广东省实施海洋牧场与海上风电融合发展的可行性分析

海洋牧场是修复海洋生态环境和涵养近海渔业资源的新模式,而海上风电是我国新的清洁能源产业。本文在分析广东省海上风电场建设的基础上,分析了马尾藻藻礁建设在海洋风电场的适宜性和投放条件,探讨了在广东省开展以人工藻礁场+海上风电场为特点的融合发展模式的可行性,以及对于生态用海、生态管海和海域资源集约节约利用的必要性。研究认为“海洋牧场+海上风电”的发展模式将成为未来提高海域综合利用水平的重要发展方向。

海洋环境微型塑料的研究现状和问题

【目的】提供海洋环境中微型塑料污染治理的研究思路,促进海洋微型塑料持续污染问题的改善。【方法】综述了目前海洋微型塑料的种类、调查方法、统计与鉴定方法、毒理研究。【结果】目前大部分研究只是针对其在海洋环境中的含量和分布进行调查,这不能从本质上解决目前已经存在的大量微型塑料带来的海洋生态危害问题,海洋微型塑料的分类和调查方法还需不断完善,海洋微型塑料污染的治理和生态危害估算方式还需不断创新。【结论】对现有的微型塑料对海洋生态的影响提出减少海洋微型塑料污染的有效途径。

海水富营养化对海洋细菌影响的研究进展

综述了海水富营养化对海洋细菌影响的研究进展。随着海水富营养化程度的增加,海洋细菌数量或生物量增加;反硝化细菌、大肠菌群尤其是厌氧性的硫酸盐还原菌和产甲烷菌等典型细菌生理群数量增加;浮游细菌群落结构随富营养化递增趋于简单,物种多样性降低;富营养化也明显导致细菌群落正常功能活性的紊乱。海水富营养化对细菌群落的结构和功能有着深远的影响。

湛江东海岛潮间带表层沉积物粒度的分布及与环境要素的相关性

于2011年7月对湛江东海岛潮间带表层沉积物粒度及沉积环境要素进行了调查和分析.结果表明,东海岛潮间带表层沉积物可分为4种类型,即砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粘土质粉砂,砂和粉砂质砂是东海岛潮间带沉积物主要类型.其中,湛江湾区（Ⅰ区）、龙海天区（Ⅱ区）、雷州湾区（Ⅲ区）等3区的主要沉积类型是砂,粉砂是通明海区（Ⅳ区）的主要沉积类型.东海岛各区潮间带表层沉积物平均粒径在0.023~0.342 mm（1.55~5.46φ）之间,平均值为0.092 mm（3.45φ）,各潮区颗粒大小总体表现为高潮区〉中潮区〉低潮区,且从西部东海大堤两侧的较小值沿东海岛南北两侧逐渐增大为东区的较大值.东海岛龙海天潮间带表层沉积物分选程度为中等至差之间,包含了从显著负偏态至正偏态的大多数类型,峰态多为宽平型和尖锐型.东海岛各区潮间带表层沉积物类型及其粒度分布特征是该岛沿岸潮流动力环境差异的直接体现,并直接影响沉积区的理化性质,表现为在沉积颗粒大的沉积区p H和CFe3＋/CFe2＋较高、有机物和硫化物含量较低,沉积颗粒较小的区域各环境因子变化规律相反.

湛江湾电厂脱硫酸性废水排放对海洋叶绿素影响研究

为了清晰理解湛江湾内某电厂脱硫酸性废水排放引起海水pH的变化分布及其对叶绿素浓度的影响,在野外调查及实验室模拟的基础上建立叶绿素浓度对pH的响应模式,并基于ECOMSED海洋模式和水质模型预测湛江湾叶绿素浓度的变化率和影响范围。实验室模拟结果表明,叶绿素浓度受pH影响较大,比较适宜叶绿素合成的pH区间为7.5-8.5,叶绿素浓度对pH的响应模式可以用二次多项式函数表达。预测结果表明,电厂脱硫酸性废水排放导致湛江湾叶绿素浓度下降超过1.0%的全潮极端影响面积为16.10 km^2,而引起叶绿素浓度增加超过1.0%的全潮极端影响面积为2.18 km^2,分别占湛江湾海域面积的8.47%和1.15%。

钢渣在海洋中无机固碳行为及其应用

钢渣是钢铁生产过程中的副产物,是一种放错的资源。钢渣投放在水体中可显著提升水体pH值,并能吸收大量的CO_(2)。为了解钢渣投放在海洋中可能引起的pH变化及其无机固碳能力,本研究考察了不同粒径、钢渣含量、初始pH及是否扰动等条件下钢渣/海水的pH变化特征和固碳能力。结果表明,不同条件下的钢渣/海水体系,随着浸泡时间的延长,浸出液pH初期都快速升高,后期趋于平缓,且钢渣粒径越小、投入钢渣含量越多及外加振荡作用,都可使浸出液pH提升;同时,浸出液能维持的pH水平对钢渣/海水体系固碳效率影响较大,而钢渣粒径的大小是钢渣固碳能力的最直接影响因素。本工作结果还表明,在实海环境中投放一定量的钢渣有助于预防局部水体酸化,并起到固碳减排的目的。

甲醛固定对Live/Dead BacLight Bacterial Viability Kit死活细菌染液荧光显微计数海洋细菌的影响

利用Live/Dead BacLight Bacterial Viability Kit死活细菌染液对采自湛江东海大堤海水、沉积物细菌和大型海藻拟刚毛藻(Cladophoropsis zollingeri)内生细菌数量进行了甲醛固定处理前后的荧光显微计数对比分析。结果表明,新鲜样品(不加甲醛固定)、甲醛刚固定样品、甲醛固定1周样品和甲醛固定2周样品中海洋细菌数量差异不显著(p>0.05)。甲醛固定对Live/Dead BacLight Bacterial Viability Kit死活细菌染液荧光显微计数海洋细菌数量无显著影响,固定后的样品可在2周内完成计数。

2010年夏季雷州半岛海岸带浮游植物群落结构特征及其与主要环境因子的关系

2010年夏季对雷州半岛海岸带的浮游植物群落结构及相关环境因子进行了调查,结果共检出浮游植物211种(含变种、变型),隶属于7门76属;优势种13种,以广温、广盐沿岸性种和温带沿岸性种为主,群落结构具有亚热带和沿岸性特征。半岛海岸带浮游植物平均种类数和细胞丰度的平面分布,均由近岸往远岸逐渐减少,此外种类数是西南部>西北部>南部>东南部>东北部,细胞丰度则东北部>南部>西南部>西北部>东南部。除了东北部海岸带,多样性指数和均匀度平均值分别低于3及0.7外,其他海岸带均高于此值,物种非常丰富。相关分析表明:浮游植物种类数与水温、Si/P呈极显著的正相关,与SiO23--Si、Si/N呈显著的正相关,与NO-2-N、PO34--P呈极显著的负相关,与盐度、pH值等不存在统计学意义上的相关性;浮游植物细胞丰度与pH值、叶绿素a、DO、NO-2-N呈极显著的正相关,与盐度呈极显著的负相关,与水温、NO-3-N等不存在统计学意义上的相关性;浮游植物种类数与细胞丰度之间也不存在统计学意义上的相关性。根据浮游植物生物学指标对雷州半岛海岸带的富营养化程度进行现状评价表明:雷州半岛海岸带水质营养类型属于中-贫营养型,而根据营养盐指标评价雷州半岛海岸带水质则总体上为氮限制中度营养或氮限制潜在性富营养化水平。

流沙湾叶绿素a的时空分布及其与主要环境因子的关系

于2008年2月、5月、8月和11月分4个航次调查了流沙湾叶绿素a的分布特征,结果表明,流沙湾的叶绿素a变化范围在0.47～6.35mg/m3,平均值为2.65mg/m3,叶绿素a含量春(5月)、夏(8月)、秋(11月)和冬季(2月)的平均值分别为2.49mg/m3、3.81mg/m3、2.77mg/m3和1.46mg/m3,表现为夏季>秋季>春季>冬季的季节变化模式;在平面分布上,位于网箱养殖区附近9站叶绿素含量最高(3.38mg/m3),位于湾口靠近外海的2站的含量最低(1.35mg/m3),调查海区叶绿素a站位间的平面差异以及湾内外的平面差异均不显著(P>0.05)。叶绿素a和亚硝氮、硝氮、盐度显著负相关(P<0.05)。根据叶绿素a量划分营养类型的标准,流沙湾海域的水质属于贫营养类型,流沙湾低含量的叶绿素a与海区的低营养盐、大型海藻和海草床对营养盐的竞争利用、湾内外水体交换畅通、浮游动物和养殖贝类的摄食情况有关。

湛江东海岛潮间带沉积物硫化物(AVS)和重金属(SEM)及其生物毒效性评估

对湛江东海岛潮间带表层沉积物中酸可挥发性硫化物（AVS）和同步提取重金属（SEM）的含量及其分布进行了研究。研究表明，东海岛潮间带表层沉积物中AVS含量夏季平均为0.449μmol/g，冬季为1.816μmol/g，大多数站位AVS含量冬季高于夏季；AVS平均含量总体呈南、北区较高，东、西区较低的区域分布规律。潮区沉积物可提取重金属SEM总量夏季在0.56~4.60μmol/g之间，冬季处于0.65~2.21μmol/g之间；各重金属平均含量大小为Zn〉Cr〉Pb〉Cu〉Cd，其中Cd含量占SEM总量不到1%，Zn含量则在70%以上，SEMZn是控制着SEM分布的主要模式。联合利用（∑SEM/AVS）与（∑SEM-AVS）法和生物毒性阈值法综合评估重金属对沉积环境的影响，东海岛潮间带大部分区域沉积物中（∑SEM-AVS）处于0~5之间，重金属潜在生物毒性较强的区域为通明海区（7号站和8号站所在），具有较强潜在生物毒性的重金属为夏季通明海区的Zn。

深圳湾海域环境容量及污染总量控制研究——Ⅰ.潮汐、潮流数值模拟

基于美国普林斯顿大学的POM(Princeton Ocean Model)模型,将干湿网格技术引入到模型中,利用模型的外模式(二维)对深圳湾海域的潮汐、潮流和余流进行了数值模拟研究。模拟结果与实测值吻合较好。计算结果表明:深圳湾海域属不正规半日潮,水平潮流具有明显的往复流性质,主要呈西南—东北走向;落潮流速略大于涨潮流速;受地形及陆地河流径流的影响,湾中到湾口及航道附近流速较大,湾顶和靠近香港的滩涂部分流速较小;深圳湾余流场较弱,余流流向指向湾外;整个深圳湾水交换较弱,海域自净能力较差。

2007年伏季休渔深圳海域渔业资源调查分析

为了解深圳市2007年伏季休渔海洋渔业资源的动态变化规律,寻找恢复渔业资源的有效途径,合理开发利用海洋渔业资源,2007年5月和8月在深圳海域利用双拖网、掺缯网和拖虾网等3种渔具进行了渔业资源调查,对渔获结果进行了对比分析。调查结果表明,休渔前后,在珠江口海域掺缯网作业的总渔获量增加了10.8倍,桁杆拖虾网作业的总渔获量增加了5.6倍,但在大鹏湾海域双拖网作业的总渔获量仅为休渔前的72.7%。

流沙湾海域潮汐潮流的三维数值模拟和海域环境容量研究

将改进的干湿网格技术引入到POM模型中,通过坐标变换,合理安排计算区域,对流沙湾海域的三维潮流场进行了数值模拟。模拟结果与实测数据吻合较好。模拟结果表明:流沙湾海域属正规日潮,潮流运动是带有旋转流的往复流运动;涨潮历时大于落潮历时;落潮流速大于涨潮流速;余流较强,基本指向外港。采用垂向平均的水平二维对流扩散方程来模拟流沙湾污染物的浓度变化。结果表明:在Ⅱ类国家海水水质标准的要求下,流沙湾COD的环境容量约为906吨/年,交换率为78%;无机氮约为105吨/年,交换率为97%;活性磷酸盐约为11吨/年,交换率为97%。整个流沙湾海域水环境质量很好,海水自净能力强,对各种污染物的交换能力强。结合水质、水动力和容量计算结果,可以认为流沙湾海域水质属较贫营养类型,虽然较大的剩余环境容量是我们所希望的,然而结合具体养殖对象看,流沙湾海域低含量的氮、磷营养盐反而在一定程度上制约了流沙湾养殖业的健康发展。因此,环境管理不仅要考虑环境容量,还应结合具体海域使用特点进行合理规划,以促进海域生态健康发展。

水东湾海域浮游植物潮汐分布特征及其与环境因子的关系

2014年秋、冬两季,每个季节在大潮期和小潮期对水东湾海域浮游植物群落结构和环境因子进行了调查,共鉴定出4门57属134种。其中硅藻门42属106种,占浮游植物种类数的79.1%;甲藻门13属26种,占浮游植物种类数的19.4%;蓝藻门1属1种,占浮游植物种类数的0.8%;针胞藻纲1属1种,占浮游植物种类数的0.8%。优势种15种,主要为尖布纹藻Gyrosigma aluminatum、圆海链藻Thalassiosira rotula、中肋骨条藻Skeletonema costatum、丹麦细柱藻Leptocylindrus danicus和舟形鞍链藻Campylosira cymbelliformis等。4个航次共有种类数在18—40种,Jaccard种类相似性指数范围在0.200—0.404,多样性指数和均匀度平均值分别为2.60和0.60。秋季大、小潮期多样性指数差异较显著(P<0.05),冬季细胞丰度、多样性指数和均匀度大、小潮期均无明显差异。浮游植物细胞丰度变化范围为0.95×10~4个/L—28.0×10~4个/L,平均为6.86×10~4个/L,平均丰度冬季小潮期(9.46×10~4个/L)>秋季小潮期(7.56×10~4个/L)>冬季大潮期(5.97×10~4个/L)>秋季大潮期(4.44×10~4个/L)。主成分分析(PCA)表明:盐度和营养盐可能是影响水东湾海域生态环境的主导因子。对水东湾海域浮游植物群落结构与主要环境因子进行Spearman相关性分析,细胞丰度与盐度在秋季大、小潮期为负相关,在冬季大、小潮期呈显著正相关;与无机氮和磷酸盐在冬季大、小潮期呈极显著负相关,在秋季大、小潮期均无相关性。冬季小潮期水温与多样性指数、均匀度和细胞丰度均呈正相关;从测定结果来看浮游植物细胞丰度、多样性指数和均匀度与叶绿素a含量均无统计学意义上的相关性。

广东流沙湾4个测站2个周日潮流观测的准调和分析

采用短期资料的潮流准调和分析方法,对水深为4.4～17.0 m的流沙湾4个测站2个周日潮流观测获得的表、中、底层的潮流资料进行了分析,分别计算了4个测站O1、K1、M2、S2、M4、MS4共6个主要分潮的潮流调和常数,并给出了各观测站位在各层的潮流椭圆要素.计算结果表明:流沙湾主要为日潮流海区,其中湾外为规则日潮流,湾内为不规则日潮流;湾外主要分潮流的北分量一般大于东分量,而湾内主要分潮流的北分量一般小于东分量.观测期间余流的流向主要呈西北向,最大余流流速出现在湾内地形突然收窄处,且在湾内中层余流流速要大于表、底层余流流速.整个海区潮流的可能最大流速表层在57～107 cm/s之间,中层在53～106 cm/s之间,底层在34～98 cm/s之间.流沙湾湾外潮流主要为顺时针的旋转流运动,湾内为带有旋转流的往复流运动.

汕头港海域氮、磷营养盐环境容量及排放总量控制的研究

采用带有干湿网格技术的POM08模型,对汕头港海域的二维垂向平均潮流场进行了数值模拟;同时耦合二维物质输运方程,采用分担率法计算了该海域6个入海污染源的氮、磷营养盐环境容量,并在此基础上进行了减排方案设计模拟。结果表明:水动力模拟结果与实测数据吻合较好;在对汕头港6个污染源的氮、磷营养盐的总量控制中,应重点关注榕江、外沙河、梅溪和新津河各污染物的入海通量;整个汕头港海域氮污染较严重,现有监测质量已不满足规定的水质保护目标,需采取严格的削减措施;整个汕头港海域磷污染相对较轻,采取一定的减排措施可以达到规定的水质保护目标;对于无机氮,榕江至少要减排95%,外沙河减排65%,其余污染源减排90%或适当降低减排率,才能使整个汕头港海域无机氮浓度基本满足相应的水质保护目标;对于活性磷酸盐,榕江至少要减排5%,梅溪、外沙河减排25%,其余污染源减排5%,才能使整个汕头港海域活性磷酸盐浓度基本满足相应的水质保护目标。

2009年湛江湾叶绿素a分布及其与主要环境因子的关系

2009-02—2009-11分4个季度调查了湛江湾叶绿素a的时空分布,并分析了其与主要环境因子的关系。结果表明,湛江湾海域叶绿素a变化范围为0.35～21.52mg/m3,年平均值4.47mg/m3;全海域叶绿素a呈现夏季(6.50mg/m3)>冬季(4.75mg/m3)>春季(3.58mg/m3)>秋季(3.01mg/m3)的季节变化模式;水平分布上,冬季的叶绿素a呈现由南三岛附近海域(即断面2和3)向外海和沿岸递减,春季、夏季和秋季呈现由外海向沿岸递减,年均值呈现由外海向沿岸递减的分布特征。主成分分析显示,湛江湾海域叶绿素a与pH、盐度呈极显著的正相关,与氨氮、硝氮、硅酸盐、磷酸盐和无机氮呈极显著负相关。以表征的叶绿素a为标准的水体营养状况评价结果显示湛江湾海域多为中营养或贫营养状态,与以营养盐和化学耗氧量为标准的评价结果不一,故湛江湾的水体营养状况评价需要综合多个因子考虑。

湛江湾富营养化分布特征及与环境因子的关系

根据2011年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)湛江湾海域9个采样断面、28个采样站位的水质分析结果分析了该海域富营养化时空分布特征,应用主成分分析法探讨了环境因子对该海域富营养化状态的影响,对湛江湾海域应用富营养指数法和潜在性富营养化法2种评价方式的评价结果进行了对比。结果表明:冬、春、夏、秋4个季节湛江湾海域富营养化指数平均值分别为0.18、1.90、0.83、2.12,不同季节富营养化指数的空间分布特征较一致,从湾顶到湾中到湾口呈减小的趋势。富营养化指数年际变化特征为秋季>春季>夏季>冬季,秋、春两季富营养化程度较高,冬、夏两季较低。4个季节富营养指数与无机氮均呈极显著正相关,与盐度和pH值呈极显著负相关,表明无机氮含量对湛江湾海域的富营养化状况具有主导地位,河口冲淡水及陆源排污带来的低盐高浓度的污染物对湛江湾海域富营养化影响较大。对湛江湾海域富营养化指数法和潜在性富营养化法评价结果的对比表明:在应用富营养化指数评价法时,如果同时考虑海域的营养盐结构,2种评价方法的评价结果基本一致。

广东省典型海湾表层沉积有机质的来源和分布

于2009年对广东省3个典型海湾湛江港、深圳湾和流沙湾表层沉积物的稳定碳同位素进行了分析。结果显示,湛江港表层沉积物δ13C值的范围为25.9‰—23.9‰,平均值为25.2‰;深圳湾表层沉积物的δ13C值的范围为25.9‰—23.2‰,平均值为25.1‰;流沙湾表层沉积物的δ13C值的范围为23.2‰—20.0‰,平均值为20.9‰。根据经典二元模式计算,湛江港陆源有机质的贡献比例范围为0.57—0.90,平均为0.78;深圳湾陆源有机质的贡献比例范围为0.45—0.90,平均为0.76;而流沙湾表层沉积有机质中海洋有机质的贡献比例较大,陆源有机质的贡献比例很小。湛江港和深圳湾表层沉积有机质主要来源于陆架,可能是C3(光合作用最初产物为三碳化合物)植物和海洋浮游微藻的混合有机质,但起主导作用的是陆架C3植物;而流沙湾表层沉积有机质主要来源于大型海藻和贝类的排泄物。各海湾沉积有机质的分布没有明显的规律性,主要受大陆径流、航运和潮汐的影响,同时也受海域初级生产力和水产养殖业的影响。

广东流沙湾5种贝类的δ^(13)C值和δ^(15)N值研究

广东流沙湾海水养殖业发达,尤其是贝类增养殖已成为当地的支柱产业.但近年来其养殖环境的恶化对贝类产品的安全输出造成了越来越严重的影响,利用稳定同位素技术研究贝类的新陈代谢过程可为贝类增养殖提供较先进的基础数据.本研究选取流沙湾的5种重要养殖贝类,对其肌肉组织、鳃、外套膜和内脏囊分别进行稳定碳、氮同位素测定分析.结果表明,贝类δ13C值的范围是-19.14‰～-15.11‰,δ15N值的范围是6.10‰～10.57‰.从大小、组织、种类三方面比较5种贝类的稳定碳氮同位素比值,可得出如下结论:同种贝类,大小不同,其δ13C、δ15N值大都随壳长、壳重的增大而减小,但翡翠贻贝(Pernaviridis)的δ13C值和墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concentricus)的δ15N值则相反,无论大、小组之间δ13C、δ15N值的变化是增大还是减小,幅度均不超过1.00‰;同种贝类,组织不同,其δ13C、δ15N的最小值均为内脏囊,δ13C的最大值不定,δ15N的最大值也是内脏囊;相同组织,不同贝类,其δ13C、δ15N值的大小排列顺序各不相同,无统一规律,但华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis)的δ13C值均小于墨西哥湾扇贝,而马氏珠母贝(Pinctada martensii)的δ15N值均小于企鹅珍珠贝(Pteria penguin).由研究数据可推知流沙湾双壳贝类的物质与能量流动途径基本是由内脏囊到外套膜和鳃,最后到肌肉.