基于三角模糊数的沉积物污染生态风险评价

基于水环境系统的不确定性,以及数据信息的不足和不精确性,将沉积物环境背景值和污染物浓度表示为三角模糊数,建立沉积物生态风险的模糊评价模型.应用该模型,取长江口沉积物背景值,对长江口及毗邻海域沉积物中重金属污染及其生态风险进行分区分析.结果表明,研究区的底质生态环境均受到不同程度的污染,重金属的污染程度依次为Cu、Hg、Zn、Pb、As、Cd;与Hakanson生态风险指数法对照,2种方法评价的生态风险变化趋势相似,长江口门、最大浑浊带和杭州湾的生态风险均比长江口外区和舟山海区大,但长江口门、最大浑浊带和杭州湾的潜在生态风险等级增加了一个等级.用同期的底栖动物群落结构参数进行验证,评价结果合理.     

夏、秋季杭州湾外海域海水中As、Hg的分布特征及影响因素

杭州湾与长江口直接相邻，水文特征复杂多变，As和Hg是海洋中具有严重危害的两类重金属，因此，探究杭州湾外海域海水中As和Hg的分布特征，对改善海域环境具有重要意义。本研究于2020年夏季（8月）和秋季（11月）对杭州湾外海域海水中As和Hg浓度进行了调查，分析了其污染程度和分布特征，并对影响因素进行了讨论。结果显示，夏、秋季As的浓度范围分别为（0.134～1.728）μg/L和（0.318～1.142）μg/L; Hg的浓度范围分别为（0.021～0.109）μg/L和（0.004～0.040）μg/L。从平面分布来看，近岸海区As和Hg浓度较高，这也说明了陆源输入对近海的影响。As浓度秋季略高于夏季，Hg浓度夏季明显高于秋季，表、底层浓度也表现出一定差异。As和Hg的分布受陆源输入影响，同时还受长江冲淡水、海流、沉积物、悬浮物释放、生物活动、大气沉降以及海水中温度、溶解氧（DO）、pH的影响。     

长江口海域底栖生态环境质量评价——AMBI和M-AMBI法

AMBI(AZTI’s Marine Biotic Index)和M-AMBI(Multivariate-AMBI)指数可以有效地评价河口和近岸海域软底质海洋大型底栖动物群落对人为和自然扰动的响应.本研究根据2009年4月在长江口采集的大型底栖动物资料,首次在长江口海域同时运用栖息密度和生物量计算AMBI(BAMBI)和M-AMBI(M-BAMBI),对其进行底栖生态质量评价.结果表明,长江口底栖生态环境皆受到不同程度的干扰,其中受干扰最严重的区域集中在杭州湾、舟山及长江口门区附近海域,与该海域的陆源排污、富营养化以及大量的海岸工程建设等有密切的关系.单因素方差分析表明,运用栖息密度和生物量计算出的两个指数值,评价结果无明显的差异.与AMBI相比,M-AMBI与本研究生物群落结构参数以及环境因子的匹配度更高,能够更有效地评价长江口底栖生态环境质量.Pearson相关分析和一元线性回归分析表明,M-AMBI与底层水体的富营养化指数之间存在线性显著负相关关系,而与表层水体的呈非线性显著负相关;AMBI与富营养化指数之间却无显著相关关系,说明M-AMBI更适合指示长江口水域的富营养化压力.     

长江口潮滩表层沉积物中微塑料的分布及沉降特点

河口区域是污染物的源头与交汇的区域.为探索微塑料在长江口潮滩的污染现状,本文选取长江口6个采样点、4个季度的潮滩沉积物进行采样分析,长江口潮滩沉积物中微塑料检测结果显示的平均丰度为(3.42±1.31)items·g~(-1),有纤维状和碎片状两种存在形式,其中纤维状占主要部分.微塑料在潮滩沉积物中的分布与沉降和长江口冲淤情况有着高度一致性,在沉积物冲刷地段位点微塑料丰度较低,在沉积物淤积位点微塑料丰度较高.长江口潮滩沉积物中微塑料丰度在1月达到最高值,且在1月和4月各位点差异较大,在7月和11月差异较小.再悬浮实验表明,微塑料主要在表层沉积物和水中积聚.本文结果表明,长江口潮滩沉积物受到一定程度的微塑料污染,微塑料在潮滩的积聚与长江口冲淤、降水和潮汐等因素密切相关.本文的结果可以为长江口潮滩表层沉积物中微塑料的污染研究提供一定的基础数据.     

长江口沉积物重金属的分布、来源及潜在生态风险评价

为了解长江口潮滩沉积物中重金属的污染特征,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)分析了长江口北支、南支和杭州湾27个表层沉积物中Cu、Pb、Ni、Ag、As、Cd、Zn、Sn、Sb和Hg 10种重金属的含量,并对其分布、来源及生态风险进行了评价.结果表明,沉积物中10种重金属的含量和介于102.9 ～ 326.4 mg· kg-1之间,北支、南支和杭州湾的平均值分别为180.9、244.7和155.6 mg·kg-1.方差分析结果表明,南支与北支、杭州湾平均含量之间均存在显著性差异(p＜0.01),南支因受沿岸工业污水和生活污水的影响污染加重.来源分析表明,沉积物中大多数重金属的来源具有一定的相似性,主要来源于各种工农业废水、船舶运输、农药和化肥污染,而Ag和Hg具有不同的来源.地积累指数评价结果表明,10种重金属的平均污染程度由高到低依次为:Cd＞ Hg＞ Sb＞ Ag＞ As＞ Cu ＞Zn＞ Ni＞ Sn＞ Pb,Hg和Cd在多数采样点分别为中度污染和偏重污染,南支Cd和Ag的污染程度高于北支和杭州湾,而在杭州湾Hg的污染程度高于北支和南支.潜在生态风险系数评价结果表明,长江口沉积物7种重金属潜在生态风险系数从高到低依次为:Cd＞Hg＞As＞Cu ＞Ni＞Pb ＞Zn,长江口沉积物的潜在生态风险主要由Cd和Hg引起,两者的贡献分别为62.6％和34.0％,各采样点7种重金属的潜在生态风险指数(RI)介于565.9～1601之间,均达到极强生态风险.     

长江口及毗邻海域底栖生物丰度和生物量研究

2005年夏季对长江口及毗邻海域(长江口、杭州湾和舟山海域)的40个站位进行了底栖生物的分类、组成、丰度、生物量以及多样性的研究.底栖生物共监测到86种,其中以长江口底栖生物种类最多(62种),其次为舟山海区(44种),杭州湾最少(5种);全海域底栖生物生物量平均9.55g/m2,其中以舟山海区最高(12.45 g/m2),长江口次之(8.52 g/m2),最低为杭州湾(0.53 g/m2);栖息密度平均为86个/m2,其中以长江口最高(138个/m2),舟山海区次之(33个/m2),杭州湾最少(4个/m2);各海区底栖生物多样性指数以舟山海区最高(1.28),长江口和杭州湾多样性指数均小于1,尤其是杭州湾仅为0.33;底栖生物的沙漠化程度较重,长江口、杭州湾及舟山海区生物量为零的站位分别占了31.2%、33.3%、13.3%.将以上结果与近十年来的积累调查资料比较显示,底栖生物生存环境仍较恶劣,长江口和杭州湾海域仍有三分之一的区域呈现沙漠化,但这种恶化趋势已得到初步遏制.     

长江口及邻近海域底栖生物分布及与低氧区的关系研究

2005年夏季对长江口及毗邻海域(长江口、杭州湾和舟山海域)的40个站位进行了底栖生物的分类、组成、丰度、生物量以及多样性的研究.底栖生物共监测到86种,其中以长江口底栖生物种类最多(62种);全海域底栖生物生物量平均9.55 g/m2,其中以舟山海区最高(12.45 g/m2),最低为杭州湾(0.53 g/m2);栖息密度平均为86个/m2,其中以长江口最高(138个/m2),舟山海区次之(33个/m2),杭州湾最少(4个/m2);各海区底栖生物多样性指数以舟山海区最高(1.28),长江口和杭州湾多样性指数均小于1,尤其是杭州湾仅为0.33;底栖生物的沙漠化程度较重,长江口、杭州湾及舟山海区生物量为零的站位分别占了31.2%、33.3%、13.3%.将以上结果与近十年来的积累调查资料比较显示,底栖生物生存环境仍较恶劣,长江口和杭州湾海域仍有三分之一的区域无底栖生物,但这种趋势近年来已有所缓解.在长江口季节性低氧区内的站位,底栖生物生物量和栖息密度都远远高于调查海域的平均值,特别是多毛类和棘皮动物,这说明长江口季节性低氧区的存在并不会完全破坏低氧区底栖生态系统.     

近岸海域污染与生态保护

１近岸海域被污染的状况２近岸海域被污染的恶果３近岸海域污染源分析４改善海洋水质 ,重在保护生态环境我国的近岸海域严重受到氮和磷的污染 ,直接导致海水的富营养化。１９９６年由荷兰、英国等３家国际咨询公司完成的世界银行《杭州湾环境研究项目》 ,对长江口、杭州湾及舟山渔场地区大范围河口海域作了详细调查后得出结论为 ,“研究海域处于氮磷过营养的状况 ,在长江、杭州湾和舟山群岛的所有近岸海域 ,氮、磷浓度均大大超了海水四类标准 ;油类污染呈块状分布 ,浓度超过国家二类海水水质标准和国际上的影响评价临界值。”１９９７年底 ,…     

东营市近岸海域营养盐时空分布及富营养化评价

为深入研究现阶段东营市近岸海域的营养盐状况,本文以东营市管理海域为独立单元,根据东营市近岸海域2021年冬季、春季、夏季、秋季4个航次30个站位的海水水质监测数据,分析了东营市近岸海域中营养盐溶解性无机氮（DIN）和活性磷酸盐（DIP）的时空分布特征,分别应用富营养化指数法及潜在性富营养化评价模式对整个海域的水质富营养化程度进行评价。结果表明,东营市近岸海域冬季、春季、夏季3个季节均有80%以上的站位DIN浓度符合二类海水水质标准,且空间分布整体呈现南部高、北部低的趋势;秋季DIN浓度整体较高,符合二类海水水质标准的站位仅占比6.7%;4个季节所有站位DIP浓度均符合一类海水水质标准,季节变化和空间分布未呈现明显差异;富营养化指数法评价结果显示,东营市近岸海域除秋季富营养化程度较高外,其他季节基本未呈现富营养化状态;潜在性富营养化评价模式分析结果表明,东营市近岸海域的氮磷摩尔比均大于Redfield比值（16）,总体呈现磷限制状态,秋季尤为凸显,93.3%的站位为磷限制潜在性富营养状态。研究结果可为掌握东营市近岸海域环境质量时空状况和陆海统筹的环境治理提供科学依据,为深入打好渤海污染防治攻坚战,推进黄河流域生态保护和高质量发展提供技术支撑。     

长江口及邻近海域夏季浮游植物分布现状与变化趋势

根据2000～2003年夏季4个航次的调查数据,对长江口及邻近海域浮游植物数量分布状况及变动趋势进行分析和探讨.结果表明:舟山渔场西部浮游植物平均细胞数最高(12 332.30×104/m3),长江口次之(3 961.38×104/m3),杭州湾水域最低(569.11×104/m3),长江口水域年间出现高值(1 000×104/m3)的稳定性明显高于舟山渔场和杭州湾;长江口(122°30′E以西)7月径流量变化是导致8月浮游植物总量年间变化的主要因素之一.浮游植物优势种群从单一种数量优势向多种群数量优势的方向发展,以往单峰型的季节变化和单一种主导浮游植物总数量分布的格局将有所改变.     

黄海桑沟湾水体及沉积物中微塑料污染特征研究

近年来,有关海洋环境中微塑料污染的研究不断增多,但对高强度人类活动影响下的海湾水体和沉积物中微塑料的研究仍少见报道。为了研究人类养殖活动和水动力对海湾微塑料污染特征和空间分布的影响,本文于2017年12月调查了规模化养殖活动结束后桑沟湾水体及沉积物中的微塑料污染特征。结果表明,桑沟湾水体和沉积物中微塑料类型主要为纤维类、碎片类、薄膜类、发泡类和颗粒类;水体和沉积物中微塑料的丰度范围分别为1.8~31.2 N/L和31.2~1246.8 N/kg;微塑料的平均颗粒大小分别为0.51±0.2 mm和1.54±1.02 mm。从桑沟湾微塑料污染的空间分布特征来看,其丰度高值区主要出现在近岸海域,并且微塑料的丰度由湾内向外海递减的趋势。桑沟湾微塑料丰度和空间分布的异质性主要受海水养殖、生活和航运等人类活动排放和水动力的影响。未来需要进行更加精细化的取样分析,以充分认识海湾生态系统中微塑料污染的时空分布特征。     

东海特定海区柱状沉积物中磷的存在形态及其环境指示意义

对国家海洋二所1998年5月调查过程中采自长江口外特定海区的柱状沉积物样品进行了系统的总磷及各形态磷分析。邻近长江口，杭州湾的MESO站位，总磷（TP）、铁结合态磷（Fe-P）和有机磷（OP）增色高于其它站位，表明来自长江、钱塘江水系的污染物已对东海海域的环境造成了一定影响。在垂直方向上，各站位TP、OP和Fe-P的含量自下而上增高，此外，Fe-P和OP由于还原溶解与生物降解等作用，倾向于进入孔隙水，参与海洋磷的再循环。吸附态磷（Ad-P）与钙结合态磷（Ca-P）的含量向上递减，与成岩期自生磷灰石的沉淀，以及磷的吸附-解吸附再平衡有关。     

中国主要河口沉积物污染及潜在生态风险评价

采用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法,通过分析长江口、珠江口、鸭绿江口和辽河口沉积物中典型污染要素PCB,Hg,Cd,Pb和As的含量,评价了上述河口沉积物的质量现状,定量确定了诸河口的潜在生态风险程度,结果表明,综合污染程度,长江口<鸭绿江口<珠江口<辽河口,长江口和鸭绿江口典型污染物的平均综合指数Cd分别为0.91和1.02,海域沉积物质量良好;而辽河口Cd污染程度较高(平均污染指数C if为3.38),珠江口As为中等污染参数(平均污染指数C if为1.57),潜在生态风险由低到高的排列顺序为鸭绿江口<长江口<珠江口<辽河口,Cd在辽河口具有较高的潜在生态风险(平均潜在风险参数E ir达101.53),而Hg在珠江口的局部海域具有中等潜在生态风险(潜在风险参数E ir达51.20).     

黄海北部四十里湾微塑料污染特征研究

海洋微塑料污染现已成为被高度关注的全球环境问题之一。本文研究了北黄海近岸区域——四十里湾周边包括潮滩、海水以及河流中的微塑料污染情况。调查发现,四十里湾微塑料在表层水、河流和潮滩中的平均丰度分别是（5.2±1.6） N/L、5.2 N/L和（163.2±151.3） N/kg（干重）。微塑料类型以纤维类为主,主要来源于养殖活动和河流输入,其次是碎片类、薄膜类、发泡类以及颗粒类,粒径分布中 < 1 mm的微塑料含量最多（>50%）。四十里湾水体和潮滩中的微塑料分布具有显著的空间差异,主要受养殖活动、生活和水动力的影响。未来需要更多数据以充分认识微塑料在近岸开放海湾的分布特征。     

连云港海州湾海域表层水体和沉积物中微塑料的分布特征

近年来,微塑料成为国内外广泛关注的新型海洋污染物,海湾作为人类在海岸环境中的主要活动地区,一直是海洋污染物聚集地,但我国对近岸大部分中小型海湾环境中微塑料的分布状况仍鲜见报道.为了解我国近岸中小型海湾的微塑料污染特征,本研究以江苏省海州湾海域表层海水和沉积物中采集的微塑料为样本,通过定性和定量方法研究了表层水和沉积物中微塑料主要类型和丰度及空间分布特征.结果表明,海州湾表层水体和沉积物中的微塑料丰度分别为(2.60±1.40)个·m~(-3)和(0.33±0.26)个·g~(-1),在国内近岸环境(表层水0.33～545.00个·m~(-3),沉积物0.07～2.58个·g~(-1))中,海州湾表层水中的微塑料丰度处于较低水平,但沉积物中的微塑料处于较高水平.塑料污染物的粒径大小在水体中分布范围为0.08～13.48 mm,其中,微塑料(粒径5 mm)占91.8%,塑料污染物在沉积物中粒径的分布范围为0.04～14.74 mm,微塑料占91.4%,水体和沉积物中60%以上的微塑料粒径小于2.00 mm.海州湾海域微塑料的形态以纤维状为主,占92%;颜色以蓝色和黑色为主,占70%;材质以人造纤维和PET为主,占79.4%.表层水中微塑料的分布与悬浮物浓度分布具有显著的相关性(P0.05),沉积物中微塑料的分布受多方面因素影响,其分布规律与表层水中微塑料的分布以及沉积物中粒径的分布都具有较大差异性.通过对微塑料的形态特征以及成分组成的分析表明,海州湾的微塑料主要来源于海水养殖和沿岸陆源输入.     

北部湾海域表层水体中微塑料分布特征

为了研究北部湾海域表层水体中微塑料形态特性及分布特征,采用孔径为330 μm的Manta网对该区域表层水体12个站位微塑料样品进行采集,通过硫酸亚铁溶液和过氧化氢对海水中的干扰物质进行消解,并用滤膜进行微塑料分离,采用体式显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对微塑料的尺寸、形状、颜色和成分进行分析.结果表明:①北部湾海域表层水体中微塑料的平均丰度为（0.56±1.02）个/m3,与国内外其他海湾相比处于中等水平.②1~2 mm粒径范围内的微塑料数量最多,占全部微塑料数量的30.4%;主要形状为泡沫和薄膜,占比分别为62.7%和15.4%;颜色以白色和半透明为主,占比分别为68.8%和16.4%;微塑料主要成分为聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯,占比分别为59.8%、20.9%和17.6%.③受人类活动、河流输入、盛行风和海洋环流结构等因素的影响,北部湾海域表层水体中微塑料的空间分布呈现近岸高、远岸低的特征.④根据对微塑料的形状、成分特征的分析,推测北部湾海域表层水体中微塑料的主要来源是海水养殖和海洋渔业捕捞活动.研究显示,北部湾海域表层水体中微塑料污染呈现近岸高于远岸的特征,受海洋渔业活动影响显著,建议加强对北部湾海水养殖和海洋渔业捕捞活动的管控,预防和减少渔业塑料垃圾污染.      

三沙湾渔业水域表层沉积物中油类含量分布及污染状况

本文根据2021年5月（春季）和8月（夏季）的调查资料，对三沙湾渔业水域表层沉积物中油类含量的分布特征及其污染状况进行了研究。结果表明，研究区表层沉积物中油类污染物含量为8.65×10?6～126×10?6，平均含量为53.1×10?6；油类含量呈现春季略高于夏季的季节变化特征；春、夏季平均含量平面分布状况为研究区南部的S2和S8站位以及东部的S3站位高，北部次之，西部的S4站位和南部的S1站位处于较低水平；研究区南部的S2和S8站位以及东部的S3站位油类含量相对较高，可能与该区域网箱养殖、作业船舶（网箱养殖船舶以及其他作业船舶）活动频繁关系密切。与历史资料比较，研究区表层沉积物中油类污染物含量呈逐年增加的变化趋势；与其他海域比较，研究区表层沉积物油类污染物含量尚处于较低的水平。     

杭州湾表层沉积物中重金属空间分布特征与污染状况评价

本文对杭州湾海域2018年8－9月25个沉积物样品中的7种重金属含量进行了研究,结果表明,该海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As含量平均值分别为22.50×10?6、21.93×10?6、63.39×10?6、0.10×10?6、48.32×10?6、0.05×10?6、5.45×10?6,所有评价因子的含量平均值均低于全国海岸带重金属的背景值。单因子污染指数法的评价结果显示,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As的平均含量均符合第一类海洋沉积物质量标准,7种重金属的污染程度依次为:Cu>Cr>Zn>Pb>As>Hg>Cd。重金属富集程度分析结果显示,Cd、Hg和As的富集程度较低,Pb和Zn的富集程度相对较高。潜在生态风险指数法评价结果显示,杭州湾海域潜在生态风险等级为“较低”,海洋生态环境状况较好。表层沉积物中重金属和TOC相关性分析结果显示,该海域表层沉积物TOC含量与重金属Cu、Pb、Zn、Cd和Cr含量具有一定的正相关性。主成分分析法结果表明,前两个主成分的贡献率分别为64.42%和16.59 %;结合相关性分析表明,Cu、Pb、Zn、Cd和Cr主要的来源为工业生产与生活污水。     

厦门湾沙滩沉积物微塑料污染特征

微塑料（MPs）广泛存在于各种环境介质中,目前已经成为全球性环境问题.为了解海湾沙滩沉积物中微塑料的污染特征,揭示微塑料沉积规律及其影响因素,在厦门湾选择了5个典型沙滩,根据潮汐变化,同时在高潮线、中潮线和低潮线分层采集了0~10、10~20和20~30 cm的沉积物柱状样品,研究了沙滩沉积物中微塑料水平与垂直分布特征.结果表明,厦门湾沙滩45个沉积物样品中均检出微塑料,微塑料丰度范围为39~260 n ·kg^-1,平均丰度为（114±26） n ·kg^-1;微塑料形状主要为纤维状、碎片状、颗粒状和泡沫状,其中纤维状占比最大;主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、赛璐芬（cellophane）和聚乙烯（PE）;微塑料的颜色包括透明、蓝色、黄色、黑色和白色等.从统计结果可以看出,微塑料的平均丰度因沙滩位置、潮间带位置和采样深度的不同呈一定的规律,并且波浪、潮汐、岸线形状、风、游客数量和海漂垃圾清洁等自然和人为多种因素均影响沙滩微塑料的丰度和分布.研究成果有助于了解沙滩沉积物中微塑料的污染特征及来源,为微塑料的陆海传输提供依据,对海漂垃圾及岸滩垃圾收集提供数据支撑.