海洋污染及其防治

x55双取现盯拼2广东大亚湾藻类水华的动力学分析n.藻类水华与营养元素的关系研究/徐宁…(暨南大学水生态科学研究所)//环境科学学报/中科院生态环境研究中心一2(X)1,21(4)一闷田一粼抖环图X一9 1卯8年1月一12月在广东大亚湾澳头海域布设6个监测站位,每3天采样1次,连续监测浮游植物种群结构及其时空演替。4月一6月上旬同步监测水温、盐度、光照、声值、Do、叶绿素。、C()D、浊度和营养元素等环境因子,其余月份每月测定一次。监测结果表明,大亚湾澳头海域1998年全年先后发生日本星杆藻(Asteri朋eUa japomca)水华、细弱海链藻(Thala面osha …     

广东大亚湾藻类水华的动力学分析 Ⅱ.藻类水华与营养元素的关系研究

1998年1月－12月在广东大亚湾澳头海域布设6个监测站位，每3天采样1次，连续监测浮游植物种群结构及其时空演替。4月－6月上旬同步监测水温、盐度、光照、pH值、DO、叶绿素a、COD、浊度和营养元素等环境因子，其余月份每月测定一次。监测结果表明，大亚湾澳头海域1998年全年先后发生日本星杆藻（Asterionella japonica)水华、细弱海链藻（Thalathiostira subtilis)水华、裸甲藻（Gymnodinium sp)水华、角毛藻（Chaetoceros spp.)水华。对各种营养元素在水华形成和消亡过程中的作用和机制的研究结果显示：不同的藻类对DIN、DIP的需求量并不相同，且藻类对NO3^-－N、NH4^＋－N、NO2^－－N的吸收具有选择性。海水DIP、可溶性Fe浓度的异常增大是水华发生的诱因，DIP、可溶性Fe被消耗殆尽是水华结束的原因之一。     

CO_2加富对塔玛亚历山大藻和小新月菱形藻种群竞争的影响

通过共培养的方法,研究了塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和小新月菱形藻(Nitzschia closteriumEhr)种群竞争关系对CO2加富的响应变化。培养体系中CO2的浓度分别保持在360μL/L(未加富)和5 000μL/L(CO2加富)。结果表明:(1)不同的初始接种密度对2种藻种群竞争有明显的影响。当塔玛亚历山大藻(A)和小新月菱形藻(N)的初始接种密度比为A∶N=1∶4时,小新月菱形藻在竞争中占有极为明显的优势;当接种比例为A∶N=1∶1,小新月菱形藻占有一定的竞争优势;当接种比例为A∶N=4∶1时,塔玛亚历山大藻在竞争中占有明显优势。(2)CO2加富可改变2种藻种群竞争的关系,使塔玛亚历山大藻竞争能力大大提高,小新月菱形藻种群竞争能力降低,从而导致接种比例A:N=1:4时,塔玛亚历山大藻的竞争劣势不再明显;而接种比例为A:N=1:1和4:1时,塔玛亚历山大藻成为竞争中的优势种。     

2003～2004年大亚湾澳头养殖区水域浮游植物群落结构及数量变动特征

2003年4月至2004年4月对大亚湾赤潮高发区澳头海域进行了浮游植物群落周年调查和分析.共鉴定浮游植物57属118种.其中硅藻为优势类群,共42属84种,占总种类数的71.2%;甲藻11属27种.浮游植物数量分别在春末夏初,秋末冬初出现两个高峰值,年均值为5.68×105 /L.角毛藻属为全年优势属,平均占浮游植物数量的35.4%.Shannon-Weaver多样性指数和均匀度的年平均值分别为2.0和0.44.该海域共发现赤潮生物58种,锥状斯氏藻是最常见的甲藻赤潮生物,2003年8月该藻与海洋卡盾藻在澳头海域首次引发甲藻和针胞藻双相型赤潮.     

2010年春季长江口邻近海区水体中溶解有机碳、氮的分布特征及其影响因素

根据2010年5月在长江口邻近海区的调查,分析研究了海域溶解有机碳(DOC)和溶解有机氮(DON)的含量及其分布状况,并分别对DOC、DON与盐度(S)、叶绿素(Chla)、表观耗氧量(AOU)等要素的关系进行了初步探讨。结果表明,春季研究海域表、底层DOC平均含量分别为100μmol/L和82μmol/L,水平分布趋势均为近岸高于远岸,长江口附近DOC的浓度最高。DON的表、底层含量分别为20.2μmol/L和15.5μmol/L,水平分布特点与DOC类似,表现为近岸浓度高,远岸浓度低。垂直分布特点都是表层浓度高于底层。C/N分布与盐度相似,呈现近岸低于远岸的特征。研究海域DOC、DON与盐度和Chla的关系表明,其分布受陆源输入的影响较大,同时受一定的生物活动的影响。     

大亚湾养殖区营养盐状况分析与评价

研究了1997年春季大亚湾大鹏澳海域及1997～1998年度和1998～2000年春季澳头海域营养盐及其他水化参数的变化。大鹏澳和澳头海域平均DIN含量分别为52.37、115.07μg/L,DIP为5.33、9.19μg/L,DSi为351.81、1068.3μg/L。大鹏澳海域营养状态质量指数(NQI)值多在1.0以下,平均0.97;1998～2000年春澳头海域NQI平均值分别为1.94、1.63、1.51。从1997年澳头海域水质状况来看,春夏季节水质污染程度较高,秋冬季节较低。研究结果表明:大亚湾海域整体水质良好,而且大鹏澳海域水质优于澳头海域,但近岸海区和养殖区已受到一定程度的污染,水质已接近中营养型水平。     

大亚湾日本星杆藻种群动态及其与环境因子的关系

研究了1997～1998年及1999和2000年春季大亚湾日本星杆藻(Asterionella japonica)种群动态及其与环境因子之间的关系.日本星杆藻是大亚湾浮游植物常见优势种类,可在全年温度范围(14～32.8℃)内形成数量高峰,并发生水华.日本星杆藻在1998年和2000年春季不常出现,但1999年春丰富的营养盐含量及它们之间合适的比值、多变的水温、稳定的盐度和晴朗的天气使日本星杆藻迅速生长,并发生了水华,最高细胞密度达5255cells/mL.水华消耗了大量的营养,水华期间DIN、DIP和Dsi分别下降了76.0%、69.7%和58.8%,而且营养元素的消耗特别是DIN的耗尽是水华消退的重要原因,而桡足类等浮游动物摄食也是水华消退的原因之一.     

杉木粉对塔玛亚历山大藻生长的影响

研究了杉木粉对塔玛亚历山大藻生长的影响。结果显示,一定量的杉木粉对塔玛亚历山大藻的生长具有明显的抑制作用。杉木粉用量为0 .5g/L时,3d后对藻密度为2 .88×10 6 和6.0 8×10 6 /L的塔玛亚历山大藻的抑制率高达80 %。提示杉木粉可能是一种潜在的可有效控制赤潮的新材料。     

赤潮异弯藻对有机氮的利用能力

在实验室条件下,研究了赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)对不同溶解性有机氮(DON)的响应,以揭示赤潮异弯藻种群增殖和赤潮发生的环境背景。结果表明,赤潮异弯藻可以利用多种DON,不同N源下生长优劣程度分别为苏氨酸尿素丙氨酸谷氨酸 NO3-甘氨酸。在苏氨酸、尿素、丙氨酸、谷氨酸组的最大细胞数量和最大比生长率甚至明显高于无机营养盐组(NO3-),最大细胞数量为无机营养盐组的125%~253%,但赤潮异弯藻不能有效利用丝氨酸和尿酸两种N源。赤潮异弯藻不能耐受营养盐缺乏条件,在N或P缺乏以及N、P同时缺乏的条件下,无法生长。研究结果说明,赤潮异弯藻对DON具有较强的利用能力,可使之在激烈的种群竞争中占据优势,而近岸海域的富营养化及有机污染为其赤潮的发生提供了物质基础。     

北京市城区地表水体叶绿素a与藻密度相关性研究

实验主要研究在实验室培养条件下,对北京市城区地表水体进行分析,发现在叶绿素a浓度>40μg/L时,叶绿素a与藻密度有较好的相关性,R2值均>0.8705。同时,通过对实验数据及现象的分析,得到了水华阈值在叶绿素a浓度40μg/L,以及结合藻类生长曲线和藻密度、叶绿素a的日增长率的变化量得出各个河湖"水华"暴发的暴发点。     

钦州湾海域不同季节尿素与浮游植物脲酶活性分布特征

2015年至2016年间,对钦州湾海域开展了四个航次调查研究,结合其它理化环境因子,对该海域尿素含量和浮游植物脲酶活性季节分布特征及影响因素以及尿素的来源和生物可利用性进行了初步探讨。结果表明,钦州湾表层水体中尿素分布呈现明显的由内湾向外湾递减的趋势,含量范围为0.24~5.14 μmol N/L,平均值夏季>春季>冬季>秋季,其中夏季尿素平均值为3.30 ±1.14 μmol N/L。浮游植物脲酶活性为0.15~2.60 μmol N/（L·h）,冬季浮游植物脲酶活性最高,平均为0.91 ±0.55 μmol N/（L·h）,其次是秋季和夏季,春季脲酶活性最低。不同季节尿素含量均≥1.00 μmol N/L,占溶解态有机氮（DON）的1.2%~63.0%,平均值为（15.6 ±14.2）%,表明尿素是钦州湾海域的重要氮源。钦州湾尿素含量和分布主要决定于陆源输入,尿素是DON的重要组成部分,故钦州湾DON具有较高的生物可利用性,为该海域浮游植物生长提供重要的氮源。     

2018年春夏季苏北浅滩生物可利用氮分析

根据2018年4、5和6月份苏北浅滩海域的调查数据,分析了该海区生物可利用氮NO₃^--N、NO₂^--N、NH₄⁺-N、尿素和溶解游离氨基酸（DFAA）的浓度及其分布特征,并探讨了早期浒苔绿潮与生物可利用氮的关系.结果表明,NO₃^--N是该海域5种生物可利用氮组分的主体,其浓度为（17.51±10.25）μmol/L,占生物可利用氮组分80%以上,其它依次是尿素、NH₄⁺-N、DFAA和NO₂^--N,浓度分别为（1.54±0.81）,（1.17±0.63）,（0.43±0.15）,（0.27±0.15）μmol/L,浒苔绿潮暴发初期生物可利用氮的平面分布特征整体呈现出明显的近岸高,外海低的趋势,高值区主要集中在近岸养殖业发达海域及河口地区.在浒苔快速增殖阶段,各生物可利用氮组分含量变化幅度较大,其中NO₃^--N含量降低最为明显,浒苔快速增长期的6月份较4月份降幅约40%,NO₃^--N是浒苔绿潮形成和发展的主要氮源.此外,尿素及DFAA浓度也明显降低,也可以作为营养物质被浒苔吸收利用.     

长江大通站溶解有机氮生物可利用性潜力及输入通量

根据2012~2013年度隔月对长江大通站的6次调查,分析了长江水体中溶解态总氮(TDN)的构成,包括溶解无机氮(DIN)及溶解有机氮(DON)中的尿素、自由态氨基酸(DFAA)、结合态氨基酸(DCAA)的构成和丰度,并评价了DON的生物利用性潜力,估算了不同形态氮的输入通量.结果表明,受稀释作用和悬浮颗粒物吸附影响,长江水体中DON浓度呈现出春冬季高、夏秋季低的变化特征,平均浓度为(33.28±21.35)μmol/L,占TDN比例平均为20.05%±13.53%;DON中组分尿素、DFAA和DCAA占DON的氮摩尔占比分别为21.94%±19.89%、0.84%±0.52%、3.68%±2.61%.其中,尿素浓度受季节性施肥灌溉影响,与径流量呈现出明显的正相关.总溶解态氨基酸(TDAA)占溶解有机碳(DOC)的碳摩尔分数和氨基酸降解指数均表明长江水体中DON具有较高的生物可利用性,且呈现出春夏季高、秋冬季低的变化趋势.DON的年输入通量为42.04万t,约占TDN年输入通量的17%.其中,具有高生物可利用性的尿素、DFAA、DCAA分别占DON年通量的15.50%、0.64%、2.80%.上述结果表明,长江输入的DON具有相当高的生物可利用性,对长江口及其邻近海域富营养化的贡献不可忽视.     

几种不同杀灭剂对亚历山大藻LC3的灭除研究

为了寻找新型有效的赤潮藻杀灭剂,对辣椒素、过碳酸钠、CuSO4、谷氨酸铜对亚历山大藻LC3的杀灭效果以及表面活性剂对谷氨酸铜杀藻的促进作用进行了研究.辣椒素在较低浓度下(0.1,1.0,10 g/L)对亚历山大藻LC3无明显杀灭作用,达到杀藻的目的所需辣椒素量较大;过碳酸钠对亚历山大藻LC3的杀灭率偏低,这两种物质均不适宜用于赤潮防治.谷氨酸铜可有效杀灭亚历山大藻,其对亚历山大藻LC3的灭杀效率优于CuSO4,优势随时间延长而明显,但其对藻的抑制作用并不随谷氨酸铜的浓度加大而增强.辣椒素、过碳酸钠以及谷氨酸铜用于杀灭亚历山大藻LC3在赤潮防治研究中均为首次报告.HDTMAB可有效促进谷氨酸铜杀灭亚历山大藻LC3,促进作用基本随着HDTMAB浓度的提高而逐步增强.谷氨酸铜和HDTMAB复合剂可有效去除亚历山大藻LC3,在赤潮治理中将具有较好的应用前景.     

Effects of exogenous Ca2+ on the membrane permeability, MDA and SH group content of Alexandrium sp. LC3 under surfactant stress

The effect of Ca^2 on the removal of Alexandrium sp. LC3 under HDTMAB stress was investigated. The results showed that thetoxic effect of HDTMAB on Alexandrium sp. LC3 was significantly reduced in the presence of Ca^2 , especially under 4 mmol/L of Ca^2 .To understand the underlying mechanism, the SH group and MDA content of the cell membrane and membrane permeability weremeasured. It was found that the SH content of cell member increased, the MDA content and membrane permeability decreased whenAlexandrium sp. was treated with Ca^2 and HDTMAB complex, compared with using HDTMAB only. The data suggested that Ca^2 mightpromote HDTMAB stress resistance of Alexandrium sp. LC3 by reducing the permeability and increasing the stability of cell membrane.     

Competition of bloom-forming marine phytoplankton at low nutrient concentrations

Competition of three bloom-forming marine phytoplankton (diatom Skeletonema costatum, and dinoflagellates Prorocentrum minimum and Alexandrium tamarense) was studied through a series of multispecies cultures with di erent nitrate (NaNO3) and phosphate (NaH2PO4) levels and excess silicate to interpret red tide algae succession. S. costatum outgrew the other two dinoflagellates in nitrate and phosphate replete cultures with 10 mol/L Na2SiO3. Under nitrate limited (8.82 mol/L NaNO3) conditions, the growth of S. costatum was also dominant when phosphate concentrations were from 3.6 to 108 mol/L. Cell density of the two dinoflagellates only increased slightly, to less than 400 and 600 cells/mL, respectively. Cell density of S. costatum decreased with time before day 12, and then increased to 4000 cells/mL (1.5 mg/L dry biomass) at NaNO3 concentrations between 88.2 and 882 mol/L with limited phosphate (0.36 mol/L NaH2PO4) levels. In addition, P. minimum grew well with a maximal cell density of 1690–2100 cells/mL (0.5–0.6 mg/L dry biomass). Although S. costatum initially grew fast, its cell density decreased quickly with time later in the growth phase and the two dinoflagellates were dominant under the nitrate-limited and high nitrate conditions with limited phosphate. These results indicated that the diatom was a poor competitor compared to the two dinoflagellates under limited phosphate; however, it grew well under limited nitrate when growth of the dinoflagellates was near detection limits.     

洱海水华高风险期水体氮磷变化及其指示意义

为揭示水华高风险期水体氮磷变化对洱海的指示意义,结合洱海2009年、2013年和2018年采样检测数据及三维荧光、紫外光谱技术,研究了洱海上覆水氮磷组成和结构变化及影响因素.结果表明:①ρ(TN)和ρ(TP)均先降后升,由2009年氮磷以DON(0.231 mg/L,占36.90%)和DOP(0.016 mg/L,占42.05%)为主,转变为2018年以NH₄+-N(0.197 mg/L,占32.89%)和PP(0.033 mg/L,占70.00%)为主,NH₄+-N和溶解性有机氮磷质量浓度变化是引起氮磷变化的主要因子.各形态氮磷质量浓度空间变化差异较大,北部和中部湖区ρ(TN)、ρ(TP)及其增幅均大于南部湖区;ρ(DON)在北部和南部湖区总体呈下降的趋势,中部湖区ρ(DON)先降后升,增幅为3.32%;ρ(DOP)在北部和中部呈递减,南部湖区则先升后降,总体增加了70.21%;ρ(NH₄+-N)在中部和南部湖区显著增加,北部湖区先降后升.②上覆水氮磷质量浓度及形态时空变化受外源负荷、内源释放和藻类生长共同影响,其中入湖河流是影响氮磷质量浓度变化的主因,且农村生活污染和农田面源污染影响也较大;有机氮磷变化主要受外源输入和湖泊微生物代谢影响,而ρ(NH₄+-N)变化则主要受沉积物释放和藻类生长影响.③洱海水华高风险期上覆水腐殖化程度明显降低,有机氮磷分子量减小,而活性增加,一定程度上可促进藻类生长.研究显示,近10年洱海氮磷质量浓度有增加趋势,有机氮磷质量浓度虽有所下降,但其活性较高,藻类水华风险并未降低,除进一步加强外源负荷控制,关注TN和TP的同时,洱海保护治理还应关注有机氮磷输入以及中部和南部湖区沉积物氮磷释放的水质影响.      

2011年春季东海赤潮演替过程中海水中的游离态多胺

利用高效液相色谱法测定了2011年东海赤潮演替过程中海水中的主要的游离态多胺腐胺、亚精胺和精胺的浓度.调查海区腐胺、亚精胺和精胺的浓度范围分别为0~48nmol/L,3~11nmol/L和2~17nmol/L,其中腐胺的平均浓度最高,亚精胺次之,精胺的浓度最低.从平面分布看,在4月份以中肋骨条藻为主的硅藻赤潮爆发期,和5月份以东海原甲藻为主的甲藻赤潮爆发期,赤潮爆发的区域多胺浓度相对较高;各个断面的多胺浓度随着赤潮爆发的过程发生变化,并且与DOC、POC、DON以及C/N等呈较明显的相关性.     

三峡水库香溪河库湾冬季甲藻水华生消机理初探

2010年1—2月在香溪河库湾上、中、下游各选取1个监测点对水体环境因子及藻类进行监测,对水温、营养盐含量等进行分析,探讨香溪河库湾冬季甲藻水华的生消机理. 结果表明:2010年冬季,香溪河库湾末端暴发了甲藻水华,持续44 d,优势藻种为拟多甲藻(Peridiniopsis sp.),最高细胞密度达到11.8×106 L-1;适宜的水温、充足的营养盐以及良好的光照、弱分层水体是香溪河库湾冬季甲藻水华暴发的主要原因;Zmix/Zeu〔Zmix(混合层深度)与Zeu(真光层深度)之比〕在2~3之间时有利于甲藻生长;库湾中下游因水体掺混强烈而在冬季未暴发水华;后期水体分层状态的加强及Zmix/Zeu的减小是甲藻水华消失的主要原因.