Heavy metal and nutrient contamination of marine sediments in Hong Kong

A monitoring programme was performed to use marine sediments as an indicator of marine contamination in Hong Kong. A total of 51 samples were collected from eight marine sites and analysed for pH, redox potential, salinity, total‐N, total‐P, total organic carbon, and total Cu, Zn Pb, Cr and Cd. Sites with high industrial or aquacultural activities contained high total organic carbon contents, total‐N and total‐P contents. Sediments from sites with high industrial activities also enriched with heavy metals. Metal speciation results indicate that Cu and Cr existed mainly in the organic fraction, Pb and Zn were distributed approximately equally in both the organic and residual fractions while Cd mainly occurred in the residual fraction. The Cu, Cr and Zn contents were highly correlated with total organic carbon contents. All samples were classified as non‐acid forming according to the net acid generation test and only samples from the industrial site released a high concentration of heavy metals under a complete oxidising condition. The present study reveals that organic and heavy metal pollution is serious in the marine sediments of Hong Kong, and industrial and aquacultural activities are probably the major sources of contamination.     

水产养殖自身污染及其生物修复技术

介绍了生物修复的概念、水产养殖存在的自身污染问题及其主要生物修复技术.营养物污染、药物污染和底泥富集污染是水产养殖存在的主要自身污染问题;微生物修复、水生植物修复和水生动物修复是污染养殖水域生物修复的3种主要形式;微生物的有效性、生物入侵、二次污染、修复生物的季节性和非水生植物的利用等方面是实施生物修复应注意的主要方面.最后指出,推行清洁生产、实行生态养殖是水产养殖业可持续发展的出路.     

闽江口鱼虾混养塘水-气界面温室气体通量及主要影响因子

以闽江口区鳝鱼滩湿地分布的鱼虾混合养殖塘为研究对象,于2011年9月-2012年1月,采用悬浮箱-气相色谱法对养殖塘白天水-气界面CO2、CH4和N2O的通量进行观测,并同步测定地面气象及养殖塘表层水的物理、生物和化学指标.结果表明,观测期间养殖塘水-气界面CO2、CH4和N2O 3种温室气体通量变化范围分别为-22.15 ～74.79 mg·m-2·h-、0.08～6.62mg·m-2·h-1和-9.82 ～ 47.16μg·m-2· h-1,平均值分别为21.04、3.15 mg·m-2ˉh-1和16.58 μg·m-2·h-1,整体均表现为大气中3种温室气体的排放源.养殖塘水-气界面3种温室气体通量特征受到人类管理行为(水质管理和饵料投放等)、养殖鱼虾的觅食和代谢过程及气象因子和水体理化性质等诸多因素的共同影响.     

水产致病菌耐药基因的研究

采用纸片扩散法(Kirby-Bauer法)研究不同来源的54株水产细菌对10种抗生素的敏感性,筛选获得耐药菌株并研究其耐药基因。根据GenBank中注册的耐药基因序列,针对不同抗生素的耐药基因设计相应的引物,对耐药基因进行扩增,检测耐药菌株中耐药基因的分布。结果由54个受试菌株中检测出42个耐药株,耐药率为77.8%。其中37株对3种以上抗生素产生耐药,多重耐药率为68.5%。以耐药菌株质粒为模板,扩增磺胺类耐药基因sul2、氯霉素耐药基因cat1、cat2、cat3、cat4、卡那霉素耐药基因aadB、喹诺酮耐药基因gyrA,结果显示:sul2基因阳性9株,3株氯霉素cat2阳性,4株氯霉素cat3阳性,1株氯霉素cat4阳性,3株aadB阳性。质粒上耐药基因的检出率分别为50%、27%、36%、9%、60%。     

近30年来高邮湖(含邵伯湖)自然水域面积变化及其影响因素

湖泊水域面积变化特征反映气候与人类活动对湖泊生态系统结构与功能的影响,对湖泊健康评价与水生态修复有重要指导价值.以1988-2015年8期Landsat TM/ETM+遥感影像为数据源,综合运用目视解译法与比值阈值法提取了研究区高邮湖（含邵伯湖）及其围网养殖区的边界信息,分析了研究区水域面积变化特征及其影响因素.结果表明:①1988-2015年研究区自然水域面积呈现前期持续缩小、近期部分恢复的阶段性变化趋势.其中,1988-2000年自然水域面积缓慢缩减,平均减小速率为4.08 km2/a;2000-2011年迅速缩减,平均减小速率为12 km2/a;2011-2015年迅速增长,自然水域面积增加108 km2;1988年自然水域面积最大（716 km2）,2011年最小（535 km2）,2015年部分恢复（643 km2）.②1988-2015年流域内年均降水量先减后增,年均气温逐渐升高.年均气温升高与自然水域面积变化具有相关性（R2=0.472）;年均降水量则与自然水域面积变化无明显关联（R2=0.118）.③1988年和1992年研究区内未见明显的围网养殖,2000年围网养殖区面积仅为45 km2,2011年最大,达199 km2.2000-2009年和2009-2015年围网养殖区面积平均增长速率分别为15.56和9.00 km2/a;北部湖区围网养殖集中,自然水域面积变化最为显著,东西湖区次之.研究显示,1988年以来,年均气温和围网养殖对高邮湖自然水域产生了显著影响,湖区北部湿地侵占严重,湿地生态屏障功能下降.      

化学絮凝法处理温室龟鳖养殖废水工艺参数优化

选择聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)为絮凝剂,对比研究3种絮凝剂去除温室龟鳖养殖(greenhouse turtle aquaculture)废水悬浮物效果。结果表明,絮凝剂PAC的絮凝效果最佳。选择PAC为絮凝剂,阳离子聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂,通过响应面法以浊度去除率为响应值,PAC和PAM的投加量和搅拌时间为影响因素,对工艺关键参数进行优化,最终确定最佳工艺参数。根据响应面分析结果,确定龟鳖养殖废水的最佳絮凝条件为PAC质量浓度85.3 mg/L、PAM质量浓度19.8 mg/L、搅拌时间2 min。在此条件下浊度去除率为97.1%,为温室龟鳖养殖废水的优化絮凝处理提供了参考依据。     

女山湖围网养殖对水质和大型底栖动物群落结构的影响

为合理利用和保护自然资源,对女山湖围网养殖内外水质的差异和底栖动物的群落特征及生物多样性差异进行监测。2009年3—5月,以黑白瓶法测溶氧(DO),重铬酸盐法测耗氧量(COD),紫外分光光度法测总氮(TN),钼酸铵分光光度法测总磷(TP),PHS-3精密数显酸度计直接测定pH值,重量法测定悬浮性固体和溶解性固体;1/16 Peterson采泥器取样,对底栖动物鉴定、计数,并计算密度和生物量。结果表明,围网内外水质的理化指标存在差异,围网内酸度、COD、TN、TP、有机质高于围网外。检出大型底栖动物18种,网围养殖区底栖动物群落组成与非养殖区差异较大(Jaecard指数为0.46)。围网内大型底栖动物密度、生物量和生物多样性低于围网外。建议通过湖泊围网的合理布局提高湖泊生产力,恢复和维持湖泊生态系统的良性循环。     

臭氧/ 生物活性炭深度处理循环养殖废水

随着工厂化循环水养殖的不断发展,高浓度循环养殖废水对环境污染日益严重.为实现环境友好和资源节约,采用臭氧/生物活性炭对循环养殖废水进行深度处理中试研究.实验结果表明,臭氧化臭氧最佳投加量为4 mg/L,显著增强水体的可生化性,使TOC(总有机碳)/UV254(在波长为254 nm处的单位比色皿光程下的紫外吸光度)提高80%.臭氧/生物活性炭对循环养殖废水中的有机物和氨氮具有良好的去除效果.臭氧/生物活性炭对TOC、高锰酸盐指数和UV254的最终去除率比生物活性炭分别高11.9%、13.4%和6.5%.臭氧/生物活性炭和生物活性炭对氨氮的最终去除率分别为96.0%、90.7%.     

生物膜法处理养殖废水的研究

室内模拟研究生物膜法处理养殖废水的效果及其影响因素。实验结果表明，连续曝气或者不曝气，生物膜法对养殖废水中的硝酸盐氮去除效果都很差。曝气条件下生物膜法对CODCrNH4^ -N、NO2^--N均有较好的净化效果，CODCrNH4^ -N、NO2^--N的去除率可分别达到79％、99％、99％；不曝气条件下生物膜法对CODCrH4^ -N、NO2^--N净化效果稍差，CODCrNH4^ -N、NO2^--N的去除率可分别达到78％、35％、76％。曝气会增加养殖废水中PO4^3 -P的质量浓度，增幅可达82％；不曝气时PO4^3 -P的去除率可达63％。投加复合菌株有利于生物膜的形成和处理效果的提高。     

基于贝叶斯网的网箱养殖区网箱移动预测建模

由专家知识和给定数据,采用著名贝叶斯网络学习K2算法构造了一个海底网箱养殖水环境指标与网箱移动间的贝叶斯网结构模型.该模型能有效的表达网箱养殖环境各个指标之间以及与网箱移动之间的因果关系和影响程度,实验结果表明,试验数据显示准确性为90.6%,以上证明该方法是有效可行的,表明贝叶斯网络是一种很有前途的网箱移动预测评价方法.