防城港西湾富营养化季节性及年际变化特征

本文基于西湾及防城港2020年的全面监测和2011—2018年的定点监测,并收集西湾海域1996—2010年的历史数据,采用富营养化指数法(EI)和压力-状态-响应(P-S-R)模型,探讨西湾水体富营养化的季节性和年际变化特征及影响因素。结果显示:2020年雨季和旱季的营养盐含量均呈从湾内向湾外降低的趋势。雨季营养盐浓度高于旱季,且水体富营养化程度较严重,主要由于雨季丰沛的雨水将大量陆源营养盐(DIN和PO_(4)^(3-))输入到西湾。近30年西湾水体富营养化程度呈先加重后减缓的趋势,1996—2007年水体处于贫营养化状态,随后(2008—2014年)水体呈富营养化状态,尤其在2011—2013年期间。P-S-R模型显示西湾富营养化综合评价等级为中级,但压力等级为中高级,应加强防城江等污染源的治理。未来,长期开展陆源污染治理和海洋保护修复工程有助于改善西湾水体富营养化状况。

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 km^(2),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本特征,为北部湾赤潮预警预报及治理工作提供科学依据。

广西近岸海域海水中石油类的分布特征及污染评价

根据2015-2017年对广西近岸海域表层海水中石油类的调查,分析了石油类的分布特征及其污染状况。结果显示,2015-2017年广西近岸海域表层海水中石油类含量范围分别为0.004~0.161 mg·L-1、未检出(ND)-0.102 mg·L-1、0.005~0.152 mg·L-1,平均浓度分别为0.038、0.028 mg·L-1和0.030 mg·L-1。与国内其他海域相比,广西近岸海域海水中石油类含量处于较低水平。季节变化上,2015年和2017年均表现为夏季>秋季>春季>冬季,2016年表现为冬季>春季>夏季>秋季;年际变化上,2016年和2017年含量相当,但与2015年相比略有下降。石油类含量的高值区主要出现在近岸港湾,并呈现由近岸向湾外逐渐降低的趋势。石油类污染评价结果显示,2015-2017年,清洁水质所占比例由61%升到88%,表明广西近岸海域海水中受石油类污染程度较轻,石油类污染逐渐改善。

北部湾入海河流营养盐的分布特征及入海通量研究

于2018年2月(枯水期)和8月(丰水期)对南流江、大风江、钦江、茅岭江和防城江等北部湾主要的入海河流开展调查,分析这些河流各形态营养盐的浓度特征及入海通量。结果表明,不同时期营养盐浓度差异较为明显,主要表现为枯水期防城江、茅岭江和钦江的营养盐浓度较丰水期高,而丰水期大风江和南流江的营养盐浓度高于枯水期,表明丰水期大风江和南流江污染较为严重。丰水期,NO3^-是溶解态无机氮的主要成分,但枯水期防城江和大风江NH4^+比例升高。根据径流量资料和河流营养盐浓度,估算出2018年北部湾入海河流的氮和磷的入海通量分别为1014607 t和47929 t,其中溶解态无机氮占总氮的77%,PO34^-占总磷的40%。丰水期,南流江营养盐入海通量总体较高,其次是大风江,防城江、茅岭江和钦江的营养盐入海通量相对较小。枯水期,受区域污染影响,不同河流营养盐的入海通量变化较大。与历史对比,北部湾河流的营养盐入海通量显著升高,表明河流营养盐输入的升高可能是北部湾近海水体富营养化加重的重要因素。北部湾河流不同时期氮和磷输入量的差异,可能会对北部湾近岸及邻近海域生态系统产生较大影响。

防城港西湾及邻近海域水体重金属的季节性和年际变化特征

为评估防城港市西湾及邻近海域水体重金属的污染状况,本研究获取了2020年6月、9月和12月及2011-2018年西湾水体重金属的监测数据,2010-2020年防城江的监测数据,采用单因子污染指数(P i)法、综合污染指数(Water Quality Index,WQI)法、内梅罗污染指数(F)法和主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)法进行分析与评价。2020年防城江水体各重金属含量无季节性差异,基本上符合第一类海水水质标准。2020年西湾水体重金属含量为锌(Zn)>铜(Cu)>砷(As)>铅(Pb)≈铬(Cr)>镉(Cd)>汞(Hg),Pb、Zn和Hg存在超第一类海水水质标准的情况,超标率分别为(9.1±0)%、(10.6±14.6)%和(24.2±22.9)%。F显示局部区域处于轻污染状态,超标率为(7.5±5.3)%。WQI和F显示,2010-2020年防城江重金属污染水平随时间呈变好趋势,2019-2020年处于较清洁状态。WQI和F显示2011-2020年西湾水体污染水平随时间虽然有波动,但是整体有向好趋势。西湾水体中重金属的来源和污染程度受到人类活动和生物地球化学过程的共同影响。防城港市钢工业的持续发展,仍存在加重防城港湾重金属污染水平的风险,应继续加强对周边污染源的治理与评估。

广西铁山港及其近岸海域不同海洋功能区重金属污染特征研究

本研究基于广西铁山港及其近岸海域海水中重金属的季节性调查数据,分析了重金属在不同海洋功能区的污染特征及潜在来源。结果显示,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As的平均浓度分别为1.00μg/L、0.72μg/L、10.93μg/L、0.10μg/L、0.60μg/L、0.038μg/L和0.72μg/L。总体上,夏季重金属浓度高于冬季,并且夏、冬两季重金属浓度均呈现从海湾、近岸向离岸降低的趋势,这主要是受到陆源输入的影响。由于不同海洋功能区人类活动的差异,不同重金属在不同功能区的分布差异明显。受人类活动的影响,渔业区Cu和Pb的浓度明显高于其他区域。港口航运区较高浓度的Cd、Hg、Zn和As主要与陆源输入和船舶活动有关。然而,冬季偏远的离岸区较高的Zn和Cr浓度主要与水团输入有关。

舟山近岸海域沉积物中重金属的生物有效性研究

对舟山附近海域沉积物中的酸可挥发性硫化物(AVS)、同步提取重金属(SEM)和5种重金属的分布进行了调查,并用(SEM-AVS)差值法对上述重金属的生物有效性进行了研究。结果表明,该海域表层沉积物中AVS和SEM含量均较低,AVS含量范围为0.005～4.21μmol/g,平均含量为0.546μmol/g,SEM含量范围为0.3356～1.614μmol/g,平均含量为0.7998μmol/g;表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr和Cd的平均含量分别为24.65×10^(-6)、27.21×10^(-6)、114.5×10^(-6)、58.26×10^(-6)和0.142×10^(-6)。(SEM-AVS)差值法的结果表明除5个站位外,其余站位沉积物中重金属对生物可能具有中等毒性。

钦州湾养殖区营养盐分布特征及富营养化状况研究

为了研究钦州湾养殖区的营养盐分布特征和富营养化现状、趋势和原因,于2018年冬季(2月)和夏季(8月)调查了钦州湾养殖区的营养盐及相应理化因子。结果显示,磷酸盐(PO_(4)^(3-))的浓度为3.7~40.0μg/L,溶解性无机氮(DIN)浓度为41.1~664.8μg/L,其中,硝酸盐(NO_(3)^(-))占比最高(77%),其次是铵盐(NH4^(+))(16%),而亚硝酸盐(NO2-)占比最低(7%)。营养盐与理化因子的相关性和主成分分析显示,冬季陆源污染物输入是影响营养盐分布的主要因素,而夏季除了陆源输入外,生物过程对营养盐分布的影响不可忽视,这与夏季DIN和PO_(4)^(3-)的浓度明显高于冬季的现象相对应。钦州湾养殖区水体的富营养化指数(EI)范围为0~19.65,平均为4.06,富营养化超标率为77%,其中,夏季水体富营养化程度高于冬季,处于中度富营养化状态。与近40年的历史数据相比,钦州湾水体富营养化状态呈显著增长趋势。与此相对应,钦州湾养殖区水体的N/P下降明显(低于Redfield值),其根本原因是磷排放的增加。

广西铁山港(临海)工业区围填海工程所致湿地生态系统服务功能损失评估

围填海工程不仅对湿地生物资源造成重大损害,也会对湿地生态系统的服务功能造成严重影响。本文以广西铁山港(临海)工业区为例,利用替代成本法、影子工程法、成果参照法和市场价格法构建了围填海工程湿地生态服务功能损失评估模型,并对其造成的湿地生态服务功能损失进行了定量评估。结果表明,铁山港(临海)工业区围填海工程对湿地生态服务功能造成的损失为685.94万元/a,单位面积损失约57.24万元/(km^(2)·a)。4类湿地生态系统服务功能损失由多到少依次为支持服务功能、供给服务功能、调节服务功能和文化服务功能。其中支持服务损失占总损失的49.3%,其他服务功能损失按照从多到少的顺序占总损失的比例分别为20.92%和16.39%和13.39%。表明铁山港(临海)工业区围填海工程对围填海区域的湿地生态系统服务功能造成较大影响。此研究可为海岸带综合管理提供参考依据。