一;稳定度与海雾关系也非常密切,稳定的空气层结,利于雾的生成和持续。

  天气学方法预测海雾,也就是寻求上述各要素与海雾生消的关系,结合天气形势的发展来预测海雾的变化,我国沿海大多数水文气象台站现在仍用这种方法来预测海雾。

  二是统计学方法,也就是利用历史资料把水文气象要素与海雾的关系,进行时空分布统计,找出各种记录中的规律。在统计过程中,要充分考虑水文气象要素和天气现象间的内在联系及其物理意义,使统计的结果具有天气学和气候学上的意义。近年来,很多国家海洋气象部门利用大型计算机来处理资料,取得很好效果,如美国海军舰队数值预报中心,通过处理收集到的实况,结合历史资料,预报北半球各海区海雾,已获得实用效果。

  三是数值方法。由于海雾形成的因素很多,有的以空气的平流为主;有的以空气(或下垫面)的辐射为主;有的通过冷却降温;有的依靠增加水汽量来达到过饱和而凝结;有的几种方法兼而有之。因此,用一种数值模式反映海雾的形成过程是比较困难的。目前,预报部门制作海雾数值预报,是把辐射雾和平流雾分开考虑的。近年来,把数值预报和统计预报结合起来成为统计动力预报,取得比较明显的效果。

毒雾封锁达达尼尔海峡

  1995年2月13日清晨,一股浓密的大雾,笼罩在黑海、马尔马拉海和爱琴海一线,这一带正是欧亚大陆的交界地区,在达达尼尔海峡地理位置示意图马尔马拉海的东西两端连系着世界上两大著名海峡,东端为沟通黑海与马尔马拉海的博斯普鲁斯海峡(伊斯坦布尔海峡)。海峡全长30公里,成“S”型,平均深度为50米,最宽处位于北面第一弯道达3.4公里,最狭处在第二大桥为830米,海峡把欧亚大陆分开,也把土耳其分为欧亚两部分,是黑海沿岸国家唯一出海口,也是国际上著名水道。西端为沟通马尔马拉海与爱琴海的达达尼尔海峡(恰纳卡莱海峡),长65公里,宽7.5公里,水深70米,也是黑海国家进入大洋的唯一通道。这两个海峡平日交通特别繁忙,每日来往船只多达二三百条,绝大多数都是万吨和十万吨以上的大型远洋船舶,海雾使海峡造成拥挤,严重影响交通,船只慢行几十公里的海峡要比平时多出几倍的时间。

  这次浓雾一出现,就引起船员们的注意,他们普遍认为这不是一般的海雾,这种雾呈黄色,带有刺鼻的硫磺味,经土耳其有关部门分析,这是严重的空气污染造成的,是海峡两岸汽车废气和冬季取暖烧煤排出的废气,废气中含有大量二氧化硫,当海雾发生时,雾滴与二氧化硫微尘混合在一起,长时间徘徊在空气中,是一种带有毒素的海雾。

  2月正值隆冬,是当地最寒冷的日子,沿岸取暖排放的废气日益增多,从而造成这次有毒的浓雾。浓雾已使博斯普鲁斯海峡的北口能见度下降到零,土耳其不得不暂时关闭海峡,使这条十分繁忙的国际航道陷入瘫痪状态,造成海峡两端各有100多条船舶停泊待命。由于这场浓密毒雾的出现,联结马尔马拉海和爱琴海的达达尼尔海峡的通道也关闭了,造成有1000万人口的伊斯坦布尔市的公路和空中交通相继中断,其影响是近几年来少见的。伦敦雾

  因烧煤排出的二氧化硫引起的毒雾,在沿海城市会经常出现,以伦敦的烟雾最为著名。伦敦是国际上著名的大都市,18世纪曾成为当时世界上最大的海港和国际贸易中心。伦敦位于泰晤士河谷,地势低洼,在冬季常受南英格兰一带上空高压脊的影响,使伦敦常处于无风、逆温状态,极易形成雾,故伦敦有世界“雾都”之称。1952年12月5—8日,在4天时间里,由于烟尘中的二氧化硫在逆温条件下形成的毒雾持续不散,使数以万计的市民感到呼吸不畅,患病者日益增多,最终因这场毒雾致死的人数高达4000多人,造成人类历史上最严重的毒雾灾害,震惊全球,促使英国政府采取紧急措施,杜绝冬季用煤取暖,才逐渐恢复了伦敦冬日的原有面貌。今日伦敦,泰晤士河畔水鸟成群栖息飞翔,在远处遥望河旁的英国国会大厦清晰可见,更远处的伦敦桥仍历历在目,以往浓雾笼罩伦敦的混沌景象早已成为历史。

“向阳红16”号考察船雾沉东海

  1993年5月2日清晨,浙江舟山群岛海域薄雾缭绕,海面像蒙上了一层面纱。这个季节正值冷暖气团在东海交汇的时期,海雾阵阵由南向北袭来,整个海上雾气濛濛,能见度极差。此时,我国国家海洋局“向阳
红16”号海洋科"向阳红16"号考察船学考察船,为执行大洋海底多金属结核资源调查任务,刚于5月1日从上海港启程前往太平洋中部的夏威夷预定作业海区行进。当考察船行驶在北纬29°12’、东经124°28’海域,时针指在5点5分的时光,剧烈的震动使船舱里的物品纷纷落地,船上所有的人都被惊醒了!随后,“嘎、嘎”的钢板撕裂声让人惊心,紧随着更剧烈的震动发生了!此时船上的报警信号铃只响了两声就中断了。

  5分钟后,海水向船舱猛涌,船只开始加速倾斜,以极快的速度下沉,在确定船只无力自救时,船长发出了“弃船”的命令,大家迅速往海里施放救生艇,由于右舷已严重变形破损,悬挂在这里的第2号和第4号救生艇已撞坏,无法使用,人们自发地赶到左舷,用太平斧砍下了第1号和第3号救生艇,以及两个橡皮救生筏。在5点25分船长最后离开了考察船,与其他106名船员和科考人员登上了救生艇,5点37分全体人员默视着为我国海洋科学考察事业做出巨大贡献的“向阳红16”号考察船,船尾向下,船头朝上急速地沉没在我国东海。

  这次海洋科学考察船沉没,是建国以来罕见的事故。事故的起因是一艘3.8万吨的塞浦路斯籍“银角”号货轮,不顾雾天在繁忙航线上航行的规则,从侧面向“向阳红16”号船右舷撞击,该轮巨大的船鼻如一把利斧插入考察船的机舱,瞬时机舱进水,主机失去动力,连第3声警钟因电源中断而未拉响,就迅速沉没。造成近亿元的经济损失,严重影响了我国向国际有关组织承诺的大洋锰结核的考察任务,并有3名科考人员,因舱门变形无法打开而与船体沉没海底,这是多么沉痛的代价。

  “向阳红16”号考察船是1981年建造的,排水量4400吨,最大航速19节,续航力达1万海里,抗风力12级。船上装有先进的通讯导航设备,以及海洋各学科的实验室和仪器,可在除"向阳红16"号被撞沉的瞬间 极区以外的大洋海域进行海洋综合科学考察研究工作。该船自建造以来,已5次赴太平洋进行多金属结核资源的考察任务,并多次在我国近海执行海洋科考工作,是国家海洋局40余艘海洋公务船中的骨干船。按船上配备的先进导航设备,在雾区航行是没有问题的,但是,由于对方违反雾区航行规则,当发现科考船在其前方时仍未采取回避措施,导致酿成这次船毁入亡的惨祸。

  在长江口发生浓雾撞船事件是屡见不鲜的,因为这个海区是我国沿海的一个多雾区,入春后至盛夏前,东海自南向北进入雾季。长江口至舟山群岛是这个海区的多雾中心之一,年平均雾日约60天,雾区可从沿岸向东延伸至东经126度附近,宽约300—400公里的范围,呈现出不规则的零碎雾块和雾堤,这里的海雾日变化也很明显,一般海雾多在夜间和清晨出现,中午最少。 

工业废水海洋污染及其特点

  联合国教科文组织下属的政府间海洋学委员会对海洋污染明确定义为:“由于人类活动,直接或间接地把物质或能量引入海洋环境,造成或可能造成损害海洋生物资源、危害人类健康、妨碍捕鱼和其他各种合法活动、损害海水的正常使用价值和降低海洋环境的质量等有害影响。”一些自然因素,如水土流失、海底火山爆发以及自然灾害等,引起海洋的损害则不属于海洋污染的范畴。

  由于海洋的特殊性,海洋污染与大气污染和陆地污染有很多不同,有其突出的特点:

  首先是污染源广。除人类在海洋的活动外,人类在陆地和其他活动方面所产生的各种污染物,也将通过江河径流入海或通过大气扩散和雨雪等降水过程,最终都将汇入海洋。人类的海洋活动主要是航海、捕鱼和海底石油开发,目前全世界各国有近8万艘远洋商船穿梭于全球各港口,总吨位达5亿吨,它们在航行期间都要向海洋排出含有油性的机舱污水,仅这项估计向海洋排放的油污染每年可达百万吨以上。通过江河径流入海含有各种污染物的污水量更是大得惊人。

  其次是持续性强。海洋是地球上地势最低的区域,它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得以减轻,甚至消除。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,它们可以通过生物的浓缩作用和食物链传递,对人类造成潜在威胁。美国向海洋排放的工业废物占全球总量的1/5,每年因水生物污染或人们误食有毒海产品造成的污染中毒事件达1万起以上。

  第三是扩散范围广。全球海洋是相互连通的一个整体,一个海域出现的污染,往往会扩散到周边海域,甚至扩大到邻近大洋,有的后期效应还会波及全球。比如海洋遭受石油污染后,海面会被大面积的油膜所覆盖,阻碍了正常的海洋和大气间的交换,有可能影响全球或局部地区的气候异常。此外石油进入海洋,经过种种物理化学变化,最后形成黑色的沥青球,可以长期漂浮在海上,通过风浪流的扩散传播,在世界大洋一些非污染海域里也能发现这种漂浮的沥青球。

  第四是防治难危害大。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,且治理费用较大,造成的危害会波及各个方面,特别是对人体产生的毒害更是难以彻底清除干净。50年代中期,震惊中外的日本水俣病,是直接由汞这种重金属对海洋环境污染造成的公害病,通过几十年的治理,直到现在也还没有完全消除其影响。“污染易、治理难”,它严肃告诫人们,保护海洋就是保护人类自己。

海洋污染物的种类

  工厂的污水排放污染海洋的物质众多,从形态上分有废水、废渣和废气。根据污染物的性质和毒性,以及对海洋环境造成危害的方式,大致可以把污染物的种类分为以下几类。

  石油及其产品:包括原油和从原油中分馏出来的溶剂油、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等等,以及经过裂化、催化而成的各种产品。目前每年排入海洋的石油污染物约1千万吨,主要是由工业生产,包括海上油井管道泄漏、油轮事故、船舶排污等造成的,特别是一些突发性的事故,一次泄漏的石油量可达10万吨以上,这种情况的出现,大片海水被油膜覆盖,将促使海洋生物大量死亡,严重影响海产品的价值,以及其他海上活动。海岸工程造成的水土流失

  重金属和酸碱: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。

废弃物的排放  农药:包括有农业上大量使用含有汞、铜以及有机氯等成分的除草剂、灭虫剂,以及工业上应用的多氯酸苯等。这一类农药具有很强的毒性,进入海洋经海洋生物体的富集作用,通过食物链进入人体,产生的危害性就更大,每年因此中毒的人数多达10万人以上,人类所患的一些新型的癌症与此也有密切关系。

  有机物质和营养盐类:这类物质比较繁杂,包括工业排出的纤维素、糖醛、油脂;生活污水的粪便、洗涤剂和食物残渣,以及化肥的残液等。这些物质进入海洋,造成海水的富营养化,能促使某些生物急剧繁殖,大量消耗海水中的氧气,易形成赤潮,继而引起大批鱼虾贝类的死亡。石油泄漏

  放射性核素:是由核武器试验、核工业和核动力设施释放出来的人工放射性物质,主要是锶—90、铯—137等半衰期为30年左右的同位素。据估计目前进入海洋中的放射性物质总量为2—6亿居里,这个量的绝对值是相当大的,由于海洋水体庞大,在海水中的分布极不均匀,在较强放射性水域中,海洋生物通过体表吸附或通过食物进入消化系统,并逐渐积累在器官中,通过食物链作用传递给人类。

  固体废物:主要是工业和城市垃圾、船舶废弃物、工程渣土和疏浚物等。据估计,全世界每年产生各类固体废弃物约百亿吨,若1%进入海洋,其量也达亿吨。这些固体废弃物严重损害近岸海域的水生资源和破坏沿岸景观。

  废热:工业排出的热废水造成海洋的热污染,在局部海域,如有比原正常水温高出4摄氏度以上的热废水常年流入时,就会产生热污染,将破坏生态平衡和减少水中溶解氧。

  上述各类污染物质大多是从陆上排入海洋的,也有一部分是由海上直接进入或是通过大气输送到海洋的。这些污染物质在各个水域分布是极不均匀的,因而造成的不良影响也不完全一样。 

震惊世界的水俣病

  50年代初,在日本九州岛南部熊本县的一个叫水俣镇的地方,出现了一些患口齿不清、面部发呆、手脚发抖、神经失常的病人,这些病人经久治不愈,就会全身弯曲,悲惨死去。这个镇有4万居民,几年中先后有1万人不同程水俣病发生地区度的患有此种病状,其后附近其他地方也发现此类症状。经数年调查研究,于1956年8月由日本熊本国立大学医学院研究报告证实,这是由于居民长期食用了八代海水俣湾中含有汞的海产品所致。

  汞也称水银,是我们常用的温度表里显示多少度的银白色金属,它是一种剧毒的重金属,具有较强的挥发性。汞对于生物的毒性不仅取决于它的浓度,而且与汞的化学形态以及生物本身的特征有密切关系。一般认为,汞是通过海洋生物体表(皮肤和鳃)的渗透或摄含汞的食物进入体内的。

  汞进入海洋的主要途径是工业废水、含汞农药的流失以及含汞废气的沉降。此外,含汞的矿渣和矿浆也是其来源之一。水俣湾为什么会有含汞的海产品呢?这还要从水俣镇的一家工厂谈起。水俣镇有一个合成醋酸工厂,在生产中采用氯化汞和硫酸汞两种化学物质作催化剂。催化剂在生产过程中仅仅起促进化学反应的作用,最后全部随废水排入临近的水俣湾内,并且大部分沉淀在湾底的泥里。工厂所选的催化剂氯化汞和硫酸汞本身虽然也有毒,但毒性不很强。然而它们在海底泥里能够通过一种叫甲基钴氨素的细菌作用变成毒性十分强烈的甲基汞。甲基汞每年能以1%速率释放出来,对上层海水形成二次污染,长期生活在这里的鱼虾贝类最易被甲基汞所污染,据测定水俣湾里的海产品含有汞的量已超过可食用量的50倍,居民长期食用此种含汞的海产品,自然就成为甲基汞的受害者。一旦甲基汞进入人体就会迅速溶解在人的脂肪里,并且大部分聚集在人的脑部,粘着在神经细胞上,使细胞中的核糖酸减少,引起细胞分裂死亡。

  科学试验证实,人体血液中汞的安全浓度为1微克/10毫升,当到达5—10微克/10毫升时,就会出现明显中毒症状。经计算,如果一个人每天食用200克含汞0.5毫克/公斤的鱼,人体所摄入的汞量恰好在此安全范围内。然而,经测定水俣湾的海产品汞的含量高达每公斤几十毫克,已大大超标,此外,人们每天还要搭配其他食品,其中也可能含有一定量的汞,这样全天摄入的总量就更是大大超过安全限度标准了。

  水俣病是直接由汞对海洋环境污染造成的公害,迄今已在很多地方发现类似的污染中毒事件,同时还发现其他一些重金属如镉、钴、铜、锌、铬等,以及非金属砷,它们的许多化学性质都与汞相近,这不能不引起人们的警惕,而另一种“骨痛病”的发生,经长期跟踪调查研究,最终确认这是一种重金属镉污染所致。

  水俣病的遗传性也很强,孕妇吃了被甲基汞污染的海产品后,可能引起婴儿患先天性水俣病,就连一些健康者(可能是受害轻微,无明显病症)的后代也难逃恶运。许多先天性水俣病患儿,都存在运动和语言方面的障碍,其病状酷似小儿麻痹症,这说明要消除水俣病的影响绝非易事。由此,环境科学家认为沉积物中的重金属污染是环境中的一颗“定时炸弹”,当外界条件适应时,就可能导致过早爆炸。例如在缺氧的条件下,一些厌氧生物可以把无机金属甲基化。尤其近20年来大量污染物无节制的排放,已使一些港湾和近岸沉积物的吸附容量趋于饱和,随时可能引爆这颗化学污染“定时炸弹”。

海洋保护区的兴起

  面对盐城国家级滩涂丹顶鹤保护区海洋环境的严重污染,海洋资源过度地开发利用,导致海洋环境及其资源的严重破坏,近30年来,不少沿海国家和地区相继建立起为数众多的各种类型的海洋保护区,这些保护区根据保护对象的不同,大致可区分为:海洋生态系统保护区、濒危珍稀物种保护区、自然历史遗迹保护区、特殊自然景观保护区以及海洋环境保护区等等。通过海洋保护区能完整地保存自然环境和自然资源的本来面貌;能保护、恢复、发展、引种、繁殖生物资源,能保存生物物种的多样性,能消除和减少人为的不利影响,因此保护区的兴起,为人类保护海洋环境及其资源,开辟了新的途径。

  世界上最大的海洋生态系统保护区要算位于澳大利亚东北部近海的大堡礁保护区。大堡礁是世界上最大的珊瑚礁群,它由2900多个独立礁石和900多个岛屿组成,珊瑚礁南北绵延达2300多公里,东西宽窄不一,最宽处可达150多公里,最狭处仅2公里,总面积约28万平方公里,比英国本土的面积还大。大堡礁与荣成海滨湿地中的天鹅澳大利亚大陆海岸隔着一条20—350公里的水道,其深度为35—70米不等,最深处约100多米,是一条重要航道。在这片海域里生存着400多种珊瑚,1500多种鱼类,数万种软体动物、甲壳动物和其他生物,仅鲸就有22种,是一个典型的生物多样性海域。这里位于南半球低纬度地区,终年受南赤道暖流的影响,表层水温平均在20℃以下,夏季高达28℃,阳光充足,东南信风不断扰动海水,提供较多的养分,极有利于珊瑚的发育繁殖,因其珊瑚著名,附近海区定为“珊瑚海”。1974年澳大利亚政府将大堡礁定为国家公园加以保护;1980年联合国教科文组织将其列为世界遗产。目前每年到此旅游观光者高达200万人,成为一个著名的海洋乐园,可是大量观光客随意采摘珊瑚,已使珊瑚礁受到严重损害,同时陆地农田污染水的流入,一些有害化学残留物玷污了环礁水域,加上浅海航道上的漏油沉船事故频发,造成大面积海域的污染,使珊瑚礁如同热带雨林一样,以惊人的速度消失,影响到大堡礁国家公园的安危。当前保护区管理部门已采取严格措施,限制对海域的排污,加强浅水航道的安全,积极开展对观光旅游者的教育宣传工作。

  美国1975年开始建立海洋保护区,目前已相继在夏威夷群岛、加利福利亚沿海和佛罗里达群岛周围建立了12个保护区,总面积约8万平方公里,预计到本世纪末将达到20个保护区。在保护区内严禁开采石油、天然气和沙石,禁止倾倒废物,船只仅允许在某些指定水道航行,有效地保护了这些海域的环境和资源。

  菲律宾政府为制止渔民采用炸鱼等非法手段酷捕鱼类资源和滥采珊瑚礁资源,于1984年在阿波岛附近海域建立了海洋保护区。几年后,这些资源逐步得到恢复,目前渔业捕捞量已增长了三倍,70%遭到严重破坏的珊瑚礁已得到了有效保护。我国南极考察队在南极划定的生物保护

  我国的海洋保护区建设,最早可追溯到1963年在渤海海域划定的蛇岛自然保护区。其后大规模兴起海洋保护区的建设,是1990年经国务院批准建立的昌黎黄金海岸、山口红树林生态、大洲岛海洋生态、三亚珊瑚礁以及南麂列岛等五处海洋自然保护区。这些保护区大多数是属于海岛类型的,其中大洲岛海洋生态保护区,保护全岛及其周围2海里内的海域,共约70平方公里;三亚珊瑚礁保护区,保护面积约60平方公里,这里珊瑚资源丰富,品种多达80余种,并伴生大量鱼虾贝藻构成的独特生物群落;南麂列岛保护区,面积近200平方公里,是由23个海岛、14个暗礁、55个明礁、21个干出礁组成的,保护贝类340多种,占我国贝类总数的1/3,底栖藻类170余种,占总数的1/5以及其他一些珍稀物种;山口红树林保护区,香港米蹼海洋湿地保护保护沙田半岛的沿海滩涂地带约50平方公里,形成千亩以上成片的红树林,保护区内栖息着众多的海洋生物和鸟类,附近海域为珍稀动物儒艮摄食区;昌黎黄金海岸保护区,面积约300平方公里,在30公里长的沙带上矗立着高20—40米的金黄色沙丘连绵不断,形成世界少有的沙岸景观。

  1992年国务院又相继批准了福建晋江深沪湾海底森林遗迹保护区和天津古海岸保护区。目前建立的7个国家级海洋自然保护区,有的是在国内外具有典型意义的海洋生态系统及具有特殊的科学、经济价值和生产能力的自然区域;有的是珍稀、濒危或特有物种的海洋生物物种栖息、繁衍区域和重要洄游路线;有的是具有独特观赏或科学价值的特殊自然景观区域;有的是反映人类认识、开发、利用海洋的重要历史遗迹。与此同时,沿海省市有关部门还建立了地方级海洋保护区40个。

保护海洋就是保护人类自己

  随着世界人口的急剧增长,以及人类物质生活的提高,各种工业垃圾和生活废物的数量正在成倍地增长,近50年来,共同的财富人类向海洋倾入的垃圾废物已为初期的20倍,这个增长幅度还在加大。尤其是来往于大洋间的数以10万吨计的超级油轮越来越多,一次触礁或撞船等事故的发生,往往会造成几万至几十万吨以上石油的污染,严重地威胁着海洋鱼类等生物的生存,一些有害有毒物质长期在这些生物聚积,一旦被人体吸入,将会导致大规模病害,影响人体健康;这些油轮即使不出事故,按贯例在卸完油后,在公海用海水清洗油舱后泄入海里的油垢,约为油轮装载量的1%,也就是说一条油轮装运lOO次所清洗油舱溢出的石油,等于发生了一次沉船事故泄漏出的全船石油,可见这种不易觉察的污染远远超过发生事故造成的污染,这仅仅是污染海洋的一种因素而已。

  据资料表明,海上污染的80%来自陆地,陆源污染物向海洋转移,是造成海洋污染的主要根源。陆地上形成的污染物,本应在陆地处理后,再有限制地向海洋倾倒,但是事实并不如此,大量未经处理的陆源污染物直接或间接进入海洋的事例,愈演愈烈,屡禁不止;除此以外,来自大气层中的烟尘和一些化学物质也源源不断地归入海洋,某些国家沉放在深水区的放射性物质也有增无减等等。如今的海洋关爱海洋再也承受不了日益加重的污染负担,人类不能等到海洋的蓝色消失后,再来控制污染整治海洋,我们要以过去遭受污染,经过整治重新恢复海洋面貌的事例,告诫人类把海洋当作倾倒废物和洗涤脏物场所的代价太大了。

  濑户内海是日本最大的内海,70年代初遭受严重污染,l/3海底是散发着腥臭味的污泥,铜、铅、汞等重金属含量高得惊人,几乎没有生物栖息场所,赤潮频频发生,渔业资源荡然无存,海水为之变色,一派萧条景象。日本政府为此作为国家一项重大工程来抓,制定了法制管理规定,明确了防治对策,经过近20年的努力,终于出现生机,逐步恢复已有过的繁荣风光。

  英国泰晤士河是遭受现代工业化污染最早的一条世界著名河流,当年工业污水排泄沟到处横行,保护地球、保护海洋、保护我们的家园河水成为酱油色,散发阵陈臭味,鱼虾基本绝迹。从本世纪50年代开始,政府和企业界投入巨额资金,从综合治理入手,严格控制污染源,撤迁大批排泄废水的工厂,使绝迹将近百年的鱼群又重新巡游水中,一群群飞鸟整日在河面上飞翔,装饰豪华的大小游艇不时穿梭在河道中,一派田园景象又重新回到泰晤士河上。

  上述两个事例说明,人类应该从失误中尽快觉悟,按自然规律办事,不断提高科学文化素养,健全必要的管理法规,依法治理,才能还海洋一个清洁的水体,让海洋造福人类。

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