江苏如东滩涂文蛤养殖区养殖容量

通过2012年4个季度现场对如东滩涂文蛤(Meretrix meretrix)养殖区叶绿素a含量、初级生产力、文蛤有机碳含量及其带壳重与鲜组织重比值等的调查检测,获得模型参数,应用营养动态模型、沿岸能流模型、方建光模型3种估算模型估算文蛤养殖容量并对相关模型的适用性进行分析探讨。3种模式估算的贝类养殖容量分别为15 528.45 kg/hm2、25 949.10 kg/hm2、34 623.90 kg/hm2,平均为25 367.10 kg/hm2。模型估算结果表明,不仅需要应用不同的养殖容量模型同时进行对比验证,贝类自身生长变化对模型应用产生影响需要特别考虑。     

菲律宾蛤仔养殖对胶州湾沉积物-水界面生源要素迁移的影响

通过培养实验测定了菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)DIN和PO34-的排泄率和生物扰动作用对胶州湾沉积物-水界面营养盐交换通量的影响,探讨了菲律宾蛤仔养殖对沉积物-水界面生源要素迁移的影响.研究表明,菲律宾蛤仔能够排泄DIN和PO34-,但其生物扰动能够改变沉积物中生物地球化学过程,减少排泄物中的DIN和PO34-向水体释放.在生物扰动作用下,菲律宾蛤仔排泄的DIN和PO34-中,仅有37%(DIN)和34%(PO34--P)最终释放到水体中.在考虑生物扰动作用的影响后,养殖菲律宾蛤仔每年从水体滤除的生源要素中仅有19%的氮和17%的磷以无机营养盐形态完成再生过程返回到水层中,其余部分以渔获量、生物难于利用形态或埋藏的沉积颗粒形态从水层中清除.菲律宾蛤仔生物扰动条件下沉积物向水层释放Si∶N∶P的速率比约为5∶18∶1,其中Si∶N和Si∶P比远低于菲律宾蛤仔从水体中滤除的颗粒物.因此菲律宾蛤仔养殖能够加速生物硅沉积,加剧胶州湾水体中Si限制.     

大连典型滩涂养殖区菲律宾蛤仔体内Pb含量及溯源

为了评价滩涂养殖区贝类体内重金属Pb的污染情况,并追溯贝类体内Pb的可能来源,本研究选取黄海北部的大连金石滩、大李家和皮口3个典型滩涂养殖区为监测点,以滩涂养殖区内的菲律宾蛤仔为周年监测对象,并采用稳定同位素示踪技术追溯菲律宾蛤仔体内Pb的可能来源。研究结果表明,大连典型滩涂养殖区海水中Pb的周年监测结果均优于国家二类海水水质标准,表层沉积物中Pb的潜在生态风险性属于轻微生态危害程度,菲律宾蛤仔体内Pb的含量周年内均小于无公害水产品的限量标准。同时,菲律宾蛤仔体内Pb稳定同位素206Pb/207Pb值与表层沉积物的比值相接近,表明菲律宾蛤仔体内Pb可能主要来源于表层沉积物。     

温度盐度对菲律宾蛤仔帕金虫病害发生的影响

在实验室内进行了暖冬、海水温度和盐度对菲律宾蛤仔体内寄生帕金虫数量变化影响的实验,结果表明,在冬季高于自然海水温度的各实验组中菲律宾蛤仔体内的帕金虫含量要高于自然海水温度实验组,并且显示出菲律宾蛤仔体内过冬的帕金虫于春末和夏初当海水温度达到20℃左右时又出现明显增高趋势,导致菲律宾蛤仔的死亡率显著提高;盐度实验结果表明,在温度相同情况下,20～24的盐度是菲律宾蛤仔体内帕金虫的最适繁殖盐度.针对实验结果,提出了预防菲律宾蛤仔的帕金虫病害的一些生态养殖措施.     

氯霉素对菲律宾蛤仔的急性和亚急性毒性作用

研究了氯霉素对菲律宾蛤仔的急性和亚急性毒性作用.结果表明,菲律宾蛤仔的48,96h LD50值分别为1803,1161mg/dm3,安全浓度为58.05mg/dm3.氯霉素明显抑制菲律宾蛤仔内脏团溶菌酶活性;氯霉素明显抑制内脏团碱性磷酸酶活性,在高浓度时抑制更为明显;氯霉素可激活肌肉组织的碱性磷酸酶活性;氯霉素在高浓度时明显抑制菲律宾蛤仔内脏团及肌肉组织的过氧化氢酶活性,低浓度时抑制不明显.     

菲律宾蛤仔对石油烃的富集与释放特征

本实验以菲律宾蛤仔为受试生物,采用半静水接触染毒法研究了菲律宾蛤仔对胜利原油的富集和释放特征。结果表明:(1)菲律宾蛤仔对石油烃具有明显的富集能力。经过15 d的富集,生物富集系数随水体中石油浓度的增大而减小。0.1,0.2,0.4,0.8,1.6,3.2 mg.L-1实验组中富集系数分别为231.20,137.15,113.30,70.46,47.45,30.61。吸收速率随水体中石油浓度的增加而增大,吸收速率分别为1.54,1.83,3.02,3.76,5.06,6.53 mg.kg-1.d-1。(2)经过10 d的释放试验,释放速率随水体石油浓度增加而增大,释放速率分别为2.16,2.39,2.57,2.83,3.24,4.63 mg.kg-1.d-1。其排出率分别为6.69%,12.78%,43.31%,49.80%,57.37%,52.78%。菲律宾蛤仔体内石油浓度逐渐下降,但随着水体中石油浓度的升高,经过一段时间的释放,生物体内的石油残余量逐渐升高。     

阴离子表面活性剂SDS对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的急性毒性效应及抗氧化酶活性的影响

选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)作为污染物,以近海底栖双壳贝类菲律宾蛤仔为受试生物,研究了SDS胁迫对菲律宾蛤仔的急性毒性效应以及长期暴露后菲律宾蛤仔抗氧化酶(SOD,POD,CAT)活性的变化。结果表明,(1)随着SDS浓度的增加,对菲律宾蛤仔的毒性越强表现出"剂量-效应"关系,SDS对菲律宾蛤仔96 h的半数致死浓度LC50=1.466 mg/L;(2)SDS胁迫引起菲律宾蛤仔的SOD、POD、CAT活性显著变化,低浓度SDS对三种酶的活性均具有诱导作用,高浓度SDS对三种酶的活性均具有抑制效应,中浓度组的SOD和POD酶活性呈现先升后降的趋势,而CAT活性受到抑制;(3)不同组织的抗氧化酶活性对SDS的敏感性表现出一定的差异性,对于SOD与CAT,三种组织敏感性为内脏团>外套膜>肌肉组织,而POD敏感性为外套膜>内脏团>肌肉组织。     

洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖氮磷污染负荷研究

选取洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖区域为调查样本,针对一个养殖周期内6个监测点位(1个背景点,3个养殖水体点,2个纳污水体点)TN、TP值进行监测分析。监测结果表明,养殖准备期(12月～1月),养殖水体TN、TP值与同期背景值没有明显差异;养殖中后期(3月～10月),养殖水体和纳污水体TN、TP均明显高于同期背景值,大部分为劣Ⅴ类水质。按5～10月份养殖水体TN、TP实测值进行化学分析法估算,一个养殖周期内养殖水体TN、TP污染负荷为27.61kg/hm2、7.33kg/hm2,则洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖排放的TN、TP污染负荷约为269.11t/a、71.46t/a。另据对样本区域养殖生产过程的调查,按物料平衡法估算的TN、TP污染负荷为57.61kg/hm2、11.60kg/hm2,而洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖TN、TP污染负荷约为561.51t/a、113.06t/a。     

UV系统净化贝类中大肠杆菌的研究

经人工方法使菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)体内积累埃希氏大肠菌(Escherichia coli)达到5个对数值后,放入小型紫外线(UV)循环净化系统中,通过正交试验来研究各种环境因子对贝类自身净化能力的影响。经56h净化处理后,贝肉中的E．coli减小约3个对数值。方差分析结果表明影响菲律宾蛤仔净化效果的因子依次为水交换率、贝水比和温度,其最佳的净化条件为：换水率3次／h、贝水比为1：4、温度15℃。证明紫外线系统用于净化菲律宾蛤仔是有效的。     

对氯苯胺、1,2-二氯乙烷、邻苯二甲酸丁苄酯和1-苯乙醇对两种海洋贝类急性毒性及其物种敏感度分布的研究

本文研究了对氯苯胺、1,2-二氯乙烷、邻苯二甲酸丁苄酯和1-苯乙醇4种危险化学品对栉孔扇贝(Chlamys farreri)和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的急性毒性及其物种敏感度分布(SSD)。结果表明,对氯苯胺、1,2-二氯乙烷、邻苯二甲酸丁苄酯、1-苯乙醇对栉孔扇贝的96 h半致死浓度（LC₅₀）值分别为36.18、>2070.00、123.16和180.89 mg/L,对菲律宾蛤仔的96 h-LC₅₀值分别为122.61、>2070.00、>2010.00和639.31 mg/L,说明栉孔扇贝比菲律宾蛤仔对4种危险化学品更为敏感;利用物种敏感度分布模型分析邻苯二甲酸丁酯、对氯苯胺和1,2-二氯乙烷的短期毒性阈值分别为0.64、2.04和37.20 mg/L。研究结果可为海洋环境中4种危险化学品的生态风险评估与污染控制提供理论依据。     

稀土元素钕对菲律宾蛤仔金属硫蛋白的诱导效应

稀土元素能否诱导海洋生物合成MTs(金属硫蛋白),将影响到MTs对海水重金属的指示作用. 以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为试验动物,采用含稀土Nd3+的人工海水对其进行暴露培养,测定蛤仔鳃部和内脏中MTs含量随暴露剂量和时间的变化. 结果表明,Nd3+暴露能够增加蛤仔体内MTs含量. ρ(Nd3+)为0.1～10 μg/L时能明显促进蛤仔鳃和内脏MTs的合成;蛤仔在ρ(Nd3+)为1 μg/L下暴露培养7 d,内脏MTs含量达到最高水平;同时,光谱扫描及SDS-PAGE分析表明,Nd3+诱导的蛤仔内脏中MTs在258 nm处有特征吸收峰,主要以二聚体和三聚体的形式存在,分子质量分别为13.0和18.1 ku.      

固相微萃取模拟生物法用于养殖底泥多环芳烃污染监测的研究

本研究以养殖底泥中多环芳烃(PAHs)为研究对象,采用以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料测定孔隙水中PAHs自由溶解态浓度(Cfree)的固相微萃取技术,以重要海水经济底栖生物菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为参照生物,建立了PDMS中PAHs浓度与菲律宾蛤仔脂肪标化及底泥有机碳标化的PAHs浓度间的定量关系模型,进一步证明了基于固相微萃取的模拟生物法用于养殖区域中多环芳烃监测的可能性.结果表明,孔隙水中自由溶解态PAHs浓度(Cfree)显著低于孔隙水中总PAHs浓度(Cwater),且随着环数增加,两者间的差异越大,说明Cwater忽视了生物有效性,从而会高估孔隙水中PAHs的环境风险,因此,Cfree能更好地反映底泥孔隙水中PAHs的暴露水平;菲律宾蛤仔对PAHs的富集系数(BAF)及PDMS-水分配系数(KPDMS)均与辛醇-水分配系数(Kow)呈显著线性相关,且两者斜率相近,说明菲律宾蛤仔摄取PAHs的主要途径与PDMS相似,且PDMS中PAHs的浓度与生物体内PAHs的残留浓度和底泥有机碳标化的PAHs浓度间均呈现显著相关,说明当底泥孔隙水中和PDMS膜之间达到平衡时,固相微萃取模拟生物法可以用于计算底栖生物和沉积物中有机污染物,具有应用于养殖区域中多环芳烃监测的潜力,但有机污染物在生物体内转化和底泥性质对相关关系和监测应用的影响有待进一步研究.     

土法炼硫环保技术引进研究

该成果依据硫铁矿冶炼物化原理和化学热力学、动力学理论建立方程、确定设计参数和生产操作指标,调控矿煤粒径,使用碳加催化剂还原SO_2。主要技术指标: 1.入炉矿石利用率为61.5％; 2.吨产品生产成本490元; 3.吨产品排放废渣和硫分别为8.3t和0.82t; 4.大气环境SO_2日平均浓度和任何一次浓度分别为0.06mg/m~3和0.25mg/m~3; 5.烟囱SO_2和H_2S排放量分别为20.9kg/h和7.2kg/h; 6.硫酸雾平均排放浓度为207.2mg/标干·m~3。该技术现已在7个厂家使用,形成了6500t硫磺的实际生产能力,年产值和利税     

Cd2+和Pb2+的单一和复合作用对菲律宾蛤仔的急性毒性效应研究

实验生态条件下采用半静态急性毒性实验的方法,比较研究了96 h内不同浓度Cd2+和Pb2+对菲律宾蛤仔(Rudi-tapes philippinarum)的急性毒性效应,分析了不同配比的两种重金属离子的复合作用对目标生物的影响。结果表明:(1)在单一污染物胁迫条件下,Cd2+、Pb2+对菲律宾蛤仔的96 h半数致死浓度LC50分别为4.740 mg/L和31.116 mg/L,其对应的安全质量浓度分别为0.677 mg/L、1.844 mg/L。Cd2+的毒性效应更强。(2)Cd2+和Pb2+的复合毒性效应表明:在所设定的不同浓度配比条件和实验时间下,Cd2+、Pb2+对目标生物均表现出明显的协同作用。     

基于高分一号卫星影像的柽柳地上生物量遥感估算研究——以昌邑柽柳国家海洋特别保护区为例

柽柳是滨海湿地植被中的典型物种,多生长在潮间带和潮上带,在保护海岸、改良滩涂等方面发挥着巨大的作用。国民经济与社会发展"十三五"规划明确提出实施"南红北柳"湿地修复工程,凸显了柽柳在滨海湿地保护中的核心作用,应用遥感技术估算大范围柽柳的生物量对柽柳保护具有重要意义。本文以昌邑柽柳国家海洋特别保护区为例,应用国产GF-1卫星遥感数据和地面生物量实测数据,构建了柽柳地上生物量估算模型,选取了最优模型并开展了应用试验。结果表明:(1)5个植被指数中,比值植被指数RVI与柽柳地上生物量(AGB)相关性最高,为0.686;(2)RVI对应的三次多项式生物量估算模型决定系数最高,为0.81,且平均相对误差MRE和均方根误差RMSE最小,分别为4.7%和0.05 kg/m2;(3)应用2014年9月4日获取的昌邑柽柳国家海洋特别保护区GF-1卫星遥感影像,利用RVI三次多项式估算模型进行生物量遥感估算,得到研究区柽柳林地上平均生物量为0.75 kg/m2,总生物量为15020 t。     

长江流域养殖池塘氮磷污染负荷估算

长江流域平原区水网密布、渔业发达,养殖池塘造成的氮磷污染问题突出,是河湖富营养化的重要污染源之一;从大空间尺度,精细化估算养殖池塘的氮磷污染负荷,对水污染的精准防控具有重要意义.以长江流域为研究区,依托Google Earth Engine遥感大数据平台,构建了基于机器学习算法的养殖池塘识别模型,精细化识别了长江流域养殖池塘的分布与类型;梳理养殖坑塘的氮磷污染研究案例,针对长江流域养殖坑塘的特征,构建氮磷污染负荷的估算方法,评估氮磷污染负荷的时空分布.研究结果表明：2021年,长江流域养殖池塘总面积为14567km²,包括鱼塘5820 km²、虾蟹塘8747 km²、氮磷排放量分别为95059、16224 t;中部地区的氮磷污染负荷最大,东部地区次之,西部地区最小.本研究是遥感大数据在大尺度污染负荷定量分析的尝试应用,方法适用于其它类型污染负荷的估算.     

南通市畜禽粪便排放量与农田负荷量分析

在确定畜禽粪便年排放量的估算方法和畜禽粪便排泄系数的基础上,根据2009年南通市畜禽养殖数据,估算南通市畜禽粪便产生量及其主要养分含量,并对畜禽粪便的环境效应进行评价.结果表明,2009年南通市畜禽粪便总排放量约为792.3万t,其中以生猪和鸡排放量较高,分别占总量的44.9％和27.0％.农田畜禽粪便负荷量平均为17.23 t/hm2,农田N、P养分负荷量分别为112.79 kg hm-2和34.86kg·hm-2,畜禽粪便所产生的环境问题已不容忽视.     

不同投喂方式对麻痹性贝毒在贝类体内累积、转化及排出过程的比较

初步比较了两种不同投喂方式(连续投喂方式和定期投喂方式)对麻痹性贝毒在栉孔扇贝和菲律宾蛤仔体内累积与排出过程的影响。结果表明,不同投喂方式对麻痹性贝毒在菲律宾蛤仔体内的累积影响显著,相比于定期投喂方式,连续投喂方式不利于麻痹性贝毒在蛤仔体内的累积,且有助于贝毒的排出。而不同的投喂方式对麻痹性贝毒在栉孔扇贝体内的累积也有影响,连续投喂方式下扇贝累积效应强于定期投喂方式,但不如对蛤仔的累积差异影响显著。此外,不同投喂方式也导致了麻痹性贝毒种类存在差异,连续投喂方式下蛤仔体内主要是GTX2,可能主要是由其他种类转化而来,定期投喂方式下主要为GTX1,而扇贝体内GTX4比例最高,连续投喂方式下扇贝体内GTX4的比例略高于定期投喂的,但累积与排出过程的毒素种类比例变化不显著。     

对二甲苯降解产物对海洋双壳类的急性毒性

为评价微藻降解海水中对二甲苯（PX）的生物安全性,测定了PX降解生成的3种中间产物（对甲基苯甲酸、对甲基苯甲醇和对甲酚）对2种海洋双壳类（菲律宾蛤仔、文蛤）的半致死浓度（LC₅₀）,并计算相应的安全浓度.根据国际海事组织（IMO）“海洋环境保护专家组（GESAMP）提出的化学品危害评估程序判断,对甲基苯甲醇（96h LC₅₀=305.67和560.34mg/L）和对甲基苯甲酸（96h LC₅₀>340mg/L）对2种双壳类的急性毒性等级均为“实际无毒”;对甲酚对菲律宾蛤仔、文蛤分别具有“低毒”和“无毒”（96h LC₅₀=77.95和1271.74mg/L）.对甲酚对菲律宾蛤仔的毒性高于文蛤,可能与其在蛤仔体内易于蓄积有关.总体上看,与母体化合物PX（96h LC₅₀>162mg/L）相比,这些中间产物对双壳类的毒性较低,而毒性稍高的对甲酚仅在PX生物降解开始后的短时间内（2~4d）存在,因此,利用微藻降解PX对海洋双壳类具有较好的安全性.对甲基苯甲醇、对甲酚对双壳类的安全浓度分别为70.42和12.10mg/L;但是,对甲基苯甲酸的安全浓度无需给出,因为海水中该化学品的浓度等于其溶解度时,96h内未见双壳类死亡.为全面评价基于微藻的PX污染海域修复技术的生物安全性,今后应加强中间产物对海洋鱼类、甲壳类的毒性研究.     

基于网格单元的碧流河流域土壤侵蚀吸附态氮污染负荷研究

在ENVI、ArcGIS系统的支持下,集成土壤侵蚀模型、泥沙输移模型和污染物富集模型,建立了基于网格单元非点源吸附态氮污染负荷的通用计算方法。以碧流河流域为例,利用调查、收集的数据资料确定了模型中各计算因子,估算了流域土壤流失量、输沙量和吸附态氮负荷。结果表明:2012年,碧流河流域平均土壤侵蚀模数为1137 t/（km2·a）,平均输沙模数为295 t/（km2·a）,吸附态氮流失模数为326 kg/（km2·a）,吸附态氮流失总量为878 t,其中林地562 t、耕地285 t,分别占吸附态氮流失总量的64%和32%。为减小碧流河流域土壤侵蚀吸附态氮的流失,应进一步提高流域内林地、草地质量,在水土保持功能弱的林草地上实施工程措施。