湛江海区8种常见海藻营养成分分析

对采自湛江沿海的8种常见海藻的营养成分进行分析。结果显示:碳水化合物是构成这8种藻体的主要成分,占藻体干重的48.22%～69.16%。蛋白质占2.81%～15.44%,平均为9.25%,且蛋白质中氨基酸含量高,平均16.01%,氨基酸组成中天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、缬氨酸和亮氨酸含量多;绿藻门种类无论是蛋白质还是氨基酸含量都高于红藻门和褐藻门的种类,4种绿藻的氨基酸评分最高。粗脂肪占0.15%～1.17%,平均0.56%。粗纤维的平均含量近似于碳水化合物的一半。根据蛋白质和粗脂肪的比例,叉枝藻Cymogongrus flabelliformis和盾叶蕨藻Caulerpa racemosa var.peltata均可作为高蛋白、低脂肪的良好食物来源。矿物质中铁、锌含量丰富,介于0.311～1.722mg/g间,铜、砷和镍含量超标。     

Water quality modeling and sensitivity analysis using Water Quality Analysis Simulation Program (WASP) in the Shenandoah River watershed

This study used the Water Quality Analysis Simulation Program (WASP) to simulate nutrients, dissolved oxygen (DO), and chlorophyll-a dynamics in the Shenandoah River basin and performed an uncertainty analysis to examine the complexity of these variables in water quality estimation and their influence on the Shenandoah River. Significant progress has been made; however, nutrient loads emitted into the Shenandoah River from nonpoint sources remain high. Modeling of three points on the Shenandoah River in Virginia and West Virginia provides an ideal case study since the river is classified by the Virginia Department of Environmental Quality as being impaired. The results of a sensitivity test show that model error decreases with increasing model complexity and sensitivity. The model predicted DO values that tended to be close to the measured data, while total nitrogen and phosphorus tended to be overemphasized. Our results examine the importance of temperature, stream flow, and velocity in influencing water quality between seasons and levels on the different sections of the watershed.     

1980—2015年风蚀影响下中国北方土壤有机质与养分流失时空特征

中国北方干旱/半干旱区是全球主要的沙尘源区之一,风蚀造成的沙尘排放可导致大量的土壤有机质（SOM）与养分流失,并通过传输与沉降过程对其进行空间再分配,对空气质量、气候变化、植被生长及生物地球化学过程等具有重要影响。本文利用WRF/Chem（Weather Research Forecasting with Chemistry）v3.7.1大气化学传输模型,对1980—2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、全氮（TN）与全磷（TP）的时空变化过程进行了精细化模拟,探究了中国北方风蚀引起的SOM、TN与TP养分流失的时空变化特征。结果表明：① 1980—2015年来平均每年约有66.59 Tg的沙尘颗粒排放至大气;② 沙尘排放具有较大的时空差异,沙尘排放源区主要集中在新疆东部、内蒙古西部的巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠等地区;③ 每年因沙尘排放引起的SOM、TN和TP流失量分别约为0.07 Tg、0.004 Tg和0.005 Tg;④ 1980—2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、TN与TP的流失量具有较强的年际波动,未呈现显著的趋势性变化特征。本研究对于认知风蚀在碳循环与养分循环过程中的作用,以及对深入了解中国北方的土地退化机理具有重要意义。     

利用稳定同位素(15N)示踪技术研究浮游藻类氮素吸收速率特征

浮游藻类对溶解态氮的吸收同化是湖泊氮生物循环和水体富营养化发生机制探讨的关键环节。本文通过~(15)N稳定同位素添加实验以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、海链藻(Thalassiosira sp.)、卡德藻(Tetraselmis sp.)、剧毒卡尔藻(Karlodinium veneficum)以及盐水隐藻(Rhodomonas salina)为研究对象,从浮游藻类氮素吸收时间、营养盐基质以及藻种差异三个方面研究五种藻类对铵氮(NH_4~+-N)、硝氮(NO_3~--N)、尿素氮(Urea-N)三种形态氮的吸收特征。研究发现:(1)浮游藻类对三种形态氮的吸收均在1h时吸收速率最高,其氮素吸收过程为快速吸收。(2)浮游藻类优先吸收还原态氮,其中NH_4~+-N吸收速率最高,当培养周期为1d和4d时浮游藻类对NH_4~+-N吸收速率的均值分别为4.05和4.15μmol/(L·h);浮游藻类对Urea-N吸收相对偏好系数为25.18—713.42,表现出对小分子溶解态有机氮的特定偏好性。(3)不同藻种对氮素吸收具有不同特征,其中,剧毒卡尔藻对三种形态氮的吸收速率均为最高,而铜绿微囊藻的吸收速率均为最低;不同藻种不同培养时间氮素吸收速率差异与浮游藻类生长周期等特性有关。不同浮游藻类对不同形态氮素表现出吸收特异性,对水体氮负荷和浮游藻类水华优势种形成将产生重要影响。     

海马齿浮床对富营养化海湾营养盐削减的模型评价：以东山湾八尺门养殖海域为例

Many coastal seas are severely eutrophic and required to reduce nutrient concentrations to meet a certain water quality standard. We proposed a method for nutrient removal by planting Sesuvium portulacastrum at the water surface using the floating beds in the aquaculture area of the Dongshan Bay as an example, which is an important net-cage culture base in China and where dissolved inorganic nitrogen(DIN) and dissolved inorganic phosphate(DIP) reach 0.75 mg/L and 0.097 mg/L, respectively far exceeding China's Grade IV water quality standards.Numerical simulations were taken using the ecological model, field observations and field plantation experimental results to assess the environmental restoration effects of planting S. portulacastrum at some certain spatial scales. Our field experiments suggested that the herbs can absorb 377 g/m~2 nitrogen and 22.9 g/m~2 phosphorus in eight months with an inserting density of ～60 shoot/m~2. The numerical experiments show that the greater the plantation area is, the more nutrient removal. Plantation in ～12% of the study area could lower nutrients to the required Grade II standards, i.e., 0.2 mg/LDIN≤0.3 mg/L and 0.015 mg/LDIP≤0.03 mg/L.Here the phytoremediation method and results provide helpful references for environmental restoration in other eutrophic seas.     

基于分光光度法的多量程海水营养盐原位传感器检测系统设计

针对传统海水营养盐检测方法不能满足海水营养盐长期原位监测需求的问题,研制了一种基于分光光度法的多量程海水营养盐原位传感器检测系统,通过对系统的高度集成及对多量程检测、低功耗技术、漏液保护技术的应用,实现了对海水5项营养盐参数快速、宽范围、高精度的原位测量。经过实验室和青岛中苑码头现场测试,表明本营养盐传感器检测系统具有低功耗、高可靠性能,可满足对5项营养盐参数的快速精确测量要求,实现了对海水营养盐参数的原位监测,为相关部门及时了解海洋生态环境和水体富营养化程度提供了数据支持,具有重大现实意义。     

地幔不均一性与地幔循环的多维表征和原因思考

地幔早先经核- 幔- 壳分异形成,后受不同尺度对流和循环的影响,因而具有不均一性特征。近三十年来,地幔化学通过研究大洋玄武岩发现了多样地幔端元和非放射性同位素证据并证明了地幔不均一性,逐渐建全了地幔地球化学体系。然而,地幔不均一性如何对应于时空尺度的地幔循环,以及地球演化如何影响地幔不均一性等,仍不清楚。此外,地球物理研究显示,岩石圈厚度差异、中下地幔的波速异常体以及俯冲板片形态的观测为纵横向对流系统提供了空间不均一性证据支持。联合地球化学和地球物理手段对研究地幔不均一性至关重要,用好透视地幔成分与结构的“双目镜”已成为共识。本文从地幔不均一性结合地球化学场、地球物理的不同表现形式,以及现今及历史时期的洋陆格局的对比,多维度联系地幔循环和演化,思考了超大陆旋回与地幔不均一化的内在逻辑。强调了从全球演化角度看地幔不均一性的重要性和提出多手段联合建立地幔循环驱动模型的展望。     

COVID-19疫情期间全球空气质量变化:臭氧响应的区域间差异

疫情期间全球各地一次排放大幅削减,而臭氧等二次污染的响应则存在着区域间差异.结合地面和卫星观测发现,同在氮氧化物大幅下降的情况下,臭氧在东亚和欧洲呈现出可达14ppb的上升信号,而北美则下降为主(约2-4ppb).我们结合气象分析和臭氧敏感性进一步讨论了臭氧响应差异性的原因,一方面受臭氧与前体物间关系的影响;另一方面来...     

区域农业用地营养盐剩余量的长期变化研究

根据太湖南部长兴县农业统计资料,对该地区1949~2002年农业用地上N、P的剩余量作出评估。评估结果认为,1949~2002年期间,单位农业用地面积的N、P剩余量具有显著地增加趋势。20世纪50及60年代期间,N的剩余量增加缓慢,自70年代中期以后增加迅速。1996年达到历史最大值。1996年后,N剩余量呈现减少趋势。60年代初期以前,P处于亏损状态。1975~1980年期间,P剩余量呈现缓慢增长趋势,其后出现回落,自80年代中期以后出现迅速增加趋势。1992~1998年期间,P剩余量维持在35~45 kg/(hm²·a)之间的高水平变化,自1999年以后出现显著回落。     

北黄海大鹿岛海域营养盐分布特征

根据１９９０年７月辽宁省海岛调查资料，本文讨论了北黄海大鹿岛海水营养盐（ＰＯ４－Ｐ，ＳｉＯ３－Ｓｉ，ＮＯ３－Ｎ，ＮＨ４－Ｎ，ＮＯ２－Ｎ）分布特征，并对海域环境质量作了初步评价。