青岛团岛汇水区域污水处理对胶州湾口水质改良的贡献

青岛团岛地区入海的主要水污染源,是来自其汇水区城内的大量生活污水和一定量的轻工业废水.自1998～2007年底,累计处理污水14254万吨,削减各类有机物如CODcr、BOD、SS以及NH4-N、TP等污染物累积28万吨,为减轻胶州湾口的水环境污染起到一定的作用.团岛污水厂采用"生物脱氮除磷A/A/O"工艺,自运行以来,不断提出一些优化方案以改善污水处理效果,使出水COD、BOD5、SS、NH4-N、TP等指标达到并优于国家二级排放标准(GB18918-2002),提高了排入胶州湾口的水质质量.     

中国贝类养殖对海洋碳循环的贡献评估

造成全球暖化的主要原因是温室气体的过量排放,其中CO2的贡献率达60 %,贝类养殖具有碳沉积作用。依据农业部渔业局编制的《中国渔业统计年签》,以2001年到2010年的年平均产量计算贝类捕获和养殖的碳沉积能力,并评估其碳沉积潜力;计算牡蛎、蛤、扇贝与贻贝四种贝壳单位面积的碳沉积能力并与森林、珊瑚礁的碳沉积能力进行比较分析。本文对我国浅海贝类养殖所具有的碳沉积能力进行评估,以了解贝类养殖对海洋碳循环的贡献,可为争取国家碳份额的合法权益提供基础数据。分析表明我国近十年贝类总产量稳定在1100万吨以上,并有增加的趋势,其中海水养殖贝类约占87.34 %。贝类养殖和捕获总产量的碳沉积和海水养殖产量的碳沉积量分别为58.57、51.15万吨/年,碳沉积能力分别相当于122.28、106.78万公顷的造林,可分别减少大气CO2增加量的0.0125 %、0.0109 %。牡蛎、蛤、扇贝与贻贝的单位面积碳沉积速率分别为1.573、0.388、0.301、1.039吨碳/(公顷?年);牡蛎和贻贝高于森林的碳沉积能力0.479吨碳/(公顷?年);但低于珊瑚礁的碳沉积能力1.8吨碳/(公顷?年)。我国贝类淡、海水养殖产量可分别创造约268.4万元/年、12,711.2万元/年的碳权商机。     

浙江沿海张网作业区幼带鱼分布、损害及休渔效果的分析

本文运用1981—1983年浙江沿海18个定置张网点周年渔获物调查资料,对浙江沿海张网区的幼带鱼分布、损害及休渔效果作了分析,取得如下结果:1.浙江沿海张网作业区的外侧海区,是幼带鱼重点分布区;5—8月是幼带鱼损害最严重的时段,这4个月平均损害92.5亿尾,占全年平均损害尾数(117.3亿尾)的79.9%。2.目前实施两个半月的张网休渔后,理论上带鱼将会增加136000t冬汛产量,可纯增收1.6亿元,且翌年能增加7.0亿尾的产卵带鱼。3.浙江南、中、北部沿海5—8月依次实行张网休渔是恢复带鱼资源的重要途径。     

基于灰色多元变权组合预测模型对山东省海水养殖产量预测

为了进一步提高海水养殖产量预测精度, 考虑多因素对海水养殖产量的影响, 文章基于变权组合预测模型, 充分结合长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络预测模型、GM(1, N)预测模型和偏最小二乘回归预测模型等传统统计预测模型的优点, 构建出一种基于灰色多元变权组合预测模型, 并对山东省海水养殖总产量和分类产量进行了预测。实证结果显示, 基于灰色多元变权组合预测模型对山东省海水养殖产量的预测精度高达99.13%, 预测精度显著优于LSTM神经网络等各单项模型, 并能综合于LSTM神经网络、GM(1, N)预测模型和偏最小二乘回归预测模型的优点, 弥补各单项模型的不足, 提高预测精度和可靠性。根据预测结果, 到2025年山东省海水养殖产量仍将保持良好发展, 海水养殖产量将达到579.28×10⁵t, 平均增长速度为3.11%, 而鱼类、甲壳类、贝类、藻类以及海参海水养殖产量将分别达到6.27×10⁵、26.27×10⁵、445.83×10⁵、68.65×10⁵和9.5×10⁵t。     

海南岛东南浅海表层沉积物粒度特征及沉积环境

对海南岛东南浅海377组表层沉积物样品(平均水深112.3 m)开展粒度测定及沉积物类型划分,并运用统计规律及沉积输运趋势分析,探讨了底质沉积物分布格局与物质来源及沉积动力环境关系.结果表明,海南岛东南浅海沉积物类型复杂,共分布13种沉积物类型,粒度组成以粉砂和砂为主,平均粒径均值为5.73Φ,优势粒级为细粉砂级(6～...     

Sea level rise along China coast in the last 60 years

Based on long-term tide gauge observations in the last 60 years, the temporal and spatial variation characteristics of sea level change along the coast of China are analyzed. The results indicate that the sea level along the coast of China has been rising at an increasing rate, with an estimated acceleration of 0.07 mm/a2. The rise rates were 2.4 mm/a, 3.4 mm/a and 3.9 mm/a during 1960–2020, 1980–2020 and 1993–2020, respectively. In the last 40 years, the coastal sea level has risen fastest in the South China Sea and slowest in the Yellow Sea. Seasonal sea levels all show an upward trend but rise faster in winter and spring and slower in autumn. Sea level change along the coast of China has significant periodic oscillations of quasi-2 a, 4 a, 7 a, 11 a, quasi-19 a and 30–50 a, among which the 2–3 a, 11 a, and 30–50 a signals are most remarkable, and the amplitude is approximately 1–2 cm. The coastal sea level in the most recent decade reached its highest value in the last 60 years. The decadal sea level from 2010 to 2019 was approximately 133 mm higher than the average of 1960–1969. Empirical orthogonal function analysis indicates that China’s coastal sea level has been changing in a north-south anti-phase pattern, with Pingtan and Fujian as the demarcation areas. This difference was especially obvious during 1980–1983, 1995–1997 and 2011–2013. The coastal sea level was the highest in 2016, and this extreme sea level event was analyzed to be related mainly to the anomalous wind field and ENSO.     

大亚湾北部沿岸污水排海位置优化选择的研究

阐述了大亚湾北部沿岸污水排海位置优选的方法。根据研究海区的水深条件、海岸地形特点、欧拉余流流场、海流流速、渔业水产、旅游等资源的分布特征和水质条件等，定性地确定６个预选排污海区。然后利用Ｒｏｂｅｒｔｓ的近区初始稀释模型和二维水质模型，以南海石油化工项目的污水排海为例，定量地计算被确定的六个预选排污海区的稀释扩散输移能力。通过比较，认为大亚湾北部沿岸的污水不适宜就近排入靠岸海域。当污水量不大时，排污位置选在距马鞭洲岛南端以东约４ｋｍ处（即Ｃ海区），可达到环境、经济、社会三大效益协调统一的效果。但当污水量较大，排海污染物量大时，排污海域的位置应选择在赤洲岛与黄毛山岛之间，即Ｅ海区．或在Ｃ海区与Ｅ海区之间。     

区域养殖用海集约利用评价方法及应用

对于养殖用海集约利用评价,目前国内相关研究还非常缺乏。文章借鉴现阶段耕地集约利用的研究方法,结合养殖用海特征,对养殖用海集约利用内涵进行了界定,从海域利用程度、海域投入强度、海域利用效益、海域利用可持续性4个层面遴选10项指标建立了养殖用海集约利用评价指标体系,并以2016年为数据年份,选取我国9个沿海省、市、自治区进行区域养殖用海集约利用评价分析。结果显示,我国养殖用海集约利用整体处于较低水平,暂无高度集约利用省份,福建、广西、天津、山东等地处于相对集约状态,并从各准则维度进行了细化分析,提出优化利用方向。     

福建省贝藻类养殖碳汇及其潜力评估

海水贝藻类养殖碳汇是海洋渔业碳汇的重要组成,开展其碳汇研究对服务我国实现碳中和目标有积极的作用.福建省的海水养殖规模和产量居于全国前列,对其海水贝藻类养殖碳汇及潜力评估有重要的意义.本研究分析了2015至2020年度《中国渔业统计年鉴》海水贝藻类养殖数据,估算了2014年至2019年全国及福建省海水贝藻类养殖碳汇强度,...     

中国近海小尺度海水水平湍流扩散规律与海洋污染预报的研究

从五十年代起,放射性废液排放入海后的湍流扩散问题,开始具有工程上的实际意义,引起了人们的注意.湍流扩散基本规律以及与之有关的污染预报是两个重要的方面.但由于海洋湍流扩散是一个随机过程,并要受到季节、海区以及水文气象等多种因素的影响,而且这些因素间又互相制约比较复杂;所以虽然至今的理论与实验研究工作很多,但大多与特定条件有关,迄今还没有一个比较满意的普适理论.因此有必要对我国近海海水湍流扩散基本规律以及适用于我国近海的污染预报问题作进一步的研究.     

海洋微塑料污染与塑料降解微生物研究进展

塑料垃圾在近海、大洋水体和沉积物中均广泛存在,并不断累积,对海洋生态系统构成了重大威胁,引起了国际社会的高度关注。本研究从环境生态和塑料降解微生物两个角度回顾了近几年相关方向上的研究进展,包括国内外海洋塑料特别是海洋微塑料在近海与深海等环境中的分布与丰度,以及近海、大洋等环境中降解菌多样性及其降解机制。总体而言,微塑料广泛分布在多种海洋环境,特别是在河口和近海的海水和沉积物,近岸沙滩,以及大洋环流中心;目前已报道的塑料降解菌及其降解酶主要来自陆地土壤和塑料垃圾处理环境,并以聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)降解菌和降解酶的研究最为深入。当前,中国科学家已在近海、大洋深海(深渊)以及极地等大洋环境中,开展了微塑料分布特征和丰度调查,并在生态危害方面开展了研究,但在海洋塑料降解微生物方面还鲜有报道。塑料在海洋环境中的最终归宿以及微生物在塑料降解过程中的作用亟待评估,建议在大洋深海科考中整体布局、联合开展这两个方面的相关研究。     

厦门湾海洋塑料垃圾的运动特性及输移机理

作为新型海洋污染物,海洋塑料垃圾入海通量计算过程中涉及的源汇过程、迁移途径、输运过程等尚未完全清楚,需进一步研究完善。以工业高速发展的厦门湾为研究对象,考虑潮流、入海径流、风等因素的影响,基于MIKE3软件的生物仿真模拟技术(Agent Based Modelling),模拟研究了漂浮及悬浮塑料垃圾的分布特征和迁移规律,并提出经验公式对沉积塑料垃圾的通量进行了预测。结果表明漂浮塑料垃圾在不利风、常风向和最大风的作用下集中堆积于岸线处。而悬浮塑料垃圾由海面向下呈现指数式下降的分布特征,且其水平迁移分布与潮流运动密切相关;流速小的区域悬浮塑料垃圾更容易堆积使局部浓度升高。悬浮塑料垃圾的扩散速率也与塑料颗粒的物理性质有关,沉降速度小的塑料颗粒在水中悬浮的时间更长,更容易被传输到距离污染源更远的地方。同时,研究发现沉积微塑料通量的增长规律近似为线性变化,通量大小与厦门塑料产量和厦门湾的水动力特性相关。     

高光谱遥感技术在海洋研究的应用及展望

在分析高光谱遥感特点的基础上,从其在海洋应用的基础研究和在海洋与海岸带资源环境监测研究2个方面,论述了高光谱遥感在海水叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、污染物和表层水温、海冰、海岸带探测的应用和研究进展,最后本文提出了高光谱遥感在海洋研究中着重发展的几个问题:(1)建设海洋及海岸带要素的地物光谱数据库;(2)开展海洋遥感信息系统建设;(3)开展基于高光谱遥感数据的海洋系统光学特性提取模型的研究;(4)开展基于高光谱遥感数据的海陆系统交互作用的环境效应研究.     

中国贝类养殖对海洋碳循环的贡献评估

造成全球暖化的主要原因是温室气体的过量排放,其中CO2的贡献率达60%,贝类养殖具有碳沉积作用。依据农业部渔业局编制的《中国渔业统计年签》,以2001年到2010年的年平均产量计算贝类捕获和养殖的碳沉积能力,并评估其碳沉积潜力;计算牡蛎、蛤、扇贝与贻贝4种贝壳单位面积的碳沉积能力并与森林、珊瑚礁的碳沉积能力进行比较分析。分析表明中国近10年贝类总产量稳定在1100万t以上,并有增加的趋势,其中海水养殖贝类约占87.34%。贝类养殖和捕获总产量的碳沉积和海水养殖产量的碳沉积量分别为58.57、51.15万t/a,碳沉积能力分别相当于122.28、106.78万ha的造林,可分别减少大气CO2增加量的0.0125%、0.0109%。牡蛎、蛤、扇贝与贻贝的单位面积碳沉积速率分别为1.573、0.388、0.301、1.039t碳/(ha·a);牡蛎和贻贝高于森林的碳沉积能力0.479t碳/(ha·a);但低于珊瑚礁的碳沉积能力1.8t碳/(ha·a)。中国贝类淡、海水养殖产量可分别创造约268.4万元/a、12 711.2万元/a的碳权商机。     

Mass balance of heavy metals in the seto inland sea, Japan

To discuss the geochemical and environmental behavior of heavy metals in the Seto Inland Sea, the largest semi-enclosed coastal sea in Japan, mass balances of Cu and Zn were studied by application of a simple box model using sedimentation rates and heavy metal contents of core sediments. In 1980, total sedimentary loads of Cu and Zn over the whole area of the Sea were estimated to be 630 and 3500 tons year⁻¹, respectively. Further, the sedimentary loads without (natural) and with human activities were estimated separately to be, respectively, 320 and 310 tons year⁻¹ for Cu and 1800 and 1700 tons year⁻¹ for Zn. Total inputs of Cu and Zn into the Sea, in 1980 were estimated to be 870 and 4250 tons year⁻¹ about one half of this being the result of human activities. 70% of the Cu input and 80% of the Zn input are taken into the sediments. Mean residence times of Cu and Zn in the Sea are calculated to be ≈0.3 and 0.2 years, respectively. Since these values are relatively small compared to the mean residence time of the seawater (0.9 years), Cu and Zn supplied to the Sea are considered to be accumulated rapidly in the sediments.     

我国海洋塑料垃圾治理法律困境及对策研究

为有效开展海洋塑料垃圾的治理行动,文章在明确海洋塑料垃圾研究历程、特征以及总结颁布海洋塑料垃圾治理专门法律必要性的基础上,分析我国海洋塑料垃圾治理存在的法律困境,借鉴美国、日本等国家的相关经验后,提出相应的对策建议。研究表明：海洋塑料垃圾污染形势日益严峻,具有数量多、来源广、危害大等特征;目前我国存在缺乏专门针对海洋塑料垃圾治理的法律,相关制度责任主体不明、缺乏可操作性以及国际治理体系不尽完善的问题;以问题为导向,为顺利开展海洋塑料垃圾治理行动提供法律保障,应出台专门海洋塑料垃圾治理的法律,设立调解委员会,健全生产者责任延伸制度、污染者负责制度、公众参与制度,建立经营者责任制度以及加强国际合作的广度与深度,优化国际规则体系。     

Tracking the sources and sinks of local marine debris in Hawai‘i

Plastic pollution has biological, chemical, and physical effects on marine environments and economic effects on coastal communities. These effects are acute on southeastern Hawai‘i Island, where volunteers remove 16 metric tons of debris annually from a 15 km coastline. Although the majority is foreign-origin, a portion is locally-generated. We used floating debris-retention booms in two urban waterways to measure the input of debris from Hilo, the island’s largest community, and released wooden drifters in nearby coastal waters to track the fate of that debris. In 205 days, 30 kilograms of debris (73.6% plastic) were retained from two watersheds comprising 10.2% of Hilo’s developed land area. Of 851 wooden drifters released offshore of Hilo in four events, 23.3% were recovered locally, 1.4% at distant locations, and 6.5% on other islands. Comparisons with modeled surface currents and wind were mixed, indicating the importance of nearshore and tidal dynamics not included in the model. This study demonstrated that local pollutants can be retained nearby, contribute to the island’s debris-accumulation area, and quickly contaminate other islands.     

黄河入海泥沙对渤海和黄海沉积作用的影响

渤海平均水深18m，最大水深70m，是一个较浅的海湾。黄海平均水深38m，其中部为水深大于50m的盆地。它们的共同特征是陆地环绕。沿岸河流输沙特征对沉积作用过程有重大影响，特别是黄河入海泥沙的影响尤为显著。 关于黄河人海泥沙对渤海和黄海沉积作用的影响，前人已从不同角度进行过讨论。黄河是世界上著名的多沙性河流。由于黄河尾闾长期以来不断发生变迁，纵横摆动于华北平原之上，交替注入渤海和黄海，因此，在讨论黄河入海泥沙在中国近海沉积中的作用时，必须把渤海和黄海作为一个整体，甚至南涉东海。本文试图在以往工作的基础上，概括讨论黄河入海泥沙对渤海和黄海海底沉积作用的影响。     

OSTIA数据在中国近海业务化环流模型中的同化应用

The prediction of sea surface temperature(SST) is an essential task for an operational ocean circulation model. A sea surface heat flux, an initial temperature field, and boundary conditions directly affect the accuracy of a SST simulation. Here two quick and convenient data assimilation methods are employed to improve the SST simulation in the domain of the Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea(BYECS). One is based on a surface net heat flux correction, named as Qcorrection(QC), which nudges the flux correction to the model equation; the other is ensemble optimal interpolation(En OI), which optimizes the model initial field. Based on such two methods, the SST data obtained from the operational SST and sea ice analysis(OSTIA) system are assimilated into an operational circulation model for the coastal seas of China. The results of the simulated SST based on four experiments, in 2011, have been analyzed. By comparing with the OSTIA SST, the domain averaged root mean square error(RMSE) of the four experiments is 1.74, 1.16, 1.30 and 0.91°C, respectively; the improvements of assimilation experiments Exps 2, 3 and 4 are about 33.3%, 25.3%, and 47.7%, respectively.Although both two methods are effective in assimilating the SST, the En OI shows more advantages than the QC,and the best result is achieved when the two methods are combined. Comparing with the observational data from coastal buoy stations, show that assimilating the high-resolution satellite SST products can effectively improve the SST prediction skill in coastal regions.     

中国海洋航空高光谱遥感应用研究进展

详述了我国赤潮航空高光谱遥感应用研究的发展现状，对所发展的赤潮发现检测、生物优势种类识别、生物量分布特征提取技术及所建立的赤潮光谱数据库进行了详细介绍。概述了基于高光谱数据的溢油发生检测及面积信息提取、海冰发生检测及密集度信息反演、海岸带典型要素光谱波段敏感性等的研究进展。从遥感平台、成像光谱仪的角度对我国的海洋航空高光谱遥感发展进行了展望，简要介绍了建设中的国内首套适用于海洋环境与灾害快速监测的海洋航空遥感多传感器集成与应用系统。指出发展我国海洋航空高光谱遥感应用研究的3个关键问题：(1)大量获取海洋及海岸带要素的高光谱数据；(2)开展海洋及海岸带要素现场光谱数据的同步测量研究；(3)大力建设海洋及海岸带要素的地物光谱数据库。