一、赤潮的定义与类型
(一)赤潮定义
赤潮是海洋中某些微小的浮游藻类、原生动物或细菌，在一定的环境条件下爆发性繁殖(增殖)或聚集而引起水体变色的一种有害的生态异常现象。迄今，人们所发现的能形成赤潮的浮游生物绝大多数是浮游甲藻和硅藻，少数为原生动物和细菌(表9—11)。
表9-11世界赤潮生物的种类组成现状(截至1989年)(引自张水浸等，1994)
赤潮引起的海水变色可因形成赤潮的生物种的不同而不同。例如，夜光藻(Noctilucascientillans)、红海束毛藻(Trichodesmiumerythraeum)、中缢虫(Mesodiniumrubrum)等种类形成的赤潮呈红色、粉红色。而许多甲藻如Gymnodiniumbreve赤潮呈黄色、茶色或茶褐色。绿色鞭毛藻形成的赤潮通常呈绿色。硅藻类赤潮多为土黄、黄褐色或灰褐色等等。因此，目前所谓赤潮可以说是各种色潮的统称。
(二)赤潮的类型
1.外海性和近岸、内湾性赤潮外海(或外洋)性赤潮是指在外海或洋区上出现的赤潮。它们大多数出现在上升流区或水团交汇处，那里的营养物质比较丰富。有些种类自身还有固氮能力，在水体缺乏无机氮营养盐时，还可直接利用大气中的分子氮(N2)。外海性赤潮最常见和最具代表性的种类是蓝藻门中的束毛藻(Trichodesmiumspp.)，在中国主要分布于东海以南水域。
近岸、内湾、河口性赤潮，系分别指发生在近岸区、内湾区或河口区等水城的赤潮。能在这些区域形成赤潮的生物种类很多，且具有一定的地区性差别。其中，广泛分布于中国沿海的主要种类有中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)、夜光藻。原甲藻属(Prorocentrum)和裸甲藻属(Gymnodinium)的一些种类也较常见。
2.外来型和原发型赤潮所谓外来型赤潮是属外源性的，即赤潮并非是在原海域形成的，而是在其它水域形成后，由于外力(如风、浪、流等)的作用而被带到该海区。这类赤潮往往来去匆匆，持续时间短暂，或者还具有“路过性”的特点，也有可能将同一起赤潮的迁移误认为是发生在不同地点的两起赤潮。外来型赤潮最常见的是束毛藻赤潮，在中国东南沿海的福建平潭岛几乎年年可见，当地群众称其为“东洋水”或“东洋涨”，即指它是从东面大洋而来的。1987年8月14～15日见于广东大亚湾的束毛藻赤潮，也应属外来型赤潮。
原发型赤潮则是在某一海域具备了发生赤潮的各种理、化条件时，某种赤潮生物就地爆发性增殖所形成的赤潮。此类赤潮地域性明显，通常也可持续较长时日，如果环境条件没有明显改变，甚至可以反复出现。有些海域还可发现它每天只在某一特定的时间内出现，这应视其为同一起赤潮的时间延续，而不应认为是每天发生一起赤潮。如果赤潮生物发生更替，则又另当别论。一般而言，在内湾所发生的赤潮，大多是属于原发型(内源性)赤潮。
3.单相型、双相型和复合型赤潮单相型赤潮亦称单种型赤潮，系指在发生赤潮时，只有一个赤潮生物种占绝对优势(占总细胞数的80％以上)。有两种赤潮生物共存并同时占优势而形成的赤潮称为双相型赤潮。如果赤潮中有3种或3种以上的赤潮生物，且每种的数量(细胞数)都占有总数量(总细胞数)的20％以上，即为复合型赤潮。
根据中国已有的赤潮报道，大多数属于单相型赤潮。双相型赤潮仅占少数。至于复合型赤潮，目前还很罕见，且与浮游植物的水花(bloom)难以区分。
二、赤潮形成原因和发生过程
赤潮灾害的发生是一个复杂的生态过程，是由许多因素综合作用的结果。
(一)赤潮形成原因
在物理因子方面，海洋中的“流”与赤潮的发生具有一定的关系，除赤潮生物的物理性聚集与流有关外，流对赤潮藻的分散(扩散)和对营养物质的运移作用也是很重要的。在内湾，潮流的流速与潮差的大小具有对赤潮“斑”、“带”聚集和分散的作用。当流速较大，其分散速度快于赤潮藻的增殖速度时，这类海湾一般是不会发生赤潮的；反之，如果流缓，赤潮藻的增殖速度大于流的分散速度时，这类海湾就常可频发赤潮。在一般情况下，潮差小、水体交换量较少的海湾较易发生赤潮，并且一旦发生赤潮后，赤潮的持续时间可能较长。在较开阔的沿岸和近海，则主要集中在江河径流和上升流作用等方面，因为江河径流可将大量的营养物质携带入海；上升流能把富含营养物质的底层水搬运到表层。两者可分别或共同为赤潮藻的增殖提供条件。
温度和盐度影响着赤潮藻细胞中酶的活性，调控赤潮藻的生理活动，各种赤潮藻都有其生长、增殖的最适温、盐范围。因此，温、盐条件的适宜与否，决定了赤潮藻的时空分布，也与赤潮的发生密切相关。
在化学因素方面，邹景忠等(1983)对渤海湾进行的赤潮综合调查认为，工厂未经处理的高含N，P有机物工业废水和生活污水任意排入，是造成湾内富营养化的主要原因，其中P含量的高低是决定赤潮生物是否出现数量高峰和形成赤潮的重要因子；Fe，Mn微量元素和维生素B1，Bl2是促进赤潮生物异常增殖的关键因子。根据海水PH分布与浮游植物之间存在明显的正相关(相关系数r=0.72)，还认为PH也可作为监测赤潮的一个重要指标。最近，林昱等(1994)从4次中尺度围隔实验结果发现，营养盐含量与厦门西海域赤潮形成密切相关。活性磷含量是该海域硅藻赤潮的一个诱发或控制因子。
在生物因素方面，邹景忠等(1983)根据渤海湾调查发现，处于调查区同一生态环境条件下占优势的赤潮生物之间存在着明显的种间增殖竞争现象，认为夜光藻与骨条藻种群之间可能是一种捕食与被捕食的关系，而骨条藻与微型原甲藻之间可能有刺激生长的关系。王惠卿(1992)通过大连湾赤潮调查发现，该湾赤潮生物优势种组成有逐渐从中型纤毛虫向小型硅藻类(骨条藻)和微型甲藻(赤潮异弯藻)转化的趋势。林昱等(1994)探讨了甲藻赤潮与其它浮游植物演替的关系。富营养后总是先发生硅藻的水花或赤潮，随后会演替成甲藻占优势，甚至形成甲藻赤潮。维生素B12的异常增多可能加速这种演替的进程。但这种稳定水体若受到扰动，将干扰演替，使硅藻水花持续不断地发展，阻碍甲藻形成优势，这可以防止甲藻赤潮的生成。
当赤潮生物在适宜的海水理化环境条件下大量繁殖时，适宜的气候条件，特别是风力作用，若有利于赤潮生物的汇聚，也会加速赤潮的形成
综上所述，赤潮发生的主要环境条件可归纳于图9—25。
(二)赤潮发生过程
赤潮的长消过程，大致可分为起始、发展、维持和消亡四个阶段(如图9—26)。各阶段的主要理、化和生物控制因素如表9—12。
1.起始阶段海域内具有一定数量的赤潮生物种(包括营养体或胞囊)。并且，此时的水环境各种物理、化学条件基本适宜于某种赤潮生物生长、繁殖的需要。
表9-12赤潮长消过程中各阶段听主要物理、化学和生物控制因素
2.发展阶段亦称为赤潮的形成阶段。当海域内的某种赤潮生物种群有了一定个体数量时，且温度、盐度、光照、营养等外环境达到该赤潮生物生长、增殖的最适范围，赤潮生物即可进入指数增殖期，就有可能较快地发展成赤潮。
3.维持阶段这一阶段的长短，主要取决于水体的物理稳定性和各种营养盐的富有程度，以及当营养盐被大量消耗后补充的速率和补充量。如果这阶段海区风平浪静，水体铅直混合与水平混合较差，水团相对稳定，且营养盐等又能及时得到必要的补充，赤潮就可能持续较长时间；反之，若遇台风、阴雨，水体稳定性差或因营养盐被消耗殆尽，又未能得到及时补充，那么，赤潮现象就可能很快消失。
4.消亡阶段所谓消亡阶段是指赤潮现象消失的过程。引起消失的原因可有刮风、下雨或营养盐消耗殆尽。也可因温度已超过该赤潮生物的适宜范围。还可因潮流增强，赤潮被扩散等等。赤潮消失过程经常是赤潮对渔业危害的最严重阶段。
三、赤潮的防治
赤潮发生时，在海洋生态系中生物与环境的关系将发生强烈的变化。众多浮游植物在光合作用过程中消耗水体中大量的CO2，破坏了海域水体CO2平衡体系，使得水体的酸碱度发生较大的变化。由于生产过量，营养物质被消耗殆尽，赤潮生物最终将大量死亡。死亡的尸体在分解过程中又产生硫化氢，氨，甲烷等。大量滋长的微生物，以及微生物分解活动使水体溶氧耗竭，加上有毒赤潮生物分泌的毒素等，严重危害着海洋动物的生存，导致原有海洋生态系统中的结构与功能几近彻底崩溃。因此赤潮的防治是一项极为重要的课题。
目前，赤潮的防治技术主要还局限在实验研究阶段。已有实验表明，悬浮沉积物对磷的吸附作用可以从水体中去除部分磷，达到减少和抑制赤潮发生的目的；蒙脱石(Ca(OH)2)对介质营养盐有明显的竞争和去除效应以及增大介质的浊度等；蒙脱土体系对赤潮生物有吸附作用，吸附能力依次为菱形藻＞骨条藻＞夜光藻；高岭土对原甲藻和夜光藻的吸附能力远远高于同等条件下的蒙脱土体系；用硫酸亚铁处理赤潮生物污染的海水可达到净化，而使人工养殖扇贝苗获得成功。
日本研制出一种化学药品利凡诺(Acrinol)，用于杀灭日本最常见的赤潮生物褐胞藻(Chattonella)，利凡诺在光照下容易分解，不会造成水体二次污染。
有人提出生物防治的方法，把一些摄食赤潮藻的动物，如贝类、鱼类等，引入赤潮多发区或养殖池混养，可达到抑制赤潮生物的大量繁殖。
从某些生物中提取生理活性物质，用以杀灭赤潮是近几年来的一个研究方向。例如，1986年，日本筑波大学化学系柿尺宽和楠见武德的研究小组，从海蕴(Nemacystus)中萃取了一种能防止赤潮的生理活性物质，这种活性物质为高度不饱和脂肪酸十八烷四烯酸，试验表明，1×10-6mL/L的该物质浓度在1分钟内就能杀死引起赤潮的浮游生物，并且对其它生物无害。此外，还从束毛藻中提取了另一种生理活性物质十八碳五烯酸(在沙丁鱼油中也含有此种物质，可大量廉价生产)，同样对防治赤潮具特殊效果，1986年在和歌山县水产养殖场试验，结果表明每升水中具有几毫克的该物质即可见成效。