海水化学资源综合利用浅议——大力开发氢氧化镁系列产品

本刊在1997年第2期刊登了周仲怀等撰写的“我国海水化学资源综合利用技术研究与开发”一文[1],希望对这一问题展开讨论。该文指出,镁资源的开发已成为海水化学资源综合利用技术研究与开发中最簿弱的环节。本文仅就其中一个方面即氢氧化镁系列产品的开发谈几点认识和建议。1　充分认识开发氢氧化镁系列产品的重要性1.1　海水和卤水中的镁资源以各种化学形式被开发利用,氢氧化镁虽只是其中之一,由于性质的独特、溶度积小,相对于烧碱、纯碱、石灰等碱类物质是较弱的碱,具有一定的缓冲能力,改性处理技术又能赋予它特殊的性能,因而在众多领域得到…     

海水中氨基酸-氧化物之间的相互作用研究——Ⅰ.氨基酸交换率(%)-pH曲线

本文研究了8种氨基酸与γ-MnOOH和针铁矿之间相互作用的交换率(％)-pH曲线,该曲线为双峰型。在一定pH条件下,一定形态的氨基酸与氧化物表面基团M—O~-,M—OH或M—O进行离子交换、质子转移等反应。这些反应与氨基酸形态pH分布特点和氧化物表面基团的酸碱两性相关,由此产生了双峰型pH曲线。对于γ-MnOOH体系,出现第一个峰值的pH_(max(1))值按以下次序增大:组氨酸<天冬氨酸<赖氨酸～谷氨酸～苏氨酸<丝氨酸<甘氨酸～丙氨酸。pH_(max(2))值的大小序列是:天冬氨酸<谷氨酸<组氨酸<赖氨酸<苏氨酸<丝氨酸<甘氨酸～丙氨酸。该pH_(max(1))和pH_(max(2))值序列与氨基酸形态pH分布中pH_a和PH_b(或pH_(sum(2)))值序列一致。氨基酸与针铁矿之间的离子交换作用不如与γ-MnOOH是因为,在实验pH范围内针铁矿表面以M—OH为主,而γ-MnOOH以M—O~-为主。     

Si在胶州湾沉积物-海水界面上的交换速率和通量研究

本文应用实验室培养法研究了 Si O3 - Si在胶州湾 1 6个站位沉积物 -海水界面上的交换速率。考虑培养时间、取样时间和间隔等因素 ,采用连续函数的方法计算了 Si O3 - Si交换速率。结果表明 ,Si O3 - Si在胶州湾沉积物 -海水界面上的交换表现为由沉积物向水体的释放 ,交换速率一般在因为 1～5mmol·m-2· d-1范围内 ,平均为 3.3mmol·m-2· d-1。高含量有机质沉积物 ,特别是生物扰动作用可以增大 Si O3 - Si交换速率。考虑胶州湾各种沉积物类型占胶州湾总面积的权重 ,Si O3 - Si在胶州湾沉积物 -海水界面上的交换通量为 1 .0 6× 1 0 9mmol·d-1 ,是河流输入量的 5.3倍 ,可提供浮游植物生长所需硅的 58%。     

渤海氮磷营养盐和叶绿素浓度时空分布数值模拟与富营养化评估

当前渤海富营养化风险仍居高不下,严重制约了环渤海社会经济可持续发展。开展近海富营养化评估与趋势分析是国家生态安全保障的需求, 其难点在于富营养化评价要素长期演变进程高质量数据的获取。基于HAMSOM海洋生态模型, 通过修正溶解有机氮(dissolved organic nitrogen, DON)的难/易降解组分降解动力学形式, 构建了适用于富营养化评估与趋势分析的渤海三维水动力/生物地球化学耦合模型。利用2019年渤海春、夏、秋、冬四个季节DON、溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen, DIN)、溶解无机磷(dissolved inorganicphosphorus, DIP)和叶绿素a(chlorophyll a, chl a)调查结果, 对模型进行了校正, 并利用1980年至2020年的长期调查结果进行了验证, 模拟结果与调查结果相比较, 在数值大小和变化趋势上均吻合较好, 相对标准偏差、相似性系数和Kappa系数分别为24%、0.77和0.60。利用模型模拟计算的DIN、DIP、DON和chl a长期演变进程数据, 计算了营养状态质量指数(nutritional quality index, NQI)。结果表明, 当前渤海富营养化状态整体上处于贫营养状态, 但在渤海湾、辽东湾和莱州湾湾底近岸海域处于富营养状态, 季节上5~10月份处于中等富营养化状态, 从长期变化趋势看, 渤海整体上富营养化状态趋于改善。与复合富营养化指数(compound eutrophication index, CEI)对比表明, 渤海富营养化评估按NQI计算结果与按CEI计算结果相当吻合, 相似性系数为0.83。文章建立的渤海富营养化评估方法具有较高可靠性, 可用于渤海富营养化评估。     

Influential factors on the exchange rate of dissolved inorganic nutrients at the sediment-water interface in Jiaozhou Bay,China

Incubation experiments are carried out to study the exchange rates of dissolved inorganic nutrients including silicate, phosphate, ammonium, nitrite, and nitrate （^vSiO3-Si,^vPO4-P, ^vNH4-N, ^vNO2-N and ^vNO3-N） at the sediment-water interface in the Jiaozhou Bay. Major factors influencing the exchange rates are discussed in detail, which include the dissolved inorganic nutrient concentrations in porewater （Cpw）, water and clay contents, and grain size of the sediments （CH2O, Cclay and GSsed）. The results may provide insight into the dynamics of nutrient transport and the environmental capacity of nutrients in Jiaozhou Bay, and should be beneficial to solving the problems caused by excessive nutrient input this area.     

离子交换剂直接比色法测定海水中的铀

海水中铀浓度约为3.4μg/l。常用的测定方法有:同位素稀释法、荧光法和分光光度法等。应用最多的是后者,但需要经过预富集步骤,如用α—亚硝基—β—萘酚、碱式碳酸锌、水合氧化钛等共沉淀,或用阴离子交换树脂螯合树脂等分离浓缩后,再用分光光度法或荧光光度法进行定量分析。这些方法,存在着操作烦琐、时间过长等问题。     

胶州湾海底沉积物-海水界面磷酸盐交换速率和通量研究

根据交换速率连续函数计算法,应用实验室培养法测定了PO_4-P在胶州湾16个站位沉积物-海水界面上的交换速率。结果表明,PO_4-P的交换主要表现为由沉积物向水体的释放,其交换速率一般在 0.1～90 μmol·m~(-2)·d~(-1)范围内。根据 PO_4-P在不同类型沉积物-海水界面上的交换速率,估算出其在胶州湾海底沉积物-海水界面上的交换通量为 9.76×10~6mmol·d~(-1),仅占河流输入量的 24％,可提供浮游植物生长所需磷的 9％±3％。     

基于db7小波的活体浮游植物荧光识别分析技术研究

通过小波变换可对信号的不同频率成分进行分解,为弱信号特征提取提供了有效途径。通过db7小波对分属7个门32个属的43种浮游植物的三维荧光光谱进行分析,后经Bayes判别分析选择小波分解后的第三层尺度分量作为最佳荧光识别特征谱,并通过系统聚类法将最佳特征谱在不同的条件下聚类进而得到门、属上的标准谱库。基于此,运用多元线性回归辅以非负最小二乘法建立浮游植物三维荧光光谱识别技术。利用该技术对4128个单种浮游植物样品和636个混合浮游植物样品进行识别分析。单种浮游植物样品在属水平上的识别正确率为75%,门水平上的识别正确率为95%;浮游植物混合样品中的优势种在属水平上的识别正确率为83%,门水平上的识别正确率为91%。结果表明:该技术可以实现对浮游植物的快速准确识别。     

偏异目标海域污染物域均浓度校正及年均浓度估算方法

1 引言 自20世纪50年代末以来我国开展了一系列海洋环境质量调查或监测,其中大型海洋环境调查主要包括20世纪50年代末的第一次全国海洋综合调查、20世纪70年代中期的第一次全国海洋污染基线调查、20世纪80年代初的全国海岸带及海涂资源综合调查、20世纪90年代初开展的全国海岛资源综合调查、20世纪90年代末开展的第二次全国海洋污染基线调查以及2006年开展的我国近海海洋综合调查与评价等[1-3].