海洋古pH重建的技术方法

重建海洋古pH对于海洋酸化进程研究具有重要意义。本文对海洋古pH反演的硅藻组合、硼同位素组成及B/Ca、brGDGTs及3-羟基脂肪酸等技术方法进行了归纳和总结。硅藻组合法系根据沉积物中保存的硅藻的种类和丰度重建水体的古pH,在湖泊研究中有较多成功的应用;硼同位素组成及B/Ca法基于海洋钙质生物中δ11B或B/Ca的变化重建海水pH,brGDGTs法是基于沉积物中brGDGTs的环化指数或异构化程度重建过去海水pH,3-羟基脂肪酸法是基于沉积物中3-羟基脂肪酸的支链比反演海洋古pH。这些海洋古pH的反演技术方法各有特点,就目前而言,仅硼同位素组成及B/Ca法是追溯海洋古pH变化较为成熟的方法。研发海洋古pH反演新技术方法至关重要,完善现有方法构建更加准确精密的海洋古pH重建指标体系任重而道远。     

汝溪河浮游硅藻功能群特征及其与环境因子相关性分析

基于不同水文期特点,分别在平水期(2014年4月)、丰水期(2014年7月)、枯水期(2014年12月)对三峡库区支流汝溪河的浮游硅藻及理化参数进行采样监测,应用功能群分类和数理统计分析等手段,探讨汝溪河不同水文期浮游硅藻功能群特征及其与环境因子间的相互关系.结果表明:3个水文期,汝溪河共发现浮游硅藻功能群10个,分别为A、B、C、D、L_o、MP、P、T_B、X3、S1类群,其中种类最多的功能群是MP类群,数量最多的是D类群.多元逐步回归分析发现,影响平水期功能类群密度最重要的环境因子为总氮(TN);与丰水期功能群密度显著相关的环境因子为透明度(SD);浊度(Tur)、碱度和pH以及电导率则是影响枯水期功能群密度的主要环境因子.RDA分析结果显示,影响汝溪河浮游硅藻功能群多样性的主要环境因子含水温(WT)、电导率(Spc)、氧化还原电位(ORP)、溶解氧(DO)、硝态氮(NO_3~--N)等.因此,功能群能较好反映汝溪河的生境特点,而氮营养元素对汝溪河浮游植物功能群变化及水质的影响应引起关注.     

武汉月湖近代沉积物中的硅藻组合与环境关系研究

采集武汉月湖2处近代沉积物,分析了沉积硅藻组合与其环境关系,共发现24属83种硅藻。结果表明：2个柱状沉积物中硅藻优势属为小环藻属、直链藻属、舟形藻属、Cyclostephanos属。Z-1钻孔共有20属61种硅藻,Z-2钻孔共有24属68种硅藻。Z-1钻孔优势种为梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）、颗粒直链藻（Aulacoseira granulata）、Navicula porifera、Cyclostephanos tholifomis。Z-2钻孔优势种为梅尼小环藻、颗粒直链藻、舟形藻（Navicula sp.）、Cyclostephanos invisitatus。就硅藻密度分布而言,总趋势上层最多,平均7.14×10^5～58.65×10^5 ind.g-1,中层其次,平均0.08×10^5～13.98×10^5 ind.g-1,下层最少,平均0.24×10^5～0.64×10^5 ind.g-1。硅藻种数最少的样品出现在沉积物中层,梅尼小环藻、颗粒直链藻、舟形藻、Navicula porifera、Cyclostephanos tholifomis、Cyclostephanos invisitatus的组合可以指示湖泊水体环境出现富营养化。通过探讨分析影响硅藻分布的环境因素,为恢复月湖近代水环境演化过程提供了依据。     

北仑河口海域小型硅藻群落结构及其与环境因子的关系

北仑河口地处亚热带-热带地区,气候温暖湿润,是我国北部湾沿岸与越南交界的一个重要入海河口。于2008年3、5、8和11月分别采集该海域小型浮游硅藻,同时测定水温、盐度等水体参数,以及氮、磷、硅等18项水化学指标,分析了小型硅藻群落结构变化与环境因子之间的关系。该河口区的小型硅藻主要由纤细翼鼻状藻Proboscia alata f.gracillima、拟旋链角毛藻Chaetoceros pseudocurvisetus、细弱海链藻Thalassiosira subtilis、中华齿状藻Odontella sinensis和菱形藻Nitzschiasp.等优势种类组成,并且存在明显的季节性演替。应用典范对应分析,发现影响北仑河口硅藻群落结构的主要环境因子为温度、盐度、N、Si、Hg和悬浮体质量浓度等,且不同季节的主控因素有所差异。菱形藻对温度和Cu、As、Zn和Hg等重金属的耐受性较强。纤细翼鼻状藻适宜于生长在水体透明度高的海域,悬浮体质量浓度以6.27 mg.L-1以下为宜。拟旋链角毛藻受Cr的影响较大,高含量的Cr会限制其生长。而细弱海链藻和中华齿状藻对Hg的耐受性较强。     

兰州市银滩湿地小生境沉积物中硅藻的属种分布及特征

通过采集兰州市银滩湿地秋（10月）、冬（12月）两季不同水环境中的表面沉积物,分析鉴定硅藻属种的分布和组合特征。结果表明硅藻优势种随采样点和采样时间发生变化。10月份以Gyrosigma scalproides、Cymatopleura solea var.regula、Navicula viridula var.rostellata、N.simplex、N.exigua、Nitzschia palea、N.angustata var.acuta、Cymbella affinis为相对优势种。12月份以Gyrosigma Parkerii、G.acuminatum、Navicula veneta、N.viridula var.rostellata、Nitzschia angustata var.acuta、N.palea、Cocconeis placentula为相对优势种。银滩湿地在秋季和冬季以指示淡水环境硅藻为主,底栖种和附着型种为特征。出现了一些指示中营养的有机污染种,表明了水质的营养化程度升高。有机质含量、pH、Cl-和P是中营养有机污染种主要的影响因素,表明银滩湿地的富营养化趋势较为明显。     

包埋固定化硝化污泥对氨氮的去除效果研究

运用海藻酸钠添加硅藻精土的方法,将低温13~14℃下驯化的硝化污泥制成的包埋固定化微生物凝胶小球,投入简易SBR反应器中,通过平行试验比较了低温条件下同等污泥浓度的普通SBR反应器(N1)与投加了少量固定化小球的SBR反应器(N2)的氨氮去除效果。研究结果表明,在相同的运行条件下,投加了5g固定化小球的N2反应器的氨氮去除率较N1反应器平均提高了12%以上,而投加了10g固定化小球的N2反应器的氨氮去除率进一步提高,氨氮去除率较N1反应器提高了20%。实验中通过改变进水氨氮浓度,证明添加了小球的SBR工艺对较高浓度的氨氮有较强的适应性。     

海洋污损硅藻附着强度的定量测定

以海洋底栖硅藻新月菱形藻MMDL533作为模型污损物种,利用显微镜-图像分析软件、平行平板流动装置测定了其在羟基化玻璃表面及改性玻璃上的附着性质。研究表明,环境温度为20℃时,新月菱形藻MMDL533在羟基化玻璃表面的附着量最大,在1 h的接触时间后达到87±9/mm2;同时,其附着量随着接触时间延长而变大,并在3 h后达到一个较为稳定的值(110±15/mm2左右);当用水流冲刷后细胞的移除率来表征细胞在特定表面的附着强度时,新月菱形藻MMDL533的附着强度随着表面接触角逐渐增大,并在80°左右达到最大值,然后呈下降趋势。     

国际远洋船舶压舱水中的硅藻研究

应用新型压舱水采样器采集了5艘进入厦门港的国际远洋船舶14个压舱水水样,通过对样品中硅藻的分析、鉴定,共发现硅藻37属111种(包括变种和休止孢子),其中赤潮种28种,潜在有毒种1种,非本海域种6种:Stepharopyxis turris;Chaetoceros convoluts;C.crinitus;C.aurivilliis;C.neocompactum;C.subsalsum。各样品中硅藻丰度值在0.08×103/L～5.96×103/L之间,种类数(已定种)在6～36之间。结合硅藻组成和丰度可以推断压舱水的可能交换地。与前人的研究结果对比反映出压舱水可能导致新的外来有害生物入侵的潜在危害性,相关职能部门应加强压舱水的监管工作。     

基于硅藻完整性指数的辽河上游水质生物学评价

年9月对辽河上游12个采样点的着生硅藻进行了生物调查,同时测定了ρ(DO)、pH、ρ(TP)、ρ(TN)、ρ(NH₃-N)、ρ(COD_Cr)和ρ(BOD₅)等水质参数. 共检测到硅藻16属,以针杆藻属(Synedrasp.)、舟形藻属(Naviculasp.)、异极藻属(Gomphonema sp.)、桥弯藻属(Cymbella sp.)为优势种. 根据硅藻香农多样性指数确定了5个相对清洁采样点和7个受污染采样点,对10个硅藻生物指数进行了辨别力分析和Pearson相关分析. 结果表明,硅藻香农多样性指数、敏感性硅藻百分比和IDP硅藻指数最适合辽河上游的水质生物学评价. 采用5、3、1生物指数记分法统一量纲后,获得变化范围在3～15的D-IBI(硅藻完整性指数). 利用四分法划分辽河流域水质级别的标准,13～15为较好,10～12为一般,7～9为较差,3～6为差,并对12个采样点进行了重新评价,评价结果与水质参数的评价结果一致. 总体看来,该D-IBI基本适宜于评价辽河上游的水质状况. 收稿日期:┣┣(中)收稿日期┫┫2011-12-08修订日期:2012-03-08┣┣(中)修回日期┫┫基金项目:┣┣(中)基金项目┫┫国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07528-002)作者简介:┣┣(中)作者简介┫┫李国忱(1985-),男,辽宁阜新人,liguochen1001@126.com.*责任作者,┣┣(中)通信作者┫┫ 刘录三(1975-),男,山东莒县人,副研究员,博士,主要从事水生生物多样性、生态系统健康评价方面研究,liuls@craes.org.cn