基于AMBI和M-AMBI法的底栖生态环境质量评价——以厦门五缘湾海域为例

于2011-2013年5月和10月在厦门五缘湾海域设置7个站位进行大型底栖动物调查,并结合2005年的历史数据,运用AMBI和M-AMBI指数法评价该海域海底生态环境质量的时空变化状况。2011-2013年共鉴定大型底栖动物9门106科193种,多毛类(83种)、甲壳类(53种)和软体动物(25种)是该海域的主要优势类群,平均总密度和湿质量生物量分别为(518±292)ind/m2和(54.8±88.9)g/m2。多毛类的短鳃树蛰虫(Pista brevibranchia)为该海域的绝对优势种,其平均密度可达(170±179)ind/m2,其他优势种还有似蛰虫(Amaeana trilobata)、西方似蛰虫(Amaeana occidentalis)、丝鳃稚齿虫(Prionospio malmgreni)、梳鳃虫(Terebellides stroemii)、独毛虫属一种(Tharyxsp.)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)、长指马尔他钩虾(Melita longidactyla)和伍氏蝼蛄虾(Austinogebia wuhsienweni)等。评价结果显示,该海域底栖生态系统受轻度干扰,生态环境质量介于一般—优良之间,与2005年的调查相比,2011-2013年该海域的生态环境质量有所好转,这可能与五缘湾及周边海域近年来进行的海堤开口改造、海洋环境整治,以及海湾纳潮量及水交换能力的改善有关。     

基于模糊数学的填海造地工程效应测算研究——以福建省厦门市五缘湾为例

为了对填海造地工程效应进行测算,以福建省厦门市五缘湾为例,运用模糊数学综合决策模型,从社会、经济、环境和联动等4个方面构建效应测算指标体系,并根据五缘湾填海造地工程实际进行调整,利用专家估测法确定指标权重,分别得到各层次的评价指标向量,再对评价集V进行赋分,得到五缘湾填海造地工程"好"和"较好"的隶属度达到0.80,说明该填海造地工程综合效应较好,是一个较为成功的填海造地案例.从一级评价指标分析来看,该案例在社会效应和联动效应方面比较成功,"好"的隶属度分别达到0.73和0.90.从二级评价指标分析来看,该案例在社会效益、社会适应性、环境质量和地区适应性方面比较好,"好"的隶属度分别达到0.76、0.71、0.51和0.90;而在冲淤环境和资源环境方面有所不足,隶属度的最大值分别位于"一般"或"较差".该评价结果与实际情况基本一致,验证了其科学性和有效性.     

用镭同位素评价海水滞留时间及海底地下水排泄

海底地下水排泄(submarine groundwater discharge, SGD)难以直接测量, 镭同位素和氡-222等天然示踪剂使得间接评价SGD通量成为可能.为了评价五缘湾的水体滞留时间和SGD通量, 实测了湾内海水、湾外海水和地下水中224Ra和226Ra的活度, 利用224Ra和226Ra半衰期的差异, 采用224Ra与226Ra的活度比值计算湾内水团的年龄和平均滞留时间, 利用224Ra和226Ra的质量平衡模型计算SGD通量.五缘湾13个站位的水团年龄在0.6~2.4 d之间, 湾顶水团年龄相对较大, 平均海水滞留时间1.4 d.地下水输入五缘湾的224Ra和226Ra通量分别为5.17×106 Bq/d和5.28×106 Bq/d, 将该通量用地下水端元的活度转换成为SGD通量分别是0.21 m3/m2/d(224Ra平衡模型)和0.23 m3/m2/d(226Ra平衡模型), 两种模型的结果较接近, 其平均值0.22 m3/m2/d可作为五缘湾的海底地下水排泄通量.      

用氡-222评价五缘湾的地下水输入

海底地下水排泄(SGD)近年来成为陆-海相互作用的研究热点,地球化学示踪方法是其主要研究手段,尝试用天然示踪剂氡-222评价厦门五缘湾的SGD。为了评价五缘湾SGD的入海通量及其变化,对五缘湾海水中²²²Rn和²²⁶Ra活度、大气中²²²Rn活度、风速、水温和水深进行了连续2 d的测量,对沉积物进行了培养实验用以获得其²²²Rn扩散通量和孔隙水中²²²Rn活度。基于海水中²²²Rn通量的质量平衡,对实测的海水中²²²Rn活度实施了母体支持、涨落潮影响、大气逃逸损失、沉积物扩散输入、混合损失的校正,保守估计SGD输入的²²²Rn通量在0~126.7 Bq/(m²·h)范围内变化,对海水中²²²Rn的平均贡献达54%。以井水和孔隙水中²²²Rn的加权平均值作为SGD端元的代表,获得SGD的输入速率为0~29.3 cm/d,平均输入速率9.3 cm/d。SGD输入速率的动态变化基本围绕12 h的周期波动,是对本海域正规半日潮的具体响应。假设SGD以平均速率在五缘湾海底输入,则五缘湾海底的SGD输入量为1.86×10⁵ m³/d。以陆源地下淡水占SGD输入量的10%考虑,五缘湾的陆源地下淡水输入量约为1.86×10⁴ m³/d。