海洋生物活性物质开发利用的现状与前景

本文从海洋药用,生物保健品及生物功能材料等方面介绍以开发海洋生物资源为目的国内外研究新成果并进一步探讨海洋生物毒素、抗肿瘤和物质、抗氧化物质以及化工制品的开发利用前景。最后全面评价了海洋生物资源的开发潜力。     

长江口邻近海域溶解氧分布特征及主要影响因素

根据2002年11月5~10日对东海长江口邻近海域(29.0°N~32.0°N,122.0°E~124°E)的现场调查数据,初步分析了调查海域秋季溶解氧分布特征及主要影响因素。结果显示:调查海域秋季溶解氧平面分布整体上呈近岸高、外海低,表层高、底层低的分布趋势,在约20m深度存在溶解氧跃层。调查海域溶解氧饱和度均<100%,表观耗氧量最高达4.0mg/L,氧不饱和状态由表层至底层逐渐加剧,在123°E附近底层仍然存在明显的溶解氧低值区,但其溶解氧含量已较夏季有所回升,含量范围在3.31~8.47mg/L之间,平均为(6.73±1.09)mg/L。该海域秋季溶解氧分布主要受物理过程控制,生物活动仅在底层溶解氧低值区有较大的影响。     

深层海水的用途及开发利用现状

在人类社会面临"陆地资源枯竭、环境日益恶化和人口不断增加"三大威胁的今天,向海洋要资源已成为解决沿海地区资源危机并实现可持续发展的重要途径。深层海水具有低温性、富营养性、洁净性等特点,且储量巨大,是人类未来的"蓝色资源宝库"。文章对深层海水在能源、水产、农业、医疗等领域的应用情况以及国内外深层海水资源开发利用现状进行了简要介绍和分析,以期为我国深层海水的研究与开发提供参考借鉴。     

屈曲利用因子约束下船体板架结构优化设计方法

船体板架结构在屈曲约束下的优化问题具有变量多和约束多的特点,且屈曲计算需借助有限元分析,属于大规模耗时优化问题,运用常规优化方法求解需要较高的计算成本。这里提出一种适用于屈曲约束下船体板架快速优化方法,该方法利用板格屈曲利用因子具有局部性的特点,对板格厚度自变量空间进行降维处理;利用板格屈曲利用因子对板格厚度具有单调性的特点,采用牛顿迭代方法求解其达到目标值的板格厚度;同时比较板格在相同重量增量下,加筋叠加板厚与仅加板厚对屈曲利用因子改善程度的大小决定是否加筋;通过两阶段的迭代寻优,快速获得最优的板厚以及防屈曲筋布置方案。某油船双层底优化结果显示,该方法能够在30步之内完成优化计算,优化效率高;优化方案相比原始方案减重达17.63%,绝大部分板格屈曲利用因子取值在0.9～1.0之间,材料得到充分利用。     

1974-2017年山东省大陆海岸围填海动态变化分析

围填海是沿海地区解决土地资源短缺的重要手段,及时准确地监测地区围填海时空动态变化对于合理保护海岸带资源和推进地区社会经济可持续发展具有重要意义。本文基于遥感、GIS技术,结合多种数据源,提取并分析1974-2017年山东省大陆海岸围填海时空动态变化特征。结果表明,43年来山东省大陆海岸围填海面积持续增长,到2017年总面积达到4649.26 km ²,围海为主要利用方式。围海活动多分布于黄河三角洲及莱州湾滩涂海域,填海活动则集中分布于沿海各大港口海域和城市滨海区域。全省围填海呈现出明显的阶段性特征,特别是2000年后,填海造地面积增加迅速,围海利用向填海造地转换现象突出,主要用于港口及临港产业发展和城镇与旅游基础设施建设,受沿海地区发展战略和城镇化、工业化驱动明显,围填海利用向综合化、多元化和集中集约化发展。     

湖南省工业用地利用效率评价分析

工业用地高效利用是城市可持续发展的前提,新型工业化道路是可持续发展的必由之路,当前工业经济高速发展,土地低效利用与环境污染问题日益凸显。该研究基于DEA方法,从环境—经济、投入—产出2个角度建立评价指标体系,以湖南省为例,测度2013—2016年湖南省工业用地利用效率,并运用ArcGIS10.2分别对2013年和2016年工业用地利用效率的空间布局进行分析。得出结论:湖南省工业用地利用效率整体较高,呈上升趋势,各城市之间利用效率有较大差异。空间上,工业用地利用效率存在明显的区域差异,但逐步形成协同发展模式;大部分城市的纯技术效率与规模效率变化不同步,需要进一步探讨两者稳定的发展模式。结合产业类型进行工业结构调整是对工业用地利用效率研究内容的补充及研究趋势。     

非洲沿海国家海洋渔业资源开发利用现状

根据联合国粮农组织提供的1950-2015年非洲渔获生产统计数据,结合Fishbase提供的相关鱼种营养级（Trophic level, TL）以及Sea Around Us Project Database提供的海洋无脊椎动物营养级,探讨了1950-2015年北非、东非、南非、中非和西非的沿海国家渔获物平均营养级（Mean trophic level, MTL）的变化情况,以此来判定非洲沿海国海洋渔业资源的开发利用现状。结果表明：非洲沿海国家的海洋渔业资源开采大致经历开发不足、快速开发、过度开发阶段,1984-1991年,北非地区的海洋渔业资源遭到一定程度的破坏,高营养级渔业资源渔获量减少了33.5%,MTL由3.44降低到3.25;东非地区渔获量较其他4个区域低,目前,大部分鱼类资源处于充分捕捞利用状态;南非地区在21世纪初发生“捕捞降低海洋食物网”现象,2004-2015年,MTL恢复小幅上升趋势,渔业均衡指数（Fishing-in-balance index, FIB）趋于平稳;2013-2015年,中非地区的MTL与FIB均呈下降趋势,说明产量的增加速度不足以弥补营养级的降低,生态系统结构功能开始遭到破坏;1950-2015年,西非地区的渔获量不断增加,从上世纪60年代开始,过度捕捞现象愈加严重,低营养级鱼类数量占比呈先减少后增加趋势,2001-2012年,MTL波动下降,FIB平稳变化,说明MTL的下降由产量的增加而抵消。21世纪以来,部分北非、南非与西非沿海国家加强了资源管理,渔业资源状况有所好转。研究认为：渔获物平均营养级的下降主要由过度捕捞引起,非洲国家的管理不力加重了过度捕捞现象,建议非洲各国尽快建立起基于渔获物统计的海洋渔业资源实时监测系统,以便掌握捕捞活动下的鱼类群落结构的变动情况。     

基于弃渣综合利用的矿山泥石流灾害防治新模式——以冕宁盐井沟泸沽铁矿为例

冕宁县盐井沟受泸沽铁矿的开采所影响,流域内留存有大量矿山弃渣,在历史上曾造成严重的泥石流灾害。原有的防灾方式主要依靠沟道内修建的导流堤、拦砂坝等工程措施,但需要政府每年投入大量资金进行沟道清淤,无法根治灾害。新的防灾模式则通过综合利用泸沽铁矿的弃渣,在生产建筑砂石料的同时回收其中的铁矿粉,并利用弃土回填实现复垦和生态改良。上述措施不仅能有效减少盐井沟内松散物源的堆积,降低地质灾害风险,同时也能为企业创造利润、增加政府财政收入及促进地居民的就业,还间接地减少了河道砂石的开采、减轻了对河道生态环境的破坏,起到了减灾、增收、环保的多重效果。这种循环经济理念下的防灾新模式可试推广至其他受矿渣堆积地质灾害影响的地区。     

Quantifying the Degree of Water Resource Utilization Polarization: A Case Study of the Yellow River Basin

The overexploitation of water resources has a substantial influence on their sustainable utilization and the ecological environment in a river basin. Quantification of the development and utilization of water resources plays an important role in guiding the rational utilization of water resources. Based on this, this paper develops the concept of water resource utilization polarization (WRUP) in order to qualitatively analyze whether water resources are being overexploited in the process of utilization. An index model of WRUP was built to quantify the degree of water resources overexploitation. In addition, taking seven secondary basins of the Yellow River as examples, the available quantity, overdraft and polarization indexes of surface water and groundwater resources were calculated. The results show that there are 34.49×10⁸ m³ of surface water available, which accounts for 56.21% of the total surface water volume. A total of 5.84×10⁸ m³ of groundwater is available, which is 58.74% of the total groundwater resources. We also found that the water resources are heavily overexploited and that there is extensive polarization in the middle and lower reaches of the Yellow River. The highest polarization of water resources occurs from Lanzhou to Toudaoguai where the polarization index is 19.88 and from Longmen to Sanmenxia where it is 11.81. There is no polarization above Longyangxia or from Toudaoguai to Longmen. Overall, the polarization of water resources is 7.95 over the entire Yellow River area. These results provide a reference for the availability of water resources that can be used to determine the degree of overexploitation of the water resources in the Yellow River.     

Response-based environmental conditions for the design of steel catenary risers

This work presents a semi-analytical methodology to select design environmental conditions based on long-term cross-section utilization ratios at the TDZ (Touchdown Zone) for steel catenary risers. This approach uses simplified analytical models to calculate time series of short-term utilization ratios, defined according to the DnV-OS-F201 (2010) standard. After processing these time series, long-term utilization ratios can be determined with relatively low computational cost. By evaluating long-term utilization ratios, it is possible to define short-term design environmental conditions, defined as short-term conditions for which the extreme riser responses are equal to the long-term ones. This kind of methodology may represent a substantial change to the traditional focus given to riser design, which is based on responses obtained from extreme environmental conditions, instead of on the extreme responses.