黄河干流营养盐分布与变化趋势

河流是海洋获取陆源物质的主要途径,河流营养盐含量和结构的变化会对海洋生态环境产生重要影响。为了解黄河干流营养盐的基本情况及影响因素,于2012年7月(汛期)对黄河流域水体和土壤进行了综合调查,并结合历史资料分析了悬浮颗粒物和营养盐等的变化特征及对黄河物质输送的影响。结果表明:各参数受地势和人类活动的影响明显,表现出不同的分布特征。营养盐和悬浮颗粒物在上游浓度较低,在中游相对稳定,下游浓度有一定程度升高;相比于贵德而言,黄河利津段悬浮颗粒物、溶解硅和硝酸盐分别增加了近66%、60%和800%。磷限制是黄河营养盐限制的主要特征,且氮磷比呈升高趋势;与资料对比发现,黄河氮增加约1倍,硅下降60%后相对稳定,而磷略有下降。从目前分析看,支流与干流的氮营养盐构成有显著差异。在沿岸表层土壤营养盐含量较高的区域,河段内营养盐含量也较高。流域人类活动是黄河氮营养盐含量增加的重要因素;流域降水减少、水土保持等导致的物理侵蚀作用减弱是黄河硅和磷减少的重要因素;自1986年后,流域泥沙减少导致河流溶解硅降低了约34%,这值得进一步关注。     

赤道西太平洋末次盛冰期以来的浮游有孔虫氧碳稳定同位素记录

对西太平洋暖池核心区MD01—2386柱状样最上部5m进行了高分辨率的浮游有孔虫Globigerinoides ruber和Pulleniatina obliquiloculata的氧、碳稳定同位素分析,结合AMS^14C测年,研究表明其属于末次盛冰期-全新世的沉积。赤道西太平洋海区末次盛冰期以来δ^18O值显著降低,但有几次回返事件。表层浮游有孔虫G．ruber比次表层温跃层属种P．obliquiloculata对于环境变化的响应要快,但后者变化的幅度较大。这两个种的氧、碳同位素差值反映出温跃层深度自末次盛冰期以来逐渐加深,并存在周期性的回返事件,说明西太平洋暖池晚第四纪冰期旋回存在气候不稳定性。     

东海三个倾倒区表层沉积物重金属富积特征及其潜在生态风险评价

根据2003年东海吴淞口北倾倒区、椒江口倾倒区和闽江口倾倒区表层沉积物中重金属的监测资料,采用富积系数法和Hakanson潜在生态危害系数法对其富积程度和潜在生态危害程度进行了分析和评价。结果表明:在三个倾倒区表层沉积物所监测的重金属中,Cu和Pb元素的富积程度相对最高,As次之,Hg和Cd元素的富积程度较低。从空间上看,Cu和As元素的富积程度呈现吴淞口北倾倒区<闽江口倾倒区<椒江口倾倒区的特征;而Pb,Cd和Hg元素的富积程度呈现由北向南递增的趋势,即:吴淞口北倾倒区<椒江口倾倒区<闽江口倾倒区。潜在生态危害系数评价结果显示,东海三个倾倒区表层沉积物中的重金属对海洋生态系统的潜在生态危害非常轻微,均属于轻微潜在生态危害范畴,其中轻微潜在生态危害程度相对较重的是As,Cd和Hg元素,Cu和Pb元素的轻微生态危害程度较轻。     

Roles of Biogeochemical Processes in the Oceanic Carbon Cycle Described with a Simple Coupled Physical-Biogeochemical Model

To evaluate the contribution of biogeochemical processes to the oceanic carbon cycle and to calculate the ratio of calcium carbonate to organic carbon downward export, we have incorporated biological and alkalinity pumps in the yoked high-latitude exchange/interior diffusion-advection (YOLDA) model. The biogeochemical processes are represented by four parameters. The values of the parameters are tuned so that the model can reproduce the observed phosphate and alkalinity distributions in each oceanic region. The sensitivity of the model to the biogeochemical parameters shows that biological production rates in the euphotic zone and decomposition depths of particulate matters significantly influence horizontal and vertical distributions of biogeochemical substances. The modeled vertical fluxes of particulate organic phosphorus and calcium carbonate are converted to vertical carbon fluxes by the biological pump and the alkalinity pump, respectively. The downward carbon flux from the surface layer to the deep layer in the entire region is estimated to be 3.36 PgC/yr, which consists of 2.93 PgC/yr from the biological pump and 0.43 PgC/yr from the alkalinity pump, which is consistent with previous studies. The modeled rain ratio is higher with depth and higher in the Pacific and Indian Oceans than in the Atlantic Ocean. The global rain ratio at the surface layer is calculated to be 0.14 to 0.15. This value lies between the lower and higher ends of the previous estimates, which range widely from 0.05 to 0.25. This study indicates that the rain ratio is unlikely to be higher than 0.15, at least in the surface waters.     

黄河三角洲沿岸海浪风暴潮耦合作用漫堤风险评估研究

海浪、风暴潮是重要的海洋灾害因子,过去人们主要对这些灾害因子本身进行研究,而对它们作用的承灾体研究甚少。实际上,只有它们作用的承灾体遭到破坏,才产生海洋灾害。本研究的目的就是要针对海浪风暴潮漫堤灾害,提出漫堤灾害的风险评估标准及风险评估方法和程式,为沿海防灾减灾提供科学依据。针对黄河三角洲示范区,根据漫堤程度,提出了漫堤灾害风险等级标准,并基于建立的海浪和风暴潮潮汐数值模式及长期预测结果,提出了风险评估方法和程式步骤。对黄河三角洲近岸海域主要堤段进行了多年一遇和典型台风过程漫堤灾害的风险评估。得到的结果是:该区沿岸海堤在风暴潮水位下一般都不能发生水位漫堤现象,只有加上波浪作用时,才会出现海水漫堤;当发生五十年一遇的风暴潮、浪时,多数的海堤的风暴潮、浪漫堤灾害风险在3—4级,即有效波高的浪已爬上或接近爬到堤顶;9216和9711号台风所产生的风暴潮、浪灾害约为150—200年一遇的情况。从实际情况看,本研究中提出的漫堤风险评估标准、评估方法是可行的,评估结果为有效防减海浪风暴潮漫堤灾害造成的损失提供了参考。     

基于PSR模型的石化园区海洋环境影响后评估指标体系研究

我国将建成七大国家级石化产业园区,这些石化园区无一例外的位于沿海地区或海岛上,为此加强石化园区运营期海洋环境保护意义重大.环境影响后评估是运营期检验园区环境管理水平、查找园区环境问题的重要手段之一.目前,石化园区环境影响后评估主要以环境要素逐一分析法最为常见,而将石化园区作为一个整体从资源、环境、管理等角度综合评估的方法尚不多见.本研究在阐述我国海洋环境后评估和深入分析石化园区用海特点的基础上,结合PSR框架模型加以总结,提出了石化园区海洋环境影响后评估框架与指标体系,分为框架层、方案层和指标层,共25项考核指标,以期为今后沿海石化园区海洋环境管理研究提供思路.同时,本研究明确了各类评估指标赋值和权重等计算方案,并以大连某石化园区为案例进行了评估效果验证.     

基于海洋资源环境承载力的海上油田环境保护管理研究

文章结合《资源环境承载能力监测预警技术方法(试行)》,通过分析海洋资源环境承载能力与海上油田环境保护管理的相关性,提出了海上油田全生命周期环境保护管理的新思路。同时结合海上油田的项目特点,探讨了现阶段海洋资源环境承载力监测预警技术在功能区划、管控要求和监测预警中可能存在的不协调、不一致和不断变化的问题,并提出了统一用海类型及其管控要求、差异化政策措施和动态分析的建议。     

海洋沉积物重金属生态风险评价方法比较及实例验证——以莱州湾为例

利用2016年8月份莱州湾沉积物中Hg、Cd、Pb、Cu、As、Cr、Zn监测数据,分别利用单因子污染指数法、潜在生态风险指数法、地积累指数法、沉积物质量基准法、尼梅罗综合指数法、污染负荷指数法等6种沉积物重金属风险评价方法进行评价,以比较沉积物重金属生态风险评估方法的适用性与局限性。结果表明,莱州湾表层沉积物中,重金属Hg、Cd、Pb、Cu、As、Cr和Zn含量分别为0.077 4 mg/kg、0.169 mg/kg、12.1 mg/kg、11.9 mg/kg、11.6 mg/kg、31.1 mg/kg、45.3 mg/kg。不同方法在莱州湾沉积物风险评价结果上存在差异。单因素评价方法中,单因子污染指数法、潜在生态危害指数法、尼梅罗综合指数法的评价结果适中,地累积指数法评价结果偏轻,沉积物质量基准法评价结果偏重。Hg、As、Cd元素的污染评价结果均较大,为主要的污染元素;综合因素评价方法中,污染负荷指数法评价结果风险偏轻,潜在生态危害指数法评价结果适中,内梅罗综合指数法评价结果则倾向偏重。沉积物重金属含量与底栖生物的丰度、生物量的pearson相关系数表明,Hg与底栖生物的生物量呈现显著负相关。6种方法都有自身优缺点和适用范围,但潜在生态危害指数法更适合莱州湾沉积物重金属风险评价。     

闽江河口区沉积物中的抗生素分布特征及生态风险评价

采用固相萃取和液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法对闽江河口区域沉积物中8类54种抗生素的含量以及分布特征进行分析探讨,并利用熵值法对抗生素的生态风险进行评价。结果表明,闽江河口区域24个站点共检出6类(大环内酯类、磺胺类、喹诺酮类、氯霉素类、硝基咪唑类和苯并咪唑类)19种抗生素,总量范围在4.16~64.74 ng/g,平均值为17.35 ng/g;其中大环内酯类、喹诺酮类和硝基咪唑类抗生素检出频率达到100%。抗生素总量的空间分布情况呈闽江河口上游>北港>南港>河口下游的趋势,人口密集区生活污水和医疗废水排放是上游和北港沉积物大环内脂类和喹诺酮类抗生素含量较高的主要原因,而海水养殖过程中的直接投放可能是河口下游硝基咪唑类抗生素的主要来源;生态风险评价结果显示,大部分抗生素的生态风险值RQ<1,然而替米考星和甲硝唑在研究区域的RQ>1,具有一定的潜在风险,可能会对该区域生态环境产生负面效应。     

钦州湾海洋环境的富营养化水平评价及其对浮游植物叶绿素a的影响

文章通过钦州湾现场调查资料,分别利用单因子污染指数法和富营养化指数法对湾内水质的污染状况和富营养化水平进行评价,并分析讨论不同的富营养化水平条件下浮游植物叶绿素a的响应。结果显示,钦州湾的污染状况和富营养化程度从湾顶至湾外呈现由重至轻的梯度变化,并出现两个“极端区域”：茅尾海化学需氧量（COD）和营养盐的污染指数劣于三类海水水质标准并重度富营养化;外湾污染指数符合一类海水水质标准并贫营养化。分析表明,茅尾海的重度富营养化是由河流输入、相对封闭的地形以及过度的牡蛎养殖造成,而外湾的贫营养化则主要归因于较少的水产养殖和陆源污水排放以及大量的浮游植物对磷酸盐的消耗。叶绿素a在这两个区域均呈现低值,茅尾海内主要是由于贝类滤食大粒径浮游植物和真光层深度下降引起,而外湾则是氮磷比（N/P）失衡,浮游植物生长受磷限制导致。另外,核电站温排水有可能是导致叶绿素a较高的原因。减少茅尾海内的养殖规模,种植红树林,集中污水于外湾排放,加强温排水口的水质监控是保证钦州湾海洋生态环境可持续发展的手段。