山東青島遭滸苔侵襲：人類活動致海水富營養化

　　這個夏天，陽光、沙灘、海水，這些青島的城市名片，暫時讓位給了“草原”。“到青島看草原”已經成了當地一句戲謔。

　　所謂“草原”，其實是海水中一種大型綠藻滸苔高度聚集而引發的生態“奇觀”。這些個體呈管狀中空結構的單層細胞藻類，最短幾十厘米，最長2米，無數的個體纏繞著、簇擁著，在風海流的作用下，源源不斷地涌向近海岸邊，吞噬著美麗的海岸線。

　　海洋學家將“草原”稱為“綠潮”。

　　從2007年至今，青島這個海濱城市已經第5次遭受滸苔侵襲。滸苔圍城，水產養殖業、海洋環境和旅游業遭受巨大沖擊。

　　國家海洋局發布的《中國海洋災害公報》顯示，2008年5~8月，黃海海域暴發的滸苔災害造成直接經濟損失13.22億元，2009年發生的滸苔災害對山東省造成的直接經濟損失達6.41億元。

　　一個讓當地百姓困惑的問題是：滸苔緣何而生？事實上，科學家在對滸苔現象進行深入探究的過程中，不僅看到人類過度經濟活動對生態環境的影響，同時也期待能將此類災害納入人類可控范圍，甚至“變廢為寶”。

　　困城：那片“駭人的亮綠色”

　　“7月6日，沒錯，是那一天。”這一天令青島市第六海水浴場場長韓培金印象深刻。

　　當天早晨，在浴場巡視的韓培金看到零星的滸苔漂浮在不遠處的海面上。這意味著從這天起，浴場全部工作人員又要投入到一場打撈滸苔的戰役中。近年來，打撈滸苔已成為青島市各大海水浴場夏季的常態化工作。

　　為保證浴場正常開放，韓培金帶領60多人迅速開展打撈。從7月6日至今，他們每天早上6點多鐘就開始撈，到下午一兩點，基本能將當天涌來的滸苔撈完。退潮時間不一，打撈時間也會有所調整。

　　韓培金估算，最多時，他們每天能打撈四五十噸。撈起的滸苔被打包裝車，運往膠州進行無害化處理和資源化利用。

　　相比滸苔的來襲速度，打撈工作有時會顯得不夠及時，這令韓培金很無奈。

　　大海深處的大片滸苔似乎更令人恐懼。曾有海洋學者前往深海海域考察，事后對中國青年報記者形容當時的場景：“感覺自己完全迷失在一片綠色中。”

　　每次滸苔這樣的海洋生態災害襲來，都意味著青島將進入全城“臨戰”狀態。

　　來自國家海洋局北海分局的消息，7月6日監測顯示，綠潮覆蓋面積約410平方公里，分布面積約14700平方公里。當晚21時，北海分局緊急啟動綠潮二級應急響應。6月13日，綠潮分布面積超過5000平方公里，北海分局啟動綠潮三級應急響應。

　　根據2009年5月出臺的《青島市海洋大型藻類災害應急處置工作預案》，海洋大型藻類災害預警級別分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四級警報，分別表示特別嚴重、嚴重、較重、一般。二級預警意味著“近岸海域出現較大面積的海洋大型藻類，實際分布面積5平方公里以上或重大活動海域覆蓋率0.5%以上，海藻出現聚集現象，可能對海上重大活動產生較大影響”。

　　與之相應的二級應急響應意味著“由市應急指揮部辦公室報請市應急指揮部總指揮同意后啟動相應應急預案，并向市主要領導報告。市應急指揮部總指揮、副總指揮等主要領導應趕赴現場或到市應急聯動指揮中心進行指揮，有關部門和屬地區市政府組成相應的工作組，負責具體指揮和處置”。

　　該預案的出臺與2008年夏滸苔對這座城市的大規模侵襲不無關系。有資料顯示，當年黃海海域暴發迄今為止世界范圍內有文獻記錄以來的最大規模綠潮，僅青島地區打撈滸苔量高達100萬噸，據專家估計，當年黃海滸苔綠潮生物量可能突破1000萬噸。

　　今年的滸苔來襲規模雖不及2008年，但來得較晚，有學者預測往年8月初就會結束侵襲的滸苔，今年或許會推遲結束侵襲的時間。至于明年滸苔是否會來，海洋科學家們幾乎眾口一詞：基本可以肯定會來，并將在今后幾年持續影響山東沿海。

　　困戰：天災？人禍？

　　2007年之前，綠潮并不是青島的海洋科學家們研究的重點。盡管這座城市高級海洋專業人才占全國的30%，涉海領域兩院院士占全國的70%左右，海洋科技優勢明顯。

　　“可以肯定的是，綠潮現象并非中國所特有。”葉乃好，黃海水產研究所副研究員，這位主攻藻類生物學與資源化利用的年輕博士，從2008年起開始研究滸苔。

　　葉乃好介紹，滸苔是石莼屬的一個種，是形成綠潮現象的重要物種之一。綠潮多數以石莼屬大型綠藻種類脫離固著基，形成漂浮增殖群體所致，是世界沿海各國普遍發生的海洋生態異常現象。一般發生在春夏兩季，大多數在夏季高溫期結束。

　　“20世紀70年代初，法國布列塔尼沿海發生大規模綠潮現象，之后是20世紀90年代的美國，再后來是本世紀初的日韓，以及近幾年的中國，幾十年時間內，綠潮遍及歐洲、北美洲和亞洲北溫帶的多個沿海國家。世界范圍內，近年來綠潮發生頻率和生物量總體呈明顯上升趨勢。”葉乃好說。

　　滸苔為何會暴發？黃海水產研究所研究員莊志猛將其原因歸結為“氣候變化與人類活動”。

　　“滸苔暴發取決于是否有足夠多的種子、充足的陽光，以及足夠的營養源。這些年，全球變化為滸苔暴發提供了重要的環境因素。人類過度經濟活動造成的海水富營養化，也是滸苔暴發的重要原因。”莊志猛說。

　　莊志猛解釋，所謂富營養化是指環境中以磷和氮為主的無機營養鹽，超出了環境自身的調節能力，而引起的水質污染現象。海水富營養化主要與沿海區域工農業的迅猛發展、沿海城鎮化的持續加快有關。

　　歷數綠潮頻發的國家，都是經濟較發達的，“俗話說，條條江河歸大海，經濟發達意味著人類改變沿海環境的能力提高，相應的，破壞環境的能力也提高了。”葉乃好說。

　　“過去幾十年，我國城市化、工業化和農業的快速發展以及人口的快速膨脹，工業廢水和生活污水的入海量劇增，加上地表徑流帶來的農田化肥、農藥和其他污染物中的氮磷等營養鹽，為滸苔暴發提供了充足的外部營養條件。”莊志猛說。

　　富營養化問題顯然已成為海洋科學家們近年來關注的焦點。2009年7月，在青島召開的主題為“近海可持續生態系統及其對人類活動和氣候變化的響應”的學術討論會上，海洋學者專題討論了“我國近海富營養化及生態系統異常響應”問題，與會者一致認為，近海富營養化已成為嚴重的環境問題，如不重視，可能會像太湖藍藻一樣，引發嚴重的生態安全問題。

　　關于山東沿海滸苔的源頭，葉乃好介紹，目前研究表明，山東沿海沒有黃海綠潮的主因種。暴發的滸苔主要來自黃海海域中南部，受海洋風場和表層流場的作用，漂浮滸苔由南向北漂移，逐漸靠近山東半島南岸附近海域，并在漂移過程中迅速生長，最終成災。

　　隨著研究的深入，滸苔的生長速度之快，以及繁殖方式之多樣，令科學家們驚訝。葉乃好介紹，實驗數據表明，在適宜條件下，滸苔的日生長速率一般為15%~20%；繁殖方式包括有性繁殖、無性繁殖和營養繁殖3種，繁殖能力很強。相比于其他藻類，滸苔吸收營養鹽速率、光合速率，以及生長速率是非常高的，這無疑使其具有較強的競爭優勢。

　　“滸苔本身是一種無毒的海洋植物，但高度聚集就會造成諸多危害。”長期研究有害藻華的中國科學院海洋研究所于仁成研究員說，他從2008年起專注于滸苔危害性研究。

　　2008年，滸苔綠潮后期導致山東沿海一線養殖的海參、鮑魚大量死亡，造成巨大經濟損失。于仁成所在課題組隨即進行24~96小時滸苔急性毒性實驗，模擬海參、鮑魚密閉的養殖環境，觀察滸苔對其影響。

　　結果顯示，滸苔腐爛分解后，所產生的氨氮、硫化物及腐爛過程導致的缺氧對海洋生物具有急性毒性，特別是在封閉、半封閉的養殖海域，這是導致養殖海參、鮑魚大量死亡的主要原因。

　　于仁成介紹，腐爛滸苔所產生的氨氮和磷酸鹽會刺激部分微藻生長，有可能在局部海域導致赤潮發生，造成次生災害。同時，滸苔漂浮有可能對生物地球化學過程帶來一定影響。他同時指出，在開放的水體環境中，滸苔災害對水質影響很小。

　　但于仁成坦言，目前，關于滸苔的來源、演變機制、生態效應等，海洋科學界僅提出不同科學假設，還存在諸多未知。

　　青島的海洋專家歷時一年完成了重點課題“滸苔大規模暴發應急處置關鍵技術研究與應用”。專家們建議，為有效應對滸苔災害，應建立跨省市、跨部門的協調工作機制，開展合作調查與評估，提高應急響應和協同工作能力；同時建議加強近岸海洋環境生態保護，制定針對滸苔等藻類大規模暴發的綜合防治措施。困局：合理利用難以形成產業化

　　滸苔是一場場海洋災害的“元兇”，但海洋科學家們逐漸開掘出了滸苔的另一面。

　　研究表明，滸苔干物質中微量元素豐富，可作為一種低污染的高膳食纖維、高蛋白、低脂肪、礦物質豐富的新型海洋飼料。此外，滸苔具有味道鮮美、極易生長繁殖等特點，是一種極具開發價值的海洋藻類飼料資源。

　　在這一領域，青島的幾家企業已捷足先登，卻幾乎同時遭遇了尷尬和困惑。

　　青島友清海產有限公司是一家專門生產海藻食品的企業。據該公司董事長陳子林介紹，2009年，該公司看準滸苔產品的商機，自主研發了相應設備和一條生產線，專門生產滸苔面條，“當時生產了十幾噸，味道挺不錯，全部售完”。

　　令陳子林始料未及的是，這條生產線僅使用了一年，便被擱置在一旁，至今仍作為試驗性質的新工藝，擺放在廠房中。

　　“最難過的是防腐關。”陳子林介紹，由于滸苔面條較濕，常溫下僅能保存三五天。選擇真空包裝可放兩三個月，但會損害口感。將其完全冷凍，則不便于銷售。最后，陳子林不得不放棄。

　　困擾陳子林的還有滸苔的前處理設備問題：“將新鮮滸苔打撈起來后，加工前需要進行除砂、壓榨等程序，購買相關設備，需要上百萬元資金。即使配齊設備，產品如何推廣也是難題，畢竟市場認可具有滯后性，企業一旦無法收回成本，則會面臨很大風險”。

　　在陳子林看來，要在滸苔來襲的兩三個月內消化掉如此龐大數量的滸苔，對企業的清理能力、加工能力、推廣能力、銷售能力，都是巨大挑戰，“這就需要政府提供一定援助”。

　　同樣介入滸苔利用的還有中國海洋大學生物工程開發有限公司(以下簡稱“海大生物”)。 這是一家從事海洋生物資源開發和工程化利用的國家高新技術企業。據該公司董事長單俊偉向中國青年報記者介紹，2007年滸苔侵襲青島以來，該公司一直在研制滸苔的無害化處理方案，引起了市政府重視。

　　2009年，青島市政府通過青島華通國有資本運營(集團)有限責任公司投入2000萬元，入股海大生物，在公司的膠州生產基地建設“青島市滸苔資源化利用基地”，初步實現了滸苔上岸定點壓榨脫水和工廠化無害處理，目前該公司已研制出幾十種滸苔飼料及肥料產品，出口國內外。

　　單俊偉坦言，若沒有政府投資，公司的滸苔項目必然會虧損，“對滸苔的開發利用需要政府財政支持和企業的市場化行為相結合。”

　　一個饒有意味的細節是，2010年夏，復旦大學環境科學與工程系的張士成副教授和陳建民教授曾受青島科技局之邀前往考察滸苔的開發利用。

　　就在這一年的6月23日，這兩位學者所在課題組經過多次研究探索，采用水熱液化工藝，成功地完成了將滸苔轉化為生物質油的試驗，這意味著滸苔有望成為一種制造新能源的絕佳原材料。該研究成果刊登在當年的美國化學學會期刊《能源與燃料》(Energy &Fuels)上。

　　陳建民向媒體介紹，如果要投入工業化生產，需二三千萬元投資，半年左右可建成投入使用；從實驗室數據來看，若投入使用，每天可消耗1000噸滸苔，產出200噸左右生物質油。這一成果顯然引起了青島方面的關注。

　　接受中國青年報記者電話采訪時，張士成回憶，接到青島科技局邀請時，曾感到意外。考慮到青島是滸苔的“重災區”，而兩位學者也期待“盡快把實驗室里的研究成果應用到工業生產上”，在對方盛邀下，兩學者欣然前往。

　　海大生物成為兩位學者考察的一站。單俊偉回憶，兩位學者考察了海大生物的廠房和產品，提出希望投入一兩千萬設備進行中間試驗環節，而這是決定產品能否最終走向大規模生產的關鍵。

　　考慮到企業風險，單俊偉當時沒有應允，“后來的事我就沒有參與了”。而此事在張士成返滬后也沒有了下文，青島方面再未和他聯系。張士成曾坦言，他期待雙方進一步合作，但需要有項目支撐。

　　“目前，國內對滸苔的開發利用還無法形成產業。”黃海水產研究所研究員曲克明指出，原因在于滸苔在一年中僅來襲兩三個月，原料供應太集中，缺乏穩定性，此外，新鮮滸苔富含水分和雜質，分離成本高，儲存費用高，這些都制約了滸苔的規模化應用。

　　“現在看來，滸苔的產業化還有很長的路要走”單俊偉說。