胶州湾沉积物氮的环境生物地球化学意义

利用氮的分级浸取技术,研究了胶州湾不同粒级沉积物中氮的赋存形态.研究表明,胶州湾沉积物中可转化态氮可分为离子交换态、弱酸浸取态、强碱浸取态和强氧化剂浸取态.不同粒级沉积物中各形态氮占可转化态氮的比例各不相同.在细、中和粗粒级沉积物中,强氧化剂浸取态氮是可交换态氮的优势形态,分别占可转化氮的35.38%、44.38%和58.69%.在中、粗粒级沉积物中,强碱浸取态氮是无机氮的主要赋存形态,分别占可转化态氮的26.31%和25.85%.在细粒级沉积物中,离子交换态氮是优势态的无机氮,占可转化态氮的27.67%.相关分析表明,对于胶州湾来说,沉积物的粒度越细,氮的含量就越高,各形态氮大致与细、中粒级沉积物含量呈正相关,而与粗粒级沉积物含量呈负相关.研究还表明,不同粒级沉积物中氮与浮游植物数量、叶绿素a以及上覆水体中硝酸盐的含量大致都在一定程度上呈正相关,这一方面说明了沉积物对上覆水体元素的含量有着不可忽视的影响,另一方面也说明了沉积物中的氮对海水的富营养化水平有着较好的指示和十分重要的环境意义.     

底栖动物在水生生态系统健康评价中的作用分析

从生态系统健康的概念入手,通过对生态系统健康评价方法的研究和分析,对底栖动物尤其是大型底柄无脊椎动物在生态系统健康评价中的作用进行了分析和总结.生物监测法和多指标评价法是水生态系统健康评价的主要手段,而利用指示物种、预测模型和底柄生物的完整性指数等多种方法可以对水生态系统健康进行快速和准确的评价.如何完善底栖动物在生态系统健康评价中的作用并综合运用其他评价技术,以及结合评价结果对受损水生态系统进行生态修复和重建将是这一领域未来研究的重点所在.     

胶州湾沉积物中的磷及其环境指示意义

研究了胶州湾沉积物中磷形态的地球化学分布特征、控制因素及环境意义,将胶州湾沉积物中的磷分为可交换态磷、铝结合态磷、铁结合态磷、闭蓄态磷、自生钙磷、碎屑态磷和有机磷7种不同的形态,并结合210Pb测年法计算了不同年代各形态磷的埋藏通量,在此基础上,分析了胶州湾沉积物中磷所给出的环境信息.结果表明,无机磷是胶州湾沉积物中磷的主要形态,有机磷只占较小的比例,无机磷中钙磷占的比例相对较大,其中碎屑态磷是含量最高.磷的含量及埋藏通量的垂向分布受到pH、盐度、温度、生物扰动、沉积速率等环境因子的影响.相关分析及元素的OC/OP比值分析证明,近20a,陆源输入是胶州湾沉积物主要来源,并且沉积速率不断增大.由于近年来采取的较为得力的治污与排放措施,胶州湾的环境状况已有明显改观.研究还表明,Fe-P,Al-P和Oc-P的含量与海域污染程度有较密切的关系,可作为表征海洋沉积环境污染状况的指示因子之一.     

深圳河流沉积物中重金属累积特征及污染评价

为了解深圳河流沉积物中重金属的污染现状和污染程度,对1996～2007年深圳河、布吉河、龙岗河和茅洲河4条河流沉积物中重金属元素(Cu、As、Cd、Cr、Hg、Pb和Zn)的含量和年际变化进行了调查和研究,并利用地累积指数和潜在的生态危害指数对其进行了综合评价。结果表明,4条河流均不同程度地受到了重金属的污染,并呈逐年增加的趋势。地累积指数和潜在的生态危害指数的研究显示,4条河流的污染程度大致为:龙岗河布吉河深圳河茅洲河,其中尤以Cu、Cd、Cr和Zn的污染程度最重。龙岗河和布吉河的污染和潜在的生态危害基本上达到了严重的程度,龙岗河多年平均地累积指数高达6.36,潜在的生态危害指数多年平均值为2333.2;而深圳河则大致为中度或者重度污染;茅洲河的污染程度最轻,其潜在的生态危害指数多年均值为274.1,除Cd和Hg处于中度和强度潜在的生态危害外,其余元素大都是轻度污染和轻度危害。     

深圳湾海域浮游植物的生态特征

根据香港环境保护署2006年1～12月份深圳湾浮游植物的监测数据,分析了深圳湾海域浮游植物的植物群落结构的时空变化特征及浮游植物多样性指数与环境因子的关系.结果表明,2006年在深圳湾海域共鉴定出浮游植物27属34种,主要类群是硅藻,占总种数的52.94%,其次是甲藻,占总种数的29.41%,其他藻类占总种数的17.65%.浮游植物细胞丰度的年波动范围在2.13×106～4.15×106cells/L之间,平均值为2.92×106cells/L,并且在秋季(10月)最高,春季(5月)次之,呈明显的双周期变化特征,平面分布表现为由海湾中部向湾口处递减的格局.浮游植物多样性指数和均匀度偏低,其中多样性指数变化范围在0.76～2.52之间,均匀度范围在0.29～0.74之间,反映出种类间个体数分布欠均匀,群落结构稳定性差,优势种优势度明显.研究海区物种丰度整体水平较低,浮游植物物种丰度指数变化范围在0.57～2.17之间,这与深圳湾海域水质污染严重而导致该海域生态环境恶化有一定关系.研究还表明,营养盐、盐度和溶解氧与浮游植物多样性指数之间呈现显著相关关系.     

红树林湿地环境污染地球化学的研究评述

概要地回顾了近年来国内外红树林湿地环境污染方面的研究成果,介绍了红树林湿地沉积物中各种污染研究的主要内容、研究方法以及以后的研究方向.通过综合当前国内外本领域的研究进展资料,认为对红树林湿地环境污染地球化学的研究应加强复合污染的研究,并重视人类活动对红树林湿地污染历史中所扮演的角色.在污染物研究方面更应重视各种污染物尤其是重金属的生物有效性、迁移转化机理等的研究.在研究手段上,应注重运用同位素示踪和定年技术来研究污染物的来源和污染历史,应用高分辨率沉积物岩芯研究环境的变迁.研究还认为,应加强多学科的综合研究,以便为探讨红树林湿地的可持续发展以及污染红树林的生态修复提供依据.     

深圳近海海域营养现状分析与富营养化水平评价

根据2002~2007年对深圳近海海域水质的调查资料,阐述了深圳近海9个研究区域营养盐的时空变化特征,研究了营养盐氨氮、硝氮、亚硝态氮及磷酸盐和环境因子的相关关系,并利用有机污染指数、富营养化指数和潜在的富营养化对海域进行了评价.结果表明,深圳西部海域营养盐水平远高于东部海域,其中2002年和2006年营养盐的污染水平相对较高.东部海域水体中磷酸盐和无机氮的多年平均值为0.007 mg/L和0.078 mg/L,而西部海域则分别高达0.090 mg/L和1.544 mg/L.营养盐与pH和盐度等环境因子呈显著的负相关关系.研究区域的N/P多数大于Redfield比值,属于严重的磷缺乏区域.富营养化评价表明,深圳东部海域的富营养化程度远远小于西部海域,东部海域的富营养化指数6 a平均值为0.11,而西部海域则为42.15,基本上属于磷限制中度潜在性富营养化区,个别海域已达到磷限制潜在性富营养化状态.     

孔石莼和重金属（铜与镉）对海水无机碳体系影响的模拟研究

通过室内实验模拟并应用海洋生态系统动力学模型,研究了孔石莼和重金属(铜与镉)共同作用下,海水二氧化碳体系及海洋碳源汇强度的变化过程.结果表明,二氧化碳体系各组分含量随时间的变化幅度(Δ)和趋势与重金属种类和添加浓度有关.与对照相比,低浓度(0.1μmol·L^-1和1μmol·L^-1)的铜、镉添加组中,DIC、HCO₃^-和pCO₂均随时间的延长呈下降趋势(p=0.01).而当铜、镉浓度大于“转折浓度”后,t=7时DIC、HCO₃^-和p_CO2均要大于初始值,其增幅随着重金属浓度的增加而增大.对于Δ由负值过渡到正值所对应的“转折浓度”,铜添加组要明显低于镉添加组.这与孔石莼对不同种类重金属的耐受程度不同有关.此外,当重金属浓度不同时,箱中的碳源汇格局亦随时间做不同的变化.当重金属浓度较低时,箱内水体表现为CO₂的汇,并且随着时间推移,可能过渡成为大气CO₂的源;高浓度重金属的影响下,箱内水体表现为CO₂的源,且随重金属浓度的增大,其向大气释放CO2的量也增加.     

胶州湾不同形态磷的沉积记录及生物可利用性研究

利用磷的连续分级浸取法,研究了胶州湾柱状沉积物不同粒级中磷的赋存形态,并探讨了影响磷含量与分布的因素和沉积物中磷的生物可利用性.结果表明,在细、中和粗3个粒级的沉积物中,无机磷是磷的主要赋存形态,Ca-P则是无机磷的优势形态,有机磷只占较小的比例.粒度、有机碳(OC)、pH以及氧化还原电位等是影响胶州湾沉积物中磷的地球化学特征的重要因素.其中除Ca-P外,其他形态的磷大都随着粒度的变细,含量逐渐增加.磷的生物可利用性分析表明,胶州湾潜在的生物可利用磷主要包括可交换态磷、铝结合态磷、铁结合态磷和有机磷等4种赋存形态,并且潜在的生物可利用磷的含量随着粒度的变细,其所占的比例也逐渐增加.沉积物中生物可利用性磷与浮游植物的数量和水体中的磷酸盐大致呈正相关关系.