海洋及其上空大气中有机磷酸酯的研究进展

基于全球海洋及其上空大气中关于有机磷酸酯（OPEs）的数据,分析了目前OPEs在全球海洋及其上空大气的分布特征、影响因素以及当前研究存在的不足。总结发现,海水中的OPEs主要来自河流输送,且浓度分布特征表现为由近及远、由浅及深逐渐递减。磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）、磷酸三（1-氯-2-丙基）酯（TCPP）和磷酸三（1,3-二氯异丙基）酯（TDCPP）三种卤化OPEs是海水中主要污染物;输入到海水中的OPEs经过颗粒沉降等作用沉积到海洋沉积物中,随之,沉积物中的OPEs可能反析出或直接累积,在海洋沉积物中形成一个大的OPEs储存库。分析北太平洋到北冰洋表层沉积物中OPEs的浓度发现,从白令海峡到北冰洋,随着纬度的增加OPEs的浓度也普遍增加,且相对于非卤化OPEs,卤化OPEs更易被运输到偏远海域。总有机碳（TOC）与大洋沉积物中OPEs的浓度无相关性,但与近海海洋沉积物中OPEs的浓度呈正相关,TCEP和磷酸三异丁酯（TiBP）为海洋沉积物中主要污染物;海洋上空大气与水体中的OPEs是不可分割的,海洋上空大气中的OPEs一部分通过大气沉降进入海水,一部分继续迁移到更偏远区域,气团来源是影响其分布的主要因素。对比OPEs在全球海洋上空大气中的浓度分布发现,南北半球并无明显差异,TCEP和TCPP是海洋上空大气中主要污染物。     

海洋中单环芳烃(BTEX)的来源、分布与迁移及其生态环境效应

挥发性有机物排放是目前大气环境污染的一个焦点问题,以苯、甲苯、乙苯和邻/间/对二甲苯(BTEX)为主要代表的单环芳烃是其中一类重要的化合物。受人类生产活动的影响,BTEX在大气、土壤、地表及地下径流、海洋中普遍存在,其环境效应与生态毒害受到广泛关注。本文从大气-海水-沉积物-生物体入手,综述了海洋环境中BTEX的分布、来源及其迁移过程等研究进展。研究显示海洋环境中BTEX浓度变化范围较大,在分布上呈现出近海高、远洋低的趋势。海洋中BTEX的主要来源是人为来源,即海洋是陆源BTEX重要的汇,而海-气交换和生物降解则被认为是BTEX的主要去除途径。此外,本文阐释了海洋中BTEX的生态与大气环境效应。BTEX具有生物毒性,威胁海洋生物的生存与繁衍,破坏海洋生态系统平衡;而进入大气的BTEX能够影响大气的氧化能力,对于臭氧和二次有机气溶胶的形成具有重要贡献。尽管海洋BTEX研究取得了一定的认识,但目前海洋环境不同介质中BTEX来源解析、迁移转化过程及生物毒性机理亟需深入系统研究,为深入认识BTEX的生物地球化学过程与环境效应奠定基础。     

海洋微塑料输运过程数值模拟研究进展

微塑料作为一种新型污染物,不仅存在于陆地环境中,也会通过各种途径进入海洋环境进而散布于海洋的各个角落,对海洋生态系统造成负面影响。因此,研究微塑料在海洋环境中的输运过程,了解其输运的一般规律和影响因素具有现实意义。本文从微塑料入海通量的评估、微塑料输运过程的影响因素以及输运模型优化所涉及的要素方面进行了综述,重点分析了微塑料自身性质及动态变化过程对其输运过程的影响,结果显示微塑料的密度、形状、尺寸以及外部环境因素对其输运过程影响很大。同时在此基础上展望了未来海洋微塑料输运过程数值模拟的研究前景。     

海水和海洋沉积物中有机磷酸酯的研究进展

有机磷酸酯(OPEs)已广泛应用于阻燃剂和增塑剂,但由于其具有较高毒性、难降解和远距离迁移等特点,从而引发的一系列海洋环境问题也逐渐受到关注。本文基于国内外海水和沉积物中OPEs的最新研究数据,分析了海水和海洋沉积物中OPEs的分析检测技术、迁移转化、分布特征和影响因素等,并针对当前研究的不足进行了讨论和展望。通过本文总结发现,海水中OPEs主要来自河流输入和大气沉降的输送,且浓度分布特征表现为表层高于底层,三种氯代有机磷酸酯[磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三氯丙酯(TCPP)和磷酸三(1, 3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)]是海水中OPEs的主要组分;海洋沉积物中OPEs的含量分布表现出港湾、近岸海域和沿岸城市经济发达区域较高的趋势,其主要组分存在差异,受辛醇-水分配系数(lg Kow)和总有机碳(TOC)两个因素的影响较大。     

大气中微量元素的沉降对海洋生态系统的影响

大气中的微量元素通过大气的干、湿沉降过程最终进入海洋，对海洋生态系统产生重要的影响。重金属对生物具有毒性，对生物的生长起抑制作用，而由降水事件带入的营养元素使海洋初级生产力的短期内迅速增加。本文根据近年来国内外对大气中微量元素的研究成果，介绍了气溶胶中营养盐和重金属的浓度、来源及其时空变化，较为系统地评述了营养盐和重金属的输入对海洋环境、海洋生态系统的影响，并探讨了今后该领域的研究重点。     

碘甲烷的海洋化学研究进展

评述了海洋环境中碘甲烷的来源、分布、迁移和转化等过程的研究进展,并探讨了该领域有待进一歩研究的问题.开展碘甲烷的海洋化学研究,有助于了解海洋中碘元素的生物地球化学循环及其对大气臭氧层的重要保护作用.     

海洋倾倒前疏浚底泥的去污染技术

疏浚底泥是陆源性入海污染物的主要蓄积场所, 也是海洋污染的潜在污染源。在疏浚和海洋倾倒过程中, 这些疏浚底泥中的污染物会重新释放出来进入水体, 危害海洋环境, 因此对疏浚底泥进行无害或者减害化处理, 对于实施疏浚底泥海洋倾倒的科学管理、有效保护海洋环境具有重要意义。本文综述了6种主要的疏浚底泥处理方法, 介绍和评述了各方法的原理、影响因素以及优缺点, 并展望了物化和生物等方法联合在去除疏浚底泥污染应用中的前景。     

高校应如何在社区开展海洋环境教育

文章通过分析当前海洋环境教育的现状,提出高校在社区开展的海洋环境教育中应包括海洋权益教育、资源、海洋自然灾害教育、海洋有毒生物教育以及可持续发展教育等内容。在实施的同时,要注重运用求真务实的科学态度,采取各种社区海洋环境教育形式,通过在社区墙报栏开展公民的海洋环境教育、举办海洋知识讲座、海洋生物标本展览以及利用寒暑假举办社区的中小学生夏令营等形式来开展海洋环境教育,营造浓厚的海洋环境教育氛围,并在此基础上积极利用媒体的作用,介绍和宣传社区海洋环境教育活动等建议,以达到进一步完善社区环境教育,寻求把海洋环境教育融入当前的社区环境教育中的途径,达到普及海洋环境知识和增强人们海洋意识的效果。     

高效液相色谱-串联质谱法同时测定海洋沉积物中27种有机磷酸酯

应用广泛且具有毒性的有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)类阻燃剂,通过水、气输送等多种途径进入海洋环境,可能会导致人类和海洋生物面临潜在的健康风险。因此,建立高效可靠的分析方法对于揭示OPEs在海洋环境中的赋存状况,评估其生态风险具有重要的科学意义。文章建立了同时测定沉积物中27种OPEs的超声提取、固相萃取(SPE)净化以及高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测的分析方法。结果表明:30mL乙酸乙酯(EA)和乙腈(ACN)混合溶剂(体积比为3︰7)的提取效果明显优于单独使用甲醇(MeOH)、二氯甲烷(DCM)、EA和ACN;用5mL EA经LC-C18固相萃取小柱洗脱两次回收率最好;以MeOH和含0.0025%甲酸的水溶液作为流动相时,质谱离子丰度最高。27种OPEs的线性范围为5~500 ng/g (R²>0.99),方法检出限(MDL)范围为0.004~1.250 ng/g,定量限(LOQ)为0.01~4.17 ng/g。三个加标水平(低、中、高)基质加标样品的平均回收率在45%~130%之间,相对标准偏差(RSD)最高11.0%,表明此方法可靠,精密度和灵敏度较高。采用优化的方法分析我国长江口、杭州湾入海口以及东海和黄海交界处海域表层沉积物中OPEs的含量,共检出了21种OPEs,浓度范围为9.83~48.70 ng/g,平均浓度为28.40 ng/g。该方法检测结果高效准确,可用于海洋沉积物中27种OPEs的同时测定。     

典型自然源气溶胶沉降引起的海洋初级生产响应

大气沉降是陆源物质向海洋输入营养盐的重要方式,沙尘、野火和火山喷发均能够产生气溶胶,这些典型的自然源气溶胶在风场的作用下,能够进行远距离的输运,期间由于沉降作用进入海洋,为上层海洋提供限制性营养盐促进海洋浮游植物生长,提升海洋的初级生产力,促进碳循环过程。以海表叶绿素浓度作为海洋初级生产力的重要指标,通过海表叶绿素浓度的响应,探究沙尘、野火和火山这三种典型自然源气溶胶的传输路径及其沉降对海洋初级生产的影响。结果显示,海洋初级生产对气溶胶沉降的响应不仅与气溶胶排放类型有关,也与温度、动力过程、光合有效辐射等海域初级生产影响因素有关,体现了海洋初级生产对自然源气溶胶的敏感性,自然源气溶胶沉降所驱动的海洋初级生产在全球碳循环中具有重要的潜在影响。     

Boussinesq相位解析的海岸水动力学数学模型研究进展

由于在平衡计算效率和精度上具有优势,Boussinesq相位解析数学模型研究不断取得突破,已成为波浪和水流精细化模拟的较优解析方式,为海岸工程、环境、地质等问题提供了实用和高效的研究手段。本文对已有Boussinesq类模型的研究进行了评述,深入探讨其重要发展、实际应用和理论瓶颈,从高阶非静压修正、GPU准三维高性能算法编译、波浪破碎和泥沙运移沉积等4个方面提出未来可能的科学突破方向。     

海洋生态经济健康评价系统研究

21世纪是人类全面认识、开发利用和保护海洋的新世纪。开展海洋经济活动,是以海洋资源为对象而展开的生产、交换、分配和消费活动。在取得显著成果的同时,也对海洋生态经济系统的健康造成了损害,如海洋生态环境被破坏、海洋生物资源开发过度、赤潮灾害现象时有发生等。在文中建立了“海洋生态经济健康评价信息系统”,对海洋生态经济健康相关因素监测值系统化管理,为海洋生态经济健康程度的评判,动态预测海洋生态灾害发生提供了科学的依据。     

海洋生态系统服务的分类与计量

通过界定海洋生态系统服务的概念和内涵以及分析其组成结构、生态过程及生物多样性等服务的来源,详细描述了海洋生态系统所提供的食品供给、原材料供给、基因资源、气候调节、空气质量调节、水质净化调节、有害生物与疾病的生物调节与控制、干扰调节、精神文化服务、知识扩展服务、旅游娱乐服务、初级生产、物质循环、生物多样性和提供生境等15项服务。根据这些服务的相似作用与性质,参照千年生态系统评估的分类体系,进一步归纳为供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务这4大基本服务类型。同时,也对各项服务的内容、表现特征和计量特征进行了描述。海洋生态系统服务不仅是海洋管理的核心内容,提高和维持海洋生态系统服务更是海洋管理的最终目标。     

海洋信息技术新进展

海洋信息技术是认识和开发利用海洋最直接、最便捷的手段.本文主要概述自2015年以来,围绕海洋观测监测、海洋物联网、海上通信组网、海洋信息基础设施、海洋数据处理以及信息应用服务等方面的新发展和新技术,并对后续发展提出简要建议.     

基于海洋机器人的科学观测与实验系统研究现状与展望

海洋机器人具有观测范围大、作业灵活、机动性好、可控性强等突出优点,在海洋科学观测与海洋科学实验中发挥了重要作用,促进了物理海洋和海洋生物地球化学的发展。为阐明海洋机器人在海洋科学观测和实验中的应用情况,以水下滑翔机、自主水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）和无人帆船3种典型的观测型海洋机器人为例介绍了海洋机器人在海洋科学观测中的应用现状;以原位采样与固定、原位培养与分析海洋机器人为例介绍了海洋机器人在海洋科学实验中的应用现状;最后结合未来海洋科学研究需求,从需求牵引的角度对基于机器人的科学观测与实验系统的发展趋势进行了展望。     

科学技术革命背景下的我国海洋管理对策

分析了新科学技术革命背景下海洋科技与海洋经济、海洋科技与海洋管理的关系以及我国海洋管理面临的形势。因此,我国海洋管理应加强海洋综合管理的科学基础研究,完善海洋综合管理的法规体系,改革和完善海洋综合管理体制,构建符合海洋发展形势的海洋管理规划体系。     

中国海洋渔业碳平衡状态及影响因素研究

低碳是海洋循环经济实现的重要途径,实现海洋渔业的碳平衡是海洋传统经济转变的重要发展方式。本文通过对2013—2022年全国及沿海9省(区)的海洋捕捞碳排放量与碳汇量测算,在此基础上分析了全国及沿海9省(区)的碳平衡状态,并利用灰色关联度分析碳平衡状态影响因素的关联度。结果表明除2020年-2022年山东省的碳平衡状态为盈余外,其他均为碳赤字状态。对于碳平衡状态的影响因素,总体来看全国与沿海9省(区)关联度较大的是海洋捕捞产量、捕捞人员数量和海水养殖面积。最后从加快渔船的升级改造与更新淘汰、调整捕捞的作业方式、提高海水养殖贝藻类的养殖规模以及加快渔业专业合作组织的建立和加速推广渔业碳汇交易提出相关对策建议,以期尽快地实现海洋渔业的碳平衡。     

鱼类在海洋碳循环中的作用及研究展望

碳中和是应对气候变化的必由之路,海洋负排放是实现碳中和的重要途经。海洋作为地球最大碳库,研究发现越来越多的海洋和海岸带生物参与碳循环,并对海洋碳汇产生重要贡献。鱼类作为海洋生态系统中最重要组成部分之一,其在海洋碳循环中的作用还没有引起足够的重视。最新研究表明海洋鱼类在无机碳循环中发挥了重要作用,深化对鱼类参与碳循环过程的认识、量化其固碳潜力将有助于丰富海洋碳循环研究。本文首先系统梳理了鱼类参与碳循环的过程和机制等研究进展。鱼类通过产生碳酸盐粪便、水平和垂直迁移运输、生物扰动、生物碳和“尸体”碳以及食物网消耗与传输等方式参与海洋碳循环。鱼类参与碳循环的证据和参与海洋碳循环的重要性逐渐凸显。其次,本文提出目前鱼类参与碳循环研究存在的问题与挑战,包括渔业捕捞源汇之争、水产养殖业的机遇和挑战以及准确量化鱼源碳酸盐的困难,仍有待理论和方法学的深化研究和技术的革新去解决。最后本文提出鱼类参与碳循环的研究展望,及其在全球气候变化背景下的潜在机遇,同时结合当前渔业碳汇的发展进程以及行业需求,提出渔业减排固碳发展路径建议。本文旨在提升鱼类在海洋碳循环贡献和服务生态系统的潜力的认识,为海洋碳汇和渔业碳汇研究提供新的视角。