防城湾水质特征及营养状况趋势研究

根据 1983-1984 年度、1990 年度及 1996-1997 年度 3 个不同时期的调查研究资料，分析研究了防城湾的水质特征及其营养状况。结果表明：该湾水体中的盐度、pH 呈明显下降趋势，而有机污染物含量则呈上升趋势，其余因子无明显规律性变化；但相关分析显示，陆源输入对各化学因子具有主导控制作用，生物同化作用次之。N、P、Si 营养盐中，N 为 1983-1984 年度初级生产力的限制因子；1990 年度演化为 P 和 Si；1996-1997 年度 N、P、Si 均呈充足状态，尤以 Si 最为显著。通过污染指数 A 及营养状态指数 E 的统计分析，该湾水质具有向污染型及富营养型演化的明显趋势。

基于遥感的广西防城湾海岸线变迁分析

随着人口增长、城市化和工业化的迅速发展、政策刺激以及对外贸易的日渐加强,防城湾沿岸海岸线变迁加剧。本文利用1973,1979,1990,2000年的Landsat卫星遥感影像和2010年的HJ-1B(环境与灾害监测预报小卫星星座B星)卫星遥感影像,分析了近40a来防城湾海岸线的变化特征。结果表明:1973—2010年间,防城湾沿岸不断向海推进,陆域面积共增加了4 216.61hm2;海岸线总长度则减少了36.96km,其中淤泥质岸线减少最为剧烈,其次为基岩岸线;海岸线变化主要受人为因素影响。根据防城湾的区域特征,将整个研究区划分为防城江口、暗埠口江和渔澫岛3个岸段分别进行详细分析表明:防城江口沿岸以基岩岸线为主,海岸线在1973—2010年间变迁程度很小,仅在防城江河口沿岸向海扩张了约74.58hm2;暗埠口江沿岸以淤泥岸线为主,近40a间该岸段岸线不断向海推进,许多原本曲折多变的鹿角湾被逐渐填充;渔澫岛海岸线变迁最为剧烈,近40a来陆域面积共增加了2 027.41hm2,岸线长度缩短了2.46km,遥感影像监测显示1990年时渔澫岛已经陆连,同时从渔澫岛的分形维数计算结果可以看出其海岸线日趋平直。

基于MIKE3的丰枯水期防城湾水交换能力研究

为了对防城湾水交换能力有全面的认识,本文基于无结构的三角网格建立高分辨率的MIKE3水动力数值模型,采用Lagrange质点追踪方法,选取水体半交换周期和水体交换律作为评价指标,评价防城湾丰枯水期水交换能力。结果表明:防城湾水交换主要受径流和潮流控制,因防城河的存在,西湾保守物质浓度的空间分布呈现由河口向湾外增加趋势,东湾的保守物质浓度的空间分布呈现由湾口向湾内增加趋势,随着时间的增加,两湾保守物质浓度下降速率降低;西湾水交换时间明显少于东湾,半交换期在丰水期为1.7d,在枯水期为3.6d;东湾在丰水期半交换时间为15.2d,在枯水期为27.8d。

防城湾的环境特征及其水体自净特点分析

根据(1983-1997)15 a间对防城湾6个航次的调查资料,分析探讨了该湾水体的自净能力。结果表明:该湾具有较强的水体自净能力,但与北海湾和钦洲湾的表现特点明显不同。物理自净能力虽以往复流影响为主,但其旋转方向是以逆时针方向为主,且湾内外流速出现大小不等现象,与该湾特殊的地形影响有关;较强的化学自净能力虽从富氧特征及明显偏低的COD值体现出来,但三态氮的形态转化没有达到较佳状态,与该湾多方位、多途径源源不断地向湾内直接排放富含有机物的生活污水及养殖废水有关;生物自净能力既体现在微生物对有机物较强的降解能力上,也体现在浮游植物对DO的贡献作用及其对营养盐的吸收能力上,具有富营养海湾的水体自净特点。

中越典型港湾海岸线与围填海的遥感比较——以防城湾和海防港为例

基于遥感影像与地理信息系统技术对比了1980年代—2010年代中国防城湾与越南海防港的海岸线及围填海变化情况。30多年来,两地海岸线均以向海迁移为主,其中防城湾海岸线平均端点变化速率为6.49 m/a,海防港为6.21 m/a,分别呈现先升后降与先降后升的变化趋势;在1980年代和1990年代,平均端点变化速率为防城湾大于海防港,在2000年代和2010年代则相反。防城湾和海防港年均新增围填海面积分别为122.48 hm^(2)/a和164.24 hm^(2)/a,围填海强度指数均呈不断上升的趋势,其中在1980年代和1990年代防城湾小于海防港,在2000年代和2010年代则相反。从1980年代至2010年代,围填海面积与年均空间扩展速率两指标,在防城湾呈先增加后下降的趋势,在海防港则呈持续波动状态。围填海为两地海岸线变化的主要因素,港口建设是其最主要的驱动力。

马正开海(河)堤工程建设对防城湾水动力条件的影响分析

分析了防城港马正开海(河)堤工程建设对防城湾环境的影响,包括对防城湾潮流流场及滩涂演变可能造成的影响,对防城江行洪和纳潮量的影响。提出了控制和减缓环境影响的措施。

广西防城港湾水环境质量现状与石油烃环境容量的初步研究

环境容量是评估海域污染物最高容纳量的一个重要指标,污染物排放量控制指标的合理性取决于项目所在海域的环境容量的正确估算。本文首先根据近年来对防城港湾海水环境质量的现场调查资料,采用单因子指数法对防城港湾的水环境质量现状进行评价和分析,然后,通过模型和模拟对城港湾的水交换周期进行了计算,最后选取水质评价中出现超标的石油烃作为分析因子,采用改进的标准浓度法估算了防城港湾石油烃的环境容量。结果表明,防城港湾的水环境质量状况良好,石油烃环境容量在一、三、四类水质标准下分别为2023t/a、51334t/a、92896t/a。

广西钦州湾防城港潮间带表层沉积物重金属生态风险评价

对广西钦州湾-防城港潮间带表层沉积物中的重金属元素Hg,Cd,As,Pb,Cu,Cr和Zn的质量分数和空间分布特征及其潜在生态危害进行了分析和评价。钦州湾潮间带表层沉积物中的重金属元素的质量分数相对较低,均在国家一级标准之内。空间分布上,从防城港-企沙-鸡墩头-三娘湾-沙角,重金属元素含量有逐渐增加的趋势,尤其在企沙QZ-07、三娘湾QZ-09和沙角地区的QZ-08剖面的质量分数最高。其中Cd,Cu和Zn的最高值出现在沙角地区QZ-08剖面,其平均质量分数分别达到了0.14,29.15和64.56μg/g;Hg,As,Cr和Pb的最高值出现在企沙地区QZ-07剖面,其平均质量分数分别达到了0.11,11.29,88.23和26.47μg/g。选用Hakanson的潜在生态风险指数法对沉积物的环境质量进行了评价。结果表明,钦州湾潮间带表层沉积物重金属元素的潜在生态风险参数均小于40,而风险指数均小于150,显示其潜在生态风险为低风险级别。但部分调查剖面如沙角QZ-08剖面的生态危害风险指数接近临界值140,所以该污染的风险是存在的。在空间分布上,从防城港-企沙-鸡墩头-三娘湾-沙角,重金属元素的污染生态危害指数有逐渐增加的趋势,尤其在企沙QZ-07、三娘湾QZ-09和沙角地区的QZ-08剖面的危害指数最高。

广西防城湾表层沉积物重金属的分布及其潜在生态风险评价

采用原子吸收分光光度法和原子荧光法测定了防城湾海域11个站位表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的含量,各元素的平均含量分别为20.7×10-6、34.9×10-6、61.14×10-6、0.18×10-6、28.2×10-6、0.078×10-6和8.49×10-6,均符合该海域海洋功能区划要求。各重金属含量均呈现出由湾内向湾口逐渐降低趋势。其中,Cu、Pb、Zn之间,Cr、Hg、As之间相关关系显著。Hakanson潜在生态风险评价结果为:测定的7种重金属单因子潜在生态风险均属于轻微生态危害范畴,其潜在生态风险大小依次为:Hg>Cd>Pb>As>Cu>Cr>Zn。

防城港湾物质输运时间尺度的数值模拟

为研究防城港东、西湾物质输运的时间尺度,建立了防城港湾物质输运数学模型,以保守物质为示踪物探讨了东、西湾滞留时间的空间分布以及防城江流量、潮差、湾内地形等因素对湾内滞留时间的影响。结果显示：在防城港湾口海域,滞留时间在不同计算条件下一般为10～70 h,向湾顶方向逐渐增加可超过300 h;防城港湾的滞留时间空间分布上呈现明显的湾顶大于湾口、浅滩大于深槽的整体特征;滞留时间与防城江径流量的三次方呈极好的函数关系;防城江的部分来水通过东、西湾顶的水道向东湾输运,对防城港东湾的水交换有一定的影响;在西湾,潮流的冲刷能力约为径流冲刷能力的3.2倍,潮流的作用导致西湾的滞留时间大幅减少。

防城港湾水体中的活性硅酸盐

根据1996—1997年的调查资料，研究了防城港湾水体中活性硅酸盐的变化及其与盐度间的相互关系。结果表明，该湾硅酸盐含量的分布总体呈由湾顶向湾口递减的趋势。回归分析的结果表明，除秋季外，其他季节的硅酸盐与盐度间呈高度显著负相关，呈保守性。秋季硅酸盐被浮游植物彻底消耗。通过防城河输入防城港湾的硅酸盐通量估算为0．375万·a^-1。磷、氮、硅之间的平均比值，春季为1：140：154；夏季为1：12：78；秋季为1：107：0．7：冬季为1：30：62。该湾浮游植物的生长在秋季明显受硅限制，在春季明显受磷限制。

防城港湾以西海域水体输运及其机制研究

为了探究防城港湾外海域的水体输运方式及机制,本文对历史调查数据及最新的海流调查资料的海流玫瑰图进行分析,结果发现:防城港湾以西海域的水体输运,冬季为反气旋式环流控制,水体输运主要为NE向;夏季为沿岸入海径流、气旋涡控制,水体输运主要为WSW向。春季和秋季,表层水体输运主要为WSW向,中层以下水体输运为NE向。风对表层流的影响较明显,夏季西南季风造成沿岸水的堆积产生正压梯度力使表层水体往西南向输运,但不起主导作用。中层以下主要受北部湾北部气旋式、反气旋式两种不同形式的环流控制。除此之外,琼州海峡西向流、入海径流、地形等对水体输运也产生重要的作用。

防城港湾夏季水质及表层沉积物重金属污染评价

【目的】调查及评价广西防城港湾的重金属污染现状。【方法】2013年8月从广西防城港湾采集33个站位海水样品和11个站位表层沉积物样品,测定海水和沉积物中重金属(铜、铅、锌、镉、汞、砷)含量,再采用单因子指数法和生态风险指数法对采集的海水和沉积物污染状况进行评价。【结果】该海域海水重金属污染程度由高到低分别是Pb>Zn>Hg>Cu>Cd>As,其中,Pb的平均单项污染指数均大于1,超过国家一类海水水质标准;沉积物中重金属平均含量排序为Zn>Pb>Cu>As>Cd>Hg,均符合国家一类沉积物标准;沉积物重金属污染程度排序为As>Pb>Cu>Zn>Hg>Cd,即污染程度均属于低污染;潜在危害的影响程度从大到小排序为Hg>As>Cd>Pb>Cu>Zn,即潜在风险较低。【结论】夏季防城港湾海洋重金属环境质量状况良好。

防城港湾潮余流及潮汐不对称特征

【目的】研究防城港湾潮汐和潮流不对称特征,以期对防城港湾的开发、治理和利用提供科学参考。【方法】利用同步实测的水文资料和同期的水深地形数据,建立防城港湾及其邻近海域的水动力数学模型,对潮汐潮流过程进行数值模拟研究,分析防城港湾Eular、Stokes与Lagrange余流的时空特征,以及防城港湾的潮汐和潮流不对称的基本特征及其产生原因。【结果与结论】1)由于潮汐变形,Stokes与Eular余流在大潮期间量值相当、方向相反。防城港湾Eular余流不能指示水体(物质)输运的方向。2)大潮期间Eular与Lagrange余流流速大,小潮期间则比较弱。3)水体输运主要表现为正压流特征,即深槽处水体向海输运,浅滩处水体向上游湾顶方向输运。4)东湾、西湾的潮汐和潮流总体上均表现为落潮主导型。对潮汐不对称的第一贡献来自K_(1)/O_(1)/M_(2)分潮组合,第二贡献主要为K1/M2/MK3分潮组合,表明浅水分潮有一定作用。5)K_(1)/O_(1)/M_(2)分潮组合与总体的潮汐不对称具有较好的相关性,其它分潮组合的贡献一般情况下并不能改变潮汐不对称的总体型式。潮流不对称亦呈现落潮主导型。潮汐不对称和潮流不对称二者一致。

防城港湾海域甲壳类群落结构及其与环境因子的关系

2016年5、8、11月和2017年2月对防城港湾海域开展渔业资源和环境调查,研究了河口湾甲壳类群落结构的空间和季节变化,并分析了甲壳类群落结构与主要环境因子的关系。结果表明:全年调查共捕获甲壳类60种,隶属于2目19科35属,暖水性种和暖温性种分别占60.0%和40.0%。春季有51种,夏季有34种,秋季有35种,冬季有26种,秋、冬季间种类相似性指数最高。周年优势种有亨氏仿对虾(Parapenaeopsis hungerfordi)、钝齿蟳(Charybdis hellerii)、日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)、刀额新对虾(Metapenaeus ensis)和近缘新对虾(Metapenaeus affinis)等5种,主要种有须赤虾(Metapenaeopsis barbata)、长毛明对虾(Fenneropenaeus penicillatus)、中型新对虾(Metapenaeus intermedius)、口虾蛄(Oratosquilla oratoria)、周氏新对虾(Metapenaeus joyneri)和远海梭子蟹(Portunus pelagicus)等6种。4个季度最大优势种分别为亨氏仿对虾(春季)、刀额新对虾(夏季)、近缘新对虾(秋季)、钝齿蟳(冬季)。全湾甲壳类年均密度和生物量分别为32201尾/km^2和212.29 kg/km^2,均呈现明显的季节变化和空间差异。甲壳类各站位种数变化范围为2~17种,种类多样性指数(H′)在0.200~3.160之间,丰富度指数(d)在0.200~2.230之间,均匀度指数(J)在0.160~0.988之间;种数、H′、d和J表现出显著性空间差异,种数和J表现出显著性季节变化。聚类分析、相似性分析及相似性百分比分析表明该海域甲壳类群落存在一定程度的时空异质性。生物-环境分析表明影响该海域甲壳类群落结构的环境因子存在季节差异。

近5年防城港湾海水富营养化水平及浮游植物多样性分布和评价

笔者于2012年~2016年的夏季在防城港湾连续进行了采样调查,并分析了防城港湾海水营养化水平及其与浮游植物多样性的关系。结果表明:防城港湾近5年的营养指数E从时间上的变化为2013年(3.80)>2012年(1.76)>2014年(1.73)>2016年(0.41)>2015年(0.28);空间分布整体呈由北向南、从湾顶向湾口外逐渐递减,西湾比东湾高的趋势;浮游植物多样性指数H'从时间上的变化为2015年(2.57)>2012年(2.26)>2013年(0.77)>2014年(0.55)>2016年(0.53);对防城港湾营养状态水平和浮游植物多样性指数进行曲线回归分析时,其相关性不显著,根据调查数据分析,防城港湾近5年的N/P值均值都小于Redfield比值,N含量水平长期处于相对缺乏状态,N、P比例失去平衡可能是影响浮游植物多样性与营养水平之间关系的原因。

基于历史影像的防城港西湾景观面积变化分析

本文以2003年10月、2013年12月高分辨率卫星影像为主要数据源，利用遥感（RS）和地理信息（GIS）技术，使用面向对象分类方法获取防城港西湾片区的景观数据，对该区域2003年至2013年10年间的景观结构和面积变化情况进行了分析。

防城港外海海域夏冬季周日潮流的准调和分析

为深入研究防城港外海海域的潮流特征,通过引入差比关系,对防城港外海海域4个站点夏、冬季2个周日观测所得的表、中、底层海流的短期资料进行准调和分析。结果表明:防城港外海潮流属于混合潮流,部分海域属于正规全日潮流;潮流中旋转流和往复流同时存在,以旋转流为主,潮流椭圆长轴为东北-西南向;最大可能流速出现在表层,由表层至底层余流流速逐渐减小。夏季,防城港湾西侧余流方向为西南向或西北向,而东侧余流方向为东北向;冬季,除湾口为西南向外,其余海域余流方向均为东北向,余流与地形、风场、温度和盐度等因素有关。周日潮流资料时间较短,受天气、海况、观测时间等因素影响较大,计算的潮流性质略有差异。

防城港“拦门沙”航道泥沙冲淤变化规律的研究

防城港位于防城湾内。在湾口,由于“拦门沙”的横亘,致使航道形成水深仅为三米的浅水段(见图1),妨碍一定吨位船舶的通航,需要进行开挖。但开挖后,航道能否维持所需水深,则是建港工程所关注的问题。在经过一定工作以后,对该段航道进行了一次试挖(我们称为试挖段)。

广西防城港湾周年浮游植物生态特征

2007年3、6、9和12月,对防城港湾海域浮游植物的种类组成、优势种类、群落结构、丰度分布进行了调查,分析了浮游植物丰度、生物指数及其与环境因子的相关性.共鉴定出浮游植物54属138种.其中硅藻门37属112种;甲藻门12属21种;绿藻门和金藻门各2种,蓝藻门1种.全年浮游植物优势种主要为硅藻门的中肋骨条藻.浮游植物种数呈现湾内低于湾外、由春至冬减少的趋势,浮游植物细胞丰度则呈由湾内向湾外递减的趋势.不同季节调查海区浮游植物细胞丰度平面分布格局具有显著差异,夏季(6月)浮游植物丰度最高,达151.39×104cells·dm-3,冬季(12月)丰度最低,为0.35×104cells·dm-3.春季防城港湾海域的浮游植物多样性较高,物种较丰富.相关性分析表明,浮游植物群落分布与营养盐、水温、盐度等环境因子存在一定的相关性.西湾内的S1和S2测站,受防城江径流及潮汐等水动力条件的作用,盐度较低,富营养化程度较高,夏季时中肋骨条藻会大量增殖,甚至具有发生赤潮的隐患.