The Shallow‐Water Component of the Chesapeake Bay Environmental Model Package

The shallow‐water component of the Chesapeake Bay Environmental Model Package emphasizes the regions of the system inside the 2‐m depth contour. The model of these regions is unified with the system‐wide model but places emphasis on locally significant components and processes, notably submerged aquatic vegetation (SAV), sediment resuspension, and their interaction with light attenuation (Ke). The SAV model is found to be most suited for computing the equilibrium distribution of perennial species. Addition of plant structure and propagation are recommended to improve representation of observed trends in SAV area. Two approaches are taken to examining shallow‐water Ke. The first compares observed and computed differences between deep‐ and shallow‐water Ke. No consistent difference in observations is noted. In the preponderance of regions examined, computed shallow‐water Ke exceeds computed deep‐water Ke. The second approach directly compares Ke measured in shallow water with modeled results. Model values are primarily lower than observed, in contrast to results in deep water where model values exceed observed. The shortfall in computed Ke mirrors a similar shortfall in computed suspended solids. Improved model representation of Ke requires process‐based investigations into suspended solids dynamics as well as increased model resolution in shallow‐water regions.     

Estimating the Extent of Impervious Surfaces and Turf Grass across Large Regions

The ability of researchers to accurately assess the extent of impervious and pervious developed surfaces, e.g., turf grass, using land‐cover data derived from Landsat satellite imagery in the Chesapeake Bay watershed is limited due to the resolution of the data and systematic discrepancies between developed land‐cover classes, surface mines, forests, and farmlands. Estimates of impervious surface and turf grass area in the Mid‐Atlantic, United States that were based on 2006 Landsat‐derived land‐cover data were substantially lower than estimates based on more authoritative and independent sources. New estimates of impervious surfaces and turf grass area derived using land‐cover data combined with ancillary information on roads, housing units, surface mines, and sampled estimates of road width and residential impervious area were up to 57 and 45% higher than estimates based strictly on land‐cover data. These new estimates closely approximate estimates derived from authoritative and independent sources in developed counties.     

深圳湾水环境污染现状及防治对策研究

从流域水系、潮汐特征、泥沙特征等方面介绍了深圳湾及流域的基本情况,分析了平水期、枯水期和丰水期深圳湾海域水质,深圳河、大沙河、凤塘河、小沙河和后海中心河等入湾河流水质,入湾排污口流量和水质状况,解析了深圳湾水质超标的主要原因有流域污染治理与开发进程不匹配、入湾河流水质较差、水动力不足和内源污染严重等问题,从管网建设和管理、污水处理厂建设、水质监测预警体系和流域综合管理模式等方面提出了深圳湾水环境质量改善的对策措施.     

基于可拓分析与组合赋权法的乐清湾生态系统健康评价

借助GIS和RS技术,结合数字影像数据、社会经济数据和环境监测数据,运用PSR模型分别从陆源压力、环境状态和生物响应3个方面选取18项指标构建乐清湾海湾生态系统健康评价综合指标体系,并利用可拓分析和组合赋权法对乐清湾生态系统健康现状进行综合评价.研究结果表明:春季和夏季乐清湾全湾生态系统健康水平分别呈极差和中等状态,夏季优于春季,整体生态系统健康状况不容乐观.春季乐清湾生态系统健康水平内湾、中湾和外湾分别为极差、优秀和极差,并在空间上呈现出中湾最好,内湾次之,外湾最差的趋势;夏季乐清湾生态系统健康水平内湾、中湾和外湾分别为中等、优秀和中等,健康水平明显优于春季,并在空间上呈现出中湾优于外湾,内湾最差的趋势.人口密度、单位面积COD排放量、自然岸线保持率、有机污染指数、营养水平指数、底栖生物多样性指数和春季初级生产力是制约乐清湾生态系统健康的主要因素.为了改善乐清湾生态系统健康,应加强土地利用监督管理,控制海水养殖强度,提高生活污水处理率,建立湿地自然保护区,同时发展海洋观光旅游等绿色产业.     

海州湾表层沉积物中氮的赋存形态及其生态意义

于2014年10月在海州湾采集表层沉积物,利用分级浸取分离的方法,对其中的离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)、强碱可浸取态氮(SAEF-N)及强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)4种可转化态氮(TTN)的含量进行了分析测定,结合沉积物的有机质含量(TOC)、粒度分布,讨论了各形态氮的生态意义.结果表明:IEF-N、WAEF-N、SAEF-N、SOEF-N、非转化态氮(NTN)、总氮(TN)的平均含量分别为12.63、5.78、8.93、85.32、568.93和681.59 mg·kg-1;各形态氮在TTN中所占的比例大小顺序为SOEF-N(75.73%)IEF-N(11.21%)SAEF-N(7.93%)WAEF-N(5.13%).研究还表明,沉积物中TN与TOC和粒径具有显著的相关性(p0.01);WAEF-N与TOC具有显著的相关性(p0.01),与粒径也具有显著相关性(p0.05),其他形态氮与TOC、粒度分布均有一定程度的相关关系;各形态氮与水体中的溶解态无机氮(DIN)、叶绿素a具有相关性,说明沉积物中的氮对海洋生态环境有着重要意义.     

流沙湾海域表观耗氧量和营养盐相关性分析

根据2008年2～11月对流沙湾海域4个航次的溶解氧和营养盐含量的调查数据,分析了表层海水中表观耗氧量的时空分布,并探讨它与营养盐之间的相互关系。结果表明：流沙湾冬春季海域表观耗氧量较大,而夏秋季表观产氧量较大;夏秋季大部分站位海水的溶解氧处于过饱和状态,其中秋季溶解氧的平均饱和率最高;表观耗氧量与溶解氧和溶解氧饱和率都呈现显著负相关,溶解氧和溶解氧饱和率呈显著正相关;表观耗氧量和营养盐根据不同的季节具有一定的相关性。流沙湾海域△CN／△CAOU,的比率为1：41．0,△Cp／ACAOU,的比率为1：588和1：303,均低于Redfield的理论比值。     

象山港海域水质时空格局的自组织特征映射神经网络识别

于2007—2008年对象山港23个站点(包括10个电厂站点)的水质样品进行连续2年的季节性采集,采用SOM(Self-Organizing Map)工具箱,结合k-nn(knearest neighbors)神经元聚类对15个水质参数进行分析,以探明象山港海域水质时空变化并识别敏感的影响区域.结果显示,象山港海域N/P(物质的量比)平均值为27.0.水体污染指数(AI)和海水营养指数(NI)分别指示整个象山港水质处于严重污染和富营养化状态,但水质加权指数(WDX)显示,加权水质标准未超过3类水质,说明传统的AI和NI指数不能反映象山港的实际水质状况.经SOM分析发现,象山港海域各取样站点按季节和空间格局可分为8个聚类组.从季节上看,pH和油类含量在春季最低;夏季水温、COD、NO2--N最高,而DO最低.NO3--N、DIN、DIP在秋冬季节高于春夏季节,但透明度相反.Chl-a含量以夏季最高,冬季最低.GLM(General Linear Model)方差分析显示,不同季节的安全性指数(SFT)和N/P无显著差异(p>0.05),而NI、AI和WDX差异极显著(p<0.01).空间分析显示,象山港水体可分为港底区和口中部区,其中,港底区盐度、pH显著低于口中部区(p<0.01),而NO2--N、NH4+-N、DIN、DIP、Chl-a则显著高于口中部区(p<0.05).除WDX无显著差异外,港底区的N/P显著低于口中部区(p<0.01),而NI、AI、SFT相反(p<0.05).建议港区底部宜采用养殖大型海藻方式以减轻富营养化,此外,冬季黄墩港的水体中粪大肠菌群严重超标,生食该季节贝类产品时需要检测.     

太湖梅梁湾全氟化合物污染现状研究

采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱/质谱法研究了太湖梅梁湾表层水中全氟化合物(Perfluorinated Compounds,PFCs)的污染水平及空间分布特征.结果表明,梅梁湾表层水中总PFCs浓度范围为50.06～87.53ng·L-1,均值为66.57ng·L-1.PFHxA、PFOA和PFOS是太湖梅梁湾最主要的PFCs,其浓度范围分别为17.34～32.52ng·L-1、7.26～15.57ng·L-1和3.47～8.06ng·L-1.PFHxA、PFOA和PFOS占总PFCs含量的59.33%;梅梁湾表层水中总PFCs含量的空间分布特征总体上呈现东部高于西部的趋势,这可能是由梅梁湾的水动力条件和污染源分布不同所致.     

模糊数学在香溪河库湾富营养化评价中的应用

三峡水库蓄水后,部分支流库湾水体富营养化严重。以香溪河库湾为例,采用模糊数学评价法,通过引入隶属度的概念,对该库湾2010年全年不同断面水质进行富营养化评价,同时与综合营养状态指数评价法比较。结果表明:2种方法结果存在一定差异,但均反映了2010年香溪河库湾处于中营养化至重度富营养化,春夏季富营养化情势较其他季节严重,库湾上游处于中度富营养化,4月上游甚至为重度富营养化,下游处于轻度富营养化;秋冬季库湾营养状态分布较均匀,为中营养和轻度富营养化。该结果与实地观测结果相符。由此可见,模糊数学评价法较好的反映水质级别的模糊性与连续性,以及各因子共同作用下的水质状况,可在三峡水库支流库湾富营养化评价中得到应用。     

湛江港鱼类不同器官富集铜、镉的特征及评价

为探明近岸海域天然鱼类重金属的含量及其生态风险,为湛江港渔业水域环境保护提供参考依据,文章采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法分析湛江港海域26种鱼5个不同组织器官(消化系统、肝脏、鳃、背部肌肉和骨骼)的Cu、Cd 2种重金属富集特征,并根据相关标准进行单因子污染评价和食用健康风险评价。结果表明:Cu和Cd在鱼类不同组织器官的分布存在较大差异,总体上呈消化系统>肝脏>鳃>背部肌肉>骨骼;按鱼类的食性不同,Cu和Cd在鱼类富集程度也不同,分别为植食性鱼类>杂食性鱼类>肉食性鱼类和杂食性鱼类>肉食性鱼类>植食性鱼类;被调查的26种鱼的Cu和Cd含量基本符合海洋生物污染评价标准,但Cd的含量高于"人体消费卫生标准",其食用价值可能受到影响。