渤海周围海水入侵灾害及防治措施

本文论述了大连市、秦皇岛市和莱州湾滨海地区海水入侵情况,分析了这种地质灾害的形成条件,提出了防治措施。     

基于感应电流测量的海峡水通量海底缆线观测系统设计

首先回顾了基于海底缆线的海峡水通量观测理论方法的发展历程,对基于电压测量的水通量反演方法进行了梳理,重点阐述了其中的关键观测要素和主要误差来源。为了提升系统可靠性、摒弃外界因素干扰,提出了一种基于感应电流测量的观测方法。对比传统方法,分析了本方法的优缺点,评估了基于本方法的海洋观测系统建设需求和可能性。最后应用本系统建立的一个理想海域——青岛胶州湾湾口各类海洋要素的典型取值范围,通过合理的特征尺度估算和量纲分析,估计了基于电流测量的观测系统中的各类设备的参数要求,其中关键测量器材——电流表至少应满足观测量程覆盖10~(–1)~10~1 m A,观测精度大于1μA,取样频率大于1/60 Hz。在电学测量仪器中,适应本系统要求的器材较普遍,可选择的测量仪器种类较丰富。     

海水模式种青鳉鱼(Oryzias melastigma)的胚胎发育观察

海水青鳉鱼(Oryzias melastigma)作为一种新兴的海洋模式生物,可应用于海洋生态毒理学的研究。鱼类发育的早期阶段对污染物最为敏感,海水青鳉鱼胚胎毒性分析已成为毒理学研究的重要方法,但是目前尚未见有关海水青鳉胚胎发育的有关报道,因此本研究对海水青鳉鱼的繁殖习性和胚胎发育过程进行了详细观察。利用体视显微镜对海水青鳉的早期胚胎发育过程的形态特征进行了连续的实验观察,并描述了各个发育时期的特征。在水温(26±0.5)°C的条件下,海水青鳉鱼受精卵历时220h 30min孵化出膜。胚胎发育过程分为受精卵激活阶段、受精卵胚盘形成阶段、卵裂阶段、囊胚阶段、原肠胚阶段、神经胚阶段、器官形成阶段、孵化出膜阶段8个阶段,共分为33个时期。     

我国氨氮海水质量基准的探讨

我国现行的氨氮海水质量标准参照国外基准与标准制定,未考虑是否能够有效保护中国海洋物种,科学性欠缺。对我国海水氨氮质量基准进行研究,采用美国EPA推荐的物种敏感度排序(SSR)技术,结合美国海水氨氮水质基准数学模型,搜集利用我国15种海水水生生物的非离子氨毒性数据,根据非离子氨氮和总氨氮转换公式,得出水体在不同pH值、温度和盐度条件下的总氨氮水质基准在pH为7.0~9.0、温度为0~30℃的范围内,盐度为10时,基准最大浓度(CMC)和基准连续浓度(CCC)的范围分别为0.089~57.141 mg/L与0.007~4.365 mg/L;盐度为20时,CMC和CCC的范围分别为0.092~61.152 mg/L与0.007~4.671 mg/L;盐度为30时,CMC和CCC的范围分别为0.095~65.446 mg/L与0.007~4.999 mg/L;3个环境因子,对CCC和CMC的影响程度由大到小依次为:pH、温度、盐度。相对于美国,我国急性基准的取值区间收缩了5倍,慢性基准的取值区间收缩了10倍。研究结果认为,现行的非离子氨数值应修正为0.007 mg/L才能有效保护我国海洋生物,同时建议使用总氨氮的基准来管理海水中氨氮变化。为修订我国氨氮海水质量标准提供了科学依据。     

大洋桥石藻Gephyrocapsa oceanica对海水酸化与营养盐胁迫的复合响应

本文选取了大洋桥石藻(Gephyrocapsa oceanica)作为实验对象,通过CO₂加富实验模拟海水酸化环境,分析了氮充足和氮相对不足条件下海洋颗石藻对海水酸化的生理响应。结果发现在两种营养盐状态下,CO₂加富均能一定程度促进大洋桥石藻种群增长与Chl a浓度的增加。对比两种营养盐状态,氮相对不足条件下的大洋桥石藻细胞密度和叶绿素含量均有最显著的提高,表明低营养盐浓度和低的氮磷比可能更有利于大洋桥石藻的生长繁殖。电镜观测结果显示酸化对大洋桥石藻的钙化作用具有显著的负影响,并且在氮相对不足条件下,大洋桥石藻的细胞个体变小及比表面积升高。研究结果表明在未来寡营养的大洋上层水体,大气CO₂浓度升高会对大洋桥石藻的生理功能产生负面影响,但可能刺激大洋桥石藻的生长。     

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。     

中华哲水蚤抗氧化系统对海水酸化的响应

海洋浮游动物可以对因二氧化碳浓度升高导致的海水酸化做出敏感的响应,然而关于海水酸化对其生理机能的研究却较少。因此,我们研究了暴露于不同二氧化碳浓度（0.08,0.20,0.50 and 1.00%）的酸化条件下中华哲水蚤主要抗氧化酶以及2种解毒酶的活性变化情况。结果表明,暴露于酸化海水中的中华哲水蚤的GPx酶活性显著高于对照组,然而,其它抗氧化组分,包括GST、SOD活性,GSH水平和GSH/GSSG比值均被显著抑制。中华哲水蚤的ATPase活性被海水酸化显著刺激,而AchE活性却显著被抑制。此外,主成分分析结果表明,各指标变化的75.93%可以用第一和第二主成分解释。因二氧化碳浓度升高导致的海水酸化可以通过影响桡足类体内一些酶类的活性来影响其新陈代谢及存活。在未来的研究工作中,需要对海水酸化和其它环境因素的协同作用对桡足类的影响作进一步研究。     

福建兴化湾中部表层海水及沉积物中重金属含量特征与生态风险评价

分析研究了兴化湾中部表层海水Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的含量发现,表层海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As含量均符合海水水质一类标准,对表层沉积物中Cu、Pb、Hg、Cr、Cd、As等6种重金属含量分析表明,6种重金属含量均符合海洋沉积物质量一类标准.表层海水中重金属与环境因子相关性分析表明,6种重金属与环境的相关性在不同季节中存在差异;而表层沉积物中重金属与环境因子的分析表明,重金属具有相近的来源,有机质对沉积物中重金属的含量分布具有重要影响.主成分分析结果表明,兴化湾中部表层沉积物7种重金属主要来源为有机质的降解、沉积环境本身及工业排污的影响,其贡献率分别为59.48%、15.30%、10.98%,3个主成分的贡献率合计达到85.76%.潜在生态危害指数法评价结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As均属轻微生态危害.