由于人类在海上进行油气开采、船舶运输，以及沿岸工业排污的原因，海洋的石油污染正在成为一个越来越严重的问题。由于石油产地与消费地分布不均，因此，世界年产石油的一半以上是通过油船在海上运输的，这就给海洋带来了油污染的威胁，特别是油轮相撞、海洋油田泄漏等突发性石油污染，更是给人类造成难以估量的损失。
1967年3月，“托里峡谷”号油轮在英吉利海峡触礁失事是一起严重的海洋石油污染事故。该轮触礁后，10天内所载的11.8万吨原油除一小部分在轰炸沉船时燃烧掉外，其余全部流入海中，近140千米的海岸受到严重污染。受污海域有25000多只海鸟死亡，50%～90％的鲱鱼卵不能孵化，幼鱼也濒于绝迹。为处理这起事故，英、法两国出动了42艘船，1400多人，使用10万吨消油剂，两国为此损失800多万美元。相隔11年，1978年超级油轮“阿莫戈·卡迪兹”号在法国西北部布列塔尼半岛布列斯特海湾触礁，22万吨原油全部泄入海中，是又一次严重的油污染事故。1979年6月，墨西哥湾“伊克托”1号油井发生喷油事件，310万桶石油被注入墨西哥湾，共漏出原油47.6万吨，一直到1980年3月24日才封住，使墨西哥湾部分水域受到严重污染。
发生海洋石油污染后，石油在海水中形成大片油膜，这层油膜将大气与海水隔开，减弱了海面的风浪，妨碍空气中的氧溶解到海水中，使水中的氧减少，同时有相当部分的原油，将被海洋微生物消化分解成无机物，或者由海水中的氧进行氧化分解。这样，海水中的氧被大量消耗，使鱼类和其他生物难以生存。
石油在海面形成的油膜能阻碍大气与海水之间的气体交换，影响了海面对电磁辐射的吸收、传递和反射。长期覆盖在极地冰面的油膜，会增强冰块吸热能力，加速冰层融化，对全球海平面变化和长期气候变化造成潜在影响。海面和海水中的石油会溶解卤代烃等污染物中的亲油组分，降低其界面间迁移转化速率。
石油污染形成的油膜会减弱太阳辐射透入海水的能量，会影响海洋植物的光合作用。油膜玷污海兽的皮毛和海鸟羽毛，溶解其中的油脂物质，使它们失去保温、游泳或飞行的能力。石油污染物会干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为和生物的趋化性等能力。受石油严重污染的海域还会导致个别生物种丰度和分布的变化，从而改变群落的种类组成。高浓度的石油会降低微型藻类的固氮能力，阻碍其生长，终而导致其死亡。沉降于潮间带和浅水海底的石油，使一些动物幼虫、海藻孢子失去适宜的固着基质或使其成体降低固着能力。石油会渗入大米草和红树等较高等的植物体内，改变细胞的渗透性等生理机能，严重的油污染甚至会导致这些潮间带和盐沼植物的死亡。
石油对海洋生物的化学毒性，依油的种类和成分而不同。通常，炼制油的毒性要高于原油，低分子烃的毒性要大于高分子烃，在各种烃类中，其毒性一般按芳香烃、烯烃、环烃、链烃的顺序而依次下降。石油烃对海洋生物的毒害，主要是破坏细胞膜的正常结构和透性，干扰生物体的酶系，进而影响生物体的正常生理、生化过程。如油污能降低浮游植物的光合作用强度，阻碍细胞的分裂、繁殖，使许多动物的胚胎和幼体发育异常、生长迟缓；油污还能使一些动物致病，如鱼鳃坏死、皮肤糜烂、患胃病以至致癌。另外，油污会改变某些经济鱼类的洄游路线；玷污渔网、养殖器材和渔获物；着了油污的鱼、贝等海产食品，难于销售或不能食用。
链接：我国海洋生物资源面临的问题
我国海洋生物资源主要面临着以下几个方面的问题：
第一，渔业捕捞过度和海水养殖管理不善。传统经济鱼类资源因捕捞过度而处于衰退状态，处于食物链较高营养级的优质鱼类，如大黄鱼、小黄鱼、带鱼、鲽鱼等出现资源危机；属于传统优质经济鱼类饵料的低质鱼类，如黄鲫、梅童鱼、沙丁鱼等比例增高。有些地区的海水养殖业管理不善，出现了污染海洋生态环境的倾向，如养殖过程中产生的废水造成海水有机物污染和富营养化；大量采捕饵料生物，使部分滩涂贝类大量减少，破坏了正常的食物链等等。
第二，滩涂围垦和填海造陆夺走了大片海洋生态环境。沿海滩涂大量围垦和人工填海造陆等，不仅使许多海洋动物失去了大面积的栖息地、产卵地、育苗场、索饵场及可供维持生物多样性的滩涂和沼泽资源，引起物种种群减少，而且给附近广大海域的海洋生物资源造成了深远的不良影响。
第三，筑堤修坝等海洋工程的不良影响。某些海洋工程改变了所处海域的水动力条件，导致海域发生淤积等现象，浅海或滩涂生态环境恶化，进而导致海洋生物资源衰退。
第四，海洋污染严重破坏海洋生物资源。随着沿海地区经济的发展，污染源迅速增多，海洋污染经常发生，使海洋生态环境日趋恶化，给海洋生物资源造成严重威胁，并且使一些港湾渔场荒废，溯河性鱼虾类资源受到损害，海洋生物多样性降低，海产食品质量下降。此外，海洋油气开发与海运业的发展使石油污染呈上升趋势。因此，防治海洋污染是一个极其紧迫的课题。
第五，珍稀海洋生物濒临绝灭。我国海域不仅拥有丰富的海洋生物资源，还有不少珍稀物种，但由于过度捕杀等原因，数量都在急剧减少，有的种类几乎绝迹。
我国主要的珍稀海洋动物有儒艮、中华白海豚、北海狮、北海狗、斑海豹、灰鲸、蓝鲸、长须鲸、抹香鲸、露脊鲸、海龟、玳瑁、太平洋丽龟、中华鲟、松江鲈鱼、黄唇鱼、文昌鱼、鹦鹉螺、虎斑宝贝、冠螺、大珠母贝、红珊瑚等。
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化肥、居民污水、含磷洗衣粉等含有大量的有机磷，为藻类的营养物质之一，海水养殖需要施用大量的饲料，也含有很多营养物质，从而造成海水富营养化，易导致浮游生物的大量繁殖，形成赤潮。
