北仑河口水交换能力及物质输运的数值模拟研究

【目的】随着入海污染物的不断增加,北仑河口海域的生态环境保护面临严峻挑战,因此对其水交换能力和物质输运特征进行研究尤为重要。【方法】基于COD调查结果,应用ECOMSED模型模拟北仑河口海域的水交换能力以及夏季与冬季的COD输运特征。【结果】北仑河口海域的水交换半周期为4.5d,水体交换80%的时间约为29d。北仑河口海域夏季两侧的COD浓度比冬季高0.4mg/L,冬季中央区域COD浓度则比夏季高,这一方面与夏季较强的羽状流引起的较强水交换有关,另一方面与该区域冬季存在气旋式涡旋有关。【结论】北仑河口海域的羽状流及环流结构对污染物浓度分布有重要影响。     

北仑河口及其邻近海域物质输运滞留时间研究

河口、近岸物质的输运时间尺度是将海洋物理过程与生态过程联系起来的一个重要指标,反映了水体内物质更新速率。为有效控制北仑河口及其临近海域环境污染和促进海岸线资源的合理开发,开展近岸物质输运的时间尺度研究具有重要意义。基于此目的,本文建立了平面二维高分辨率物质输运数学模型,对北仑河口至珍珠湾海域滞留时间的空间变化及其对于径流、潮差、地形等因素的响应进行了研究。结果显示,在北仑河口外部海域,滞留时间一般不超过20h,在口门附近,在不同的径流量、潮差的情况下,滞留时间变幅较大,约为30~200h;在珍珠湾海域,滞留时间的空间及随潮差的变化亦很大,珍珠湾内的Z1区域最大可达413.7h,湾口处的Z4区域,最小仅为3.5h。在空间上,北仑河口及其邻近海域的滞留时间在纵向上的变化呈现明显的自口门向外海逐渐减小的趋势,减小的幅度逐渐变小,说明径流的影响逐渐减小,在横向上滞留时间自深槽向浅滩逐渐增大。珍珠湾海湾边缘的浅水区,滞留时间明显大于深水区域的滞留时间。北仑河口区域滞留时间与径流量呈现明显的二次函数或线性函数关系,径流的影响向外海逐渐减弱,在深槽处大于浅滩处。滞留时间随潮差的增大而减小,变幅在口门处大于外海。北仑河口滞留时间主要受潮汐的影响。     

北仑河口海岸地貌特征与环境演变影响因素分析

北仑河口的地形地貌在近几十年来发生了较大改变,深槽、沙嘴、拦门沙等地形在形态、大小和布局上发生了较大的变化,主航道中心线明显向北侧偏移.这主要是由自然因素与人为作用两个方面造成的,自然因素主要为风、浪、潮及径流的共同作用,人为因素主要为海岸植被减少、沙洲围垦与人挖沙以及海岸防护设施年久失修等,两大类因素相互作用,促进北...     

大规模填海工程对钦州湾水动力环境的影响

【目的】研究钦州湾大规模填海工程导致的水动力环境变化。【方法】构建一个平面二维潮流数学模型,并利用2007年与2009年实测水文资料对模型进行验证,模型较好地模拟了钦州湾的潮流运动规律。进一步计算分析了2008~2012年钦州湾大规模填海建设前后水动力变化状况。【结果】结果显示:钦州湾东航道、金鼓江航道浚深导致航道内流速减小,最大减小量约0.145m/s;三墩公路建设导致其西侧流速明显缩小,最大减小量约0.224m/s,而其东侧流速显著增大,增量最大达0.322m/s。【结论】大规模填海工程导致钦州湾2012年水体体积比2008年缩小约2.21%;钦州湾水交换能力变弱,海水半交换周期最大增加0.56d。     

广西北部湾海水养殖业现状与病害防控技术体系研究展望

广西北部湾海域的海水养殖业进入高速发展期,但是随之而来的病害暴发、渔药滥用、养殖污染、优质种苗不足、生态环境恶化等问题日益严峻。本文分析了广西北部湾海域海水养殖现状和病害情况,就未来广西海水生态养殖与病害防控技术体系的构建和发展趋势进行了阐述。     

米氏凯伦藻对鱼类FHM细胞的毒性作用及其致死机制

探讨米氏凯伦藻培养液(Karenia mikimotoi culture solution,KMCS)及细胞提取物(Cell extracts,KMCE)对胖头鲤(Fathead minnow,FHM)细胞的毒性作用及致死机制。用光学显微镜观察细胞形态变化来分析KMCS和KMCE对FHM细胞的毒性作用,并用CCK法(Cell counting kit)分析KMCS和KMCE对FHM细胞活力的影响;用DNA特异性染料Hoechst 33342检测FHM细胞的细胞核变化,分析KMCS及KMCE是否导致FHM细胞发生程序性死亡及凋亡小体的形成;检测caspase-3的活性,分析KMCS和KMCE是否导致相关凋亡程序的发生。结果发现,用稀释两倍的KMCS和KMCE分别处理FHM细胞4h后,观察到FHM细胞形态均出现明显改变;将未稀释和稀释两倍的KMCS以及稀释两倍的KMCE,分别与FHM细胞孵育,4h后用CCK法检测细胞活性,发现FHM细胞的细胞存活率分别下降了63.6%,22.2%和26.7%。Hoechst 33342染色结果表明,KMCS和KMCE都可以导致FHM细胞中出现凋亡小体,对凋亡相关蛋白因子caspase-3活性的检测,结果显示实验组细胞caspase-3活性水平显著升高,分别为对照组的2.32倍和1.49倍。KMCS和KMCE对鲤鱼FHM细胞生长具有明显的细胞毒性,会导致细胞发生细胞凋亡。     

崖门水道悬沙输运及底床冲淤特性研究

针对感潮水道独特的水动力特征和泥沙输移情况,同时考虑径流、潮流等多种动力因素共同作用,建立了三维悬沙输运及床面冲淤数学模型.水平方向采用非结构三角形网格,垂向采用σ坐标,利用有限体积法离散积分形式三维浅水守恒方程,对每个控制体单元分别进行水量和动量平衡计算.利用模型对崖门水道的悬沙分布和输运情况进行了数值模拟,对泥沙浓度场的分布特征进行了分析,并对底床冲淤变化进行了定量计算.     

卵形鲳鲹源创伤弧菌导致宿主细胞凋亡的作用机制

弧菌是自然界菌群中的一部分,作为一种有害菌不仅可以感染常见的水产品,有些弧菌更是对人体有一定的致病性。随着近些年水产养殖的不断扩大,由创伤弧菌(Vibrio vulnificus)引起的鱼病不胜枚举,不仅给养殖行业造成巨大的损失,同时对人类生命安全也存在着巨大威胁。本文对卵形鲳鲹源创伤弧菌感染宿主细胞的机制进行研究,目的是阐明创伤弧菌对宿主细胞的致死机理,为未来研发抗病菌功能产品提供理论依据。本文通过确定创伤弧菌胞外产物(Extracellular products,ECPs)的蛋白浓度,以不同的蛋白浓度为基准,利用光镜观察和细胞活力CCK检测技术测定创伤弧菌ECPs对细胞的毒性。然后使用Hoechst 33342染核观察及DNA ladder来进一步确定其致死机制。根据细胞毒性结果,卵形鲳鲹源创伤弧菌ECPs对宿主细胞有很强的细胞毒性。Hoechst 33342染核结果发现实验组出现了凋亡小体,这与STS处理的阳性对照组中细胞变化相一致。但是ECPs处理后的宿主细胞未出现明显的DNA ladder。卵形鲳鲹源创伤弧菌对宿主细胞具有明显的毒性,再通过理化性质的检测,可以初步确定创伤弧菌导致卵形鲳鲹细胞死亡是通过凋亡途径发生的。未来将针对凋亡途径的具体通路进行深入研究,为控制病菌的感染提供理论依据。     

岸线变化对钦州湾水动力环境的影响

【目的】分析岸线变化对钦州湾水动力环境的影响,为钦州湾海岸线开发、海洋环境保护提供科学依据。【方法】结合2004年及2012年海图、卫星影像资料等资料,采用数值模拟的方法对钦州湾2004年—2012年间岸线变化造成潮流、纳潮量、水交换能力的变化进行计算。【结果】岸线变化后,三墩公路顶端附近海域流速增大0.2m/s,犀牛脚附近下降0.1m/s,三墩公路两侧涨潮时潮流流向由东南向变为西南向和正北向;大、小潮期间,海域纳潮量分别下降-1.50×10~8 m~3和-0.29×10~8 m~3,下降幅度分别约为总量的10.3%和10.9%;水体半交换时间由27d延长至28d。【结论】岸线变化对钦州湾水动力环境有一定的影响,岸线开发利用应充分考虑岸线变化对海洋环境的影响。     

广西主要海洋灾害风险分析

收集1949~2010年发生在广西沿海地区的主要海洋灾害情况,并对其进行风险影响分析。在影响广西沿海地区的主要海洋灾害中,风暴潮灾害最严重,造成的损失最大,直接危及到国家财产、沿海人民生命生活安全以及社会经济的可持续发展;其次是赤潮灾害和海水入侵灾害。气候变化与人类活动是引发这些灾害的主要影响因素。气候变化影响下的海平面上升使风暴潮的致灾程度加剧,海岸侵蚀、岸线变迁、海水入侵和土地盐渍化加重;人类大规模的围填海活动使潮滩湿地消失、生物多样性减少、赤潮危害加重、生态环境资源遭到破坏,加重灾害的危害程度。应采取工程与生态相结合的立体防护体系,提高海岸自然抗灾能力,将灾害损失及风险降至最低。