地理信息系统在近岸海域环境管理中的应用

文章研究了地理信息系统技术在某滨海城市近岸海域环境管理中的应用 ,研究表明在地理信息系统支持下的近岸海域环境管理包括 :海洋污染源管理、海洋环境质量评价等 ,具有界面友好、形象直观、使用方便、易于操作和维护等优点。     

围海造陆形成后对生态环境和渔业资源的影响--以天津临港工业区滩涂开发一期工程为例

研究的目的在于利用有关数学模型的研究成果,结合项目区域海洋生态环境的现状,分析围海造陆工程形成后由于项目本身侵占湿地以及周围海域水动力条件的改变对生态环境和渔业资源的影响。分析结果表明,滩涂开发工程对养殖区等生态敏感目标的影响不明显,但对滩涂湿地生态系统有一定程度的影响,表现为占用部分湿地,导致湿地总面积减少,但本地区海河口湿地面积缩小对渤海湾生态环境的影响有待进一步研究。文章从管理与规划角度出发提出滩涂开发过程中的有关建议和要求。     

南海近岸珊瑚礁海域表层水体中微塑料的分布特征

海洋环境中的微塑料作为近年来备受国内外关注的一种新型污染物，具有颗粒小、难去除和分布广等特性，并且易携带有毒有害物质，易被生物吸收，因此海洋微塑料成为影响珊瑚礁生态系统健康的重要因素.研究近岸珊瑚礁海域水体中微塑料的污染分布特征有助于了解陆源污染对近岸珊瑚礁生态系统的影响，为珊瑚礁海域生态环境保护提供基础数据.为探究中国南海近岸珊瑚礁海域(文昌和徐闻海域)表层水体中微塑料的分布特征，本研究采用拖网法(0.33 mm)在该海域设置10个站位并收集表层水体中的微塑料样品，经过微塑料鉴定及数据统计分析后，得出以下结论：(1)南海近岸珊瑚礁海域表层水体微塑料的平均丰度为(1.186±1.370) n·m^-3，高于外海珊瑚礁海域；与国内外其他近岸海域相比，其丰度处于中等水平.(2)粒径0.1—3.0 mm范围内的微塑料数量检出最多，占总数的82.1%；文昌珊瑚礁海域微塑料的主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，主要颜色为白色，形状以纤维为主；徐闻珊瑚礁海域主要成分为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯，主要颜色为白色和透明，形状分布相对均匀，以片状和泡沫状为主.(3)南海近岸珊瑚礁海域表层水...     

填海造陆的环境效应研究进展

填海造陆是沿海地带缓解人地矛盾的有效手段,在我国方兴未艾。作为大规模的人类干扰活动,填海造陆必然对海岸带系统的各个方面产生巨大影响。需要从自然地理过程的各个要素和人类社会组成的环境系统的统一协调发展中,寻求填海造陆的科学方案,实现海岸带的有序利用。文章结合近年来研究进展详细分析了填海造陆对于土地、水文、生态及气候、原料源地等多方面的环境效应及其关联。结果发现：（1）填海造陆对环境的负效应在种类上多于正效应;（2）填海造陆的影响范围遍及从海到陆的整个海岸带区域;（3）填海造陆效应具有从短期扰动事件到长期生态和物理过程的宽域时间尺度;（4）填海造陆各个效应之间存在着很强的关联和促进机制。未来应加强填海造陆对陆地滨海地区的影响,对气候和海洋地貌等长期自然过程的效应,以及各方面环境效应间的正负反馈机制定量化等方面的研究。     

围填海工程对海洋资源影响评价——以曹妃甸为例

分析了受围填海工程影响的海洋资源及其影响程度,构建了用于评价围填海工程对海洋资源产生影响程度的指标体系。利用层次分析法(AHP)分别给出了主要受影响资源为港航资源、旅游资源和渔业资源的一级评价指标权重,在主要受影响资源为港航资源中,港航资源、旅游资源、空间资源和其他资源的权重分别为47.95%、11.99%、21.01%、11.99%、7.06%;利用德尔菲法通过三轮专家咨询给出了二级评价指标权重,分析评价了曹妃甸围填海工程对海洋资源的影响。结果表明曹妃甸围填海工程对其海洋资源有一定的影响,该海域对围填海工程的影响尚处于可承受范围,可以进行适度的围填海工程。     

海洋环境中抗生素抗性基因研究进展

抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）作为一种危害人类和生物健康的新污染物,已成为21世纪人们面临的重大挑战之一.海洋是人类活动产生的ARGs的潜在储库,但目前人们对海洋环境中ARGs的来源、污染水平、传播路径、健康影响等的认知较为缺乏,相关研究尚处于起步阶段.本文在总结国内外最新研究的基础上,综述了国内外海洋环境中ARGs的研究进展,重点探讨了海洋环境中ARGs的来源、不同海域ARGs的污染现状、环境因素对海水和沉积物中ARGs组成的影响等,并进一步分析了海洋环境中ARGs的潜在生态和健康风险,以期为未来海洋环境中ARGs污染的相关研究和监管提供参考.     

广东红海湾表层沉积物重金属含量的空间分布特征与污染状况评价

对红海湾近岸海域20个采样站沉积物样品中的7种重金属含量分布进行了研究,结果表明:该海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As质量分数范围分别为2.60~13.30、16.70~38.00、45.20~81.10、0.00~0.11、10.40~23.10、0.03~0.50、6.42~10.20 mg·kg~(-1),平均值分别为6.29、25.44、57.87、0.03、15.32、0.07、7.97 mg·kg~(-1),其中,Cu、Zn、Cd、Cr和Hg平均值低于全国海岸带重金属的背景值。海洋沉积物质量单因子污染指数法评价结果显示,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As的平均含量均符合海洋沉积物质量Ⅰ类标准,7种重金属平均含量的污染程度为PbAsZnHgCrCuCd。潜在生态危害指数法评价结果显示,红海湾近岸海域潜在生态风险指数等级"较低",海洋生态环境状况较好;结合重金属富集程度分析,该海域Pb的富集程度较高且集中于近岸海域。表层沉积物中重金属和TOC相关性分析表明:该海域表层沉积物TOC含量与重金属Cu、Pb、Zn、Cr和As含量具有一定的正相关性。进一步通过主成分分析研究沉积物中重金属污染来源,发现前2个主成分的贡献率分别为60.41%和16.48%;结合相关性分析,认为该海域沉积物重金属Cu、Pb、Zn、Cr和As的主要来源为工业废水与城市污水。文章揭示了红海湾近岸海域沉积物中重金属的分布特征,可为海洋生态环境建设提供依据。     

海洋放射性污染生态风险评价研究进展

近年来,随着我国核电事业迅猛发展,海洋放射性污染的风险激增,放射物质的事故性污染将成为海洋环境一个重要问题。目前,海洋环境放射性污染风险评估的研究仍然较为薄弱,开展海洋放射性污染生态风险评价有助于了解事故对海洋生态的危害程度,为海洋与海岸带环境管理提供科学决策依据,维护海洋生态系统的健康与安全。梳理总结当前国内外海洋放射性污染生态风险评价的相关研究进展,结果表明:目前国内外对海洋放射性污染生态风险评价尚未做出科学的定义;现有海洋放射性污染生态风险评价的技术路线大体可归纳为基于经典风险评估框架和基于迭代的生态风险评价框架2种类型;ERICA Tool模型以及RESRAD-BIOTA模型是目前放射性风险评价中应用最多的方法 ,但存在海洋放射性污染标准限值少的问题;现有的研究主要集中于评估事故中后期均衡条件下的长期慢性暴露评价,对事故初期的高剂量、短期急性暴露的风险影响研究较少;我国海洋放射性污染的生态风险评价与环境影响评价的概念混淆,至今没有明确的海洋放射性污染生态风险评价的概念及技术框架。     

2014年春季东海大面积甲藻赤潮的生态特征

为准确掌握东海近岸海域赤潮发生情况,深入了解东海海域赤潮发生时和未发生时的生态环境条件,根据浙江省舟山海洋生态环境监测站对东海近岸海域常年的监测结果,选定从杭州湾外侧向南到温州南麂列岛的东海近岸海域为赤潮高发区,开展生态环境研究.2014 年4 月和5 月利用专业海洋调查船,按《海洋监测规范》对东海赤潮高发海域进行了二次综合海洋生态环境调查,结果发现调查海域氮、磷营养盐含量普遍较高,4 月研究海域无机氮均值为0.406 mg·L^-1,活性磷酸盐均值0.013 mg·L^-1;5 月无机氮均值0.244 mg·L^-1,活性磷酸盐均值0.004 mg·L^-1.大多数样品无机氮超一类海水水质标准,尤其是4 月91.7%的样品超-类海水标准,5 月也有35.7%样品超-类海水标准.硝酸盐氮是无机氮的主要存在形式.2014 年5 月调查期间发生了大面积的赤潮,赤潮原因种是东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）,细胞密度平均在107/L 以上.分析赤潮发生前后的水环境变化,5 月调查海域海水温度有较大上升,各海域水温均超过了20 ℃,海域平均温度从4 月的15.9 ℃上升到5 月的21.9 ℃.通过本次研究发现在营养盐浓度普遍较高的调查海域,水温上升是引发赤潮的关键因素.使用专业统计软件SPSS17 发现赤潮藻类的细胞密度与水温、化学需氧量和溶解氧存在着极显著的正相关（P〈0.01）,与活性磷酸盐、硝酸盐氮和无机氮存在着显著负相关（P〈0.05）.另外本次调查还发现,大面积东海原甲藻赤潮暴发后,活性磷酸盐被大量消耗.综合目前有关东海原甲藻赤潮期间对活性磷酸盐的吸收动力学研究,发现今后应进一步加强这方面的调查研究.     

基于集对分析与三角模糊数的滨海湿地生态系统健康评价

滨海湿地是海洋和陆地相互作用形成的生态交错带,对自然环境变化和人类活动作用响应最为敏感,使其成为相对脆弱的生态系统。科学评价滨海湿地生态系统健康状况及其胁迫因子,对湿地生态系统恢复重建与可持续发展具有重要的现实意义。针对湿地生态系统评价问题的不确定性和模糊性特征,运用压力-状态-响应(PSR)模型构建滨海湿地生态系统健康评价指标体系,运用层次分析法确定了各指标的权重,根据集对分析原理定量描述评价样本与评价标准等级之间隶属关系的模糊性,利用分段三角模糊数表示集对差异度系数的连续变化过程和不确定性,进而建立了基于集对分析与三角模糊数耦合的滨海湿地生态系统健康评价模型,并将该模型应用于海兴湿地生态系统健康现状评价。结果表明:海兴湿地生态健康综合联系数为-0.380,相应的级别特征值为3.760,系统整体处于一般病态水平。其中压力系统、状态系统和响应系统的级别特征值分别为3.580、3.976和2.948,说明海兴湿地生态系统的自然状态受到了人类活动过度干扰,外界胁迫引起系统的结构失调和服务功能衰退。影响系统健康的主要因子为农药施用强度、水资源开发利用率、湿地面积退化率、水体富营养化、环保投资占GDP比重、湿地保护意识等。该模型计算过程简单直观,评价结果客观合理,在湿地生态系统健康评价中具有参考价值。     

上海滨岸带生态环境问题及调控对策

结合长江口上海滨岸带资源与环境现状,重点分析了上海滨岸地区在经济快速发展过程中面临的主要生态环境问题;指出上海滨岸地区面临风暴潮、海平面上升、地面沉降等主要自然灾害;滨岸水环境质量恶化,重金属等污染物的生态风险不容忽视;潮滩过渡围垦导致湿地生态系统破坏严重。探讨了污水排放等人类活动对滨岸带生态环境的影响。此外,从战略环境评价、污染控制、生态恢复、行政法规和管理等方面,提出了相应的调控对策。     

湿地生态系统硅生物地球化学循环研究进展

硅在地壳中的丰度仅次于氧,是地球表面大多数土壤和岩石的一种基本成分,也是水生植物（特别是硅藻类）以及多种作物生长所必需的营养元素,还是控制陆地、海洋、沿海和内陆水生态系统机能的重要营养元素。目前关于全球硅的生物地球化学循环的研究多集中在陆地和海洋两大生态系统,而湿地生态系统中硅的循环过程、储存量尚不清楚。虽然在河口湿地开展一些关于硅的相关研究,但是硅在湿地的循环机制研究不够全面,尤其相比碳、氮、磷等元素,硅素研究甚少。而且,国内关于硅的相关研究更为匮乏。本文在总结国内外关于湿地生态系统硅素研究的基础上,综述硅在湿地生态系统的存在形态与分布特征,阐述硅在湿地生态系统中的基本循环过程,列举影响硅在湿地生态系统中循环的主要因素,如：湿地类型、水淹时间、季节变化、人类干扰等;提出在今后研究工作中应进一步探索硅在湿地生态系统中迁移、转化的机制,加深研究人类活动对湿地生态系统硅循环的影响,特别是应该加强研究河口潮汐湿地和沿海湿地生态系统硅的生物地球化学循环过程和储存量,有助于明确湿地生态系统对于硅的截留量;并弄清湿地中碳与硅含量之间的关系,从水文学角度分析湿地中排水、蒸发、洪期及滞留时间等因素对硅循环的影响,从而试图建立湿地硅循环模型,有助于预测湿地生态系统硅循环对沿海地区赤潮等富营养化现象和全球气候变化的影响。     

Anthropogenic impacts on sedimentation in Jiaozhou Bay,China

In the last 150 years, China transformed its economy from a feudal system (pre-1911) to a modern market economy. During this time, policy-driven rapid development created a series of ecological and environmental problems, especially in the coastal economic regions. Although the synthetic effects are certainly identifiable, the specific effects of different policies in different developing periods have been difficult to disentangle. Here we show that the footprints of Chinese policies in the last 150 years, and their different influences on coastal environments, were archived in the temporal dynamics of sedimentation in Jiaozhou Bay. Before 1935, natural processes predominantly controlled the sedimentation in Jiaozhou Bay. After the introduction of modern economic policies in 1935, the sediment mass accumulation rate (MAR) was overwhelmingly driven by the sea areas of the bay as a result of policy-driven anthropogenic activities (i.e. saltern development, mariculture, and land reclamation). An increasing MAR at the early stage of each policy, followed by a decrease at the late stage was observed. Land reclamation in the 1990s led to a much quicker increase of MAR than the earlier saltern development. Our results demonstrated that marine exploitation, instead of natural processes, are currently regulating the ecological environments of Chinese bays.     

江苏沿海地区海洋灾害类型及其防治探讨

根据江苏沿海地区的地质地貌及气候的特点,综合分析了危害江苏沿海的海洋灾害类型,主要有海洋地质灾害、气候灾害和生物灾害等三种类型。地质灾害主要包括海岸侵蚀、海岸坍塌、和海平面上升;气候灾害主要包括台风风暴潮;生物灾害主要包括赤潮、湿地滩涂面积缩小等。提出相应的防治措施:(1)加强对海岸带地质背景和地质灾害研究,应用GIS和RS等先进技术建立海洋灾害信息系统;(2)加强海防工程建设,加高海堤提高质量,以防御灾害性海浪、风暴潮等侵袭;(3)应用生态学原理,建立沿海生态防护网,增强对风暴潮抵御能力保护沿海湿地资源;(4)加强对海洋灾害及防御知识的教育和对防灾减灾的管理等。     

基于自然灾害的北京幅综合生态风险评价

经过20多年的发展,风险源评价从单一风险源扩展到多风险源,风险受体从单一受体发展到多受体,评价尺度也从种群、生态系统扩展到区域和景观水平。但总体说来,对多风险源、多过程的多个生态系统层次的风险评价尚不成熟。运用数字高程模型、干燥度分布图、植被指数、人口密度以及8种自然灾害风险源频率分布图、土地利用图、植被类型图、陆地生态系统生态资产分布图等数据,基于ArcGIS 9.2平台,综合考虑生态的脆弱性,风险源的发生频率,受体的暴露水平、危害程度等,对多风险源、多个生态系统综合的北京幅生态风险进行评价。旨在对区域综合生态风险评价方法进行探讨。评价结果显示：（1）高风险区主要为本区环渤海湾沿岸,包括天津市,河北唐山、沧州,山东滨州、东营、潍坊等沿海地带;以及本图幅西部、北部的太行山地,包括河北省、北京市及图幅西部的山西、河南部分地区;（2）较低生态风险区所占比例较高,达42.55%,可见降低生态风险有很大的潜力;（3）高强度的人类开发,尤其是在滨海地区围海造陆,将会导致沿海地区生态风险更高。     

关于有序填海的思路与方法

填海造陆在扩展土地和发展经济的同时也对海岸带环境造成了不利影响。将有序人类活动贯穿于整个填海造陆过程,通过科学合理的规划、组织和实施而进行有序填海,从而增加填海造陆的积极效应,限制其破坏性影响,是实现海岸带可持续发展的必由之路。整体性、矛盾论、动态平衡和因地制宜是有序填海的基本观点。要实现有序填海,首先必须在对填海造陆的效益和损失进行科学评价的基础上进行可行性论证,然后制定不同尺度的填海规划并确定填海造陆的适宜规模,最后利用一系列有效方法加以实施,包括：维护海岸带自然系统功能、完善监督管理制度、实行生态补偿与生态系统重建、加速改良填海区环境等。     

近十年生态工程在中国的进展

我国生态工程近 1 0多年有进一步发展 ,研究和应用对象扩展为社会 -经济 -自然复合生态系统 ,目标明确为可持续发展 ,从追求一维的经济增长或环境与自然保护 ,走向富裕、健康、文明三维一体的复合生态繁荣。在充实“整体、协调、循环、自生”的生态工程原理和生态控制论的基础上 ,总结出生态工程设计的 8项原则。方法论发展为从物理过程的量化走向生态过程的序化 ,从工程结构的优化走向生态格局的进化 ,从机器的人工智能走向人的生态智能。技术路线发展了硬件、软件、心件耦合 ;多学科、多技术的系统组合 ;调控复合生态系统全生态过程 ;寓环境保护于生产和消费中 ,寓废弃物处理于利用中 ;结构和功能纵横耦合成食物链网式、生命周期式、生态系统式等网络结构     

Ecosystem service value losses from coastal erosion in Europe: historical trends and future projections

Coastal zones experience increased rates of coastal erosion, due to rising sea levels, increased storm surge frequencies, reduced sediment delivery and anthropogenic transformations. Yet, coastal zones host ecosystems that provide associated services which, therefore, may be lost due to coastal erosion. In this paper we assess to what extent past and future coastal erosion patterns lead to losses in land cover types and associated ecosystem service values. Hence, historical (based on CORINE land cover information) and projected (based on Dynamic and Interactive Vulnerability Assessment - DIVA - simulations) coastal erosion patterns are used in combination with a benefits transfer approach. DIVA projections are based on regionalized IPCC scenarios. Relative to the period 1975–2050, a case study is provided for selected European coastal country member states. For historical (1975–2006) coastal erosion trends, we observe territory losses in coastal agricultural, water body and forest & semi-natural areas – total coastal erosion equaling over 4,500 km². Corresponding coastal ecosystem service values decrease from about €22.3 billion per year in 1975 to about €21.6 billion per year in 2006. For future (2006–2050) coastal erosion projections, total territory losses equal between ~3,700 km² and ~5,800 km² – coastal wetland areas being affected most severely. Corresponding coastal ecosystem service values decrease to between €20.1 and €19.4 billion per year by 2050. Hence, we argue that the response strategy of EU member states to deal with coastal erosion and climate change impacts should be based on the economic as well as the ecological importance of their coastal zones.