春季长江口富营养化水域浮游植物群集对冲淡水和上升流的响应

A comprehensive study on the phytoplankton standing stocks, species composition and dominant species in the eutrophic Changjiang(Yangtze River) Estuary(CE) was conducted to reveal the response of phytoplankton assemblage to Changjiang Diluted Water(CDW) and upwelling in the spring. Phytoplankton presented peak standing stocks(13.03 μg/L of chlorophyll a, 984.5×103 cells/L of phytoplankton abundance) along the surface isohaline of 25. Sixty-six species in 41 genera of Bacillariophyta and 33 species in 19 genera of Pyrrophyta were identified, as well as 5 species in Chlorophyta and Chrysophyta. Karenia mikimotoi was the most dominant species, followed by Prorocentrum dentatum, Paralia sulcata, Pseudo-nitzschia delicatissima and Skeletonema costatum. A bloom of K. mikimotoi was observed in the stratified stations, where the water was characterized by low nitrate, low phosphate, low turbidity, and specific ranges of temperature(18–22 °C) and salinity(27–32). K.mikimotoi and P. dentatum accumulated densely in the upper layers along the isohaline of 25. S. costatum was distributed in the west of the isohaline of 20. Benthonic P. sulcata presented high abundance near the bottom,while spread upward at upwelling stations. CDW resulted in overt gradients of salinity, turbidity and nutritional condition, determining the spatial distribution of phytoplankton species. The restricted upwelling resulted in the upward transport of P. sulcata and exclusion of S. costatum, K. mikimotoi and P. dentatum. The results suggested that CDW and upwelling were of importance in regulating the structure and distribution of phytoplankton assemblage in the CE and the East China Sea.     

改性黏土法消除球形棕囊藻赤潮的现场实验与效果评估

球形棕囊藻是一种具有复杂异型生活史的有毒有害赤潮生物,近年来在我国近海频繁暴发成灾,形成的巨大囊体为国内外罕见。迄今还未见到有效消除囊体型球形棕囊藻赤潮的方法报道。本文通过海上围隔实验和现场赤潮消除工程跟踪监测,考察了喷洒改性黏土消除囊体型球形棕囊藻赤潮的可行性与效率,并分析了改性黏土法治理赤潮时对水体及沉积环境的可能影响。围隔实验结果表明,喷洒改性黏土可以有效消除水体中过量的微藻细胞,其中以少量多次喷洒方法的效果最好,生物量(chl a)去除率90%。在对2016年2月广西防城港附近海域球形棕囊藻赤潮消除时的跟踪监测结果表明,改性黏土法适用于工程化消除赤潮作业,能够快速消除水体中的大量球形棕囊藻囊体,随改性黏土絮凝体沉入海底的赤潮藻可以快速分解而失去活性。喷洒改性黏土对于赤潮水体的主要理化指标影响不显著,所监测的水体COD、pH和不同形态氮、磷、硅等生源要素浓度都在原有水质水平范围内波动。     

长江口及其邻近海域表层沉积物粒径及生源要素分布特征

针对2015年长江口及其邻近海域所采集的43个表层沉积物样品,通过粒径分析以及生物硅(BSi)、总有机碳(TOC)和总氮(TN)等生源要素参数的测定,系统探讨了长江口表层沉积物粒径及生源要素的时空分布特征以及各要素的相互关系。结果表明:(1)长江口及其邻近海域表层沉积物组成以黏土质粉砂、粉砂质砂和砂为主。研究区域内,粒径组成呈现明显的"南细、北粗,近岸细、离岸粗"的分布特征,长江口及浙江近岸泥质区的表层沉积物粒度最细,中值粒径(Φ)在5以上;(2)调查海域表层沉积物中BSi含量在0.22%~1.82%之间,沉积物中粉砂、黏土含量及平均粒径(Φ)均与BSi含量呈显著正相关(P0.01),黏土矿物和粉砂较多的细颗粒沉积物更易累计和保存BSi;(3)TOC和TN的含量分别在0.04%~1.17%和0.01%~0.26%之间,其分布特征与沉积物中值粒径(Φ)和BSi的分布也有明显的正相关性,说明细颗粒沉积物更有利于有机质保存,表层沉积物中的硅藻可能是有机物的来源之一。     

改性黏土对褐潮生物种Aureococcus anophagefferens的去除研究

褐潮是一种由微微型藻引发的藻华,已连续4年在渤海海域暴发,给当地带来巨大的经济损失。目前,在褐潮尚不能有效预防、预控情况下,如何控制和减少其对生态环境和沿海经济带来的危害,成为一个急需解决的问题。利用改性黏土消除藻华是一种快速有效、并得以多次现场成功应用的方法。考察比较了多种不同产地、不同类型的黏土及其改性后对褐潮生物种Aureococcus anophagef ferens(抑食金球藻)的去除效果,选取5种典型的黏土作为主要的实验材料,开展了不同条件下黏土及其改性后对A. anophagef ferens去除效率的影响研究。实验发现,因A. anophagef ferens个体微小、藻华时密度大,相同用量的黏土或改性黏土对其去除效率低于常见的硅藻、甲藻生物;不同类型黏土对其去除效率有影响,高岭土的去除效率高于蒙脱土;而黏土改性后对A. anophagef ferens的去除效率提高3倍以上。在此基础上,还考察分析了黏土粒径、分散介质等因素对A. anophagef ferens去除效率的影响,为进一步研发安全、高效的褐潮应急消除材料做了有益探索。     

海水中溶解态铵盐氮同位素分析的预处理方法

以蒸馏法为基础, 研究了适合海水中铵盐稳定氮同位素分析的预处理方法。对蒸馏法预处理过程中的最佳蒸馏时间、沸石的选取、铵盐最适浓度范围等分别进行改进和优化, 获得稳定、高效的海水中铵盐氮稳定同位素分析预处理方法。结果表明: 最佳蒸馏时间为50 min, 铵盐的回收率为(97±5.8)%。测定了不同沸石对不同浓度氨氮的吸附率, 筛选出酸性条件下铵氮吸附效率较高且稳定的康华科技沸石; 确定铵盐的最佳适用浓度范围为2～10 μmol/L, 在该浓度范围内氮回收率94%～99%,氮分馏系数为0.1‰～0.8‰。将此方法应用于长江口海域水样分析, 结果表明, 这一方法可以应用于河口中铵盐的氮同位素分析, 能够为河口中溶解态氮的来源及循环机理等研究提供有效信息。     

Mechanisms and factors affecting the adsorption of sodium alginate onto modified clays

Algal organic materials (AOMs) are one critical factor affecting the efficiency of modified clays used for the mitigation of harmful algal blooms (HABs). This study was conducted to develop a deeper understanding of the mechanisms and factors affecting the adsorption of AOMs onto modified clays. Sodium alginate (polysaccharide) and kaolinite modified with polyaluminium chloride (PACl) were used as AOMs and modified clay model substances, respectively, and the effects of modifier dosage, contact time, solution pH and ionic strength were investigated through batch adsorption experiments. Kinetics revealed that the alginate adsorption rate was described well by a pseudo-second order model. PACl effectively enhanced the adsorption capacity of kaolinite and increased the adsorption rate, and the optimum additive amount of PACl was 5%. The experimental data fitted both the Freundlich and Langmuir adsorption equations well. The adsorption thermodynamics for alginate onto modified clays suggests that alginate adsorption is a spontaneous process. The adsorption of alginate onto modified clays was highly dependent on pH, with a decrease in adsorption observed with increased pH to 9.48, but the opposite was true above pH 9.48. Finally, adsorption increased with increasing ionic strength.     

不同黏土对中肋骨条藻的絮凝去除研究

比较了不同种类黏土对中肋骨条藻的絮凝去除效率, 分析了黏土理化特征对絮凝去除效率的影响。结果表明, 不同种类黏土的Zeta 电位为？36.1～？15.9 mV, BET 比表面积为0.31～60.76 m2/g, 硅铝比为1.35～3.62。当黏土用量均为0.50 g/L 时, 不同黏土对中肋骨条藻的絮凝去除速度和去除...     

胶州湾增养殖海域营养状况与赤潮形成的初步研究

根据对胶州湾女姑山增养殖海域1998年5月～9月的连续监测资料,参照潜在性富营养化的概念,应用NQI指数对该海域的营养状况进行分析。认为该海域水质富营养化是7月3～8日Skeletonemacostatum和Biddulphiaaurita混合型赤潮形成的基础,磷、硅营养盐的消耗是赤潮消亡的主要原因;赤潮消亡之后浮游植物群落发生演替,水体叶绿素a仍保持较高含量,NQI指数也相应较高,水质表现为磷限制潜在性富营养化,由于磷酸盐的限制没有发展为赤潮。     

粘土-MMH体系对赤潮生物的絮凝作用机制研究

根据粘土表面改性对其絮凝作用影响的理论模型,提出在粘土中引入ＭＭＨ（混合金属层状氢氧化物正电胶体）的改性方法,考察了ＭＭＨ浓度及ｐＨ值对絮凝作用的影响。结果表明,粘土中引和ＭＭＨ后,显著提高了对赤潮异弯藻（Ｈｅｔｅｒｏｓｉｇｍａａｋａｓｈｉｖｏ）和新月菱形藻（Ｎｉｔｚｃｈｉａｃｌｏｓｔｅｒｉｕｍ）的去除效率,二者的适宜配比为ＭＭＨ;粘土＝０．１ｇ：１ｇ,在此基础上,进一步研究了ＭＭＨ促进粘土絮凝作     

DPQAC-PAC-MC复合改性粘土在不同介质中的絮凝行为研究

改性粘土法絮凝消除浮游微藻是我国迄今唯一得到大规模应用的有害赤潮应急处置方法,研发安全高效的改性粘土材料是该方法发展的重要方向之一。本文研究了双烷基聚氧乙烯基三季铵盐(DPQAC)与聚合氯化铝(PAC)复合改性粘土获得新材料DPQAC-PAC-MC在去离子水、海水及东海原甲藻藻液(Prorocentrum donghaiense)等不同介质中的絮凝行为,分析了水体中硫酸根离子和藻源胞外有机质(extracellular organic matters,EOMs)对其影响,探讨了该复合改性粘土高絮凝性能的成因与机制,为该类型改性粘土进一步增效优化及应用推广提供参考。研究结果表明,与双烷基聚氧乙烯基三季铵盐改性粘土(DPQAC-MC)、聚合氯化铝改性粘土(PAC-MC)等单组分改性粘土相比,DPQAC-PAC-MC表现出更强的絮凝能力,但在不同介质中其絮凝行为差异明显。其中,在藻液中形成的絮凝体颗粒更大、强度更高、再生能力更强、生长速度更快。介质中的硫酸根离子或胞外有机质都可促进DPQAC-PAC-MC的絮凝,并且具有最佳促凝浓度,硫酸根离子浓度为10^-3mol/L,EOMs浓度为50%含量,在此浓度之前随浓度增加,絮凝体生长时间缩短、强度增加、絮凝效果提升;超过最佳浓度后,促凝效果随浓度的进一步增加而降低。对影响DPQAC-PAC-MC在藻液中絮凝行为的分析发现:(1)复合改性有效提高了颗粒的表面正电性,长链大分子增强了颗粒间的桥联聚结作用,从而增强了粘土颗粒的自身絮凝能力;(2)赤潮暴发水体中大量存在的硫酸根离子、EOMs可以进一步增效复合改性粘土颗粒的絮凝聚结能力。