Effects of reduced water quality on coral reefs in and out of no‐take marine reserves

Near‐shore marine environments are increasingly subjected to reduced water quality, and their ability to withstand it is critical to their persistence. The potential role marine reserves may play in mitigating the effects of reduced water quality has received little attention. We investigated the spatial and temporal variability in live coral and macro‐algal cover and water quality during moderate and major flooding events of the Fitzroy River within the Keppel Bay region of the Great Barrier Reef Marine Park from 2007 to 2013. We used 7 years of remote sensing data on water quality and data from long‐term monitoring of coral reefs to quantify exposure of coral reefs to flood plumes. We used a distance linear model to partition the contribution of abiotic and biotic factors, including zoning, as drivers of the observed changes in coral and macro‐algae cover. Moderate flood plumes from 2007 to 2009 did not affect coral cover on reefs in the Keppel Islands, suggesting the reef has intrinsic resistance against short‐term exposure to reduced water quality. However, from 2009 to 2013, live coral cover declined by ～50% following several weeks of exposure to turbid, low salinity water from major flood plume events in 2011 and subsequent moderate events in 2012 and 2013. Although the flooding events in 2012 and 2013 were smaller than the flooding events between 2007 to 2009, the ability of the reefs to withstand these moderate floods was lost, as evidenced by a ～20% decline in coral cover between 2011 to 2013. Although zoning (no‐take reserve or fished) was identified a significant driver of coral cover, we recorded consistently lower coral cover on reserve reefs than on fished reefs throughout the study period and significantly lower cover in 2011. Our findings suggest that even reefs with an inherent resistance to reduced water quality are not able to withstand repeated disturbance events. The limitations of reserves in mitigating the effects of reduced water quality on near‐shore coral reefs underscores the importance of integrated management approaches that combine effective land‐based management with networks of no‐take reserves.     

典型滨海湿地干湿交替过程氮素动态的模拟研究

滨海湿地是海陆相互作用的交错过渡地带,具有敏感而复杂的环境过程与功能价值.以典型滨海湿地崇明东滩为原型,采集湿地沉积物及海水样品,通过土柱模拟方法,研究了半月潮(15 d左右为周期的"大潮")与日潮(一个太阴日内出现的涨潮和落潮)水分生态过程沉积物NO3--N、NO2--N、NH4+-N与溶解性有机氮(DON)含量以及硝酸还原酶(Nar),亚硝酸还原酶(Nir),羟胺还原酶(Hyr)活性等的变化,旨为揭示滨海湿地潮汐驱动下沉积物周期性干湿交替过程氮素动态变化规律及还原机制.半月潮过程中,沉积物变干期间(含水量从35%降至5%～7%),硝化作用占主导地位.随着干燥程度的加剧(含水量从5%～7%降至0%～3%),沉积物中数量可观的NO3--N和NO2--N转化为DON.然而,随着干湿交替频次的增加,NO3--N和NO2--N向DON的转化率显著降低.干燥沉积物淹水变湿后(含水量从0%～3%升至37%～45%),NO3--N、NO2--N、NH4+-N与DON含量平均增加1～3倍.淹水后Nar、Nir活性的迅速升高表明,NO3--N和NO2--N的还原明显改善.3个培养周期沉积物Nar与Nir活性、Hyr活性与NH4+-N含量之间呈现极显著的正相关性,NO3--N、NO2--N含量的减少与NH4+-N含量的增加也显著相关.结合湿地沉积物干湿交替过程"低氮高碳"特征,可以认为,氨化途径主导了半月潮过程NO3--N的还原.相比较而言,日潮过程中,NO3--N、NO2--N、NH4+-N以及DON的含量均较为稳定,分别为(3.0±0.3)、(1.2±0.1)、(133.3±4.3)和(41.1±10.6)mg·kg-1.因此,日潮过程对沉积物氮素动态变化的影响较小.     

城市自来水管网中挥发性有机物的空间分布特征

分析了中国2座沿海城市(S市和L市)自来水管网中挥发性有机物(VOCs)的赋存状态,对检出的VOCs进行了健康风险评价,并探讨了检出VOCs在城市自来水管网中的分布规律.在本文选取的47种VOCs目标化合物中,所研究的2座城市自来水管网中共检出16种VOCs,在2市共同检出的VOCs为11种,以卤代烃类化合物为主,其中又以三卤甲烷类VOCs(一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷)的检出率最高(92%~100%).在浓度水平上,除一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷外,其他检出VOCs在2市自来水管网中的最大浓度均未超过我国《生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)》中相关化合物的限值.一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷在2座城市自来水管网中不仅浓度水平超标(限值分别为60μg·L-1和100μg·L-1),而且其致癌风险值(LCR)也处于不可接受的水平(10-4),二者应当被给予足够的重视或被列为2市自来水管网中优先控制的污染物.此外,本研究还选择了8种检出率大于90%的VOCs,探讨了它们在S市自来水管网中的空间分布规律,结果表明,所研究的VOCs(除甲苯外)在该市自来水管网中的浓度都随管网输送距离的增加而逐渐降低.     

沿海地区不同来向气团中非甲烷挥发性有机物的组成特征研究

在我国东部沿海城市两个采样点上对不同来向气团中非甲烷挥发性有机物(NMVOCs)的组成特征进行了观测研究.采用离线方法(苏玛罐采样、三级冷阱预浓缩、GC-FID分析)进行样品测定;利用拉格朗日混合单粒子轨道模型(HYSPLIT-4)模拟计算气团后向轨迹.结果表明,观测期间总非甲烷挥发性有机物(TNMVOCs)浓度的变化范围为4.31×10~(-9)～68.97×10~(-9)(体积分数,下同),主要受工业活动、溶剂和液化石油气使用影响;不同来向气团的NMVOCs组成特征有明显差异,陆地气团的NMVOCs浓度高于海洋气团,途经工业较发达地区的气团其烯烃、芳香烃和烷烃占比较高,受机动车排放的影响较大.     

滨海地区畜禽养殖户污染防治意愿影响因素及其响应机理—以盐城市为例

养殖户污染防治意愿是采取畜禽养殖污染物处理方式的基础。明确滨海地区养殖户污染防治意愿的关键因素,辨析污染防治意愿形成机理,对制定有效政策有着重要意义。以盐城市为例,基于121份调查问卷,运用结构方程分析养殖户污染防治意愿的形成机制与影响机理。结果表明：（1）个体特征、社会影响及感知、养殖户健康风险感知对于污染防治意愿有直接正向影响;（2）个体特征对养殖户环境风险感知、健康风险感知有正向影响,与社会影响及感知有共变关系,并通过这些因素间接影响养殖户污染防治意愿;（3）养殖户健康风险感知是影响滨海地区畜禽养殖污染防治意愿最主要的因素,借助路径：养殖对于人体健康影响的感知→健康风险感知→养殖户污染防治意愿可以有效提高区域养殖污染防治。     

海南岛近岸海域溶解无机磷时空分布及富营养化

根据2016年枯水季、丰水季和平水季海南岛近岸海域表层海水现场调查资料,对该海域表层海水中溶解无机磷（DIP）的时空分布特征进行研究,评价其污染水平和营养盐结构,分析该海域富营养化程度,并探讨了研究区域DIP的主要来源及与环境因子之间的关系.结果表明,海南岛近岸海域表层海水DIP的平均浓度为（0.008±0.006）mg/L,浓度范围为0.000~0.062mg/L,万宁小海海域是3个水季的主要污染区域;平水季研究海域DIP污染水平高于枯水季与丰水季;富营养化指数变化范围为0.00~3.94,平均为（0.21±0.46）,总体上海南岛近岸表层海水富营养化程度较低,但局部海域富营养化问题依然突出.     

滨海盐沼水文特征对盐地碱蓬定植过程的影响

为了揭示盐沼水文特征对植物定植的影响,选择黄河三角洲滨海盐沼无植被、具有一定水文梯度的区域,通过定点监测和野外控制实验展开研究。结果表明：（1）潮沟作为盐沼潮水的主要源汇通道,高程和水文特征在垂直潮沟方向上发生显著变化;在时间上,盐沼表面潮汐过程存在干湿季特点;在空间上,淹水频率和淹水时长随高程增加而降低。（2）土壤水盐特征与水文特征相关性不高,但趋势显著：盐度随着距潮沟距离的增加呈上升趋势,含水率则相反。（3）盐地碱蓬（Suaeda salsa）种子捕捉量、萌发率和幼苗存活率随距潮沟距离增加而下降,远离潮沟区域由于种子到达概率较低、萌发和生长条件较差,降低了植物成功定植的概率。     

改进国标方法检测海岸带水体铁的研究

为了更加准确地检测海岸带水体中的铁含量,将邻菲啰啉分光光度法测定水质铁(国标法)的方法进行了改进.在邻菲啰啉分光光度法的基础上,在pH调节方式、比色皿皿差和显色剂三个方面进行改进.结果表明,改进后方法的线性、准确度和精密度都优于国标法.但改变pH调节方式和扣除比色皿皿差后检测低浓度铁的水样的精密度依然较差(RSD>5%),说明邻菲啰啉的灵敏度较低.以5-Br-PADAP为显色剂用分光光度法检测水样时,方法的准确度和精密度较好(RSD<5%,加标回收率在96.0%~106%之间),该方法可以用于海岸带水体中铁的检测.     

黄河对滨海湿地地表水可溶性盐的影响研究

对滨海湿地黄河周边地表水的可溶性盐分差异进行研究,结果表明:距离黄河越远,地表水pH越小,电导率越大;垂直河道地表水全盐含量为,黄河水<距河道5 Km农田附近地表水<距河道7 Km柽柳附近地表水<距河道8 Km碱蓬附近地表水,反映出黄河对周边的淡水补给.在雨季,地表水中HCO3-含量被稀释,使得pH高于旱季,而电导率、全盐含量小于旱季;阴离子中的氯离子以及阳离子中的钠离子含量较大、尤其是碱蓬群落附近的地表水,反映出植被对环境的适应与改善.     

黄河三角洲湿地生态保护红线区选划研究

滨海湿地具有非常重要的生态服务功能,针对其独特的地理区位和资源特征,划定区域湿地生态保护红线,对于生态红线制度的落实和滨海湿地开发利用管理具有重要意义.本研究以黄河三角洲湿地为例,基于陆海统筹原则,建立滨海湿地区域生态保护红线区选划评价指标体系,采用GIS空间分析方法实现对湿地生态服务功能重要性和生态环境敏感/脆弱性的评价,划定黄河三角洲湿地生态保护红线范围,并提出分级管控要求.