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 ● 淨化污染水的光合細菌─紅潮

 

    著海洋及湖沼的優養化進行,在各地常發生紅潮而造成很大的損害。很久以前就發現此種紅潮現象,但由於根本無法預測紅潮發生的地方及時間,故以往只是進行小規模的研究而已。 著者們就由土壤微生物的立場,明瞭紅潮的原因及其發生機制,且關於其對策,建立出明確的方針。


以下,關於紅潮,加以詳細的檢討。其發生機制及對策,基本上與因湖沼及池塘的優養化而發生的藻類等之異常繁殖相同。在稻田中也常發生"紅潮"現象,甚至在養金魚的水族箱中也會發生。


導致湖沼及池塘的優養化的原因相當多,但不管是什麼原因,顯然都是因人類社會所排出去的廢氣,廢水,污染物質等而致的(我們必須要瞭解一旦湖沼被污染後,為了回復原狀,需要多少時間,勞力及能源)。污染進展而開始累積底泥的結果,紅潮會發生而湖沼中生物相引起很大改變。當底泥表層的溶氧量接近零時,魚介類無法生活下去。著者們開發出淨化環境為各種生物群可生存的生物反應器。


系列3將描述紅潮的一般背景,爾後在檢討我們的研究及光合細菌的作用,最後提到解決方法。

紅潮是什麼?

平野(1975)把紅潮定義為『因浮游生物的異常增殖現象而海水引起變色的現象』。
所謂青潮,白潮,苦潮及厄水等也本質上是相同現象。
(Dinophyceae)的種類為最多,接著多的是依序為矽藻網(Bacillariophyceae),綠蟲綱(Euglenophyceae)。水產業上成為問題的浮游生物大多屬於渦鞭毛藻類及綠蟲類。一方面,著者們的研究成果中值得注目是紅潮中發現光合細菌的存在。

外海性

發生於大海湧昇域,或地形上有上昇流的海域之紅潮,通常其規模相當廣大。較著名的例子是在印度及東海南部,因Trichodesmium及Gonyaulax的發生而致的紅潮,在北海及北太平洋北部,夏季發生大量矽藻而致的紅潮。此種紅潮通常與漁獲情況有密接的關係。例如,在北海道,叫做Stinking Water(臭水),呈鉛色,發出不愉快臭味的水塊是因大量繁殖Rhizosolenia shrubsolei,Thalassiosira nordenskioldii,Phaeocystis等而致的。據說會導致鯡魚及青花魚的漁獲量會減少。一方面,在北太平洋的鮭•鱒魚流網漁獲量會減少。

沿岸性

為發生於面對外海的沿岸水域中,自大陸棚上至斜面海域的紅潮。受沿岸水的海域或其深度比有光層較淺的海域中較容易出現。海水的混合及湧昇,大量河川水流入等成為其原因,並湧昇後形成躍層時及垂直穩定度增大的早春等較容易發生。其例子包括在春季增殖的藻類及攝食這些藻類而大量繁殖的夜光蟲等草食性浮游生物而致的紅潮。

內灣性

為發生於由外海隔離的封閉性內灣的紅潮,受到氣象條件的影響。對內灣的漁業,尤其對淺海養殖場造成很大損害。

內灣局部性

為發生於內灣中尤其海岸深入的海邊,防波堤內側,港灣結構物付近等局部的紅潮。其原因,可能包括都市廢水及海岸施工增加等的結果,造成容易導致紅潮的條件。此型紅潮,隨著對海岸環境引起的人為影響增大,其發生場所,就不只限於內灣局部,會擴大到整個內灣,或面對外海的沿岸水域。此種規模的紅潮與自然環境問題間有密接關係,常見於東京灣及瀨戶內海等海域。

紅潮有時依據發生時期,氣象及海洋情況而加以分類。例如在九州大村灣及三重縣英虞灣,每年7月及9月,個別因梅雨季節的霪雨及湧昇低溶氧量水後,會發生紅潮,於是稱之為7月紅潮及9月紅潮。並與氣象及海洋情況關連,前者就稱為下兩性紅潮,後者就為無氧氣化關連紅潮。一方面,除了發生於夏季的夏紅潮以外,最近亦有發生於11∼12月,1∼2月等冬季的冬紅潮,以及一整年發生的整年紅潮。在大阪灣,燧灘,周防灘及別府灣等,會發生冬紅潮。污染較嚴重的東京灣等,甚至會發生整年紅潮。


其他,亦由紅潮對生物所造成的影響的立場也可加以分類。此時,由於會導致魚類等生物的斃死,所以由漁業的立場來說可視為很重要的分類方法。常見於內灣紅潮,並發生於瀨戶內海,東京灣,大村灣,伊勢灣等的紅潮常造成很大的漁業損害。在佛羅里達及加州沿岸等地域也有造成損害的報告。這些例子中,當然因生物會逃避,故不會導致魚類斃死的例子也相當多。在東京灣,因藍藻,Trichodesmium而致的紅潮,三陸海上的厄水(偶而會導致斃
死),北海的Stinking Water及Weddy Water,北太平洋漁場的矽藻紅潮等就魚類不會靠近。此類的紅潮消失後,會形成良好漁場(藥水)。

 



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