有机农药六六六对胶州湾海域水质的影响Ⅰ.含量的年份变化

根据1979～1984年(缺少1980年)的胶州湾水域调查资料,分析有机农药六六六(HCH)在胶州湾水域的含量大小、年份变化和季节变化。研究结果表明:在1979～1984年(缺1980年)期间,在胶州湾水体中HCH的含量逐年都在减少。在1983年,中国禁止HCH的使用,在禁用后,水体中HCH的含量全部低于一类海水的水质标准。在禁用后,水体中HCH的含量很低,几乎没有季节变化。因此,中国禁止HCH的使用对环境的改善取得显著的成效。     

Accumulation of petroleum hydrocarbons and heavy metals in clams （Ruditapes philippinarum） in Jiaozhou Bay, China

Accumulation and distributions of aliphatic and polyaromatic hydrocarbons (PAHs) and heavy metals were measured in tissues of the clam Ruditapes philippinarum collected from 5 sites in Jiaozhou Bay, Qingdao, China. The concentrations of total aliphatic hydrocarbon and PAHs ranged from 570 to 2 574 ng/gdw (gram dry weight) and from 276 to 939 ng/gdw, in the most and least polluted sites, respectively. The bio-accumulation of hydrocarbons and PAHs in the clams appeared to be selective. Aliphatic hydrocarbons were predominantly represented by short chain (<nC₂₃) n-alkanes, suggesting that petroleum hydrocarbons were likely the major contamination source. The selective uptake of 3 and 4 ring PAHs, such as naphthalene, fluorene, phenanthrene, fluoranthene and pyrene, by the clams was probably related to the physiological and bio-kinetic processes that were energetically favorable for uptake of compounds with fewer rings. Accumulation of the metals Cd, Cu, Zn, Pb, Cr, Hg, and As in the clam tissues also showed high variability, ranging from 0.043 to 87 μg/gdw. Among the 7 detected metals, Zn, Cd, Cu, and As had a particularly high potential of accumulation in R. philippinarum. In general, a positive correlation was found between the tissue concentrations and sediment concentrations of hydrocarbons and of some metals. Our study suggests that moderate contamination with polyaromatic hydrocarbons, and low to moderate contamination with metals, currently exists for clam R. philippinarum in Jiaozhou Bay, in comparison with other regional studies. A long-term monitoring program is certainly needed for assessment of the potential ecological influence and toxicity of these contaminants of R. philippinarum in Jiaozhou Bay.     

Multivariate analysis of fluorescence and source identification of dissolved organic matter in Jiaozhou Bay, China

Hierarchical clustering analysis and principal component analysis (PCA) methods were used to assess the similarities and dissimilarities of the entire Excitation-emission matrix spectroscopy (EEMs) data sets of samples collected from Jiaozhou Bay, China. The results demonstrate that multivariate analysis facilitates the complex data treatment and spectral sorting processes, and also enhances the probability to reveal otherwise hidden information concerning the chemical characteristics of the dissolved organic matter (DOM). The distribution of different water samples as revealed by multivariate results has been used to track the movement of DOM material in the study area, and the interpretation is supported by the results obtained from the numerical simulation model of substance tracing technique, which show that the substance discharged by Haibo River can be distributed in Jiaozhou Bay.     

胶州湾桩基式海上新城建筑

结合胶州湾的地理位置、地质地貌、沉积物、水动力、泥沙运动方面的区域背景及近年来淤积情况，分析海上新城的建筑方式，参考青岛海洋规划方案和经济技术能力，提出桩基式海上新城的构想。运用经验公式对桩基的冲刷深度和范围进行预测，讨论了桩基式海上新城构思对胶州湾淤积现状的改变和对青岛市发展的影响，认为青岛胶州湾建造桩基式海上新城是未来海洋利用和未来新兴城市的发展形式之一。     

胶州湾潮汐潮流动边界数值模拟

基于普林斯顿海洋模式,通过干湿网格判别法引入潮汐潮流的漫滩过程,考虑M₂,S₂,K₁,O₁,M₄和MS₄六个主要分潮,建立了胶州湾潮汐潮流数值模拟和预报模型,研究了该海域潮汐潮流特征,并讨论了漫滩对潮流模拟的影响。与实测资料的对比验证表明,该模式能够对胶州湾的潮汐和潮流做出较为合理的预测。给出了胶州湾潮汐、潮流、余流等分布特征,模拟的潮流场以及余流场涡旋等现象与观测符合良好;计算了潮波能通量,从能量角度探讨了潮波的传播特性;对潮位与潮流场演变规律,以及潮能通量的分析表明,胶州湾内的潮波以驻波为主。通过数值试验发现,漫滩过程的引入对胶州湾潮流速度的模拟至关重要,不考虑漫滩过程的模式会夸大或者低估潮流流速。对于滩涂面积广阔的海域来说,潮流数值模式中考虑漫滩的影响是必要的。     

2010-2011年胶州湾叶绿素a与环境因子的时空变化特征

2010年4、6、8、10月和2011年1、3月在胶州湾开展了6个航次的综合调查,研究了表层海水温度、盐度、营养盐和叶绿素a浓度的时空变化特征。调查期间,总无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4)和硅酸盐(SiO3)多呈现东北部湾边缘高,而湾内和湾口低的空间分布特征。季节变化表明,DIN和PO4主要受养殖排放、河流径流输入和浮游植物生长消耗的影响,呈现初夏和秋季高,夏末和冬季低的特点;而SiO3主要受河流径流输入和浮游植物消耗的影响,呈现夏、秋高,而冬、春低的特点。营养盐浓度和结构分析表明,胶州湾存在PO4和SiO3的绝对和相对限制;SiO3限制尤其严重,是控制胶州湾浮游植物生长的主要环境因子。SiO3和PO4的限制主要表现在冬季,几乎遍布整个海湾;夏季降水可有效缓解海域的SiO3限制。叶绿素a浓度呈现春、夏季高,秋、冬季低的季节分布,温度、营养盐浓度与结构和季节性贝类养殖活动是控制胶州湾叶绿素a浓度时空分布的关键因素。     

獐子岛海域和胶州湾表层微微型浮游植物丰度和生物量的季节变化比较

为全面了解黄海典型海区微微型浮游植物的季节变化特征,于2009年7月至2010年6月在北黄海獐子岛海域和2010年1~12月在南黄海胶州湾进行逐月调查采样,利用流式细胞仪检测了表层海水中微微型浮游植物(picophytoplankton)的丰度,包括聚球藻(Synechococcus,SYN)和微微型真核浮游植物(picoeukaryotes,PEUK),并分析了其与环境因子的关系。獐子岛海域和胶州湾SYN和PEUK全年广泛分布,獐子岛海域SYN丰度范围在0.05×10³~120.00×10³cells/mL之间,丰度在秋季最高;胶州湾SYN丰度范围在0.02×10³~61.80×10³cells/mL之间,丰度在夏季最高。獐子岛海域PEUK丰度范围在0.01×10³~18.76×10³cells/mL之间,丰度在秋季最高;胶州湾PEUK丰度范围在0.25×10³~95.57×10³ cells/mL之间,丰度在春季最高。獐子岛海域微微型浮游植物丰度组成以SYN为主;而胶州湾以PEUK为主。PEUK是两海区微微型浮游植物生物量的主要贡献者。相关性分析结果表明,温度是影响两海区SYN丰度季节变化的最主要因素;影响PEUK季节分布的因素不完全一致,獐子岛海域PEUK丰度主要受温度调控;胶州湾PEUK丰度主要受温度和营养盐浓度影响。与已有研究比较,这两个海区的微微型浮游植物生物量对浮游植物生物量的贡献明显高于其他温带沿岸海域,预示微微型浮游植物在獐子岛海域和胶州湾生态系统中的重要作用,值得进一步深入研究。     

胶州湾海域面积变化及原因探讨

基于已有研究成果,利用地形图、海图和遥感影像等资料,提取1863~2012年共6个年代胶州湾海岸线位置,量算5期胶州湾海域面积变化量,制作各期胶州湾海域面积变化及不同开发利用方式面积分布图。研究结果表明:在过去近150 a时间里,胶州湾海域面积减小41%,减小速率最大可达3.71 km2/a;1863年以前,胶州湾海域面积变化完全受自然因素控制;1863~1935年,自然因素是主控因素;1935~2012年,人类活动是主控因素;1863~2012年,填海造陆等开发利用方式导致的胶州湾海域面积变化数量逐期增加。     

秋季胶州湾有色溶解有机物荧光特性研究及其来源分析

利用三维荧光光谱(EEMs)-平行因子分析(PARAFAC)技术研究了秋季胶州湾有色溶解有机物(CDOM)的荧光成分组成、分布特征及来源。PARAFAC模型解析出胶州湾CDOM由2类5个荧光组分组成,即类腐殖质成分C1(355nm/430nm)、C2(320nm/390nm)、C3(380nm/465nm)、C4(420(330)nm/505nm)及类蛋白质成分C5(280/325nm)。类腐殖质成分C1、C2、C3和C4的平面分布模式基本一致,呈现由近岸海域向湾中心海域逐渐减小的趋势,而类蛋白质成分C5则是由湾东北部近岸海域向西南部海域呈逐渐减小的趋势。分析表明,秋季胶州湾CDOM类腐殖质成分C1、C2、C3和C4的主要来源为陆源输入,而类蛋白质成分C5主要受城市排污的影响。系统聚类分析表明,以团岛南端和红岛西侧连线为界,所有采样站位被分为两类,分界线西部区域站位CDOM各荧光成分相对含量分别为C1:31.8%~35.5%,C2:30.3%~33.7%,C3:17.1%~20.2%,C4:4.5%~5.2%,C5:9.6%~12.5%;分界线东部区域站位CDOM各荧光成分相对含量分别为C1:30.6%~34.6%,C2:28.8%~32.7%,C3:17.0%~19.1%,C4:3.3%~4.8%,C5:12.1%~18.2%。西部区域CDOM具有较高的C4含量和较低的C5含量,大沽河等河流的陆源输入特征明显,而东部区域CDOM则具有较高的C5含量和较低的C4含量,反映该区域受城市排污影响显著。另外,秋季胶州湾CDOM的HIX范围为1.8~3.2之间,较小的腐殖化因子值反映了秋季胶州湾CDOM的腐殖化程度高较低,在环境中存在时间较短。