低溶解氧对环境与经济的影响研究.pdf

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1、2014年3月水利水电快报EWRHI第35卷第3期一～态生与境～一文章编号：1006-0081(2014)03-0015-04√低溶解氧对环境与经济的影响研究[美国]R．J．迪亚兹摘要：低溶解氧环境(被称为低氧区或死区)在水生态系统中普遍存在，其发生频率、季节和持续时间各不相同。然而，除了天然低氧环境以外，受污水或工业废水排放、地表径流等人类活动影响，造成有机物与营养物质富集，也加剧了淡水系统与海洋系统的低氧和缺氧态势。因此，在过去50a，低氧区已迅速增加。缺氧的发展趋势及其环境、社会和经济影响受气候变化和土地利用变化的综合影响，其中气候变化主要包括气温升高与风

2、、气流、降水变化，土地利用变化主要指人口增长、农业及营养负荷改变。据预测，总体上低氧形势在恶化，其发生频次、强度及持续时间均在增加。如果能够通过长期的、大规模的、持久性努力来削减营养负荷，则由富营养化引发的缺氧是可以修复的，这项研究已基本成熟并获得了实施。关键词：气候变化；低溶解氧；环境影响；经济影响中图法分类号：文献标志码：A过深化污水处理，削减了有机物负荷，缺氧问题才得1概述以缓解。其他例证还有英国莫西(Mersey)河河口和美国阿拉巴马州的莫比尔(Mobile)湾，前者至少从在20世纪初期，有关溶解氧(DO)的话题主要19世纪5O年代就出现了水质差和含氧量

3、低的问集中在研究与管理两个方面，直到20世纪20年代，题，后者出现此类问题的时间大约为l9世纪60年通过研究认识到，溶解氧不足是危害鱼类生存的主代。要原因之一。在20世纪7O、80年代以前，低溶解氧近年来，出现了大量总结与评论性文章，主要研问题并不严重，直到大面积低氧区的出现，才凸显出究了导致溶解氧含量过低的关键因素及随之而来的问题的严重性，造成了大量无脊椎动物和鱼类死亡。环境影响。针对海滨生态系统，本文将主要就环境研究表明，从2O世纪中期至今，海滨水域的溶解氧和经济方面对低溶解氧浓度带来的影响进行阐述。浓度和水动力条件已经发生了很大变化。在海滨生态系统中，没有

4、哪个具有如此重要生态价值的环境2低氧的环境影响变量，像溶解氧这样在那么短的时间内发生如此剧烈的变化。目前，受人类活动影响，全球已有500多根据相关研究，生态系统对不同程度缺氧(从个低氧区或死区。有利到致命)的动物区系反应具有相似性。低溶解在能够监测水体中的溶解氧浓度以前，与低溶氧含量通常不至致命，它主要影响生物的生长、免疫解氧有关的环境问题便已存在。例如，根据以有孔应答和增殖。对鱼类来说，0．5～96h的短期低氧虫目为代表的研究，挪威的德拉门峡湾至少从18世环境会降低鱼类的杀菌活性、抗体水平，并抑制抗病纪初期开始便持续出现低氧或缺氧问题。在这样一活性氧的产生，当

5、恢复到正常含氧量条件后，这些影个小小的峡湾，深水区停留时间延长，尤其经过最近响中有一部分能够得以恢复。同样，当虾和蟹暴露两个世纪，用污水和工业废水排放、地表径流造成有于低氧环境中时，会导致其免疫功能低下，造成因细机物富集，使得极度缺氧问题越来越严重。直到通菌感染而使致病率和死亡率增加。收稿日期：2013—12—20·15·2014年3月水利水电快报EWRHI第35卷第3期当系统内含氧量逐渐下降时，可移动的动物将溶解氧区域内及其附近可能是生理反应的需要，因同时面临以下两个问题：因失去了原有的栖息地，它为相比之下，获取营养物质和躲避捕食者对它们更们将迁移到溶解氧含量

6、较高的其他水域，同时，它们加重要。同时，周期为一周的低氧环境还可作为重还面临着由于居于水底的被捕食者减少导致食物来要的育幼场所。在间歇性的、不会造成底栖生物大源不足的威胁。据研究，附着性动物在经历一系列量死亡的低氧区，底栖生物的行为可能会促进营养挣扎后，最终将因溶解氧浓度随时问降低或低氧区转移，达到海底饵料鱼适应的含氧量，这是它们承受范围扩大而死亡。当重要生境(如育幼场，或夏季短期低氧环境的一种生理能力，它们利用了底栖被更深、更冷水域)发生低氧时，将由此造成生境压缩捕食者减少的机会，并获取能量。或被挤占。研究指出，无效的低氧环境由于功能丧当低氧区的含氧量过低时，

7、向上的营养转移则失实质上已脱离原系统。因此，与根据物种增长或将受到抑制，其原因包括：一方面部分底栖生物直接生存的耐受能力计算估计的生境丧失，远比低氧造因低氧环境而死亡；另一方面，捕食者探测到该区域成的生境丧失情况少得多。溶解氧含量过低，也会主动避开。系统中大量生物生境丧失并不局限在底栖生物。1976年，纽约死亡是其营养结构退化的表征。有学者指出，近期湾低氧事件就阻断了向北迁移的竹荚鱼类的迁移路沿美国俄勒冈州海岸形成的低氧区已经造成了大范线。当鱼类遇到低氧区时，它们不会穿越或绕过该围区域内大量生物的死亡，如果这种情况得不到遏区域，而是停留在原地，等待低氧区消散后再

8、继续它制的话，很可能会导