2013年春夏季莱州湾海水环境要素特征和富营养化评估

根据2013年5（春季）、8月（夏季）莱州湾海水环境要素的调查资料，采用富营养化指数、潜在性富营养化评价模式和灰色聚类分析方法研究环境要素特征和评估海水富营养化状况。结果表明，无机氮是莱州湾水质的主要污染要素，春夏季的N/P平均值分别为100.76、117.84，潜在性富营养化评价模式结果表明，春夏季各站位的营养级均只包括Ⅳ_P、Ⅵ_P两类，磷限制为莱州湾的营养盐结构特征；富营养化指数评价结果表明，春季和夏季E>1站位比例分别为65%、20%；灰色聚类分析结果表明，春季Ⅱ级、Ⅲ级的站位比例分别为95%、5%，夏季Ⅱ、Ⅲ级的站位比例分别为70%、25%，Ⅱ级中的部分站位具有较大潜在富营养化风险。     

湛江港湾富营养化评价及对策探讨

根据1996－2001年6年对湛江港湾的定点监测资料，选用DIN、COD、DIP三项参数进行评价分析结果表明，港湾水中COO、DIP大体符合海水水质一类标准，DIN超过三类或四类标准；水体处于高N低P和富营养化状态，并会逐年加重，近两年更为突出；富营养化程度：平水期大于丰水期，丰水期大于枯水期，同时从湾顶到湾口呈逐步减轻之势。文中还就富营养化原因，提出完善和落实港湾环保规划，加强环境监测，促进污染治理，建设污水处理厂等对策。     

大亚湾水体营养盐分布特征及其生态环境效应

2019年秋季和2020年春季在大亚湾海域开展了生态环境现状调查,调查要素包括水温、盐度、pH、溶解氧、化学需氧量(COD)、溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(DIP)、叶绿素a等。秋季DIN和DIP平均浓度分别为(5.00±3.36)、(0.31±0.56) μmol/L,春季分别为(3.12±1.97)、(0.13±0.05) μmol/L,春季DIN和DIP含量低于秋季。秋、春季DIN和DIP高值区均位于淡澳河入海口、哑铃湾和范和港湾口以及渔业养殖和港口交汇海域,且呈现自湾顶至湾口逐渐减小趋势,主要受入海径流、外海水入侵、渔业养殖、污水排放等多重因素影响。大部分海域处于贫营养化状态,仅湾顶局部海域为中度富营养化水平。春季叶绿素a平均值为(2.10±1.07) μg/L,大于秋季[(0.83±0.54) μg/L],秋、春季叶绿素a空间分布大体与营养盐相同,即湾顶高,湾中和湾口逐渐降低,秋、春季N/P平均值分别为30.52±20.09和26.68±17.70,湾顶浮游植物繁殖的主要限制因子为磷,湾口的主要限制因子为氮。     

千岛湖网箱养鱼对水质的影响

对网箱养鱼区域水质及湖区水质进行了对比监测,结果表明,网箱养鱼对湖区水质的影响较为明显,其水域的富营养化程度明显高于"湖区".提出,为防止水体富营养化,实现渔业发展与水质保护的协调发展, 必须实施"保水渔业",控制网箱养鱼量,合理布局网箱养鱼水域,深度开发有机鱼的养殖.     

钦州湾近岸海域水质状况及富营养化分析

2012年5月钦州湾近岸海域水质监测结果表明,钦州湾近岸水温、盐度、pH、溶解氧等基本环境参数均有利于亚热带海洋生物的生长繁殖;溶解无机氮(DIN)和活性硅酸盐(SiO2-3-Si)均显示过剩,但溶解无机磷(DIP)具有低磷特征,高的氮磷比值使PO3-4-P可能成为浮游植物生长的潜在限制因子,且COD部分站位出现超标现象。污染指数(A)和单因子污染指数(Pi)结果显示,近期整个钦州湾近岸水域污染程度达到2级,属于开始受到污染,水质受到化学耗氧有机物不同程度的污染,超标率达到30%。富营养状态指数结果表明,钦州湾近岸海域总体尚未达到富营养化,但局部区域已出现富营养化状况。COD对富营养化的贡献率平均值及范围为72.46%(67.36%~83.96%),COD已成为影响钦州湾近岸海域富营养化的重要因素。     

钦州湾枯水期富营养化评价及其近5年变化趋势

利用近5年枯水期现场调查的结果,采用富营养化指数法对该海湾富营养化程度进行评价并探求其变化趋势。结果表明近5年钦州湾枯水期富营养化指数的变化为0.08~10.2,其空间分布表现为沿着盐度梯度从茅岭江或钦江河口往外富营养化逐渐减轻。从2006年到2010年钦州湾富营养化从贫营养化往中度和重富营养化程度发展,富营养化显逐渐加重的趋势,在近两年河口区达到了重富营养化程度。陆源径流污染源的输入是富营养化空间分布的主要决定因素,而近5年富营养化逐渐加重的趋势主要是由不断增加的磷酸盐导致。海湾富营养化程度的增加并没有引起浮游植物生物量的急剧增加,但却增加了赤潮等生态灾害的风险。     

2019年连云港近岸海域水质环境分析与综合评价

于2019年春、夏、秋季对连云港近岸海域海水中营养盐、重金属等共19项指标进行3个航次采样监测。依照海水水质评价标准统计分析站点达标率,采用有机污染物指数法和富营养化指数法,对调查海域海水有机污染、营养水平等进行综合评价。结果表明:2019年连云港市海域站位全年达标率为86.4%,达标面积为6543 km²,占管辖海域面积的98.0%,水质质量较往年有所好转,主要超标物为无机氮、活性磷酸盐。调查海域海水的有机污染和富营养化程度均处于良好状况,近岸海水水质总体上要劣于远岸水质,且随季节的更替呈现波动性变化。     

烟台四十里湾赤潮发生与生态环境污染研究

烟台四十里湾海域为赤潮频发区,就赤潮发生的区域分布与其生态环境污染进行探讨研究,以引起社会有关方面正确认识和评价水产养殖业对海洋环境的影响。结果显示: (1)1998~2008年间排入四十里湾的各类污染物总量以贝类养殖排泄物居首,赤潮发生的几率及范围与贝类养殖面积、N、P和C排泄物年际变化有直接必然关系; (2)湾内初级生产力较高,由贝类养殖排泄转化的无机碳占湾内基础物质总量的65%~90％; (3)湾内赤潮生物16种,优势种有红色裸甲藻、中肋骨条藻、海链藻,红色裸甲藻是该湾引起赤潮最常见的赤潮生物种; (4)四十里湾最大流发生在养马岛以外的东北水域,流速值在17~20cm/s 左右,养马岛西南端流速最低,仅为4~5cm/s左右,受水建工程和筏式养殖的干扰,养殖区内流速有所减缓,不利于污染物扩散。研究表明,特定的地理环境及物质条件十分适合藻类的生长繁殖,一旦遇到适宜的水文气象条件,赤潮藻即有骤然快速增殖而形成赤潮。     

俚岛湾海域砷的分布特征及污染评价

以威海俚岛湾养殖区为研究对象,调查研究了俚岛湾海域表层海水和沉积物中总砷的分布特征,并综合评价了砷的污染状况及潜在生态风险。俚岛湾海域表层海水总砷浓度为1.78~2.78μg/L,平均浓度为2.20μg/L,比大洋水略高,俚岛湾海域海水水质较好,未受到砷污染;海水中砷的季节变化为夏季较高、秋冬季基本稳定、春季最低。俚岛湾海域表层沉积物中砷的平面分布呈现出由近岸向远岸降低的趋势,砷含量的年际变化甚微,基本保持稳定的水平;采用潜在生态风险指数法和重金属质量基准法对沉积物进行评价。评价结果表明,该海域表层沉积物中砷污染水平较低,属于低潜在生态风险。     

淀山湖富营养化驱动力初探

通过2015—2019年在淀山湖布设5个采样点,监测总氮、总磷等12项水质指标,运用综合营养状态指数法和潜在性富营养化评价法对该水域富营养化水平进行分析,采用主成分分析法初步确定影响该水域富营养化水平的主要驱动因子。结果表明：监测期间淀山湖水质因子时空分布差异显著。综合营养状态指数法评价结果表明,淀山湖富营养化在轻—中度富营养化水平,并且季节变化规律明显;潜在性富营养化法评价结果表明,监测期间淀山湖以磷限制潜在性富营养为主。驱动因子分析表明硝酸盐氮是该水域富营养化最主要的驱动因子。     

Water quality assessment using integrated modeling and monitoring in Narva Bay, Gulf of Finland

A coupled three-dimensional hydrodynamic–ecological model was used for the assessment of water quality in Narva Bay during one biologically active season. Narva Bay is located in the south-eastern Gulf of Finland. Narva River with a catchment’s area covering part of Russia and Estonia discharges water and nutrients to Narva Bay. The ecological model includes phytoplankton carbon, nitrogen and phosphorus, chlorophyll a, zooplankton, detritus carbon, nitrogen and phosphorus, inorganic nitrogen, inorganic phosphorus and dissolved oxygen as state variables. Both the hydrodynamic and ecosystem models were validated using a limited number of measurements. The hydrodynamic model validation included comparison of time series of currents and temperature and salinity profiles. The ecological model results were compared with the monitoring data of phytoplankton biomass, total nitrogen and phosphorus and dissolved oxygen. The comparison of hydrodynamic parameters, phytoplankton biomass, surface layer total phosphorus and dissolved oxygen and near-bottom layer total nitrogen was reasonable. Time series of spatially mean values and standard deviations of selected parameters were calculated for the whole Narva Bay. Combining model results and monitoring data, the characteristic concentrations of phytoplankton biomass, total nitrogen and phosphorus and near-bottom dissolved oxygen were estimated. Phytoplankton biomass and total phosphorus showed seasonal variations, of 0.6–1.1 and 0.022–0.032 mg/l, respectively, during spring bloom, 0.1–0.3 and 0.015–0.025 mg/l in summer and 0.2–0.6 and 0.017–0.035 mg/l during autumn bloom. Total nitrogen and near-bottom oxygen concentrations were rather steady, being 0.25–0.35 and 2–6 mg/l, respectively. The total nitrogen and phosphorus concentrations show that according to the classification of Estonian coastal waters, Narva Bay water belongs to a good water quality class.     

锦州湾海域生态系统健康状况评价

基于结构功能指标体系评价法,利用层次分析法构建锦州湾海域生态系统健康评价指标体系,并选择2005—2009年8月生态调查数据对其进行初步的定量评价。结果表明,可以通过海洋化学指标、生态学指标和社会经济学指标三大类33个指标来建立锦州湾生态系统健康评价指标体系;2005—2009年8月锦州湾生态系统的整合健康指数依次分别为1.01、1.90、2.00、1.45和1.10,均低于系统健康指数值2,锦州湾海域生态系统连续5年一直处于亚健康状态,且从目前海域的污染现状来看,这一海域的水质、沉积物和生物体污染均比较严重,要修复其生态功能需要投入巨大的物质和能量。     

太湖流域水生态监控系统平台构建研究

从太湖流域水生态监控管理需求出发,研究太湖流域水生态监控系统平台建设目标及建设内容,包括水生态监控数据管理子系统构建、水生态状况评价子系统构建、水生态模拟子系统构建和水生态辅助管理决策子系统构建。集成管理太湖流域水质监测数据、水生生物监测数据、基础地理信息数据,对各类数据进行一体化管理及深度挖掘,自动实现水生态状况评价;构建水生态模拟子系统,对水生态情景、污染物扩散、水生态功能区空间分布及变化趋势进行模拟,并提出水生态辅助决策方案及报告。     

Using diatoms as quality indicators for a newly-formed urban lake and its catchment

Periphytic diatoms were studied to evaluate the water quality of a newly created lake, formed by the enclosure of the formerly tidal Cardiff Bay (Wales, UK), and the effects of two inflowing rivers which drain densely populated and industrialised catchments. Seven sites in Cardiff Bay and two locations on the inflowing rivers were monitored for diatoms and water chemistry over 2 years. Water quality was assessed using a revised UK trophic diatom index (TDI) and new methods to determine ecological quality ratios and ecological status classes as required by the EU Water Framework Directive. Diatom assemblages reflected spatiotemporal variations in environmental conditions between the rivers and Cardiff Bay and within the bay. In the bay, diatoms reflected differences in river quality and possibly local pollution in certain areas of the lake. High values of the TDI indicated eutrophic to hypertrophic conditions in both rivers and in the bay and diatoms indicated poor ecological status.     

基于Sentinel-3 OLCI影像的渤海FUI水色指数遥感提取及应用

水色是水体水文学特征的基本要素之一。水色测定主要是采用福莱尔比色表(Forel-Ule Scale)将自然水体按颜色从深蓝到红棕共分为21个级别,用以观测、记录海洋和内陆水体的颜色。基于2020—2021年大辽河口、黄河口西南及秦皇岛近岸海域的现场实测数据和同步Sentinel-3 OLCI影像,验证了FUI水色指数遥感提取结果的准确性,发现当现场测量时间与卫星过境时间接近时,FUI水色指数遥感提取结果与实测结果基本一致。利用2021年1—12月Sentinel-3 OLCI影像,提取了渤海月均FUI水色指数遥感产品,发现渤海FUI水色指数的主要变化区间为5~17,整体呈现辽东湾、渤海湾及莱州湾沿岸海域高,秦皇岛海域及其他离岸海域低的空间分布特征,且存在秋冬季高、春夏季低的时间变化规律。此外,FUI水色指数对诸多海洋生态环境问题具有显著的指示功能。尝试将其应用于海洋水色异常和海水水质类别观测,均取得了较好的应用效果。由此可见,FUI水色指数遥感提取将在今后的海洋生态环境监测与评价方面发挥重要作用。     

洪湖水质空间特异性及主导因子分析

运用聚类分析和主成分分析方法对洪湖湿地12个采样点的理化特性进行分析。聚类分析表明,根据各采样点水质组分的相似性将洪湖大致分为3个空间区域,各空间区域正好分属于核心区、实验区、河口区,各区域间特征差异显著。对各区域水质的主成分分析表明,洪湖不同空间区域水质信息差异很大。第1组核心区主要体现富营养化信息;第2组实验区主要体现总氮、氧化还原电位、浊度信息;第3组河口区主要体现溶解氧及亚硝酸盐氮等污染物信息。揭示了洪湖水质现状及其成因,为洪湖水资源合理利用及生态保护提供基础数据。同时,运用地统计学方法为生态环境研究提供新的思路与方法。     

渤海湾入海溶解无机氮总量控制研究

基于渤海湾近岸海域的实际调查结果,采取生态物理耦合模型,对渤海湾的主要污染物-溶解无机氮(DIN)的基准环境容量和极小剩余海洋环境容量进行了计算。结果表明,渤海湾DIN的极小剩余海洋环境容量在Ⅰ类和Ⅱ类水质标准下均为负值,渤海湾的DIN已经超标。结合实际的海水功能区水质管理目标,应重点控制非点源的排放,加强上游携带入境污染物的处理,从总量上控制DIN入海污染通量,改善渤海湾水质。     

钦州湾春季水质营养状况分析与评价

根据2010年4月对钦州湾海域调查结果,分析并评价了该海域春季的营养状况。结果表明,表层海水中DIN和SiO₃-Si都为茅尾海钦江入海口含量较高,PO₄-P为茅尾海西南部沿岸增养殖区含量较高,DIN、PO₄-P和SiO₃-Si水平分布上均表现为湾内含量高于湾外。从营养结构看,与Justic等提出的营养盐化学计量限制标准比较,符合P限制条件,PO₄-P可能成为浮游植物生长的潜在限制因子。根据营养状态指数评价模式和有机污染评价指数计算结果显示,2010年春季钦州湾海域营养水平属于中营养水平,有机污染程度属4级,表明钦州湾表层海水水质已达到中度污染。     

地理信息系统在大窑湾水质现状评价中的应用

借助mapinfo软件,利用离散点插值扩展法对大窑湾海域的水质污染空间分布情况进行了环境评价,通过计算污染区域的面积得出了各类水质的海域空间分布,克服了以往逐点评价海域的片面性,对管理和控制海域污染范围有一定的指导意义.     

物元分析法在水质监测优化布点中的应用

物元分析法是处理不相容问题的一种有效方法。以竺山湾2010年7月水质监测数据为例，利用物元分析法分析太湖竺山湾水质监测点位分布情况，并将分析结果与系统聚类法的分析结果相比较，发现物元分析法的分析结果是准确、可信的。综合使用物元分析法和系统聚类法，最终确定水质监测点位可由14个优化至11个。