围填海对海洋生态系统影响评价标准构建及实证研究——以胶州湾为例

随着人类开发海洋空间资源的推进,海洋生态系统运行状况愈加恶劣。以围填海研究为出发点,构建其对海洋生态系统影响评价指标体系,并全面梳理相关研究成果和国家标准,确立各评价指标的三级标准临界值,运用基于熵值和层次分析的模糊物元模型,对胶州湾1986年、2000年、2010年围填海造成的海洋生态系统损害进行评价,证实围填海工程规模与海洋生态系统恶化存在显著相关关系,且随着时间推移,围填海活动造成的生态累积效应愈加明显。     

胶州湾海域富营养化水平与浮游植物多样性分析

在2011年对胶州湾主要营养盐调查的基础上,采用富营养化指数和生物多样性指数分别对胶州湾水体富营养化状况和浮游植物生境状况进行了分析。结果显示,2010年胶州湾富营养化严重的海域主要集中在胶州湾东北角及北部海域,呈现由北向南逐渐减轻的趋势。从季节变化来看,3月份整个海域富营养化程度最低,10月份富营养化程度最重。胶州湾浮游植物群落主要由硅藻和甲藻组成,胶州湾北部海域生境质量一般,其余海域生境质量优良。     

环胶州湾区域土地利用景观格局变化分析及主要问题

以2003年、2009年2期Landsat-TM卫星影像为数据源,建立土地利用数据库以及2003年-2009年土地利用变化转换矩阵,对环胶州湾区域的土地利用景观格局及其动态变化进行了分析。结果表明：2003年-2009年环胶州湾区域的土地利用主导变化过程表现为耕地、养殖区和盐田大幅减少以及城市扩展、城乡基础设施建设和农村居民点扩建。6年来土地利用变化速度很快,年均变化速度达到1.29%。社会经济因素是环湾地区土地利用方式发生改变的直接动因,环湾区域的出口加工区、西海岸出口加工区、高新区胶州湾北部主园区和黄岛区石化基地等区域的发展和兴建,以及一大批重大项目的引进造成该区域土地利用方式发生显著转变。     

胶州湾北岸潮间带沉积物中人工合成麝香的污染特征

本文研究了胶州湾北岸潮间带沉积物中7种人工合成麝香的污染状况.实际检出3种人工合成麝香污染物,主要有佳乐麝香、吐纳麝香和酮麝香,其含量分别为1.84—4.35 ng·g-1、ND—10.9 ng·g-1和6.90—10.9 ng·g-1.人工合成麝香污染物含量较高的采样点位于河流入海口附近和村落周边,其来源与生活污水的排放密切相关.     

两种海源可溶性有机物对汞在沉积物中吸附特性的影响

选取两种常见的近海滩涂养殖海产品菲律宾蛤仔和海带,分别制备了两种海源性生物的可溶性有机物(DOMc和DOMk),研究了海源性DOM影响下汞在胶州湾两种沉积物样品中的吸附解吸特征.结果表明,Elovich方程能够很好拟合不同DOM处理下汞在沉积物中的动力学过程,其次为双常数方程.添加两种海源性DOM均显著提高了汞在沉积物样品中的吸附速率,其中DOMc促进作用最为显著.Langmuir和Freundlich方程均能很好描述汞的等温吸附过程;与对照处理相比,DOMc使两个沉积物样品对汞的最大吸附量分别增加了70.1%和80.9%,DOMk则分别提高了12.4%和10.2%;海源性DOM抑制了沉积物中汞的释放,其中DOMc的抑制作用最强.添加DOM没有改变汞的吸附量随p H的变化趋势,但在相同p H条件下,DOM仍然明显促进了汞在沉积物中的吸附.研究结果显示,近海水产养殖产生的DOM可通过增加沉积物对汞的吸附而降低其生物有效性,而这却在一定程度上抑制了海湾水体中汞的对外交换,从而增加水体汞污染的风险.     

胶州湾大气降水水溶性离子组成特征及来源解析

基于2019年6月至2020年8月胶州湾沿岸的大气降水样品,分析降水主要水溶性离子(Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NH₄⁺、F^-、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、MAS^-(甲基磺酸根))的组成特征和湿沉降通量,评估其对近海营养成分输入的贡献和潜在生态效应,并利用气团后向轨迹和正定矩阵因子分解法(PMF)解析其主要来源.结果表明,观测期间,胶州湾大气降水雨量加权平均(Volume-weighted Mean,VWM)pH为6.41,电导率的VWM值为19.3μS/cm,降水中水溶性离子以Na⁺、NH₄⁺、NO₃^-、Cl^-和SO₄^2-...     

胶州湾不同季节尿素分布特征和来源探讨

根据2012年7月(丰水期)、2012年11月(平水期)、2013年3月(枯水期)和2013年5月(枯水期)在胶州湾海域进行的4次调查资料,分析了胶州湾不同季节表层海水中尿素的分布特征和可能来源,并初步探讨了胶州湾尿素和溶解有机氮(DON)的生物可利用性.结果表明,胶州湾尿素含量(以N计)分布在0.16—26.22μmol·L-1范围内,平均为5.39±5.21μmol·L-1,尿素在DON中的占比在0.02—0.89范围内,平均为0.21±0.21.胶州湾不同季节尿素空间分布呈现明显的斑块状,高值区主要位于胶州湾北部和东北部.胶州湾尿素含量呈现明显的季节差异,枯水期尿素含量及其在DON中的占比均明显高于平水期和丰水期.胶州湾丰水期和平水期尿素含量和分布主要决定于陆源输入,且与氨氮具有相似的来源和转化过程.胶州湾不同季节尿素浓度及其在DON占比都较高,表明胶州湾DON具有较高的生物可利用性,对该海域浮游植物生长影响不容忽视.     

汞在胶州湾北部沉积物上的吸附特征研究

为研究胶州湾北部沉积物汞吸附的特征,于2012年5月中旬在位于胶州湾北部的红岛贝类养殖滩涂采集沉积物样品,选取两种理化性质差异较大的沉积物。采用F732-V型冷原子吸收测汞仪对沉积物中的总汞质量比进行测定。结果表明,在两种汞质量浓度条件下,有机质质量比和CEC值较高的沉积物最大汞吸附量与有机质质量比和CEC值较低的沉积物最大汞吸附量的比值在106%~143%。用Langmuir、Freundlich、Temkin等温吸附方程对试验数据进行拟合,其中Freundlich(r=0.917~0.945)、Temkin(r=0.909~0.932)等温吸附方程的拟合程度较高。pH值对两种沉积物的汞吸附量有明显影响,当pH值约为7时,两种沉积物的汞吸附量均最大;pH7时,两种沉积物的汞吸附量随pH值增加而递增;pH7时,两种沉积物的汞吸附量随pH值增加而减小。     

胶州湾大型底栖动物的次级生产力

基于国外大型底栖动物次级生产力的评估方法,结合国内研究现状,选取了3种Brey模型对胶州湾大型底栖动物的次级生产力进行估算,通过2015—2017年连续3个季度对胶州湾海域大型底栖动物的调查,最终结果表明:胶州湾大型底栖动物的次级生产力与其他海域相比具备较高的水平,次级生产力的季节性变化明显,其中夏季为最高;湾内高值区位于湾顶中部红岛以南到向西偏移至大沽河口和红石崖附近。分析发现历年来大型底栖动物群落的物种组成基本保持稳定,菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)资源的变化是造成次级生产力变化的最主要因素。研究推荐使用Brey(2012)模型来估算胶州湾大型底栖动物次级生产力,春、夏、秋季的估算结果分别为880.17、1 537.64、458.33 kJ/(m~2·a)。     

青岛近海沉积物PCBs的水平与垂直分布及贝类污染

利用13C同位素内标法及气相色谱-质谱方法对青岛胶州湾内外8个表层沉积物,1个沉积物柱状岩心和2个贝类样品中包括14种共平面PCBs在内的50种PCBs同系物含量进行了测定,在所有样品中均检测出了PCBs化合物.讨论了PCBs的分布特征.表层样品以胶州湾东岸的含量最高,从北岸、西岸、胶州湾口及胶州湾外PCBs含量逐渐降低.表层沉积物中总PCBs含量在0.65～32.9ng/g dw. PCBs总含量落在国内外海洋近岸表层沉积物含量范围的中值区.表明污染来源有城市污水排放及大气来源2种,而不属于工业污染类型.多氯联苯主要以低氯取代PCBs为主,大部分高氯取代PCBs的含量低于检出限.柱状样中共平面PCBs的含量及毒性当量浓度总的垂直变化趋势是从1951年到现在逐渐减少.贝类样品的总PCBs含量为4.9～8.4ng/g dw,属低污染水平.