海洋环境承载力与生态补偿关系研究

21世纪是海洋的世纪,随着陆地资源的日渐耗竭,海洋资源的开发又成为新一轮的竞赛活动。本文以渤海为例,运用海域承载力与生态补偿2种理论探讨了在资源与环境成为制约经济发展两大瓶颈的条件下,如何在获取最大利益的同时保持海洋可持续发展,以期为海洋开发利用提供决策支撑。     

柘林湾表层沉积物中甲藻孢囊的分布与浮游植物休眠体萌发研究

于2008年11月采集了广东柘林湾表层沉积物样品,对沉积物中的甲藻孢囊进行分类鉴定,同时对沉积物进行了直接萌发,并对萌发的浮游植物进行了定性定量分析,以了解柘林湾海域甲藻孢囊的分布状况,揭示赤潮发生潜势.研究结果显示,柘林湾海域甲藻孢囊种类多样性较低,仅分析鉴定出甲藻孢囊16种,有毒有害赤潮藻类亚历山大藻和链状裸甲藻的孢囊分布广泛.孢囊组成以异养型甲藻的孢囊占优势,其中,原多甲藻孢囊种类和密度最为丰富,显示了该海域较高的富营养化程度.孢囊密度较低,在16.59~83.37 cysts·g-1(以干重计,下同)之间,平均为39.52 cysts·g-1.空孢囊百分比均较高,平均百分比达到56.3%,说明大部分孢囊已经萌发.萌发的浮游植物种类数较少,共萌发出浮游植物26属33种,硅藻优势种类主要有拟菱形藻(Pseudonitzschia spp.)、角毛藻(Chaetoceros spp.)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、圆筛藻(Coscinodiscus spp.)等.甲藻种类数较少,其中以woloszynskioid类中的Biecheleriopsis adriatica为优势甲藻.萌发的浮游植物中还出现了大量金色藻(Chrysochromulina spp.)及球形棕囊藻(Phaeocystis globaosa)等其他类别的潜在有毒种类.本研究结果表明,柘林湾海域沉积物中有毒有害赤潮藻类孢囊分布广泛,并萌发出大量的潜在有毒藻类,说明柘林湾海域具有较高的有害赤潮发生风险.     

三沙湾海域表层沉积物灰色聚类分析研究

2012年8月,对福建省三沙湾海域12个表层沉积物监测站位进行采样监测。监测的因子包含石油类、铜、铅、镉、总汞、砷、有机碳、硫化物。通过建立灰色评价系统,对监测结果进行聚类分析,并对该海域沉积物质量状况进行综合评价。评价结果显示三沙湾海域表层沉积物总体状况良好,处于第一类沉积物质量水平,但局部区域铜、镉、砷含量较高。灰色聚类分析不受个别因子的干扰,较为客观地反映了实际情况,可较好地应用于海洋沉积物环境评价。     

基于地球化学特性的海州湾海洋牧场沉积物重金属研究

海洋牧场是一种新的可持续的生产方式,对中国海洋经济的转型具有重要作用.本文根据海底构筑物的密集程度与投放时间把海州湾海洋牧场划分为3个区(外侧区、内测区、中心区),对表层沉积物的温度(T)、酸碱度(p H)、氧化还原电位(Eh)、表面积平均粒径(D[3,2])、总有机碳(TOC)这5种地球化学指标进行原位调查,采用改进的BCR方法对重金属Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd进行连续提取.结果表明,沉积物Eh的横向分布受到了海底构筑物的影响,TOC在11.7~13.5 g·kg-1之间,与p H呈显著负相关;Cu、Zn、Ni、Cr以原生相为主要赋存形态,Pb、Cd以次生相的铁锰氧化物结合态(F2)为主要赋存形态,并受Eh控制;相关性及聚类分析表明,Cr、Cu、Ni、Zn为天然源,Cd、Pb存在明显的人为来源;Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd的可交换及碳酸盐结合态(F1)与TOC显著相关,Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd铁锰氧化物结合态(F2)、Cr、Ni、Cu、Zn的残渣态(F4)都与沉积物粒度显著相关,不同形态的Cd受多环境因子控制;海洋牧场中心区和外侧区沉积物中重金属总量、次生相含量均较内侧区和对照区要低.由于海底构筑物和水动力学的差异性,海洋牧场内侧区细颗粒与有机质对沉积物重金属Cr、Ni、Cu、Zn次生相的富集、吸附作用要大于颗粒再悬浮的释放作用,而在中心区、外侧区细颗粒和有机质影响较小;沉积物富集系数显示Cd出现了富集现象.     

辽东湾海水中PAHs分布与来源特征及风险评估

为研究辽东湾海水中PAHs（多环芳烃）的分布、来源与生态风险状况,分别于2014年和2015年对辽东湾及其海上石油开发活动密集区表层海水样品中16种PAHs进行了调查研究,通过统计学分析方法对调查结果进行分析,并采用风险商值法对辽东湾海水中PAHs的生态风险进行评估.结果表明:辽东湾海域及其海上石油开发活动密集区海水中ρ（∑PAHs）平均值5月和6月明显高于8月,其中ρ（Nap）（Nap为萘）最高,为20.6~288.5 ng/L;其次为ρ（Phe）（Phe为菲）,为19.2~59.5 ng/L.表层海水中PAHs均属于轻度-中度污染,高值区主要分布在辽东湾西南部海域、辽河口和大辽河口附近海域以及金州湾和普兰店湾附近海域,海水中低分子量芳烃占主导优势;异构体比值分析表明,辽东湾海水中PAHs存在石油来源;BbF（苯并[b]荧蒽）为高风险PAHs单体,高分子量芳烃对生态风险贡献最大,贡献百分比为50%~82%.研究显示,辽东湾海域及其海上石油开发活动密集区均属于中等生态风险.      

铅稳定同位素在沉积物重金属污染溯源中的应用

稳定铅同位素是示踪环境重金属来源的重要手段.通过分析测定泉州湾周边地区常见端元组分及采集自泉州湾洛阳江河口潮间带24个表层沉积物的稳定铅同位素组成,利用铅同位素的指纹参数对沉积物中铅的来源进行示踪.结果表明,潮间带沉积物中的铅主要受汽车尾气、工业生产和污水排放的影响.其中,位于交通繁忙区的采样点因为受到工业及汽车尾气排放的双重影响,污染最为严重.不同来源端元的稳定铅同位素组成相差较大,利用端元组分及沉积物206 pb/207 Pb和208 Pb/(206 Pb+ 207 Pb)比值的差别,可以追溯沉积物中铅的来源.     

胶州湾、套子湾及四十里湾表层沉积物中有机氯农药的含量和分布特征

从胶州湾、套子湾及四十里湾海域和邻近河流采集了48个表层沉积物样品,采用气相色谱的分析方法对沉积物中有机氯农药(HCHs、HCB和DDTs)进行了测定,目的是探讨其在该研究区域的分布特征和来源.结果表明,胶州湾HCHs、HCB与DDTs的含量平均值分别为0.33、0.31和10.33 ng·g-1;套子湾及四十里湾的平均值分别为0.26、0.10和4.56 ng·g-1.相对于国内其他海域,胶州湾沉积物中OCPs偏高,特别是DDTs的含量;而套子湾及四十里湾沉积物中OCPs含量水平较低.对OCPs的分布特征及其来源进行分析得出,研究区域HCHs主要是历史残留,但是个别站位高含量的γ-HCH则表明了存在林丹的点污染源;而DDTs主要来源于工业DDTs,但是在胶州湾青岛港附近的站位o,p’-DDT/p,p’-DDT较高,暗示该区域受到三氯杀螨醇类型DDTs的污染.胶州湾高含量的DDTs需要引起足够的重视.     

不同雨强下黄棕壤坡耕地径流养分输出机制研究

为揭示三峡库区坡耕地在不同雨强下氮、磷养分随地表径流和壤中流的输出规律,在香溪河流域选择具有代表性的黄棕壤坡耕地进行原位人工模拟降雨试验.结果表明,在降雨总量一定的情况下,随雨强的增大,地表径流量、径流总量、泥沙侵蚀量均呈明显的增加趋势,而壤中流流量减少.不同雨强下地表径流中TN、DN、DP均存在明显的初期径流冲刷效应,TP在整个降雨过程中波动较大,呈微弱降低的变化趋势;壤中流中TN、DN、DP随降雨持续输出浓度无明显变化,TP在径流初期出现浓度峰值,之后减少并趋于稳定.雨强对磷素的影响更直接,雨强越大,磷素径流浓度也越大,氮、磷养分的平均浓度均远超出水体富营养化阈值.随雨强的增大,TN径流流失量减小,TP流失量增大,TN随地表径流流失贡献率随雨强的增大由36.5%增加至57.6%,磷素以地表径流为主,贡献率达90.0%以上,因此,控氮关键是减少壤中流的产生,控磷则需防止土壤侵蚀.随雨强的减小,地表径流中以溶解态流失的氮素比例升高,壤中流中均以溶解态为主,磷素的流失在不同雨强和径流形式下均以颗粒态为主.     

三沙湾海水中磷的分布和富营养化研究

根据2010、2011年三沙湾水质监测资料,评价了活性磷酸盐的分布及时空变化特征,根据N/P和Si/N比判断三沙湾浮游植物生长的限制因子,用营养状态指数评价该湾水体的富营养化状态.结果表明,霍童溪为三沙湾海水中磷的主要陆源输入来源,磷为三沙湾植物生长繁殖限制因子,磷含量季节周期变化特征明显,5月植物生长繁殖旺盛,由于磷的匮乏,生长受到限制,磷含量降至最低水平,8月由于植物腐败分解释放磷和海水水温较高抑制植物生长,使磷含量升高,11月至次年1月,磷含量持续升高.三沙湾内富营养化指数大于1,存在发生赤潮的风险.     

粒级-标准偏差法和主成分因子分析法在粒度敏感因子提取中的对比

沉积物全样粒度参数已很难对受不同物源和不同沉积动力影响的古环境进行深入研究,不同来源的多组分分离提取敏感粒级方法较多,不同的方法提取的粒级兼容性及其所反映的环境意义差别值得探讨。本文利用烟台四十里湾3个柱状沉积物粒度分析数据为基础,对比分析粒级-标准偏差法和主成分因子分析法提取的环境敏感因子及其反映的古环境意义。结果表明,两种方法提取的环境敏感因子粒级一一对应,两种方法所提取的敏感粒级含量在沉积物中存在相同的变化趋势,这说明了两种方法均能敏感地反映沉积物相同的沉积动力特征,但粒级-标准偏差法所提取的粒级易受端元组分影响,粒级-标准偏差法所提取的敏感因子主要反演主控因子环境信息。