亚热带海湾表层沉积物对磷的吸附解析特征研究

磷在沉积物-水界面的吸附解析过程对水体富营养化具有重要影响,目前亚热带海湾沉积物对磷的吸附解析特征并不清楚,其自身的粒度组成和理化性质对沉积物磷吸附解析影响尚不明晰.本研究以3个主要入海河口区采集的表层沉积物为基础,通过吸附动力学和等温吸附试验,研究了不同粒径、pH和盐度等环境因子对磷吸附解析特征的影响规律.采用连续提取(SEDEX)法对沉积物吸附磷前后样品进行磷赋存形态分级,探讨沉积物对磷相应的吸附机制.结果表明:亚热带海湾入海河口区表层沉积物对磷的吸附动力学过程可用准二级动力学模型描述,等温吸附曲线符合Langmuir-交叉型模型.沉积物对磷的最大吸附量(Q_(m))范围为0.332~0.864 mg/g,沉积物磷的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC_(0))在0.076~0.150 mg/L之间.粒径较小的沉积物具有较强的磷吸附能力,海水酸碱度和盐度有利于沉积物磷吸附,吸附后的沉积物中可交换态磷(Ex-P)和铁结合态磷(Fe-P)含量明显增加,沉积物对磷的吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附,且以物理吸附为主.研究显示,亚热带海湾表层沉积物较高含量的黏土矿物和高分子量的有机质能够促进磷在沉积物上的吸附,海水酸碱度和盐度对该区域水体富营养化具有一定的缓冲效应,但沉积物物理吸附结合能力较弱,存在再次释放污染的风险,该区域内源磷污染应引起重视,这对于亚热带海湾水体富营养化污染防治具有重要意义.

亚热带海湾水产养殖绿色核算研究——以罗源湾为例

针对传统核算方法单纯从经济角度出发,不考虑社会效益和生态效益以及资源和环境成本的偏颇和不足,文章借鉴边际机会成本和国民经济评价等理论,构建水产养殖绿色核算模型。然后运用该模型对罗源湾水产养殖的社会总成本(包括生产成本、环境成本和资源使用成本)和社会总效益(包括直接效益和间接效益)进行实证研究,最后提出促进亚热带海湾水产养殖可持续发展的对策措施。

亚热带海湾养殖环境综合分级定量评价研究

根据2011-2012年在南海北部沿岸3个亚热带养殖海湾(茅尾海、大鹏澳、白沙湾)开展的生态环境调查资料,糅合养殖海域综合分级评价与预警方法及河流综合水质标识指数(Iwq)评价方法,在划分海域环境等级的基础上定量比较同一级别生态环境的优劣。结果显示,3个海湾共12个航次的调查中,仅2次(大鹏澳的秋、冬季)环境评级为良好,其余10次均为中等;春季3个海湾评级均为中等且指数相近,夏、秋、冬三季则以白沙湾环境质量状况最差;两年中共有5个水环境因子发生警兆,所调查的3个海湾均存在富营养化的风险;季节更替对海湾环境的影响随着纬度升高而增大。文章发现改进后的Iwq在比较同一级别环境状况的优劣时较有效率,但其在不同级别之间的可比性不确定。

亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究

皱瘤海鞘是亚热带海域分布最广和数量最多的附着生物种类之一。2012年1月—7月在典型的亚热带养殖海湾-大亚湾大鹏澳海域,利用沉积物捕集器现场测定了皱瘤海鞘(Styela plicata)的生物沉积速率,并测定了生物沉积物中有机物(OM)、总碳(TC)、总氮(TN)、有机碳(OC)和有机氮(ON)含量。结果显示:皱瘤海鞘的生物沉积速率变化范围为每天145.5—1011.8mg/个,平均每天516.0mg/个,海鞘的生物沉积速率变化范围为每天154.8—1065.8 mg/g干重,平均每天463.3 mg/g干重。海鞘生物沉积物中OM、TC、OC、TN和ON含量分别为14.38%、10.80%、2.87%、3.06%和0.86%,高于自然沉积物中的含量,分别为13.39%、7.36%、2.32%、2.29%和0.67%。其中TC和ON含量要显著高于自然沉积物(P<0.05)。皱瘤海鞘的OM、TC、OC、TN和ON的生物沉积速率分别为每天74.20,55.73,14.80,15.79和4.43 mg/个。实验期间附着在浮筏养殖设施和养殖牡蛎壳上的海鞘密度变化范围为54.9—222.1个/m2,平均147.5个/m2,养殖海域单位面积的海鞘生物沉积速率平均为每天76.1 g/m2,是自然沉积速率(平均每天62.7 g/m2)的1.21倍,其中OM、TC、OC、TN和ON的平均沉积速率分别为每天10.94,8.21,2.18,2.32和0.65 g/m2。据此可推算,大鹏澳筏式牡蛎养殖海区(约103 hm2)皱瘤海鞘的年生物沉积物负荷为29000 t,其中OM,TC,OC,TN和ON分别4100,3100,820,870和240 t。研究结果说明,海鞘等附着生物在大规模浅海贝类养殖中对养殖生态环境的影响也不容忽视。