大连湾赤潮生物及其规律的探讨

本文回顾了大连湾有赤潮记载以来的历史,汇总了1972～1990年以来,大连湾优势种类、生物现存量、赤潮范围状况及产生危害等资料。首次列出了该海湾的43种赤潮生物名录。 根据历年来的调查结果,找出了赤潮优势种类在不同年代,不同季节的变化规律,并以此对大连湾的污染类型及其变化趋势进行了初探。     

大连湾海域赤潮的生物学调查及探讨

<正> 大连湾海域是一个半封闭海湾,沿岸有130多个工厂向湾内排污。年排放量为4.5亿吨,其中生活污水4,400万吨。由于湾内水体交换能力差,水体中氮磷有机物含量较高,82年以来,一直处于富营养化状态。从78～85年,曾几次发生过鱼贝类死亡事件,78年10月,81年8月都有赤潮发生的资料记载。85年我们对大连湾部分海域进行了较全面的观测。结果发现:6、7、8月份柳树屯海区在40Km~2范围内,连续发生赤潮,而呈红褐色,灰褐色水团有带状、块状和云絮     

大连湾海域赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)赤潮及其生态特征

1985~1987年夏季,大连湾发现国内首次记录赤潮种——赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)赤潮。本文记述了该种赤潮时的适宜生态特征,并指出大连湾海域富营养化及有机污染程度。为控制沿岸排污和深入研究该种赤潮机制提出依据。      

申南指数在大连湾海域环境质量评价及赤潮调查中的应用

本文通过三年来对大连湾海域浮游植物监测,按春、夏、秋三季及赤潮时的连续监测,将获得的分类及定量资料应用 Shinnonqueaver指数公式处理后发现,用生物多样性指数值,能客观,综合地反映海域不同水期的环境质量;同时发现,在赤潮发生时,指数值小于1大于零的符合率占82.1%,越趋于零的站住,赤潮程度越严重.未发生赤潮时,多样性指数值大于1的符合率占86.3%,H 值能客观的反映赤潮程度.     

富营养化水体中光学活性物质的垂向分布及其对遥感反射光谱的影响

富营养化水体中光学活性物质的垂向分布对水下光场分布具有重要影响,决定了水色参数定量遥感反演的精度.基于2011年8月和11月在太湖进行的垂直分层采样,分析了水体中光学活性物质含量的垂向分布特征,并探讨了其影响因素及其对水体遥感反射光谱的影响.结果表明,风速是影响富营养化水体中光学活性物质垂向分布的重要因子之一.风速较小(小于3.0 m·s~(-1))或无风时,表层叶绿素a浓度急剧增加,易形成水华;而风速大于5.0 m·s~(-1)时,水体发生垂直混合,底层叶绿素a浓度最大;其它风速条件下,叶绿素a浓度在某一水深处出现极大值.在风速小于5.0 m·s~(-1)的情况下,悬浮物浓度和有色溶解有机物(CDOM)的垂向分布相对均一;当风速超过5.0 m·s~(-1)时,底泥再悬浮过程对两者的贡献较大.在未发生藻华情况下,0~0.5 m水深范围内的叶绿素a浓度均值与波段比值的相关系数最大(r=0.86),对水体遥感反射比的影响较大;而表层悬浮物浓度对水体遥感反射比的影响最大,研究结论可为水色参数含量的精确估算提供方法论支持.     

生物载体除藻剂去除海洋赤潮藻

拟研究了海带、洋栖菜、甲壳素、壳聚糖等生物载体吸附水溶液中铜离子后对赤潮生物的杀灭和控制作用.生物载体投放到水体后,载体缓慢释放出铜离子而杀灭赤潮藻,延长了有效期,增强了杀藻能力.研究结果表明,海带不仅适用于生物吸附去除废水中重金属铜,同时其作为载体适用于吸附Cu²⁺后杀灭赤潮藻.     

内陆水体叶绿素反演模型普适性及其影响因素研究

利用具有较大时空差异性的水体组分和光学特性数据集对现有叶绿素半分析(三波段和四波段模型)和生物光学反演模型进行检验,研究叶绿素反演模型的普适性及其影响因素.结果表明,叶绿素生物光学分析反演模型具有较高的普适性,总体反演精度可以接受,但反演精度受叶绿素比吸收系数时空差异影响较大;三波段和四波段叶绿素反演模型反演精度较高,但是由于水体组分组成及其生物光学特性差异使得反演因子最佳波段位置和反演模型参数存在较大的变异性,大大降低了三波段和四波段叶绿素反演模型的普适性,其中后向散射系数光谱曲线形状和叶绿素比吸收系数是三波段和四波段模型普适性的主导影响因素.     

舟山海域具齿原甲藻赤潮初探

通过 2 0 0 1年 5月对舟山海域赤潮区的一次综合性调查 ,对赤潮生物、及其与各个环境要素进行了相关分析。结果表明 :本次赤潮生物是具齿原甲藻 (Prorocentrumdantatum) ;赤潮的发生主要与舟山海域特有的水文气象条件、潮流、营养盐等因子密切相关 ;赤潮生物的数量与表层水体中的DO、pH呈很好的正相关 ,与无机氮呈负相关 ;该赤潮以无机氮为营养盐主导因子 ,并且NH4 是赤潮生物吸收无机氮的主要形式。     

辽河流域河流秋季CDOM光学特性及影响因素研究

了解有色溶解有机物(CDOM)的光学特性有助于对水生生态系统中溶解有机物(DOM)循环过程的研究,而环境要素对CDOM光学特性的影响会进一步影响水环境中的碳循环过程.利用2013年9月和10月辽河水体实测数据对水体反射特性、CDOM的吸收特性、荧光特性及各种水质参数对CDOM光学特性的影响进行研究.结果表明,辽河流域河流总氮(均值4.40 mg·L~(-1))、铬浓度(均值0.0065 mg·L~(-1))超过国家地表水V类标准.悬浮泥沙光谱特征较为明显的水样,其CDOM的吸收曲线非常相近,叶绿素a光谱特征较为明显的水样,其CDOM吸收曲线之间的差别较大.辽河流域水体CDOM的吸收斜率S275-295(0.0163~0.0191 nm-1)高于其他大多数河流,而低于湖泊、水库.对比辽河流域河流发现,东辽河与辽河水体CDOM组成物质的分子量相对较小,东辽河CDOM的芳香性最高,而西辽河最低.根据荧光指数、腐殖化指数及生物源指数分析发现,辽河流域水体主要以陆源的、高等植物DOM为主,太子河、大凌河CDOM具有较为明显的自生源特征.通过荧光峰的分布发现,辽河水体CDOM以类腐殖酸荧光峰(A峰、C峰)为主,部分河流(辽河干流)同时表现出较强的类蛋白质荧光峰(B峰、T峰).通过冗余分析(RDA)发现,水体中溶解有机碳(DOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、总碱度(TAlk)、砷(As)及汞(Hg)与表征CDOM光学特性的参数之间存在显著的相关性(p0.05),是CDOM光学特征的主要影响因子.     

近海水域综合水质模型WAHMO在大连湾的应用

针对大连湾潮流和水质季节变化循环以及分层的特点，采用了三维水动力学和水质模型模拟大连湾污染物长期迁移，转化规律。模型综合考虑了近海水域水动力学，污染物的物理，化学，生物相互作用，预测了大连湾一年内水体不同深度的水质参数变化，为大连湾的水质污染防治及制订环境管理规划提供了科学依据。     

基于GIS的我国渤海1952~2016年赤潮时空分布

收集了渤海海域自1952年有赤潮发生记录以来长达65a的相关资料,采用地理信息系统（GIS）技术研究了该海域赤潮发生的时空分布特征,并对其危害程度进行了评估.研究结果表明,渤海赤潮发生最频繁的区域为渤海湾北部、辽东湾西部和东部的海域;渤海共发生赤潮189次,其中影响面积超过1000km²的有21次;2000年以后,赤潮发生频率在明显增加;在6、7和8月份赤潮发生次数最多,分别占总次数的26%、22%和21%;由夜光藻、中肋骨条藻和原甲藻引发的赤潮次数分别为65、11和10次;发生在渤海湾西部、辽东湾西部以及黄河口海域的赤潮对海洋生态危害最大.首次以可视化的方法全方位展现和认识了渤海海域65a来赤潮发生的范围、分布与特点,实现了对该地区发生赤潮信息的整合与处理.这一方法对其他海域赤潮研究亦具有借鉴价值.     

大连湾污染排放总量控制研究：海湾纳污能力计算模型

基于质量守恒原理和线性迭加原理，导出了受纳水域对污染源的响应关系，建立了海域污染总量控制的计算模式，计算了大连湾的容许入海负荷总量，各排污口的污染分担率和削减率，为大连湾污染源治理提供了科学依据。     

基于水体固有光学特性的太湖浮游植物色素的定量反演

基于2005-05～2005-08对太湖全湖不同湖区92个样点吸收系数、光束衰减系数、后向散射系数等固有光学特性测定与计算,选择色素浓度反演的最佳波段组合,利用反射率比建立了太湖叶绿素a,叶绿素a与脱镁叶绿素的定量反演模型.结果表明,全湖4次采样叶绿素a、脱镁叶绿素的变化范围分别为3.9～149.8μg·L^-1、均值为(38.14±28.89)μg·L^-1;0～45.8μg·L^-1、均值为(8.49±7.24)μg·L^-1,存在很大空间差异,湖心区和草型湖区的东太湖、胥口湾、贡湖湾色素浓度一般要低于其他湖区.同样吸收系数和后向散射系数也存在很大的空间差异,a_t(440)的变化范围为0.86～23.25 m^-1、均值为(6.21±3.31)m^-1,b_t(550)的变化范围0.05～2.25m^-1、均值为(0.72±0.52)m^-1,东太湖、胥口湾、贡湖湾的值要低于其他湖区.400～650nm随波长增加总吸收系数大致呈下降趋势,680nm附近存在1个峰值,峰值的强弱与水体中色素浓度有关,而到720nm以后则逐渐增加,后向散射系数随波长增加则逐渐降低.反射率比R(706)/R(682)能较好地用于太湖色素浓度的反演,叶绿素a、叶绿素a与脱镁叶绿素之和幂函数反演的决定系数R²分别达0.823、0.864 5.模型能用于包括湖面反射率受湖底和沉水植物影响的全太湖.     

黄海近岸表层沉积物中DDTs、PCBs与酞酸酯的地理分布

依据第二次全国海洋污染基线调查数据,考察黄海近岸表层沉积物中PAEs、DDTs和PCBs污染物的地理分布、组成特征,并基于相应的沉积物质量警戒水平,进行初步的生态风险评价.结果表明,黄海近岸海区PAEs的高值站点集中在大连湾(1389.8 ng/g)和旅顺(1928.0 ng/g)周边海域,已超出相应的警戒水平,各海区主要组分为二丁基和2-乙基己基酞酸酯.黄海近岸海区只有大连湾出口海域沉积物中PCBs浓度(24.2 ng/g)稍高于ERL警戒水平(22.7ng/g);而超过ERL警戒水平(1.58ng/g)的DDTs较高浓度站点则主要位于大连湾(6.3～7.6 ng/g)、烟台-威海近岸(4.5～10.3 ng/g)、胶州湾(5.5～21.2 ng/g)和海州湾(27.4～62.9 ng/g)近海区域,其中海州湾一站点沉积物浓度甚至超过ERM警戒水平(46.1 ng/g).DDTs组成分析显示,p,p′-DDT的代谢产物主要是p,p′-DDD;在大连湾、威海、胶州湾和海州湾近岸海区以及山东半岛东部外海仍存在有DDT的输入,其来源可能是工业三氯杀螨醇和/或工业DDT产品.这些海区表层沉积物存在一定的生态风险,尤其是海州湾的个别站点,潜在生态风险更高.     

我国近海有毒微藻及其毒素的分布危害和风险评估

近年我国海域有害赤潮频发,赤潮优势种的变化显著,最近7a记录了51种引发赤潮的优势赤潮生物,其中由有毒微藻引发的赤潮增加。有毒微藻在我国海域广泛分布,至少3个株产麻痹性贝毒的亚历山大藻,5种能产生腹泻性贝毒软海绵酸毒素和鳍藻毒素、以及扇贝毒素的鳍藻在我国沿海都有分布;产生虾夷扇贝毒素的三种甲藻在北黄海常年存在。我国多种贝类中已发现麻痹性贝毒、软海绵酸毒素和鳍藻毒素、扇贝毒素、虾夷扇贝毒素和环亚胺毒素等多种微藻毒素。本文较系统的归纳综述了我国有害赤潮、优势种的变化趋势和分布特点,产生的藻毒素结构;我国双壳贝类等海洋生物中存在的微藻毒素的种类结构;首次利用风险商值法研究评估了我国贝类的健康风险。结果表明,只有春季来自福建的2个样品具有食用风险;但大连海区的贝类样品、评估值全都接近安全限值,可能表明具有某种区域性风险;在春末夏初,大窑湾的贻贝风险最大,其次是扇贝,牡蛎的风险最小;不同的贝器官,富集藻毒素的能力差别大,消化腺中的藻毒素含量远高于其它器官,不同的食用方式可能会导致不同的中毒风险。总体上,我国沿海常见种双壳贝类的麻痹性贝毒和虾夷扇贝毒素食用风险低。     

黄海近岸底栖贝类体内典型有机污染物分布

根据第二次全国海洋污染基线凋查数据,确定黄海近岸底栖贝类体内典型有机污染物的含量、分布及其潜在的生态风险.结果表明,在35%以上的站点,物种体内石油烃含量超过国家海洋生物质量第一类标准(15 000 ng/g),大连湾附近海域贝类体内含量甚至高出第二类标准(50 000 ng/g).在威海、大连湾和胶州湾出现多环芳烃和酞酸酯少数相对高值站点(300 ng/g左右),而其它大多数站点贝类体内多环芳烃和酞酸酯的含量都较低.中、高环组分占优指示近岸海区的多环芳烃主要来源于热解过程;二丁基酞酸酯和2-乙基己基酞酸酯是酞酸酯的主要组分.在所有站点,底栖贝类体内PCBs的含量普遍很低(<10 ng/g).贝类体内DDTs含量超过第一类标准(10 ng/g)的站点大部分集中在南黄海沿岸,海州湾内一站点已超出第二类标准(100 ng/g),而组分以代谢产物DDD和DDE为主.在所有站点的贝类体内都有p,p'-DDT检出,尤其在北黄海的大连湾和蓬莱附近海区(比例高于50%),指示周边地区存在潜在的DDT输入源.据此,大连湾、威海、胶州湾沿岸贝类体内石油烃和多环芳烃含量较高,胶州湾、海州湾附近海域贝类体内DDTs含量较高,这些属于较高生态风险区,而大连湾、蓬莱近岸可能的DDT新输入对底栖环境构成一定威胁.     

基于半分析方法的内陆湖泊水体总悬浮物浓度遥感估算研究

根据生物光学原理,通过对总悬浮物吸收占水体总吸收比例光谱的分析,确定适宜总悬浮物浓度反演的波段范围;结合以往学者对太湖等水体固有光学特性的研究成果,运用最小二乘法,确定生物光学模型的相关参数,建立了浑浊湖泊水体总悬浮物浓度的单波段估算模型.结果表明,在短波波段,总悬浮物的吸收占水体总吸收的比例较高,出现光饱和现象,不适...     

近40年深圳大鹏湾海域赤潮发生规律及其演变机制分析

对我国典型赤潮高发区深圳大鹏湾海域自1980至2018年的赤潮发生记录进行统计和分析,并对1991－2018年间大鹏湾盐田附近海域氮、磷及可溶性硅的年际变化和月变化进行了分析。分析结果表明,大鹏湾海域赤潮次数分布、赤潮生物演变均与营养盐变化直接相关,2000年以后,氮、磷降低是赤潮减少的主要原因;大鹏湾海域春季赤潮频发也与该季节营养盐较高有关;且硅藻几乎从大鹏湾海域赤潮生物中消失,无机氮、磷酸盐及可溶性硅的降低是导致海域赤潮生物演变的主要原因,甲藻由于可以在营养限制的条件下采用各种应对机制,故而成为海域占主导地位的赤潮优势种。     

大连市海域使用结构演变模拟及预测研究

本文基于CA-Markov模型与多目标线性规划模型,从空间分布和数量控制的角度,研究了大连市海域使用结构的发展趋势,模拟其演变规律,并进行了预测。其中,通过遥感解译获得1992年、2002年和2012年大连海域使用现状及海域使用结构多时序变化趋势;基于多目标线性规划模型,建立生态、经济、社会效益的目标方程,求解海域使用结构中各用海类型的最优配置方案;利用CA-Markov模型对大连市海域使用结构的空间布局进行预测。研究结果表明:（1）1992－2002年和2002－2012年两个时期,渔业用海面积占比具有绝对优势,为70%～80%,但是一直呈负增长态势;旅游娱乐用海、交通运输用海、保护用海、造地工程用海均持续增长,而工业用海面积则先下降后增长。（2）CA-Markov模型和多目标线性规划模型相结合,可发挥各模型优势,对于从数量结构和空间布局两方面模拟、预测海域使用结构及其空间布局具有较高应用价值。（3）研究结果有助于研判海域使用结构的演变规律和发展趋势,可为海洋开发和保护程度的评价、海洋空间规划的调整等提供借鉴,为更加科学地管理和利用海洋空间资源提供重要参考。     

NH3-N在大连湾的水环境行为模拟研究

应用三维水质模型对大连湾中的主要污染物NH3-N的行为进行了模拟,对NH3-N浓度的时空变化规律以及其影响因素进行了研究,选择主要的模型参数进行了灵敏度分析。由空间分布的模拟结果可知,在大连湾,NH3-N浓度主要集中在排污口附近区域,灵敏度分析显示,在排污口区水体的扩散能力对NH3-N浓度的影响较大。由季节变化模拟结果可知,在湾顶部的排污口区NH3-N浓度显示明显的季节变化趋势。在湾中部和朝海边界的湾口区NH3-N浓度较低,变化平缓。模拟结果可以为大连湾的污染控制、水质规划和管理提供科学依据。