罗源湾春季营养盐分布及潜在性富营养化分析

根据2006年3月底对罗源湾进行的海洋化学-生物要素的调查资科,分析了罗源湾春季营养盐和叶绿素a(Chl-a)的分布特征,进行了潜在富营养化评价,讨论了影响罗源湾春季营养盐和Chl-a分布的主要因素及其相互关系.调查发现,罗源湾营养盐和Chl-a分布具明显的空间区域性,罗源湾内湾春季水体为氮氮限制中度营养水平.影响罗源湾海区P偏高的原因是多方面的,水产养殖是重要的因素.     

流域土壤侵蚀对椒江口悬浮泥沙时空分布的影响

利用通用土壤流失方程,对椒江流域1995年、2000年、2005年、2010年及2015年土壤侵蚀模数进行估算,椒江流域1995年、2000年、2005年、2010年及2015年均达到中等土壤侵蚀的强度,其中,1995年至2010年土壤侵蚀有逐年恶化的趋势,而2010年至2015年有所缓解.基于椒江及河口、近岸的野外实测数据,构建椒江及近岸水体悬浮泥沙浓度遥感定量反演模型,对椒江及近岸水体1995年、2000年、2005年、2010年及2015年悬浮泥沙浓度进行估算,对水体悬浮泥沙的空间分布进行分析,椒江口水体悬浮泥沙浓度表现出较强的空间分布规律及高时空动态性,其中,椒江悬浮泥沙浓度明显高于河口和台州湾;椒江中游累年悬浮泥沙浓度平均值最大,时空动态性最低,受陆相及海相输沙综合影响,易形成悬浮泥沙的最大浑浊带.流域土壤侵蚀量越大,水体悬浮泥沙浓度越高.最后,定量分析了降雨,日照时间和人类活动等因素对河口悬浮泥沙格局影响.降雨作为椒江地表径流的主要来源,对悬浮泥沙也起到一定的“稀释”作用.年内日照时长的增加,加剧了水体水量的损失,削弱水体的“稀释”作用.若以流域内居民地面积表征人类活动强度,其与水体年均悬浮泥沙浓度之间相关性较弱,但其年际变化表现出较高的相关性.     

珠江河口潮能及其耗散的空间分布

 基于SELFE的珠江河口3D数学模型,统计了珠江河网 河口湾的能量通量与能量耗散。从能通量和能耗分布特征看,珠江河口可以分为伶仃洋 虎门水域、磨刀门河口水域区、黄茅海 潭江水域、网河区水域。潮能通量与耗散特征与珠江口滩槽地形分布特征大体一致。上述各区域存在‘门’等高能耗局部地貌单元,其单位面积能耗比附近水域的高数倍甚至1～2个数量级。     

潮滩减少对杭州湾悬沙特征的影响

1974至2020年间,杭州湾沿岸潮滩累计减少面积将达1 290 km2,占杭州湾水域面积的25.8%.基于FVCOM水动力数值模型,耦合水沙密度,引入悬浮泥沙对底边界层的影响,并考虑细颗粒泥沙絮凝过程,建立河口三维细颗粒泥沙数值模型,提高了高悬沙浓度河口悬沙数值模拟的准确性.实测及卫星反演数据验证结果显示,该模型能较好地模拟杭州湾水沙运动.基于所建模型,采用不同时期的杭州湾潮滩数据,研究潮滩面积减小对悬沙浓度、悬沙通量及冲淤分布的影响机理.结果显示:潮滩减少过程中湾内流速及底床切应力发生变化,进而影响湾内悬沙浓度.杭州湾潮滩减少导致乍浦以西水域流速降低,月均悬沙浓度最大减幅高达30%.乍浦以东水域流速增大,月均悬沙浓度升高约15%.潮滩减少主要通过影响潮泵效应,进而改变湾内悬沙输运特征,平流输沙项在潮滩减少过程中对杭州湾悬沙特征的影响较小.1974至2003年间,杭州湾潮滩面积减少约787 km2,澉浦断面潮泵效应增强,陆向悬沙净通量增大,金山、芦潮港断面陆向悬沙净通量减小,杭州湾淤积量减少.2003至2020年间潮滩面积减少约503 km2,金山、芦潮港断面潮泵效应增强,陆向悬沙净通量增加,而澉浦断面由于潮泵效应减弱导致悬沙净通量减小.杭州湾内湾淤积量不断增大,外湾冲刷量逐渐增大.研究结果可为河口海岸规划和环境管理提供科学依据.     

结合实测光谱数据的珠江口水质遥感监测

河口近岸海域面积广阔,生物生产力高,受人类活动及陆源物质的影响较大,是自然因素和人为因素共同影响水体生态环境的典型区域.文章研究了珠江口近岸海域水体叶绿素a浓度和悬浮物浓度的遥感定量反演方法,并在实验水域验证了现有遥感反演模型的适用性;结合实测数据和遥感影像数据,通过统计分析建立珠江口近岸水域的叶绿素a浓度和悬浮物浓度的反演模型;利用Landsat8遥感影像反演了珠江口近岸海域叶绿素a浓度和悬浮物浓度的分布情况,提取珠江口近岸水域面状水质信息;反演结果符合理论分析和实际情况,证明本研究建立的水质参数遥感反演模型及方法适用于珠江口近岸海域水质监测.     

用FY-1D数据估算珠江口海域悬浮泥沙含量

以珠江口海域作为研究对象,以气象卫星FY-1D数据为信息源,通过遥感监测值与准同步珠江口实测悬浮泥沙含量的对比分析,建立基于FY-1D数据的悬浮泥沙含量遥感估算模型.研究表明,FY-1D可用于近岸水域悬浮泥沙的遥感监测,在动态监测方面有明显优势,可作为现有海洋采样观测的补充手段.     

闽江河口营养盐的季节变化及混合行为

为分析闽江河口营养盐的季节变化及混合行为,于2014年8月、11月及2015年1月、5月采集了河口水域13个站位的表层水样,测定了硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮、活性磷酸盐及活性硅酸盐5项营养盐指标.调查结果表明:不同季节,硝酸氮均为溶解无机氮(DIN)的主要存在形态,其质量浓度冬季最高,夏季最低,亚硝酸氮冬季较低,氨氮夏季较低,DIN的季节变化主要受浮游生物生长消亡、氮循环及流量控制;活性磷酸盐春季及夏季低于秋季和冬季,季节变化主要受控于流量、悬浮物质量浓度及浮游生物的生长消亡;活性硅酸盐秋季远低于其他3个季节,季节变化主要受控于地表输入量及生物消耗和分解.河口混合行为方面,硝酸氮不同季节均呈现保守行为,亚硝酸氮较为复杂,特别是11月表现为质量浓度随盐度的增大而增大,氨氮夏季淡水端有去除现象,DIN与硝酸氮相似;活性磷酸盐夏季呈现保守行为,秋季受河口缓冲效应、人类活动及化学生物过程共同作用而表现为质量浓度随盐度增大而增大,冬季与秋季相似,春季大致呈保守行为;活性硅酸盐夏季、冬季和春季呈现保守行为,秋季随盐度变化不大.除此之外,河口营养盐结构有失调现象,大部分站位N/P(摩尔比)值超过22,Si/P(摩尔比)值超过22,总体表现为磷限制.     

泉州湾春、夏季表层溶解氧分布特征及其影响因素分析

水体中的溶解氧(dissolved oxygen,DO)分布受控于复杂的生物地球化学过程,对区域生态环境保护和修复有重要意义.泉州湾表层水体DO的分析结果表明,春、夏季DO的质量浓度分别为6.37~8.24mg/L和2.76~7.62mg/L,两季差异主要是由于水温和DO消耗强度的变化.受入海径流和潮汐的影响,DO呈现从湾内向湾口增加的趋势,其中春季DO总体变化较小,在西南部海域的变化幅度比海湾中部至湾口更明显,而夏季反之.泉州湾的表观耗氧量(apparent oxygen utilization,AOU)与化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)呈显著正相关,与盐度和pH均呈显著负相关,与营养盐的相关性在各潮期有异.总体而言,AOU分布在春、夏季均受有机物降解的强烈影响;夏季浮游生物生长旺盛,其耗氧过程对AOU分布的影响大于春季;春季浮游生物活动较弱,水动力条件对AOU的影响大于夏季.     

2001年夏季胶州湾浮游植物群落结构的特征

本文根据2001年8月20～22日期间对胶州湾海域进行的大面积调查资料，对浮游植物的群落结构进行了初步研究。结果表明，浮游植物群落主要由沿岸暖水性种类组成，以硅藻为主，还有少量的甲藻、金藻和绿藻。湾中央出现的种类最多，湾口其次，湾边缘最少。细胞数量的高值区出现在B断面和A5站周围的水域，低值区出现D断面和E断面。此外，对群落多样性的研究表明，Shannon指数在湾北部的多数站位高于湾南部水域，在D2和B1站出现2个低值区；Margalef指数在湾内东部和D4站周围水域明显高于湾内西部和湾口水域；均匀度则在Bl和D2站周围水域偏高。浮游植物群落同营养盐的相关分析表明，调查期氨盐和磷酸盐是影响浮游植物生长的主要营养盐，中肋骨条藻、浮动弯角藻和旋链角毛藻等几种优势种类决定了这一关系。     

柘林湾溶解铁的时空分布及其影响因素

对2001年7月至2002年7月间采集的柘林湾水域痕量元素溶解铁(Fe)的含量进行详细的周年调查.结果表明,调查期间柘林湾水域Fe含量的周年平均值为0.165mg/L,高于国内其他河口或海湾,柘林湾所在饶平地区有铁矿可能是Fe含量高的主要原因.柘林湾Fe的平面分布表现为湾外的含量高于湾内的规律,这与沉积物再悬浮有很大关系.本年度Fe含量高于上一年度与浮游植物对Fe的吸收减少以及降雨等气候条件有关.     

我国不同环境介质中的抗生素污染特征研究进展

抗生素在人类医疗和畜禽水产养殖中发挥了重要作用,但由于其大量使用带来的环境残留和生态风险也引起了广泛关注。笔者分析总结了近10年我国地表水、土壤和动植物体内等环境介质中的抗生素污染特征发现:① 地表水和沉积物中不同程度地检出了磺胺类(SAs)、喹诺酮类(QNs)、大环内酯类(MLs)和四环素类(TCs)抗生素,其中海河、辽河和珠江的抗生素污染较为严重;② 耕地土壤也受到不同程度的抗生素污染,主要污染因子为QNs和TCs,北方和珠江三角洲区域的耕地土壤中抗生素污染较为严重;③ 鱼类和蔬菜植物中也检出了抗生素残留,主要的污染物为QNs。笔者认为,在今后的研究中,应进一步加强对水体沉积物、畜禽粪便、土壤和蔬菜中抗生素的污染特征的监控,特别是要深入研究抗生素在水-沉积物体系、畜禽粪便-土壤体系、土壤-植物体系中的迁移转化,以期准确了解抗生素的环境行为,为其生态风险评估提供依据。     

珠江三角洲一维河网非恒定流悬沙预测模拟

在河网水流三级联合解法的基础上,利用“节点含沙量控制法”,假设节点处冲刷和淤积较小,所有节点的含沙量控制方程可以通过输沙量守恒方程用矩阵形式写出,求解该不规则的稀疏矩阵方程组,得到所有节点处的含沙量;单一河道断面处的含沙量通过单一河流悬沙输运的求解方法获得,从而建立珠江三角洲全流域悬沙预测模型,并用实测资料对该模型进行了率定和验证,验证结果良好．     

广州珠江感潮河网水流泥沙数值模拟

 基于EFDC模型,构建了广州珠江河网三维水动力与泥沙数学模型。通过1999年7月和2001年2月典型洪、枯季实例验证,表明模型能够较好地反映广州珠江河网水流及泥沙输运过程。输沙过程模拟结果表明,平洲水道至后航道是悬浮泥沙输移的主要路径;冲淤模拟结果表明,21世纪初期广州珠江河网主要表现为“枯冲洪淤”特点,并且河网呈缓慢淤积趋势,年均速率约为2.0 cm/a。各河段中,南航道、沥滘水道是主要的淤积河段,而沙贝海、前航道上段及新造水道是主要冲刷河段。     

珠江口虎门悬浮泥沙浓度的测量

利用2004年虎门口ADP的反向散射声强数据，和同步采样经实验室过滤得出悬沙浓度的数据，建立了半经验公式，得到虎门高分辨率的悬沙浓度剖面的时间序列；计算的悬沙浓度与水样法测量的平均相对误差是7．4％，与目前通用的悬沙浓度测量仪器的误差相当，为提高ADP仪器使用效率，更好地研究沉积动力提供一种新的方法。     

从海河流域研究案例浅议珠江流域水环境管理(英文)

珠江流域和海河流域是我国大河流域中水资源量相对丰富和相对短缺的典型代表,这两大流域自然地理存在着明显差异,经济发展情况不尽相同,各自的水资源量存在较大差别,但水环境污染问题却有诸多相似之处。总结了海河流域前期研究:1)水环境复合污染特征及其变化规律研究基础,特别是各种持久性难降解有机污染物(POPs),重金属污染及新型污染物的分布规律及污染程度,提出流域尺度、强人为干扰条件下复合污染综合效应的量化评价方法。2)基于流域水环境特征,提出耦合水质、水量和水生态的流域水环境风险评价的概念,建立了适用于流域尺度的综合风险评价模型和子流域尺度的相对风险评价模型(RRM),在终点的选取中,同时考虑生态终点和人体健康终点,尝试通过RRM进行生态风险和健康风险的整合。3)基于流域水环境特征,提出了流域尺度的健康评价方法,建立水质-水量-水生态-社会服务综合指标体系。最后,分析了当前珠江流域水环境问题,提出应加强水环境风险研究,尤其是复合污染潜在生态风险。此外,还应加强区域合作,鼓励公众参与保护水环境。     

悬浮泥沙定量遥感综合模式及其在珠江口的应用

从太阳光在水体中传输的物理机制入手,引入水体光学厚度概念,根据辐射传输理论,推导出悬浮泥沙定量遥感的综合模式,该模式具有明确清晰的物理意义.并且该模式在条件简化下几乎包含了前人所推导的所有半经验模式,包括线性模式、对数模式、Gordon模式、负指数模式、统一模式.将该模式应用于珠江入海口水域的悬浮泥沙调查与监测中,取得了不错的效果.     

珠江流域湿地保护优先格局构建与保护空缺识别

基于湿地现状分布数据,对珠江流域湿地现状被保护情况进行综合评价,并以湿地生物多样性保护为目标,运用系统保护规划的理论和方法,综合考虑GDP、人口密度等社会经济因素,以Marxan作为空间优化模型构建珠江流域的湿地保护优先格局,优先建立的保护单元共87个,面积共27 681.79 km2,最终形成合理保护网络,并针对各子流域进行评估确定湿地保护空缺,提出合理优化格局构建建议．结果表明,珠江流域保护体系缺失严重,亟需重构湿地保护体系:1）珠江流域上游的湿地保护空缺主要集中在高原山区湖泊、河流湿地广泛分布区域;2）对于珠江中下游区域,重在面向大型湿地空缺建立大型自然保护区,强化重要生态储备资源的保护与修复;3）对人为干扰最为强烈、经济活动最为繁荣的珠江三角洲区域,则重在对粤港澳大湾区区域的保护空间合理构架湿地公园或湿地小区,并因地制宜地开展针对性的滨海湿地修复项目,缓解围填海活动;4）海南岛及南海各岛诸河区域湿地保护空缺主要位于海南岛东侧与西侧部分地区,应根据各区域保护强度与发展程度不同,建立以不同类型的自然保护区、自然公园构成的以保护湿地为主的自然保护地体系．研究结果在一定程度上可作为珠江流域湿地保护体系调整的参考依据．      

珠江三角洲生态环境的地域差异及治理重点

从复合生态系统出发,选用多指标对珠江三角洲生态环境的地域类型进行划分,将全区分为良好、较好和差３种类型,以此基础,分析了生态环境的地域差异,包括自然环境、经济环境、神经环境,以及综合环境的区域差异,并提出了不同生态环境的治理重点。     

广西北部湾近岸养殖区表层沉积物和养殖生物体重金属污染状况及生态风险评价

为阐明广西北部湾近岸养殖区重金属污染状况及潜在来源,根据2013-2016年广西北部湾4个主要海水养殖区的海洋环境监测调查数据,分别应用单因子指数法、综合污染指数法、潜在生态风险指数法和地积累指数法评价研究区表层沉积物的重金属污染程度,应用单因子指数法评价养殖生物体的重金属污染程度。结果表明：4个养殖区沉积物中大部分重金属含量超过国家海洋沉积物质量一类标准;4个海水养殖区表层沉积物重金属潜在生态风险从高到低为防城港红沙大蚝养殖区>北海廉州湾海水增养殖区>钦州茅尾海大蚝养殖区>防城港珍珠湾珍珠养殖区;重金属污染因子中,Hg的潜在风险程度最高。从地积累指数和级别评价结果可知,广西4个养殖区表层沉积物5种重金属的污染程度为Cu>Hg>As>Pb>Cd,其中Cu主要受到人类活动(如渔船活动、养殖活动)影响。养殖生物体中重金属污染程度最严重的是钦州茅尾海大蚝养殖区,其他3个养殖区的养殖生物也不同程度地受到不同重金属的污染。因此,广西北部湾养殖区重金属污染状况不容忽视,尤其是Hg和Cu污染,未来仍需警惕。     

龙穴南航道整治工程对潮流泥沙影响的模拟

建立了覆盖珠江河口河网区与口外海滨区的大范围整体平面二维水沙数学模型,模拟计算了珠江河口的水沙空间分布特征。利用近期伶仃洋水域实测水文资料进行了验证,验证结果表明模型能够较好地模拟珠江口的潮流泥沙运动。在此基础上,通过局部加密,模拟了龙穴南航道整治工程实施前后潮流泥沙运动过程变化,计算并分析了工程实施对周边水域水动力条件的影响和航道沿程的水流条件变化以及航槽泥沙回淤状况等。研究结果表明:龙穴南水道内,潮流为西北-东南方向往复流;整治工程后,上段流速略有增大,下段流速略有减小,但总体流速变化较小。泥沙回淤预测结果显示,出海口以上航道有冲有淤,以淤积为主,平均淤积强度为0.12 m/a;出海口航道整体处于淤积状态,平均淤积强度为0.64 m/a。