李道季 1962年 2月出生，江苏徐州人。现任华东师范大学河口海岸学国家重点实验室教授、博士生导师。 1984年毕业于山东海洋学院海洋生物系；1989-1990年在荷兰国家海洋研究所和荷兰皇家科学艺术学院三角洲水生生物研究所学习；1998年华东师范大学自然地理学博士研究生毕业，获理学博士学位；2004年任日本东京大学海洋研究所研究员。主要从事生物海洋学及近岸海域生态与环境研究。主持和参加完成国家、地方和国际合作项目二十余项，在国内外学术刊物上共发表各类研究论文70余篇，曾获上海市科技进步一等奖，被评为上海市曙光学者。目前主持承担国家“973”项目课题、国家自然科学基金项目、国家环保总局“东海碧海计划”项目及参与多项国家和国际合作重大项目研究。
背景
“原来这里可比现在热闹多了，来这里买卖海鲜的车，会一直堵到5里地外。 ”位于长江口处的江苏省太仓的一个码头，是长江口著名的渔市。来自苏、浙、沪的大小渔船云集于此。可是，近日记者所看到的却是一片萧条。一家商店的老板娘对记者说，鱼越来越少了，过去的繁荣和热闹也许再也看不到了。
专家说，长江口不过是全球日益严峻的“海洋荒漠化”的一个缩影。美国弗吉尼亚海洋研究所教授罗伯特迪亚兹在8月15日出版的美国《科学》杂志上称，在全世界范围内，鱼类等水生生物无法生存的沿海“荒漠区”已超过400个，总面积达24.5万平方公里，比联合国两年前统计的数字增加了一倍。
11月27日，就在记者采访李道季老师的前一个小时，国家海洋局环境监测中心的几位专家专程从大连赶来，和李老师一起探讨辽河口处的海底缺氧问题。看来，“海底缺氧”已经开始影响我们的生活了。
温盐跃层阻碍了上下水体交换，是形成海底低氧区的最主要的原因
现状 德国基尔大学海洋科学研究所的劳莎尔·斯特拉玛对太平洋和大西洋的热带水域氧含量作了追踪研究。他们在《科学》杂志上报道，大西洋东部热带海域低氧范围自1960年以来就不断扩大，低氧层也从原来的370米增加到690米（增加85％）。他们还发现海底荒漠，正向四周扩展，但他们不能得到确切的分布图。
地球在2.5亿年前也出现过海洋窒息，使90％的海洋生物灭绝。但当今人类活动对海洋缺氧的影响是明显的。大气温度升高，使空气中水的活动增加，降雨量增加，把土地中的有机物和生活废水更多地冲刷到江河湖海，海藻疯狂生长，使氧气耗竭。
记者：近年来，科学家发现有些区域的海底没有生物存在，呈海洋荒漠化。原因是这些海底缺氧，形成 “海洋死亡地带”。这些缺氧区主要分布在哪些海区？
李道季：从发现海底缺氧区的情况来看，主要分布在城市化程度高、人口密集城市的海岸地区、近海岸河口区域以及部分海湾。虽然是在近岸海底，但不同地区的海岸水深不一样，缺氧的情况也不一样。比如说，在印度洋的西北部海区，水深很深，由于季风气候的影响也存在一个低氧区，而大西洋西海岸、墨西哥湾北部、密西西比河入海口等海域存在的低氧区和我国的长江口海域的水深差不多，缺氧情况也极其相似。
另外，近年来随着养殖业的发展，一些养殖海区的海底也存在低氧情况。
记者：有科学家把海洋缺氧比喻成“慢性病”，而且正在扩散。那么，是什么原因形成海洋低氧的？
李道季：海洋低氧区形成的原理虽然不完全相同，但有一个最基本的物理过程：就是海水形成温盐跃层，水体上下交换不畅，从而阻断表层海水和底部海水进行氧气交换。比如，在某一海域，夏季海面表层海水温度高，海底海水温度低，温度高的海水因为密度小就总是浮在表面，而温度低的海水因为密度大就沉在海底，中间存在着一个温度由高到低的急剧变化水层，就是温度跃层，这种跃层相对稳定，阻碍了上下水体的交换，从而隔断了底层海水跟空气中的氧交换，致使海底形成缺氧区。这是世界各个海区形成低氧区的主要原因，也是我国长江口沿海地带形成的低氧区一个最主要的原因。
另外，还有其他的原因，比如说，在河流入海口处形成的低氧区，是因为夏季大量淡水的注入。因为淡水比海水的密度小，高温的淡水浮在高盐度低温海水上面，形成温度和盐度双跃层，从而阻隔了这一水团中深层海水与表层水的氧气交换，使底层耗氧来不及补充，形成低氧区。
还有一种就是在养殖区，由于养殖生物密度大，消耗氧气量超过了氧气补给量，也会造成低氧区的存在。
在大陆架及许多海岸、河口甚至大洋底层水出现的季节性的水体缺氧现象已经引起了许多海洋科学家的重视。从上个世纪90年代初到现在，在西大西洋沿岸、墨西哥湾北部的大陆架附近，发现了大面积的底层低氧区，最高达两万平方公里，径流带来的营养物质也是造成该低溶氧区形成的主要原因之一。
但是，任何一个海区底层的缺氧都往往是多种机制形成的。
记者：我国的长江河口外形成一个大的低氧区，好像有近两万平方公里。这么大的低氧区应该是多种机制形成的吧？
李道季：根据我们前些年的考察结果，在长江河口外发现一处面积达13700平方公里、平均厚度达20米的底层低氧区。其含氧量最低值每升海水只含1毫克。在低溶氧区域，亏损氧总量达到了1.59×106吨。另外，在珠江口外海域夏季也发现了低氧区。
形成这么大的低氧区的原因很复杂，但原理很简单：每年夏季，盐度较高的台湾暖流次表层水从南向北入侵到达长江口水域，它的北面被相对稳定的黄海冷水团阻碍，从而在长江口外形成相对稳定的水体结构。而长江径流有大量的高温淡水注入，由于温度、盐度落差的原因，这些淡水浮在海洋上层，形成上层较轻水温较高、下层较重水温较低的稳定的温盐跃层水体结构。这就限制了表层高含氧量海水与底层低含氧量海水的对流，限制了氧扩散向底层，这是自然的物理过程。
另外，还有一个重要的原因加剧了这一区域的海底氧亏损，那就是长江口入海淡水和近岸海水富营养化而使水体表层大量浮游植物暴长，随着营养消耗尽而死亡，形成大量有机物质，它们沉入海底后分解会消耗大量的氧，本来由于温盐跃层阻断了海底的氧交换，这些有机质分解又消耗掉了海底的氧，而未及时补充，从而加剧了该水域的氧亏损。
记者：您说了低氧区形成的机制，那么海底的氧都是被微生物消耗了吗？
李道季：主要是有机质分解耗氧。就是微生物在分解有机物质的过程中消耗掉了大量的氧。在近海海岸和河口附近，浮游生物死后沉入海底，有机质在分解过程中就会消耗大量的氧气，如果氧气能得到及时的补充，就不会存在缺氧现象。很多缺氧区都是季节性存在的，我一直在强调夏季，就是因为夏季使海水表层温度升高，形成温跃层使上下水体交换不畅，海水底层耗氧得不到补充，就形成了低氧区。
记者：那么冬天就不存在低氧区了吗？
李道季：可以肯定地说，季节性强的低氧区，在冬天的时候，氧含量会得到缓解甚至根本不缺氧。因为冬季的风浪的作用，表、底层海水混合均匀，海水表层温度与底层温度差不多，不存在温跃层，底层水体中的氧可得到及时的补充。
还有一种低氧区存在于某些稳定的海湾，海湾中底层水体有固定的水团，由于潮流作用，自己形成一个小的环流，跟别的水体交换不畅，夏天随着表层水温的升高，就极易形成低氧区。
低氧区形成的机制有很多，严重程度也不一样。一般情况下，在高度富营养化的大河口水域，水体层化作用较强，到了夏季底层水体耗氧的速率也较高，缺氧就严重。但冬季不存在低氧区。
记者：这么说来，低氧区既是一种自然现象，也是人类活动的结果，是否可以这么说，是随着环境污染的加重而产生的必然结果。
李道季：刚才讲了海水低氧区形成的机制，主要是物理过程。有些夏季低氧区一直是存在的，只是一直没有人注意到而已。上个世纪50年代，我国进行首次海洋综合普查时，就发现了长江口和珠江口存在低氧区。当然，近年来全球变暖和污染物的排放增多，会使海底的低氧程度加重和低氧区面积加大。
人为的低氧过程会造成局部海洋的荒漠化，进而危害海洋生物的多样性
现状 科学家们把海水低氧的原因主要归咎于化肥，工业和生活废水，煤和石油的燃烧所引起的污染和海洋温度升高。污染物含氮量很高，引起水系中过于富营养。富营养是指海水生态系统中营养物太多，最终会产生有害作用。死亡水域可以发生在几乎任何水体，如江河，湖泊，近海，远洋。
戴兹和瑞典哥登堡大学的罗森伯格认为，农业性污染源要降到工业化以前的水平是不现实的。 “农民不是有意要污染的。农民肯定喜欢把他们的化肥保留在土地中，而不是流到江河里”。路易斯安那大学的南西·拉巴莱丝说，她对死亡带的增加不感到惊奇。 “已经有很多的报道，但实际的数字比报道的要多得多。从前发达国家在农业工业化过程中，富集营养物从土地上溢出，流入江河大海，这种事情目前在发展中国家重现”。
记者：有媒体把“海洋低氧区”称为“海底荒漠区”，可见其危害有多么严重。海洋低氧区会对海洋生物有什么影响？
李道季：因为低氧是一个自然的过程，所以相对来说对生态系统稳定性还不至于有太大的影响。而且我们调查发现，低氧区也不是什么也没有，长江口的低氧区就生长着大量多毛类等耐缺氧的底栖生物。不过，氧含量低到耐缺氧的生物也不能生存的话，就成了“荒漠”了，什么也没有了。
当然，如果是人为造成的低氧过程，那就很可怕了，低氧区不断扩大会直接造成生态失衡，甚至物种灭绝。
记者：会不会造成鱼类的减产？
李道季：鱼、虾类等是大型游泳生物，会自主选择那些食物和水质好的海区生存。所以我们一般认为，低氧区对那些常年生活在海底的、活动缓慢的生物有影响。在长江口，由于夏季也不是鱼虾类的主要繁殖季节，鱼、虾类会主动规避在极度缺氧的水域活动，因此，对鱼虾等物种不会有什么太大的影响。
比如说，江苏南部近岸海域、长江口和舟山一带海域向来是我国重要的渔业主产区，几十年前那里夏季就是低氧区，可现在鱼不多了，仍然是低氧区。所以，鱼多鱼少跟低氧区没有必然的联系，因为夏季主要的渔场渔汛不是在低氧区，过度捕捞和海洋污染是渔业资源衰竭的主要原因。当然，低氧区肯定是不会有太多的鱼了。有国外的科学家说，深海鱼类会受到影响，比如金枪鱼等。
记者：那么，海洋低氧区到底有哪些危害？
李道季：一般我们这里探讨的低氧区是指海底，海底低氧区的危害主要是如果极低的氧含量长时期得不到补充的话，就极易造成海底荒漠化。如果这个低氧区正好处在鱼类活动必经之处的话，就会改变鱼类的生活习性，甚至会影响海洋生物种类和数量的变化，危害海洋生物多样性。
刚才讲了，如果是因为污染和其他的人类活动造成海底低氧区的面积扩大，那肯定会影响到海洋生物生存和海洋生态系统结构的稳定性，危害很大。如果是自然的物理过程，就不那么可怕了。
记者：您刚才分析了低氧区形成的机制，是不是说，这个低氧区今年存在，但明年未必存在，而且，夏天存在，但冬天不一定存在？
李道季：这个理解有误差。低氧区的形成要有一定的环境条件，它一定要在夏季，有一个炎热的高温过程。每年的夏季，高温过程在近岸、河口底层存在的相对稳定的水体结构都易形成低氧区，而且在冬季消失，这是季节性的自然规律。那些养殖区随着养殖生物的增多和投饵会产生大量有机物，底层在夏季也极易形成低氧区，只要不养殖了一般就会恢复。还有许多海洋区域，虽然也有高温炎热的过程，却不是低氧区，因为海洋环流使水体交换顺畅。
冬天受海洋风浪作用，表、底层海水混合均匀，阻断水体交换的条件不存在了，氧气交换恢复正常，而且，温度降低使有机物的分解速度也变慢，耗氧量降低，这些会使海底氧含量恢复正常。
记者：联合国公报上称，化肥的使用使大量的氮流入海洋，致使海洋低氧区增加，这是人类污染海洋的一个方式。请您解释一下，氮对海洋的作用。
李道季：氮是有机物质生产所必需的元素，大量的氮注入到海里，会被海洋生物生长所利用产生大量的有机物，这些有机物沉入海底，在分解过程中要消耗大量的氧。所以，氮并不是造成海底低氧的直接原因，而是有机物增多的主要原因。但它的最终结果是消耗氧。
记者：是不是会造成赤潮？
李道季：一般规律是低氧区会暴发赤潮。因为氮等肥料使海水中富营养化物质增多，浮游植物暴长，就形成赤潮的暴发，赤潮暴发后浮游生物死亡分解大量耗氧，会增加海底低氧程度。而且，有些赤潮是有毒的，会杀死海洋中的生物。
但并不是说所有的赤潮海域都存在于低氧区。
如今年8月份青岛暴发的绿藻，当然这是另外一种赤潮，我们叫“绿潮”，它是一种大型海洋藻类浒苔暴发性漂浮生长，就是海水富营养化和合适海水温度等导致的结果，差一点影响到奥运会青岛奥帆比赛。
海底低氧区面积在扩大，危害在加重，是引起我们重视的时候了
现状 要彻底恢复海洋中荒漠区的勃勃生机，绝非易事。根据美国科学家的估计，仅仅把墨西哥湾的死海区减少1／3，就需削减密西西比河的富营养盐45％的排放量。而且，全球变暖进一步加剧了治理工程的艰巨程度。随着海平面温度上升，海面浮游生物的生长也变得更加容易。
根据中国国家海洋局公布的海洋质量公报，2007年，全国入海排污口排入海洋的主要污染物总量仍有1219万吨，虽然比上一年下降了6％，但仍然居高不下。
国家海洋局东海分局政策法规处处长张华明告诉《财经》记者，长江口处在长江末端，几乎收纳了所有污染物，其中，来自上游的氮磷占全部排放的90％以上。要解决长江口的污染，需要整个流域共同解决。只有整个流域控制了农业面源污染、工业污水和生活污水的肆意排放，才能改变长江口的窘境。 （摘自《财经》）
记者：我了解了低氧区的基本情况。这么说来，每年的台风、洋流等极端天气是不是对改变海底的氧含量有利？
李道季：当然。我们的调查发现，在每年的8、9月份，长江口海区的氧含量最低。可是，有一个极特殊的现象，就是每当台风来临，氧含量就正常了，台风过后，氧含量又回到低谷状态。这说明，台风等风暴潮会影响水体的结构，原有的稳定的温盐跃层被打乱，水体交换频繁，氧含量得到迅速补充。所以，低氧区大都出现在稳定的水体中，常受大风浪影响的海域一般不会存在低氧区。
对于极端的高温天气，因为水温的上升使水体更稳定，对低氧区有正面的促进作用，也就是说不利于氧交换。另外，海水本身对氧的溶解度就与温度有关，温度越高氧溶解度就越低。而且，有机质的分解也随着温度的增高加快。所以，极端的高温会加重低氧。而极端的低温天气，对海底的氧含量影响不是太大。
记者：您讲解了海底低氧区的形成机制和危害，您认为，我们应该如何解决海洋中的低氧问题？
李道季：近年来，因为人类活动造成的海底低氧面积在不断增加，这是事实。因为造成海底低氧的原因不一样，所以，对于那种因为物理过程自然形成的海底低氧，人类没有好办法来解决。顺其自然应该是一个不错的选择。
对于因为人类活动而使海洋富营养化物质增多而造成的海底低氧，我们必须通过减少污染物的排放、控制含氮、磷等化肥使用量、农业面源污染、城市生活废水等直接排入海里来减轻和控制。联合国专家组也呼吁，美国等发达国家应该减少化肥的使用量，减少温室气体排放。
对于养殖区来说，采取休渔、减量等措施会缓解海底低氧含量。
我个人认为，现在海底低氧区面积在增加，危害在加重，是应该引起我们重视的时候了，世界各国的专家也正在研究这一课题。我觉得，我们应该从现在做起，从本人做起，从环保做起，为净化海洋出一份力。
来源：辽宁新闻网
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