广西近海污染物输运模拟研究

近年来广西近海海域赤潮现象越发频繁,对近海生态环境和海洋渔业产生的负面影响不容忽视。探索赤潮发生的机制,研究其形成机理,是有效监控赤潮和准确预测赤潮的关键。本文利用Finite Volume Coast and Ocean Model (FVCOM)模式构建广西近海水动力模型,使用步长为30 m的细网格计算广西沿海及涠洲岛附近环流,同时利用物质输运模型计算广西近海化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的输运扩散情况。涠洲岛周围海域平均潮差约为2.4 m,最大潮差为4.8 m;平均涨潮时为13.1 h,平均落潮时为8.8 h;涨潮时最大流速为1.02 m/s,涨落潮交替时涠洲岛附近流场相当复杂,岛屿周边常常形成众多小型涡旋。污染物试验结果表明,近海河口排放COD对涠洲岛等离陆地较远的海域影响不大,而来自外海开边界的COD浓度对其作用更为明显;高浓度COD经常在涠洲岛南湾中滞留,COD等值线在涠洲岛处向南弯曲,导致涠洲岛西侧COD浓度比东侧高,而南湾和涠洲岛西北侧正是赤潮频发的地方。上述结果从动力方面表明,涠洲岛附近海域多发性的赤潮和水体富营养化与外海海水输送关系更加密切。     

涠洲岛东南部海域高浓度氮和磷的来源分析

远离陆地的涠洲岛,是广西近海发生赤潮次数最多的海域。据现有调查资料显示,该海域氮含量属于二类水质,磷含量也时有超标,琼州海峡显然是其东南部大量氮磷物质的重要输送通道。本文通过分析多年的漂流瓶漂流路径图,然后结合数值计算结果,得出结论:琼州海峡西行水,主要来自珠江口和粤西沿岸,该地区的污染物质,包括氮磷等营养要素,可能是涠洲岛附近高浓度氮磷的主要来源。     

涠洲岛附近海域一次红海束毛藻赤潮生消过程分析

红海束毛藻（Trichodesmium erythraeum）属蓝藻门、颤藻科、束毛藻属。2004年6月28日至7月1日涠洲岛附近海域发生了一次小规模的红海束毛藻赤潮，这已是该海域近3年内的第3次红海束毛藻赤潮。赤潮生物的最高密度为7．0×10^8cell／L。在赤潮发生前涠洲岛附近海域海水中的营养盐含量变化较大，海水硅酸盐和磷酸盐含量逐月降低，赤潮发生前1天硅酸盐和磷酸盐降至最低。赤潮发生前海水温度持续升高。赤潮发生区与未发生赤潮海区相比，赤潮发生区在赤潮发生前硅酸盐含量更低，基本检不出；赤潮发生区磷酸盐含量降低，但是较对照区含量高。在赤潮形成期间，赤潮发生区硅藻数量明显的降低。本次赤潮发生与海水的富营养化无关，是一次非富营养化引发的赤潮，赤潮的发生导致海区的COD升高。     

广西北部湾近岸海域近20年赤潮灾害特征分析

本研究对广西北部湾近岸海域2002-2021年发生的20次赤潮灾害进行综合分析,结果表明：近20年广西近岸海域赤潮平均每年发生1次,发生面积约为384 km²,持续时间为3.65 d,主要集中在春夏季,近10年(2012-2021年)相对前10年(2002-2011年)赤潮发生面积增加(18倍)。引发赤潮的生物种类共有10种,其中次数最多的是球形棕囊藻(Phaeocystis globosa),其次是夜光藻(Noctiluca scintillans)、水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)和红海束毛藻(Trichodesmium erythraeum),但近10年不断有新的赤潮藻种出现。赤潮发生总数中,有毒或有害赤潮11次,分别为球形棕囊藻4次,夜光藻和水华微囊藻各3次,链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)1次。广西近岸海域赤潮发生的分布范围广,2008年以前主要发生在北海市涠洲岛海域,2008年以后钦州市三娘湾和三墩岛海域、北海市廉州湾及防城港市防城湾陆续开始发生赤潮。通过综合分析近20年北部湾近岸海域赤潮发生和分布的基...     

涠洲岛赤潮监控区营养盐变化及其结构特征

通过分析2010—2013年赤潮监测区的营养盐监测数据,运用富营养化评价、空间波动评价以及营养盐限制评价方法研究涠洲岛赤潮监控区营养盐含量时空变化,探讨该海域的营养状况以及结构特征。2010—2013年涠洲岛赤潮监控区营养盐含量未达到富营养化标准。硝酸盐(NO3-N)和活性磷酸盐(PO4-P)含量变异系数分别是0.10～0.21和0.11～0.24,空间波动程度在年际间存在显著差异;除2011年S1站点的营养盐含量相对较高外,其余年份各个监测点位之间均差异不大;涠洲岛赤潮监控区表层海水中氮(N)、磷(P)和硅(Si)含量存在明显的月变化特征,4月份表层海水中各类营养盐含量相对较高;监控区氮磷比(N/P值)为28.5∶1～57.56∶1,活性磷酸盐(PO4-P)对监控区浮游植物的繁殖生长起着潜在的限制性作用。涠洲岛赤潮监控区营养盐含量在4月份存在高值,为浮游植物的增殖提供基础条件,春夏季风生流对各形态磷(P)含量的补充,缓解海域的磷(P)限制,可能是近年来涠洲岛多次发生赤潮的原因。     

涠洲岛海域重金属质量状况及评价

本研究拟分析评价广西涠洲岛海域海水和表层沉积物中的重金属(铜、铅、锌、镉、铬、汞)污染情况,为该海域环境保护和可持续发展提供科学依据.实验于2018年12月和2019年6月采集涠洲岛海域8个站位水质和7个表层沉积物样品,利用原子吸收光谱和DMA-80型直接测汞仪测定重金属含量,分析评价水质和表层沉积物受重金属污染程度....     

广西涠洲岛造礁石珊瑚属种组成及其分布特征

于2007年10月至11月2008年4月至5月采用样条调查法调查广西涠洲岛造礁石珊瑚的属种组成及其分布特征。结果调查得到涠洲岛共有石珊瑚10科22属46种以及9个未定种,西南部、东北部沿岸海域属种较多,有8科13属,珊瑚种群的生物多样性程度较高。涠洲岛活石珊瑚的平均覆盖度以西北部沿岸、东北部沿岸海域较高,东南部、北部、西南部次之,分别为25.3%、24.58%、17.58%、12.1%、8.45%。涠州岛的西南面和东南面沿岸海域长年受到船舶停靠和输运、过度捕捞、大规模挖礁、岸上及海上养殖等人为干扰胁迫,石珊瑚覆盖相对较低。     

涠洲岛近岸海域重金属污染状况研究

为了解涠洲岛近岸海域重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Hg的污染现状,分别于2018年9月和2019年3月在涠洲岛近岸海域采集水样和生物样品,对其重金属含量进行分析,并计算各重金属的单项污染指数及其生物富集系数。结果显示,春季涠洲岛近岸海域的海水重金属含量均值排序为ZnPbCuCrCdHg,浓度为0.00-7.30μg/L;秋季为CuPbCdHgCr=Zn,浓度为0.00-4.18μg/L。整体来看,秋季涠洲岛近岸海域的海水各重金属含量均在国家一类海水水质标准范围内,但春季涠洲岛东南面和北面的站点存在Pb超标现象。单项污染指数的计算结果表明,春季海水重金属污染严重程度依次为PbHgZnCuCdCr,秋季为PbCuHgZnCdCr,均未超出国家一类海水水质标准。春季海洋生物重金属含量均值排序为ZnCrCuHgPbCd,秋季为ZnCuCrHgPbCd。除Hg、Zn、Cr外,各重金属富集指数均未超过1 000,Hg、Zn、Cr在当地海洋生物体内存在比较明显的富集累积现象,其中Hg的富集程度显著高于其他重金属。总体来看,涠洲岛近岸海域水质状况良好,海洋生物受重金属污染程度低,均未超出国家水质及食品安全标准,但Hg、Zn、Cr出现了一定的生物富集现象,需要警惕。     

涠洲岛西面及西南面沉积物重金属污染分析

【目的】研究广西涠洲岛海域沉积物污染情况并进行分析与评价。【方法】通过分析2014年涠洲岛沉积物重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd、Cr含量水平,运用单因子评价法、潜在生态风险指数法和地累积指数法进行污染程度评价。【结果】涠洲岛西面及西南面海域沉积物重金属含量均值从小到大依次为CdCuPbCrZn,分别对应未检出、3.02 mg·kg~(-1)、3.19 mg·kg~(-1)、6.47 mg·kg~(-1)、10.10 mg·kg~(-1),含量范围分别为未检出、0.95~8.29mg·kg~(-1)、2.68~4.07mg·kg~(-1)、1.81~18.46mg·kg~(-1)、ND~34.59mg·kg~(-1)。重金属污染程度属于"低水平",单个及多种重金属生态风险分级均为"轻微",其中Cu是引发生态风险的主要元素,地累积指数亦表明该海域各重金属污染程度均为0级。【结论】总体来说,涠洲岛西面及西南面海域沉积物重金属含量与污染程度较广西沿海其他海域低,仍属清洁水平。     

涠洲岛附近海域水质和底质环境的分析与评价

根据１９９０的春季和秋季２个航次对涠洲岛附近海域的水质和底质监测结果,采用指数法公式对涠洲岛周边海域的水质与底质的基本情况进行分析和评价,结果是涠洲岛附近海域的ｐＨ值,溶解氧和ＣＯＤ等各值的分布均匀,水质较好;油类和重金属的含量均低于一类海水标准,无超标现象,底质环境也无污染。     

ENSO事件对云南短期气侯影响的研究

利用云南1951～1997年逐月降水和气温资料和全于1951～1997年月平均海温资料,统计了云南降水和气温对赤道东太平洋海表温度变化的响应,结果表明：云南降水和气温与赤道东太平洋海温的异常有着密切的关系。     

涠洲岛珊瑚礁健康评估

【目的】科学地判断涠洲岛珊瑚礁的现状,并找出造成目前现状的主要原因,为及时采取有效措施以维持涠洲岛珊瑚礁的健康提供有力依据。【方法】根据历年来有关涠洲岛珊瑚礁生长、演变、环境变化与社会发展的研究成果和最新的调查研究资料,采用HRHPI的指标体系法,从生态结构、生态功能、压力及社会经济等几个特征属性对珊瑚礁健康进行评估。【结果】涠洲岛的自然环境仍适合石珊瑚的生存,石珊瑚的种类丰度仍正常;珊瑚礁的覆盖率降低、分布范围缩小、生物多样性下降,尤其在浅海和局部人为影响大的区域,珊瑚死亡率大于补充率。【结论】涠洲岛的珊瑚礁处于衰退中的亚健康状态。过度捕捞、污染、物理损伤（踩踏、抛锚、水下工程等）和大尺度环境变化（如气候异常）等是造成涠洲岛珊瑚礁衰退的主要原因。     

涠洲岛珊瑚礁特点、演变及保护与修复对策的思考

涠洲岛珊瑚礁最早形成于约7 000年前的末次海侵,是中国大陆沿海成礁珊瑚分布最北缘的典型边缘珊瑚礁（Marginal Coral Reefs）,与区域内其他珊瑚礁缺少生态关联,其特征不同于热带珊瑚礁,即块状珊瑚占优势。20多年来,涠洲岛珊瑚礁持续退化,枝状珊瑚大量死亡,石珊瑚盖度急剧降低,反映珊瑚礁良好状况的指标生物如鹦嘴鱼、蝴蝶鱼等的数量大幅减少。近10年来,珊瑚虽未出现异常死亡现象,但珊瑚自然修复不明显,表明珊瑚补充不足。功能性植食性鱼类的缺乏,显示珊瑚礁恢复力不足。涠洲岛珊瑚礁国家级海洋公园的建立,体现了保护涠洲岛珊瑚礁的政治意愿。只有恢复鹦嘴鱼等功能性植食性鱼类的数量,才能恢复和增强珊瑚礁固有恢复力,进而促进涠洲岛珊瑚礁的自然恢复。人为修复可采取移植珊瑚断枝的方式,并以实现生态、经济和社会增益为目标,构建能应对人为干预且能持续演化的珊瑚礁。     

涠洲岛珊瑚健康及其影响因子分析

根据2007年秋至2008年春间,涠洲岛6条主剖面15条断面的珊瑚和底质覆盖率、珊瑚补充量、死亡指数的一次两阶段的调查数据和同期4个季度月的水环境调查数据,结合以往的研究成果,初步分析了涠洲岛珊瑚健康状况及其影响因子。结果表明,调查断面珊瑚死亡指数平均为40.90%,珊瑚死亡发生于本次调查的两年前;珊瑚有恢复的迹象,但珊瑚补充量小,珊瑚补充量与活珊瑚+死珊瑚覆盖率显著相关(r=0.520,P<0.05);除汞、铅、锌和油类外,涠洲岛珊瑚礁海区水体的理化、生物因子符合一类海水水质标准,大体上呈微营养水平,春季的水体营养指数明显高于其他季节。涠洲岛珊瑚死亡率高和恢复慢,表明珊瑚处于退化中的亚健康状态。     

涠洲岛园艺式珊瑚苗圃的架设与移植

【目的】探讨涠洲岛不同底质下最适宜的硬珊瑚苗圃架设方法和最佳移植培育种类。【方法】在涠洲岛周边海域砂质、基岩、珊瑚碎屑和礁石等4种不同底质架设固定式(20个)及悬浮式(112个)珊瑚苗圃,移植块状、枝状、叶状等7种硬珊瑚断枝,共2 436个;观测记录苗圃保存情况及珊瑚成活率、珊瑚体积增长率等。【结果】礁石底质海域的苗圃保存程度最高,为70%;其次是珊瑚碎屑海域(北部牛角坑)的苗圃,为57%。铁架式苗圃的平均保存率为63%,是保存程度最好的苗圃形式。经过一年时间的培育,风信子鹿角珊瑚Acropora hyacinthus的成活率为20%~80%,体积增加3.5倍;粗野鹿角珊瑚Acropora humilis成活率为25%~49%,体积增加1.5倍。其他种类珊瑚生长较慢,成活率较低。【结论】铁架式苗圃结构稳固、不易受台风等风暴潮的影响,是涠洲岛最适合的珊瑚苗圃形式。涠洲岛四面环海,珊瑚苗圃应架设在岛屿北部礁石和珊瑚碎屑基底的海域。风信子鹿角珊瑚在一年时间内体积可以增加3倍,且存活率高,是涠洲岛珊瑚礁移植最优先考虑的种类。