海洋环境中的溢油风化过程

<正>随着石油工业和海上石油开发的迅速发展,水上石油运输日益繁忙,因海损、触礁、机械故障、人为操作不当等导致的石油溢油事故也日益增多,特别是大规模的溢油事故,其污染危害之严重,已为举世瞩目。研究溢油进入海洋环境后的行为,对于确定预警方案和相应治理措施具有重要意义。     

黄河口大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子的耦合分析

为探究复杂环境下的河口大型底栖生物群落结构特征,研究了黄河口及其毗邻海域内14个站位的底栖生物群落结构及其与主要环境因子的耦合关系。研究结果表明调查海域底栖生物群落组成和结构的空间异质性较高。底栖生物优势度不明显,优势物种集中于河口附近站位。生物多样性随离河口距离增加而增加,物种丰富度和生物多样性指数等的高值区均出现在远离河口的渤海湾和渤海中部站位,低值区位于近河口站位。对底栖生物群落的非参数多维排序(nMDS)和等级聚类分析显示,底栖生物群落结构相似性较低。丰度/生物量曲线(ABC曲线)分析显示,黄河口底栖生物群落整体上处于稳定状态,但近河口和莱州湾中西部站位受到干扰影响,群落结构不稳定。研究还表明生物量大的底栖生物(软体动物)倾向于向重金属含量较高的站位聚集。综合沉积物化学、预测毒性和底栖生物群落结构变化的评价结果可知,远离黄河口的沉积物环境质量普遍较好,而河口附近的沉积物环境质量较差。     

2020年秋季渤海的健康状况与海域开发利用建议

为获取渤海最新的健康状况,文章基于新构建的以海洋生态环境自身状态为内核、以人类社会经济学指标为外核的“双核”评价体系,对渤海2020年秋季的海洋健康状况进行综合评价。内核评价结果显示,2020年秋季渤海的水体环境和沉积环境整体较为健康,仅中心区域水质略差,而海洋生物群落的健康状况一般,整个研究区域仅58.9%的区域评级为“优”,因此该海域总的内核评级为“良”;以分别代表海洋第一、二、三产业的海洋渔业、海洋油气业和海洋交通运输业作为外核指标的评价结果显示,渤海的外核得分为0.95。因此,所调查的渤海中西部海域海洋生态环境健康状况的“双核”评价结果为“良+0.95”,表明该区域的海洋生态环境目前整体上处于较健康的状态,但人类对渤海海洋资源环境的开发力度接近饱和,且局部海区的生态环境健康状况已经出现了恶化,需要对该海区进行密切监测。建议通过优化产业结构和提升开发技术等方式,尽可能降低经济开发活动对海洋生态环境的影响,以实现渤海海洋资源环境的可持续利用。     

胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率及其影响因素探讨

采用实验室培养法在原位温度和溶氧条件下测定了胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率,并探讨了相关环境因子对界面交换速率的影响机制。结果表明,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换表现为从沉积物向水体释放,其交换速率在947~4 889 μmol/（m2·d）范围内,平均速率为1 819 μmol/（m2·d）。表层沉积物中叶绿素a（Chl a）和总有机碳（TOC）是影响胶州湾沉积物-海水界面硅交换速率的主要环境因子,同时表层沉积物的含水率（φ）、生源硅（BSi）和粘土含量以及间隙水中溶解硅酸盐（DSi）对沉积物-海水界面硅的交换也有重要影响。由此可推知,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率主要受生物活动和溶解-扩散双重过程调控,而表层沉积物粒度与底层水体中DSi对胶州湾硅的释放影响较小。     

ICP-OES标准加入法准确测定海水中的硼

硼作为海水中的重要组分,其准确测定对海洋环境生物地球化学过程研究具有重要意义。海水中硼的常用测定方法具有前处理步骤繁琐、耗时长、样品易被污染、灵敏度低等缺点,不适于大批量海水样品的准确测定。为剔除海水高盐基体效应及干扰,本文运用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES),将海水样品进行稀释,采用标准加入法建立工作曲线,对海水中硼含量进行准确测定。正交实验显示,ICP-OES最佳工作条件为射频功率1400 W,雾化气流量0.7 L/min,观测高度14 mm,进样泵速1.5 m L/min。标准加入法标准曲线相关系数大于0.999,相对标准偏差为0.76%~1.27%,加标回收率为94.6%~101.8%,方法检出限为1.073μg/L。实际的海水样品分析表明,该方法可消除海水基体干扰,减少测定误差,并且前处理操作简单快速,化学试剂用量少,回收率高,精密度好,灵敏度高,可用于海水及其它高盐样品中硼含量的准确测定。     

固体进样——总有机碳分析仪法直接测定海水中的颗粒有机碳

海水中的颗粒有机碳(POC)是联系海洋生命与非生命过程最重要的参数之一,其在全球碳循环的作用异常重要,准确获取海水中颗粒有机碳的含量是揭示其重要作用的前提。目前,元素分析仪测定POC是其准确测定最常用的方法,但元素分析仪分析海水中颗粒有机碳过滤的膜样时,存在包样困难、滤膜对反应管损坏严重、灰分难以清理等问题,严重影响仪器的正常使用。本文采用总有机碳分析仪固体进样装置建立了海水中颗粒有机碳的分析方法,优化了样品前处理过程,对玻璃纤维膜进行了空白校正,考察了酸化方式和时间对测定结果的影响,方法检出限为CL(C)=0.019%。对青岛近海三个不同采样站位海水样品POC的测定结果相对标准偏差(RSD)为0.95%~2.66%(n=12),结果重复性好,精密度高,经国家标准样品水系沉积物GDS-9验证,结果与标准值符合,表明方法准确可靠,能满足海水中的颗粒有机碳(POC)的准确测定要求。所建立的方法完全克服了常规元素分析仪测定POC的弊端,同时降低了仪器的维护成本。     

长江口邻近海域水团特征与影响范围的季节变化

基于2009年—2011年调查资料,研究长江口及其邻近海域水体温度和盐度时空分布特征,剖析该海域水团特征与影响范围的季节变化。结果表明,从春末到秋初,长江水以高温形式向外海扩展,秋末至翌年春初,径流水以低温形式从河口流向东南。西北部海区受黄海冷水团影响,水温较低,东北部受南黄海西部逆时针环流影响,盐度较低,东南部海区受黑潮及分支台湾暖流影响,呈高温高盐状态。受径流量和季风季节差异,长江冲淡水影响一般夏季最强,扩展范围最大,秋末冬初最弱。其双向延伸趋势在夏季有最清晰表现,一支自河口向东北方向延伸,指向南黄海中部,一支穿过杭州湾口及舟山群岛一带沿岸南下,或自长江口向东南方向扩展。温度垂向变化表明夏季存在上升流,并明确处于以31.5°N,122.67°E为中心,在经纬方向上各达1°范围内。     

牡蛎中氨基酸的傅里叶变换近红外光谱法快速定量测定

本文通过乘法散射校正(multiplicative scattering correction MSC)、一阶求导(1st Derivative,Db1)和Norris平滑等傅里叶变换近红外光谱定量分析数学模型,用交叉验证法确定了最优化建模参数,构建了牡蛎中氨基酸的快速定量测定方法。结果表明,牡蛎近红外光谱与氨基酸含量化学计量学拟合,线性相关系数为0.9860,交叉验证后线性相关系数为0.9794,对牡蛎样品进行检测,结果与传统的氨基酸分析仪的测试结果相比,相对误差小于2.5%,方法的精密度(RSD)小于1.0%,本文建立的傅里叶变换近红外光谱法定量分析牡蛎中氨基酸具有快速、准确、操作简便等特点,测定重复性优于氨基酸分析仪法。     

CO2 flux and seasonal variability in the turbidity maximum zone and surrounding area in the Changjiang River estuary

The turbidity maximum zone(TMZ) is one of the most important regions in an estuary.However,the high concentration of suspended material makes it difficult to measure the partial pressure of CO_2(pCO_2) in these regions.Therefore,very little data is available on the pCO_2 levels in TMZs.To relatively accurately evaluate the CO_2 flux in an example estuary,we studied the TMZ and surrounding area in the Changjiang(Yangtze) River estuary.From seasonal cruises during February,August,November 2010,and May 2012,the pCO_2 in the TMZ and surrounding area was calculated from pH and total alkalinity(TA)measured in situ,from which the CO_2 flux was calculated.Overall,the TMZ and surrounding area acted as a source of atmosphere CO_2 in February and November,and as a sink in May and August.The average FCO_2was-9,-16,5,and 5 mmol/(m~2·d) in May,August,November,and February,respectively.The TMZ's role as a source or sink of atmosphere CO_2 was quite different to the outer estuary.In the TMZ and surrounding area,suspended matter,phytoplankton,and pH were the main factors controlling the FCO_2,but here the influence of temperature,salinity,and total alkalinity on the FCO_2 was weak.Organic carbon decomposition in suspended matter was the main reason for the region acting as a CO_2 source in winter,and phytoplankton production was the main reason the region was a CO_2 sink in summer.