辽东湾东部海域核电冷源取水区的风险生物分析

我国近年来在核电冷源取水系统运行过程中,因海洋生物聚集或暴发等原因,屡次堵塞冷源取水系统,造成取水水泵、发电机组甚至反应堆异常停止,给核电正常运行带来了较大风险。建立核电冷源取水区的风险生物目录,并有针对性地研究其监测、预警技术和防控对策,是核电冷源取水系统安全运行的前提。通过2015年6~11月在红沿河核电取水区及其临近海域的调查,筛选出对冷源取水系统风险值为"高"的海洋生物主要有长石莼（缘管浒苔）（Ulva linza）、孔石莼（Ulva pertusa）、海月水母（Aurelia aurita）、沙蛰（Nemopilema nomurai）、球型侧腕水母（Pleurobrachia globosa）、中国毛虾（Acetes chinensis）等。其中海月水母的风险分级基准为:大于或等于500 ind./（net.h）时风险为"高",为红色预警级别;大于300而小于500 ind./（net.h）时风险为"中",为黄色预警级别;大于100而小于300 ind./（net.h）时风险为"低",为蓝色预警级别。     

南澳海域龙须菜和篮子鱼重金属含量及食用安全分析

大型海藻龙须菜能吸收营养盐,改善养殖海区水质,同时还可被直接食用并作为鲍及篮子鱼等水生经济动物的饵料。为调查大型海藻和篮子鱼的食用风险,于2014年12月至2015年6月采集南澳岛深澳湾养殖海域龙须菜栽培区、鱼类养殖区、贝类养殖区、过渡区和对照海域不同功能区样品。结果显示,龙须菜能富集水中的重金属离子但不同季节富集能力（BCF）不同,富集能力最大值出现在5月份,分别为Cr（2.45×105）、Zn（1.67×105）、Pb（1.14×105）和Cd（0.16×105）。调查海域篮子鱼Cd（0.045×10-6～2.916×10-6）,Cr（0.57×10-6～49.185×10-6）和Pb（0.12×10-6～1.452×10-6）含量均超过国家食品中污染物限量标准。龙须菜和篮子鱼非消化器官的生物放大因子（BMF）均较低,表明篮子鱼非消化器官对重金属的吸附主要来源于海水。研究结果表明,龙须菜和篮子鱼体内Cd、Cr和Pb含量分别超过了国家食品中污染物限量标准中的蔬菜和鱼类食用安全标准,因此,龙须菜及篮子鱼的食用安全应引起关注。     

石莼、铁钉菜和蜈蚣藻对氮源利用的研究

选择三种大型海藻石莼(Ulva lactuca)、铁钉菜(Ishige foliaceaokamurai)、蜈蚣藻(Grateloupia filicina)作为试验材料,设置对照组、ΝO3-Ν(80、160μmol/L)组和ΝH4-Ν(80、160μmol/L)组,研究不同的Ν源对三种大型海藻生长和Ν吸收速率的影响。设置四个温度梯度(5℃、15℃、25℃、30℃)和三个光照梯度(600 lx、1 200 lx、1 800 lx、2 400 lx),研究温度和光照对三种大型海藻Ν吸收速率的影响。试验结果表明:石莼、铁钉菜、蜈蚣藻对两种Ν源ΝO3-Ν、ΝH4-Ν均有不同的反应。三种大型海藻均表现出优先利用ΝO3-Ν的趋势。石莼在ΝO3-Ν和ΝH4-Ν组中均表现出最高的生长和吸收能力。蜈蚣藻在ΝO3-Ν组中表现出比铁钉菜相对高的生长和吸收能力;铁钉菜在ΝH4-Ν组中表现出比蜈蚣藻相对高的生长和吸收能力。温度和光照条件对三种大型海藻ΝO3-Ν和ΝH4-Ν的吸收都有一定的影响。就温度而言,三种海藻对ΝO3-Ν的吸收趋势相似,即15℃时吸收速率最高;对ΝH4-Ν的吸收趋势相似,即5℃时吸收速率最高。就光照而言,三种海藻ΝO3-Ν的吸收趋势相似,即2 400 lx时的吸收速率最高;ΝH4-Ν的吸收趋势相似,即1 200 lx时的吸收速率最高。     

共培养体系中石莼和江蓠对赤潮异弯藻生长的影响

研究共培养体系中2种大型海藻石莼(Ulva pertusa)和江蓠(Gracilaria lemaneiformis)的鲜组织和培养液滤液对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响.结果发现:①石莼和江蓠均能明显影响赤潮异弯藻生长,鲜组织的作用更明显,能在短时间内完全灭杀共培养的赤潮异弯藻;石莼对微藻的影响强于江蓠的作用.②除菌作用和补充充足的碳酸盐不能消除或缓解石莼和江蓠对赤潮异弯藻生长的影响,说明细菌和碳限制不是导致大藻对微藻作用的原因.③对共培养体系中硝酸盐和磷酸盐的跟踪测定结果显示,营养盐限制不是造成石莼对赤潮异弯藻影响的原因,但却在江蓠的作用中起重要作用.当向江蓠体系中补充f/2营养盐后发现,充足的营养盐能够减轻但不能完全消除江蓠对赤潮异弯藻生长的影响.另一方面,石莼的起始浓度与其对赤潮异弯藻的生长影响之间存在明显的相关性,石莼的起始浓度越高,对赤潮异弯藻的影响越明显.④实验初步说明,石莼可能通过相生相克作用影响共培养体系中赤潮异弯藻的生长,而相生相克和营养竞争的共同作用是导致江蓠作用的根本原因.     

三种大型海藻对对氯苯胺的去除行为及光合生理响应

以龙须菜、坛紫菜和石莼3种大型海藻为实验材料,通过模拟实验,研究并比较了它们对不同浓度对氯苯胺(PCA)的去除行为,以及石莼对PCA的光合生理响应.实验结果显示,7d实验结束时,3种藻类对海水中PCA的最终去除率排序分别为:6mg·L-1PCA处理组,龙须菜(58.7%)<坛紫菜(75.7%)<石莼(94.9%);60mg·L-1PCA处理组,龙须菜(50.2%)<石莼(61.3%)<坛紫菜(74.9%);海藻的培植密度越大,PCA的去除率越高,在受PCA污染的海域中大面积种植大型海藻来有效地处理修复此类污染在理论上是可行的.在不同浓度PCA处理过程中,石莼的生长受到抑制,有效光化学效率、光合作用和呼吸作用呈现出低浓度(<5mg·L-1)促进、高浓度(>10mg·L-1)抑制的现象.叶绿素、类胡萝卜素和可溶性蛋白含量在各处理组之间没有表现出确定趋势,表明PCA对石莼生长的影响可能是由于呼吸速率的增加而引起的.     

针对核电冷源取水安全的海流特征分析

冷源取水安全是核电安全运行的重要环节,并受到多种外海堵塞物的巨大威胁。为有效指导冷源取水堵塞物的防治工作,本文对取水口周围小区域的实测海流数据进行分析。分析发现,受取水影响,取水口附近海域的海流分别为准定常流特征、非规则潮流特征和潮流特征。准定常流区基本分布在取水湾内,且在取水湾口的西南部100 m范围内有延伸分布。非规则潮流区分布在取水湾口外侧,半径约为50 m的区域。距离取水口300 m外的海域基本为潮流特征,受取水影响较小。同时,外海的余流流向为平行岸线的SW向,而取水湾内的余流受取水影响,指向取水口方向,且流速较大。取水湾口的余流较小,受潮流和取水的共同影响。距离取水口300 m范围内的海域,有指向取水口的余流净输运,是防治堵塞物的重点区域。     

石莼属绿藻应答环境胁迫的生理特征与机制研究进展

潮间带生理生态是海洋环境中最复杂和重要的领域之一。潮间带海藻在生长、发育、繁殖的过程中经常不可避免要遭受干出、温度、盐碱、辐射等不良生态环境因子的影响和胁迫,对于生长在潮间带的石莼属绿藻来说尤其严重。本文综述了近十年来重要石莼属种类在高温、干出、光照、营养盐与重金属等非生物胁迫因子影响下的生理特征及其抗逆机制等方面的主要研究进展,并提出和讨论了有关该领域有待进一步探讨的问题。     

大型海藻与赤潮微藻以及赤潮微藻之间的相互作用研究

研究了2种大型海藻石莼(Ulva pertusa)和江蓠(Gracilaria lemaneiformis)对2种赤潮微藻:东海原甲藻(Prorocentrumdonghaiense)和塔玛亚历山大藻(Alexandum tamarense)生长的影响以及2种微藻之间的相互作用,结果发现:①在大藻(石莼或江蓠)-微藻(东海原甲藻或塔玛亚历山大藻)的共培养体系中,石莼和江蓠均能明显影响与其共培养的微藻的生长,石莼对微藻生长的影响强于江蓠的作用.②在东海原甲藻-塔玛亚历山大藻的双藻培养体系中,东海原甲藻的生长受到明显的抑制作用,最终被完全灭杀;体系中塔玛亚历山大藻的生长未受到明显的影响.另外,塔玛亚历山大藻的培养液滤液能明显抑制东海原甲藻的生长,但东海原甲藻滤液对塔玛亚历山大藻的生长几乎没有影响.实验室条件下模拟二者相互作用的结果显示,塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的抑制作用是其被后者抑制作用的17倍左右.③在大藻(石莼或江蓠)-东海原甲藻-塔玛亚历山大藻的多藻培养体系中,东海原甲藻和塔玛亚历山大藻的生长变化与它们在共培养体系中的变化非常类似.半数致死时间(LT50)法的检测结果显示:多藻培养体系对东海原甲藻的联合作用是协同作用,而对塔玛亚历山大藻的作用是相加作用.     

基于大型底栖动物摄食群上的生态质量评价

基于2011年5月和9月航次获取的大型底栖动物和环境数据,采用建立在功能摄食群上的摄食均匀度指数（the feeding evenness index,j_FD）并辅以建立在群落结构指标上的多元AZTI海洋生物指数（Multivariate AZTI Marine Biological Index,M-AMBI）评价渤海湾生态质量状况.本研究将所有大型底栖动物划分为5个摄食群,但2个航次均未发现植食者.从物种丰富度的角度看,碎屑食者和肉食者占比最高;从栖息密度的角度看则是浮游生物食者占比最高,而杂食者则在上述两个指标中均占比最低.摄食均匀度指数值大都低于0.60,说明研究区大部分海域的大型底栖动物群落受到不同程度的干扰,生态环境质量较差,这可能与该海域所受到的人为干扰如陆源排污、围海造陆有关.与M-AMBI相比,二者指示的渤海湾生态质量状况基本一致,且均能敏感地响应渤海湾近岸河口至离岸海域的环境压力梯度.总体上来讲,j_FD适用于评价渤海湾的生态质量状况.     

某滨海核电厂防污涂料对海洋环境的影响

某滨海核电厂位于珠江出海口,采用涂装防污涂料的方案防止海生物在取水构筑物中的附着。本文采用国际标准化组织推荐预测模式以及保守污染物扩散参数分析预测了工程运行后排水口以及工程周边海域Cu2+浓度,结果表明2台压水堆核电机组运行工况下Cu2+浓度为9.3 μg/L,经海水稀释后Cu2+浓度大于8.2 μg/L（对应于0.5相对浓度等值线）全潮平均包络面积为3.98 km2。工程运行后Cu2+析出不影响本海区水质达标。最后文章从海工工程方案选择、涂料选择以及运行期跟踪监测三个方面提出建议,以便完善核电厂取水工程防污涂料环境影响评价,减少工程环境影响。     

核电厂温排水融冰预测及影响评估

渤海辽东湾附近海域在严寒季节海冰分布广泛,核电厂向受纳海域排放的温排水带有大量乏热,将导致海域内水温升高而引起海冰融化。某核电厂址西侧海域有一斑海豹国家自然保护区,电厂温排水及其融冰效应可能影响斑海豹的生存、繁殖环境。文章根据核电厂温排水融冰模型对其融冰量的预测和环境影响分析,表明了电厂温排水对斑海豹保护区的影响是在较小范围内的。     

Effects of UV-B radiation on the growth interaction of Ulva pertusa and Alexandrium tamarense

Enhanced UV-B(280-320nm) radiation resulting from ozone depletion is one of global environmental problems. Not only marine organisms but also marine ecosystems can be affected by enhanced UV-B radiation. The effects of UV-B radiation on interaction of macro-algae and micro-algae were investigated using Ulva pertusa Kjellman and Alexandrium tamarense as the materials in this study. The results demonstrated that UV-B radiation could inhibit the growth of Ulva pertusa and Alexandrium tamarense when they were both mono-cultured, and the growth inhibition of algae was more significant with increasing doses of UV-B radiation. Alexandrium tamarense could inhibit the growth of Ulva pertusa in mixed culture, and the growth inhibition was more significant when increasing the initial cell density. However, Ulva pertusa could inhibit the growth of Alexandrium tamarense in early phase and stimulate the growth in latter phase when they were grown in mixed culture. Lower initial cell density(10^2 cell/ml) of Alexandrium tamarense could inhibit the growth of Ulva pertusa under UV-B radiation treatment,however, with the initial cell density increasing( 10^3 and 10^4 cell/ml), the growth of Ulva pertusa was stimulated under lower dose of UV-B radiation and inhibited under higher dose of UV-B radiation by Alexandrium tamarense. Compared with that in mixed culture, Ulva pertusa showed more positive inhibition to the growth of Alexandrium tamarense under UV-B radiation treatment.     

缘管浒苔对利玛原甲藻生长的克生作用

研究了缘管浒苔(Ulva linza)新鲜组织、干粉末、培养水过滤液和抽提液对利玛原甲藻(Prorocentrum lima)生长的克生效应。试验结果表明,缘管浒苔新鲜组织和干粉末对利玛原甲藻均有强烈的克生作用。利玛原甲藻以半连续培养法在缘管浒苔培养水过滤液中的生长受到明显抑制;以一次性培养法在缘管浒苔培养水过滤液中的生长未受到明显抑制;而煮沸的培养水过滤液对利玛原甲藻的生长无抑制作用。这表明,克生效应的产生需要克生物质的连续分泌,且克生物质在高温中易被分解。抽提液的克生作用表现为:甲醇抽提液大于水溶性抽提液大于氯仿抽提液,这表明缘管浒苔组织内的生长抑制活性物质具有相对较高的极性。     

牙鲆、孔石莼分泌物对混合重金属在牙鲆组织蓄积的影响

研究了海水中总有机碳(TOC)浓度、总有机碳种类对混合重金属(Cu Pb、Cu Cd、Cu Pb Cd)在牙鲆(Paralichthys olivaceus)内脏、肌肉、鳃组织蓄积的影响.结果表明,孔石莼分泌物、牙鲆分泌物均能降低Cu、Pb、Cd的生物有效性;当海水TOC种类相同时,随TOC浓度的升高,牙鲆的内脏、肌肉、鳃组织中Cu、Pb、Cd蓄积量均明显下降;当海水TOC浓度相近时,孔石莼分泌物比牙鲆分泌物更能降低牙鲆各组织Cu、Pb、Cd蓄积量.TOC浓度、种类的变化对牙鲆各组织中Cu、Pb、Cd蓄积分配均无影响,各组织重金属蓄积量顺序均为:内脏＞鳃＞肌肉.     

过量无机氮造成的富营养化对孔石莼存在下海水无机碳体系的影响

通过室内模拟培养,研究了孔石莼存在下过量无机氮对水体无机碳体系变化的影响及其机制.结果表明,无机氮的添加均会导致水体DIC、HCO^-₃和P(CO₂)的减少,pH和CO^2-₃的增加.当NO^-₃-N和NH⁺₄-N浓度分别低于71 μmol·L^-1和49.7 μmol·L^-1时,随着营养盐浓度的增加,水体无机碳体系各组分的变化幅度增大,其中以NO₃-3和NH₄-3组变化最为明显,至实验结束DIC分别较空白组下降了151 μmol·L^-1和232 μmol·L^-1;当NO^-₃-N和NH⁺₄-N浓度分别高于355 μmol·L^-1和248.5 μmol·L^-1时,则随着浓度的增加无机碳各组分的变化幅度减小.对无机碳的减少与孔石莼的生长(Δm)做相关性分析发现,二者密切相关(R=-0.91, P<0.000 1,n=11),当营养盐浓度促进孔石莼的生长时,水体DIC浓度下降,孔石莼干重增加;反之,当营养盐过量时,则会对其产生毒性作用,抑制其对无机碳的吸收.NH⁺₄-N对海水无机碳体系的影响较NO^-₃-N明显.     

鲅鱼圈热电厂温排水的现场观测和三维数值模拟

为研究鲅鱼圈热电厂温排水的热污染问题,对其附近海域潮流和水温进行了现场观测,并利用RMA-10三维有限元模型模拟热电厂附近海域海水温升场的分布。现场观测和数值模拟结果表明:（1）温排水对电厂邻近海域温度分布影响明显,模拟得出鲅鱼圈海域表层海水受电厂温排水影响温升在1℃和4℃上的面积平均值分别为0.648 km2和0.199 km2;（2）热羽面积变化趋势与涨、落潮过程呈现高度相关性,同一潮次中低潮时刻热羽面积大于高潮时刻。（3）海水温升分布呈现出较明显的垂向差异,表层温升面积为底层温升面积的2～4倍,表明由于温差所产生的浮力效应,温排水主要集中于海水表层流动。研究结果表明通常采用的基于垂向平均的二维温排水数值模型无法精确模拟温度分层,只有建立三维模型才能对温排水引起的温升场进行精确模拟。     

基于碳氮稳定同位素组成分析的孔石莼对氨氮的吸收

氨氮(NH4-N)是水体中能被藻类直接吸收利用的无机氮。利用稳定同位素技术研究了不同浓度下孔石莼(Ulvapertusa)对NH4-N的吸收,藻类体内δ15N、δ13C的变化。结果显示:试验初始阶段,孔石莼大量吸收水体中的14NH4-N、12CO2用于自身组织的合成,导致水体中氨氮浓度、δ15N和δ13C急剧下降,约在5～25 h,这一阶段水体中氨氮浓度变化很小,藻体15N缓慢降低,达到平缓期;约在25 h后,氨氮浓度缓慢下降,海水中的底物浓度很低,水体中14NH4-N几乎被吸收殆尽,孔石莼开始大幅吸收15NH4-N,δ15N上升。δ13C在4 h后呈现无规律波动。     

孔石莼对养殖废水中营养盐的吸收研究

在养殖废水中,利用大型海藻-孔石莼,研究其对各营养盐的吸收情况。在实验中,NH4+-N有一定的吸收,并且在开始阶段吸收最快。其他营养盐的吸收效果不如NH4+-N,而且孔石莼对NO3-盐的吸收存在滞后性。实验结果表明孔石莼对养殖废水中的营养盐具有一定的去除效果,在水产养殖中具有废水净化作用。     

孔石莼提取物对海洋硅藻生长的影响

为筛选具有防污活性的物质,对孔石莼进行了提取,利用海洋硅藻检测了各提取物的防污活性.首先,使用极性不同的有机溶剂对孔石莼分步提取,然后,将得到的各种粗提物加入到硅藻培养液中,通过显微镜计数硅藻附着生长数量.实验发现各提取物均明显地抑制了硅藻的附着及生长,特别是乙酸乙酯提取物在1 g/L浓度下对硅藻附着生长的抑制率达到99%以上.对硅藻生长影响程度依次为:乙酸乙酯提取物>乙醇提取物>石油醚提取物>蒸馏水提取物.