我国东海海域赤潮发生年际变化趋势及其影响因素分析

为了研究我国东海海域近年来赤潮发生年际变化趋势及其影响因素,对渤海、黄海、东海和南海四大海域2000～2006年赤潮年发生次数及年累计发生面积进行分析比较,着重分析了影响东海赤潮发生的主要因素、长江口营养盐含量的变化趋势、长江口营养盐含量与东海赤潮现象的关联.结果表明,东海赤潮发生频率最高,且年累计发生面积位于我国海域之首;指出营养盐含量的年变化量对东海赤潮发生现象具有重要影响.     

近岸海域赤潮发生机制及其控制途径研究进展

近岸海域赤潮灾害是目前我国海洋环境的主要问题之一。本文总结了国内、国际上对近岸海域赤潮发生机制研究的主要理论与研究方法,探讨了近岸赤潮发生的控制原理与技术手段。同时提出,在加强近岸水体赤潮发生机理研究的基础上,要将流域、河口与近岸海域系统作为一个整体进行研究。并且,考虑近岸海域水环境的复杂性以及生态系统演进的不确定性,不仅要加强近岸海域生态治理修复,还需注意加强近岸水体水质的监控,预防赤潮的暴发。     

深圳近岸海域水质遥感监测及时空变化

近年来,近岸海域富营养化与赤潮暴发问题日益突显,对粤港澳大湾区核心城市深圳的可持续发展构成重要挑战。为有效解决这一问题,了解深圳近岸海域水质和赤潮暴发事件的时空动态变化至关重要。利用MODIS卫星传感器数据,建立了水质遥感反演和赤潮自动化提取模型,首次揭示了深圳海域水质关键参数与赤潮暴发的时空格局,并分析了主要驱动因素。研究结果显示,深圳市辖海域赤潮年均影响范围为300.50 km²,年均暴发频次为2.38次。2015—2022年,赤潮暴发覆盖面积每年增长约为6.7%。珠江口和深圳湾海域的悬浮泥沙浓度和叶绿素a浓度高于大鹏湾和大亚湾,并呈增长趋势。尽管珠江口东部海域富营养化程度高,赤潮暴发频次却较低,主要受河口悬浮泥沙的影响。而水质较好的大鹏湾和大亚湾赤潮暴发频次较高,且呈逐年上升趋势,这可能与氮磷比的变化有关。南澳、葵涌与坝光海域的氮磷比含量需重点关注,并对其陆域片区的面源污染源进行综合评估,研究结果可为稳步推进深圳及其周边海域环境治理修复和考核管理提供重要基准信息。     

近岸海域叶绿素和赤潮的AVHRR波段比值探测方法研究

提供了利用NOAAAVHRR的短波波段探测近岸海域叶绿素和赤潮的方法。本方法采用AVHRR的波段1(580～680nm)和波段2(720～1100nm)之间的比值水色因子C21[C21=(R2-Ra2)/(R1-Ra1)],建立了C21与辽东湾海域现场测定的叶绿素a之间的相关关系,相关系数为0.75。叶绿素a的最小探测浓度为2.22mg/m3,探测精度为±4mg/m3,同时也讨论了叶绿素探测的影响因素。     

深圳东西部近岸海域水质评价、对比与分析

对基于河流的水质标识指数法进行了改进,使其适用于海域。将改进后的标识指数法应用于深圳市近岸海域水质评价,并对东西部海域水质进行了对比与分析。研究结果表明,西部海域的活性磷酸盐、无机氮、非离子氨和大肠茵群超标,全部劣于四类标准;东部海域水质良好,达到第一类或第二类标准。主要原因是西部近岸海域生态遭受破坏,陆源污染未得到有效控制,并且受珠江口污染影响,而东部海域则生态环境保护较好,入海污染源较小。标识指数法不仅可以判断水质是否超标,而且能够确定水质具体类别,具有计算简单、分析结果直观等优点,值得推广使用。     

深圳海域引发赤潮生物种类的演变及其原因浅析

从1981年至2001年,深圳海域共记录发生赤潮85起,引发这些赤潮的生物种类约有36种。在这20余a间,引发赤潮的生物种类的演变趋势是:(1)引发赤潮的生物种类的多样性不断增高;(2)在引发赤潮的生物种类中常见种类逐渐减少,罕见种类逐渐增多;(3)在引发赤潮的生物种类中硅藻种类正逐渐减少,甲藻类及针胞类种类明显逐渐增多。据初步分析认为,这种演变趋势与深圳海域近20a来因沿海地区社会经济发展引起的入海污染物构成变化趋势有关,并且与全球不断演变的总趋势是相一致的。     

我国海域赤潮灾害的类型、分布与变化趋势

根据赤潮灾害发生的空间位置、水动力、营养物质来源等因素。将赤潮灾害类型划分为河口型、海湾型、养殖型、沿岸流型、上升流型和外海型六类。对赤潮灾害记录分析表明,河口型赤潮的发现次数占总数的30％,海湾型赤潮占29％,养殖型赤潮占27％,沿岸流型和上升流型均各占6％,外海型赤潮最少,只占2％。并讨论了不同类型的赤潮灾害发生的主要区域,除海湾型赤潮的发现次数呈下降趋势外,其他各类型成因的赤潮均呈上升趋势。     

天津市近岸海域氮、磷入海总量核算初探

污染物入海总量准确测算对于厘清污染源排放对近岸海域环境质量的影响具有重要意义。本研究聚焦天津市陆域和海域两个氮、磷入海通道,系统开展污染源调查和入海总量核算研究。针对陆域氮、磷入海量,研究建立一套基于入海系数的污染物入海通量计算方法,即以实测数据为基础,对土壤流失方程（USLE）模型进行了改进,并通过德尔菲法确定影响因子的权重系数,最终构建一套陆域氮、磷入海系数,在此基础上得到陆域氮、磷污染物入海量。通过与实测值进行分析比较,该方法具有较高的可信度。调查估算结果显示,“十三五”期间,天津市近岸海域总氮年均入海量为14490吨,总磷年均入海量为768吨,陆域氮、磷输入量占绝对优势。天津近岸海域氮、磷污染来源主要集中在永定新河、蓟运河、海河干流、独流减河,主要来自城镇居民和畜禽养殖等方面。     

东海赤潮高发区营养盐时空分布特征及其与赤潮的关系

根据2002-04～2003-02期间在长江口及其邻近海域进行的4个综合航次的调查资料,分析了该海区营养盐季节变化及分布特征,并初步探讨了海区营养盐状况与赤潮的关系.结果表明,各项营养盐的平均浓度分别为:溶解无机氮(DIN)(17.93±2.46)μmol·L-1,磷酸盐(PO3-4-P)(0.59±0.11)μmol·L-1和硅酸盐(SiO2-3-Si)(15.34±3.23)μmol·L-1,调查海区处于富营养化状态;海区营养盐含量存在明显的季节变化,表现为秋冬季节高于春夏季节,其平面分布特征呈现近岸高、外海低,沿岸方向向离岸方向逐渐降低的特点;调查海区DIN和SiO2-3-S主要来源于长江冲淡水等陆源输入,PO3-4-P主要来源于长江冲淡水和台湾暖流;调查海区的赤潮发生区域主要集中在营养盐浓度相对较高,而总悬浮颗粒物(TSP)含量相对较低的区域.     

深圳近岸海域环境质量调查和评价

根据深圳近岸海域环境质量调查资料，用海水标准（GB3097－1997），按超标分类法和污染指数法对深圳近岸海域水质（含潮间带）、沉积物、生物质量状况分别进行评价，查清了该区域环境质量现状，确定了影响环境质量的主要污染物。     

深圳湾及邻近水域总溶解磷的来源和时空分布

依据2000~2012年每月一次的调查资料,简要描述和讨论了深圳湾及邻近沿岸水域中总溶解磷(TDP)质量浓度的时空分布,并结合现场盐度和溶解无机磷(DIP)实测数据探讨TDP的组成和来源以及DIP和溶解有机磷(DOP)之间的转化.结果表明,深圳湾和珠江口东南部沿岸TDP质量浓度分别为(0.26±0.22)和(0.05±0.02)mg/L.研究期间,珠江口东南部沿岸TDP质量浓度的年内和年际变化不大,趋势平稳.在深圳湾,由于受到周边陆源排放的影响,TDP质量浓度在丰水期较低,枯水期较高,且在2000~2004年呈上升趋势,从0.24mg/L上升至0.33mg/L, 而在2005~2012年则呈下降趋势,从0.33mg/L下降至0.16mg/L.研究海区中的TDP具有“保守性”,主要来自陆源排放.依二元混合质量平衡模式估算的珠江口东南部沿岸TDP的陆源质量分数约为53.9%,而深圳湾的均大于80%. TDP的赋存形态从河口的以DIP为主逐渐转变至近外海的以DOP为主,可能暗示磷从河口向海迁移期间,复杂的生物地球化学过程使DIP转化为DOP的速率大于DOP转化为DIP的速率.     

2000—2012年深圳湾及邻近沿岸水域溶解无机磷的来源和时空分布

依据2000—2012年每月1次的调查资料,简要描述和讨论了深圳湾及邻近沿岸水域中溶解无机磷(DIP)质量浓度的时空分布,并结合盐度(S)和溶解无机氮实测数据探讨DIP的来源和氮:磷(N∶P)原子比.结果表明,深圳湾和珠江口东南沿岸中DIP质量浓度分别为(0.184±0.167)mg·L-1和(0.025±0.013)mg·L-1.在深圳湾,由于受到周边陆源排放的影响,DIP质量浓度在丰水期较低,枯水期较高.在珠江口东南沿岸,由于受到多个环境因子的制约,DIP质量浓度在夏秋季较高,冬春季较低.2000—2012年珠江口东南沿岸DIP质量浓度的年际变化趋势基本上保持平稳;深圳湾DIP质量浓度在2000—2004年呈上升趋势,从0.173 mg·L-1上升至0.236 mg·L-1,2005—2012年则呈下降趋势,从0.221mg·L-1下降至0.120 mg·L-1;2000—2012年深圳湾和珠江口东南沿岸N∶P原子比的年际变化均呈上升趋势,分别从31.8和41.5上升至44.9和60.1.研究海区中的DIP具有"保守性",主要来自陆源排放.依二元混合质量平衡模式估算的珠江口东南沿岸DIP的陆源质量分数约为63.0%,而深圳湾的都87%.研究海区中N∶P原子比高达48.3±36.9,暗示磷是初级生产的潜在限制因子.     

深圳湾及邻近水域中的溶解有机氮——其时空分布、来源和生物利用率

依据2000～2014年每月的监测资料,分析了深圳湾及邻近沿岸水域中溶解有机氮（DON）质量浓度的时空分布,并结合盐度、5d生物需氧量和颗粒有机物实测数据探讨DON的来源和生物利用率.结果表明,深圳湾中DON质量浓度为（0.45±0.45）mg/L,夏、冬季较高,春、秋季较低,在2000～2004年呈上升趋势,而在2005～2014年呈下降趋势;珠江口东南沿岸中DON质量浓度为（0.16±0.08）mg/L,季节变化小,研究期间总体上略呈上升趋势.深圳湾和珠江口东南沿岸中DON均呈现出保守并具有同源性.依二元混合质量平衡模式估算的深圳湾中DON陆源质量分数约为80%,而珠江口东南沿岸中约为38%,显示深圳湾DON主要来自陆源,而珠江口东南沿岸主要来自海源.依实测数据和回归分析结果估算的深圳湾中平均DON生物利用率为14.8%,而珠江口东南沿岸中为15.5%,与珠江口下段高盐区中实测溶解有机碳生物利用率相近.     

深圳湾及邻近沿岸水域总溶解氮的分布、组成和来源及氮形态的转化

依据2000—2011年每月1次的调查资料,简要描述和讨论了深圳湾及邻近沿岸水域中总溶解氮(TDN)质量浓度的时空分布,并结合现场盐度、总凯氏氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮实测数据探讨TDN的组成和来源,以及溶解无机氮(DIN)和溶解有机氮(DON)之间的转化.结果表明,深圳湾和伶仃洋东部沿岸的TDN质量浓度分别为(2.870±2.150)mg·L-1和(0.679±0.405)mg·L-1.在深圳湾,由于受到周边陆源排放的影响,TDN质量浓度在丰水期较低,枯水期较高.在伶仃洋东部沿岸,由于受到珠江径流量的制约,TDN质量浓度呈明显的年周期循环特征,6月达到最高,为1.103 mg·L-1左右,而12月最低,为0.420 mg·L-1左右.12年研究期间,伶仃洋东部沿岸TDN质量浓度的年际变化略呈上升趋势,从0.560 mg·L-1上升至0.702 mg·L-1;深圳湾TDN质量浓度在2000—2004年呈上升趋势,从2.140 mg·L-1上升至3.577 mg·L-1,2005—2011年则呈下降趋势,从3.266 mg·L-1下降至2.280 mg·L-1.研究海区中的TDN具有"保守性",主要来自陆源排放.依二元混合质量平衡模式估算的伶仃洋东部沿岸TDN的陆源质量分数约为68.5%,而深圳湾的均大于87.0%.DIN是TDN的主要赋存形态.在氮从河口向海迁移期间,复杂的生物地球化学过程使DIN转化为DON的速率大于DON转化为DIN的速率.     

昌黎近岸海域扇贝养殖区沉积物-水界面溶解无机氮磷及尿素扩散通量研究

分别于2015年12月、2016年4月和2016年9月,分3个航次采集了昌黎近岸海域扇贝养殖区沉积物柱状样品和原位底层海水,通过实验室培养法对该水域沉积物-海水界面DIN,DIP和尿素的扩散通量进行了测定。结果表明,昌黎近岸海域扇贝养殖区沉积物-海水界面DIN的扩散通量平均为52.72 μmol/（m2·h）,DIP年平均通量为0.074 μmol/（m2·h）,尿素年平均通量为1.00 μmol/（m2·h）,扩散方向总体表现为从沉积物向上覆水扩散。昌黎近岸扇贝养殖区沉积物-海水界面尿素的通量为胶州湾通量的2~3倍,为黄海通量的2倍多,沉积物所提供的尿素为北戴河抑食金球藻褐潮的爆发提供了可能。沉积物每年向养殖系统输入的DIN总量估算为1680.73 t,溶解无机磷为2.36 t,尿素为136.66 t,表明沉积物是昌黎近岸海域扇贝养殖区水体氮磷,尤其是溶解无机氮和尿素的重要输入源。     

深圳海域细菌总数及可培养细菌总数的分布及其在环境评价中的应用研究

采用荧光显微镜直接计数法及2216E平板计数法对深圳海域水体细菌数量分布状况进行研究,结果发现细菌总数普遍高于可培养细菌总数1~2个数量级,可培养细菌所占的比例为0.13%~88.65%。清洁水域YMK001站位及污染严重的深圳湾GDN053站位始终是细菌总数的高值区。可培养细菌总数与细菌总数、CODMn及BOD5相关关系不显著,不能准确反应细菌总数的变化趋势及环境水体有机物的存在状态;而细菌总数与CODMn及BOD5相关关系显著且相对稳定,与环境水体有机物间呈现正相关关系。可见细菌总数相对于可培养细菌总数更适合于大范围海域的水质监测及不同海域的比较分析。     

福宁湾活性磷酸盐和无机氮的时空变化特征

根据2002至2003年福宁湾海域的监测资料,研究该海域PO4-P、DIN的时空变化特征、营养程度现状以及本海域的营养盐限制因子.研究表明：PO4-P、DIN含量均呈冬季最高、夏季最低;福宁湾海域季度平均E值为1.48,水体已呈现富营养化状态;N/P〉16并不是福宁湾海域爆发赤潮的必要条件;福宁湾海域N/P值长期保持较高,秋、冬季N/P值较为稳定;PO4-P为福宁湾海域浮游植物生长营养盐限制因子.     

黄河流域氮磷营养盐动态特征及主要影响因素

收集了黄河流域下游主要干流监测站近40a来(氮数据)或20a(磷数据)来的水质数据,同时,收集了流域各省人口、氮肥磷肥施用量(折纯)及工业废水排放量等数据,研究了黄河氮磷营养盐通量(或浓度)的多年变化趋势,并统计了水质变化与流域人口、化肥用量和工业废水排放量等社会经济指标的关系.结果表明,黄河氮输送通量近40a来有不断升高的趋势,但1990s后期受黄河断流影响有明显下降;同时,由于下游引黄灌区大量取水使得花园口-利津之间的氮通量相对入海口的氮通量为负值.黄河总磷含量在一定范围内波动,没有呈现趋势性变化,受断流影响1990s后期总磷含量值也明显减小.进一步分析表明,黄河氮输送通量的变化主要受流域内人口、氮肥施用量的影响,而与工业废水排放量没有统计上的相关性;黄河总磷含量和流域人口、磷肥施用量和废水排放量均无相关性,而与黄河水体中悬浮物含量显著相关.回归分析结果表明,黄河水体悬浮物中的总磷含量为0.54g·kg-1,与黄土高原总磷背景值十分接近.由于黄河悬浮物主要来自黄土高原,故判断黄河总磷输送的主要影响因素是黄土高原的水土流失.查明黄河流域氮磷输送量多年变化情况和主要影响因素可为流域和海域污染控制及负荷分配提供依据.     

象山港海域N、P和CODMn的变化趋势及其与富营养化的关系

根据近20多年来(1984～2005)象山港海域海洋环境监测的基础资料,建立象山港海域CODMn、DIN和PO4-P的时间序列,用平均差值法、最小二乘法和自回归滑动平均法3种趋势分析方法,统计检验了该海域CODMn、DIN和的PO4-P的长期变化趋势。并用相关分析和影响因子分析方法,分析了CODMn、DIN和的PO4-P年际波动与富营养化的关系。结果表明:近20多年来象山港海域DIN和PO4-P的年平均浓度长期以来均呈增加的趋势,而CODMn呈降低的趋势;象山港海域富营养状态指数E长期以来一直呈降低的趋势,这与CODMn相同,与DIN和PO4-P的变化趋势相反。CODMn的变化与富营养状态指数E呈显著的正相关,DIN和PO4-P的变化与富营养化状态指数E呈弱的正相关;CODMn,DIN和PO4-P对富营养装态指数E的影响因子分别为6.9822,2.2449和3.3836,CODMn对富营养状态指数E年际变化的贡献程度远大于DIN和PO4-P。当CODMn含量变化幅度较大的时候,海水营养状态指数E的变化不能真实反映海域营养盐的含量变化特征,富营养状态指数E在表征海水富营养化程度时存在一定的局限性,这也揭示了中国第Ⅰ代海水富营养化评价体系存在的问题。