中国典型海滩垃圾组成和时空变化特征

21世纪被称为"海洋世纪",但由于人类复杂的生产活动,大量的垃圾正有意或无意的被投放入海洋环境中,这将导致全球范围内近岸污染,包括生态环境恶化,生物资源锐减等问题。本研究以天津高沙岭、上海南汇嘴和深圳大铲湾三地的海滩为研究区域,通过对三个海滩垃圾的种类、时空特征及相关性进行统计分析,以期了解中国近海不同海滩的海滩垃圾分布特征,为我国海洋垃圾监测和调查、监督和管理等起到一定的指导作用。结果显示,海滩垃圾不同种类间数量差异较大,三年间垃圾数量大体呈逐年增加的趋势,且不同的海滩,垃圾数量和种类都存在明显差异。     

上海市海洋垃圾分布、组成与来源分析

海洋垃圾包括海上漂浮垃圾、海滩垃圾和海底垃圾。国家海洋局东海环境监测中心在2010一2012年对上海市海洋垃圾实施了连续监测,结果分析表明,上海市海滩垃圾平均密度为14万个/km~2,塑料类的数量最多,约占63%。海滩垃圾以来源于人类海岸活动和娱乐活动的垃圾为主,约占74%。约有95%的海滩垃圾是因为人类的陆地活动产生,随后进入海洋的。上海市海滩垃圾密度远高于文献记载的全球其他地区的海滩垃圾密度。监测海域未发现漂浮垃圾和海底垃圾。     

乐清湾互花米草高分遥感监测研究

生物入侵是当今世界亟待解决的环境问题之一,互花米草是我国典型的海岸带入侵物种。文章利用2013—2014年的SPOT6高分影像数据,结合无人机低空航拍和野外调查,对乐清湾互花米草的空间分布特征进行系统调查和分析。结果表明:高分遥感影像和面向对象分类技术可有效用于互花米草监测和信息提取;乐清湾滩涂上已形成较大规模的互花米草盐沼群落,分布面积近24km2,且正处于迅速扩张阶段;湾内种质资源保护区和海洋特别保护区的环境现状不容乐观,互花米草对种质资源和红树林保护造成极大威胁。因此,互花米草的蔓延已严重影响乐清湾生态环境和区域经济发展,迫切需要实施科学的监测体系和治理措施。     

西沙海域甘泉岛和全富岛海滩上的塑料垃圾与微塑料分布特征

塑料污染现象在世界各地海滩随处可见, 日益成为海洋环境中的重要威胁。文章调查了西沙海域甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染分布情况, 结果显示, 尽管研究区域远离大陆, 人类活动影响较小, 但是海岛海滩上的塑料污染普遍存在, 塑料垃圾(>5mm)的平均分布丰度为(85.07±70.48)个∙m^-2, 平均重量为(40.23±78.15)g∙m^-2; 微塑料(<5mm)的平均分布丰度为(1774.75±1534.37)个∙m^-2或(100.82±87.18)个∙kg^-1。塑料垃圾和微塑料在不同海岛间的丰度分布均无显著性的差异, 但无论是塑料垃圾的丰度还是微塑料的丰度, 在环礁内侧海滩都显著高于环礁外侧海滩。此外, 微塑料的丰度分布与塑料垃圾的丰度分布呈显著的线性相关。红外光谱分析得出塑料聚合物主要成分有聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等, 其中以聚苯乙烯泡沫的比例占优。甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染主要是通过其他地区的外源性塑料输送而来, 其在海岛上的不均匀空间分布受到区域海流作用、水动力条件、塑料降解等多种因素的影响。     

基于激光雷达的海滩垃圾快速识别

全球日益增多的海滩垃圾,不仅造成海洋环境污染,严重威胁海洋生态系统健康,也对生物栖息地有着不可估计的影响。如何高效准确地对海滩垃圾进行监测和识别,是处置海滩垃圾过程的技术难点之一。基于此,本文以长江口南汇边滩为实验区,通过在海滩上设置常见垃圾样品,随后利用激光雷达记录的全波形数据和BP神经网络模型,以快速鉴别海滩垃圾类型。结果表明:基于激光雷达提取的垃圾全波形数据中回波振幅和回波宽度的差异,可用来识别海滩垃圾。构建的BP神经网络可有效将海滩垃圾分为泡沫类、布类、金属类、纸类及塑料类,最高识别率达到79%。此外,由于不同材质海滩垃圾的原材料成分存在相似或同质,会对精确识别区分垃圾类型造成一定的干扰,从而影响神经网络的识别率。可见,将激光雷达应用于识别海滩垃圾,为海滩垃圾的监测提供了新的方法。     

2011年东中国海沿岸海域海洋垃圾分布、组成与来源分析

海洋垃圾包括海漂浮垃圾、海滩垃圾和海底垃圾。本文对2011年在东中国海(ECS)实施的海洋垃圾的监测结果进行了分析,结果表明,漂浮大/特大块垃圾密度为11个/km~2,漂浮中小块垃圾密度为1045个/km~2,漂浮垃圾以塑料类(45%)为主,木制品和聚苯乙烯塑料类各占22%。海滩垃圾密度为31001个/km~2,塑料类占49%,木制品类占17%。海底垃圾密度为0.03个/km~2。87%的漂浮大块/特大块垃圾、100%的漂浮中小块垃圾、95%的海滩垃圾、100%的海底垃圾是因为人类的陆地活动产生,随后进入海洋的。ECS海洋垃圾密度远高于文献记载的全球其他地区的海洋垃圾密度。     

基于无人机MiniSAR和正射影像的海岸带开发利用信息提取对比研究

近年来,海洋在沿海国家的战略地位空前提升,海洋遥感技术也被广泛应用。海洋遥感利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理,从卫星平台观测和研究海洋海岸带的各种现象,从而获取海岸带信息,分析海岸带变化。文章基于GIS和遥感技术,利用无人机搭载微型合成孔径雷达(MiniSAR)获取高分辨率SAR影像并与无人机光学正射影像进行对比研究,获取了海岸带开发利用信息分布状况,分析了两种手段获取结果的差异性原因,为深入开展无人机遥感监测在海洋管理中的应用奠定了基础。利用无人机机动灵活的特点,宏观、快速、高效地获取海岸带信息,并实时监测海岸带动态变化,将为海洋综合管理、海洋经济发展、海洋环境保护提供基础数据和技术支撑。     

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。     

无人机遥感在海岛海岸带监测中的应用研究

目前的卫星遥感和航空遥感已不能满足海岛海岸带监测中不断提高的现势性和分辨率的要求,而具有高灵活性、高时效性、高分辨率、低成本的低空无人机遥感则能很好地满足其要求.基于此,利用无人机遥感系统的优点,本文归纳总结出了无人机遥感影像获取和处理的一般流程,并通过海岛（田横岛）及其海岸带监测的应用实例,展示了无人机遥感在海岛海岸带监测应用的可行性,进而能够实现海岛海岸带地区大比例尺的地形测绘.     

渤海湾天津近岸海域水环境空间变异分析

由于海岸带的地理条件和海洋动力特性的复杂性以及人类开发活动对海岸带的影响,近岸海域的生态环境系统在空间分布上有很大的变异性.基于现场实测资料,建立系统的空间变异分析模型,对海岸带生态环境空间变化规律进行分析,可以充分了解不同区域的污染特征和变化趋势.应用所构建的空间变异分析模型对渤海湾天津近岸海域的水环境特性进行分析,结合对应年份的入海流量及其变化,分析了天津渤海湾海岸带污染的主因子和区域水环境的分布特征,结果可以对海洋功能区的划分和水环境综合评价结果进行验证和补充.     

黄骅岸段人工开发对岸滩演变的影响研究

研究区域黄骅岸段内油气资源丰富,其人类活动也日益频繁。人工开发改变了该岸段的水动力环境,进而对岸滩的冲淤演变造成一定的影响。本文先后对该区域的断面测量、粒度测试以及放射性测年等结果进行分析,讨论了黄骅岸段在进海路修建的影响下产生的岸滩冲淤演变的原因和规律,认为其岸滩整体处于动态平衡状态或略冲刷状态,沿海围垦、筑堤造坝等岸边人工设施的修建是改变岸线的主要营力与原因。本文取得的成果为进一步研究该区域泥沙冲淤与岸滩演变问题提供了基础数据和分析参考,对研究渤海西海岸乃至整个中国海岸的岸滩演变都有一定的启示和借鉴作用。     

海南临高海岸带典型生态环境问题与对策研究

为改善临高县海岸带生态环境、提升海岸带生态价值及保障海岸带生态安全,文章在实地考察、文献查阅和资料梳理的基础上,概述了当前临高县海岸带面临的典型生态环境问题,分析生态环境退化的主要原因,提出了海岸带保护修复的对策建议。研究结果表明：临高海岸带地区砂质海岸、红树林、珊瑚礁和白蝶贝等面临较严重的海岸侵蚀、生态环境退化和生物资源枯竭等问题;砂质海岸侵蚀主要受海平面上升、风暴潮等自然因素影响,红树林生态系统主要受围海养殖、环境污染影响,珊瑚礁、白蝶贝等海洋生态系统则主要受渔业捕捞、水体污染等人为活动影响;基于海岸生态退化现状及原因分析,提出文澜河口、抱吴港等岸段开展沙滩喂养及生态堤建设,新盈湾、黄龙湾、金牌湾等重点区实施红树林修复,珊瑚礁、白蝶贝保育区加强自然封育、严防人工干扰等建议措施。     

Announcement

Cadmium, lead and copper have been determined in both dissolved and particulate phases for 130 surface-water samples from the coastal zone of Scotland and England in the western North Sea. The concentrations reported are, in general, lower than those published previously for the same area.The distribution of total metal concentration between the dissolved and particulate phases varies for the three elements. The lead distribution is dominated by its associations with particulate material while cadmium shows the reverse behaviour, existing almost totally in the dissolved phase. Copper is intermediate in behaviour, with the dissolved phase generally being dominant.An inverse relationship between salinity and dissolved copper concentration suggests a freshwater origin for this element. It is suggested that sedimentary and/or anthropogenic sources affect dissolved copper concentrations in coastal waters. The dissolved lead distribution reveals plumes of contaminated coastal water. The lead distribution is, however, dominated by associations with particulate material and sediments which produce a sharp concentration gradient close to the coast. The Humber estuary is identified as a significant source of cadmium to the North Sea.     

Copper, lead and cadmium in coastal waters of the western North Sea

Cadmium, lead and copper have been determined in both dissolved and particulate phases for 130 surface-water samples from the coastal zone of Scotland and England in the western North Sea. The concentrations reported are, in general, lower than those published previously for the same area.The distribution of total metal concentration between the dissolved and particulate phases varies for the three elements. The lead distribution is dominated by its associations with particulate material while cadmium shows the reverse behaviour, existing almost totally in the dissolved phase. Copper is intermediate in behaviour, with the dissolved phase generally being dominant.An inverse relationship between salinity and dissolved copper concentration suggests a freshwater origin for this element. It is suggested that sedimentary and/or anthropogenic sources affect dissolved copper concentrations in coastal waters. The dissolved lead distribution reveals plumes of contaminated coastal water. The lead distribution is, however, dominated by associations with particulate material and sediments which produce a sharp concentration gradient close to the coast. The Humber estuary is identified as a significant source of cadmium to the North Sea.     

中国砂质海滩区域差异分布的构造成因及其堆积地貌研究

砂质海滩的形成与发育是联系地壳深部过程和地表过程的综合体现．本文根据中国沿岸砂质海滩分布状况调查结果,通过分析其分布规律与中国东部沿海中新生代构造地质分区不同海洋沉积环境的内在联系,探讨了砂质海滩区域性差异分布和堆积地貌的成因特点,从而为我国海岸资源利用的宏观配置和管理提供科学依据．研究得出：（1）中国沿岸砂质海滩的形成与发育受中新生代地质构造带控制,尤其受新构造期地壳断块升降活动差异性的影响,呈现出区域性富集的格局．（2）中国砂质海滩基本形成在构造隆起带岬湾沿岸,并且富集在其中新构造期处于上升区的海岸,这主要在于其区域性海岸环境具有形成砂质沉积的物质基础．（3）构造隆起带滨海泥沙的输沙途径及其再分配形式复杂多样,从而产生了各种不同的砂质海滩堆积地貌类型．（4）根据海岸地貌和沉积成因模式,将中国沿岸砂质海滩划分为岬湾海岸叠置沙体沉积形式、滨外坝沙体连续沉积形式和浪控三角洲平原岸改造沉积形式等3种基本模型．（5）沿海晚第四世纪古夷平地貌面与现代海平面相对高程分布的分析表明,山丘岬湾岸型砂质海滩主要形成在新构造运动下沉区段或构造相对稳定区段,而台地岬湾岸型和泻湖一沙坝岸型形成在上升区段,浪控三角洲平原岸型则分布在断块盆地．     

Integrated and interdisciplinary scientific approach to coastal management

Coastal zones and beach management practices, regulatory decisions, and land use planning activities along coastal zones have historically been made with insufficient information concerning the dynamic coastal environment. In this study we address and integrate an interdisciplinary scientific approach to Coastal Management in a scenario where lack of this information has resulted in the alteration of the natural dune system of the beach of Cala Millor (Mallorca, Balearic Islands, Spain), and also in the perception of the beach retreat and in a parallel way, a risk for the tourism resources. In this work the detailed studies on beach morphodynamics have been developed as a basis for integrating proper beach management, beach natural dynamics and local users and economic agent interests. From this point of view a set of solutions are considered as the basis for a management policy that links beach science and beach use as a tourism resort resource.     

基于陆海统筹的海岸带空间功能分区——以宁波市为例

海岸带空间功能分区是优化海岸带开发与保护的基础性工作,在国土空间规划体系中具有重要作用。当前我国海陆功能分区在分区层级、分区方法等方面并不一致,导致海岸带保护与开发利用失衡。本文在梳理国内外海岸带空间功能分区研究的基础上,从陆海统筹角度出发,构建海岸带空间功能分区体系,并以宁波市为例进行验证,在优先划定生态保护区基础上,对海陆空间进行适宜性评价,根据评价结果确定功能分区。结果表明：（1）宁波市海岸带功能区中生态保护区面积占比约为60%,海陆一体发展区占比约为22.3%,海洋发展区占比约为12.5%,陆地发展区占比约为5.2%;(2)宁波市开发利用功能区空间分布与以临港产业、海洋服务业和海洋渔业为基础的海洋经济发展导向相符。海岸带空间功能分区要以生态保护为底线,以优化空间布局为导向,为优化海岸带开发与保护提供有力支撑。     

On low-frequency waves in the surf and swash

Low-frequency waves in the surf and swash zones on various beach slopes are discussed using numerical simulations. Simulated surface elevations of both primary waves and low-frequency waves across the surf zone were first compared with experimental data and good agreement found. Low-frequency wave characteristics are then discussed in terms of their physical nature and their relationship to the primary wave field on a series of sea bottom slopes. Unlike primary waves, low-frequency wave energy increases towards the shoreline. Low-frequency waves in the surf and swash are a function of incident waves and the sea bottom slope and hence the saturation level of the surf zone. Wave energy on a gently sloping beach is dominated by low-frequency waves while primary waves play a significant role on a steep beach. Low-frequency wave radiation from the surf zone on a given beach depends on primary wave frequency and beach slope. However, a very poor correlation was found between surf similarity parameter and low-frequency wave radiation.     

经济发展影响下我国海洋环境污染压力变化趋势及污染减排对策分析

对20世纪90年代以来我国经济发展影响下的海洋环境污染变化趋势进行了分析,指出近年来我国海洋环境污染防治工作取得了一定成效,但近岸海域污染的总体形势依然严峻,并可能随着经济总量的增长而再次恶化,氮磷营养盐超标导致的海水富营养化是近岸海域的主要污染问题。讨论了我国现行的污染物减排策略对海洋污染防治的局限性,并以国家"十二五"发展规划、沿海区域社会经济发展规划为依据,综合分析"十二五"期间我国海洋环境污染防治面临的压力和主要入海污染源的排污特征,建议应对农业非点源开展源头污染控制、对沿海地区点源加强末端治理,实施流域-河口-海域联动的入海污染物减排策略。     

南极菲尔德斯半岛潮间带南极帽贝的种群生态学研究──夏季种群数量变化和垂直分布

于1994年12月—1995年3月（南极夏季）期间,对南极菲尔德斯半岛卵石滩、岩石滩潮间带南极帽贝的种群数量、垂直分布进行了定点、定时、定量的调查和观察。结果表明,南极帽贝的种群数量有明显下降,分别仅为起始数量的35％和52％。卵石滩潮间带的帽贝分布于中潮区及低潮区,尤其是低潮区,且有随季节（冬季来临）向潮下带移动的趋势。岩石滩潮间带的帽贝具有类似的垂直分布特征,但其在分布带上的发生频次有很大差异,呈波动状态。在垂直岩面上,帽贝数量在低潮区的底部更为集中。讨论了导致数量变化、垂直分布的可能原因。今后有必要深入研究种群数量的时空动态及其调控机理。