秋季海南三大江入海河口区的微塑料污染状况

【目的】了解海南三大江入海河口区表层水体微塑料分布特征、污染现状和潜在影响因素。【方法】于2021年11月对海南南渡江、昌化江和万泉河入海河口区的微塑料污染状况进行研究分析。【结果与结论】南渡江、昌化江和万泉河河口表层水体微塑料丰度范围分别介于0.16~1.27、0.25~0.70、0.19~0.82 m^(-3)之间,平均丰度在0.42~0.47 m^(-3)之间,微塑料成分以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酯纤维(PES)、聚苯乙烯(PS)占主导。其中,南渡江、昌化江河口区主要以粒径范围在0.5~3.0 mm的碎片状和纤维状的微塑料丰度居高,占比分别为73.3%和78.2%,而万泉河以粒径范围在2.0~5.0 mm的碎片状和纤维状微塑料为主,占比为54.8%。随入海河口区的岸线距离增加,微塑料丰度均呈现为从河口到近岸海域递减的趋势,各站位丰度有所降低并呈现明显差异。与国内外入海河口相比,本研究区域的微塑料丰度整体处于低污染水平。

海南岛昌化江河口与邻近海域锆、钛矿化远景及成矿地质条件分析

利用X射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence spectrometer,简写为XRF)对海南岛昌化江流域土壤样品和昌化江河口与邻近海域沉积物样品中的锆、钛元素进行了测试分析,并计算了样品中的锆、钛品位。研究结果表明,昌化江河口及其邻近海域沉积物中的锆、钛砂矿具有明显的异常富集;昌化江流域表层土壤中Zr和Ti呈含量变化大、高值相对集中分布的特点;主要母岩为大面积分布的花岗岩;炎热潮湿气候和河流的动力条件为母岩风化和含矿碎屑向海搬运的主要地质营力;沿岸显著的波浪和潮流作用及典型的砂砾质海岸为昌化江河口与邻近海域锆、钛砂矿的形成创造了有利条件。根据锆、钛品位计算结果圈定了南、北2个矿化远景区。

昌化江流域生态经济可持续发展评价

为了探讨昌化江流域生态经济可持续发展评价机制,以昌化江流域内7个市县为基本单位,综合考虑流域生态经济系统聚合性的特征,遵循科学性和系统性的原则建立昌化江流域生态经济可持续发展指标体系,将其分为3个层次(目标层、准则层、指标层),包含3个子系统(生态子系统、经济子系统、社会子系统),共19项指标,利用熵值法对昌化江流域生态经济系统的可持续发展进行研究。结果表明:影响昌化江流域生态经济可持续发展的最重要指标权重值在0.06～0.08之间,最次要的指标权重值在0.03～0.04之间;昌化江流域生态经济可持续发展存在空间差异性,五指山市处于最佳发展状态,综合得分为0.882 5,综合得分处于中上水平的为琼中县(0.823 4)、保亭县(0.843 1)、乐东县(0.716 7)、白沙县(0.808 1),较为有利于生态经济的发展,但是下游的昌化县(0.642 6)和东方市(0.651 7)的综合得分处于最低端,阻碍了昌化江流域生态经济的发展。同时,分析了影响昌化江流域生态经济系统可持续发展的重要因子和重点区域。

近40年来海南省三大河下游水体的含沙量特征及影响因素

利用海南省水文局提供的1960—2000年水文资料,对近40年来海南省三大河下游水体的含沙量特征及影响因素进行了分析。结果表明,南渡江、昌化江和万泉河下游水体4—11月份的含沙量一般都较大,而1、2、3、12月份的含沙量都很小,夏秋两季的含沙量明显高于冬春两季,这也跟三大河下游地区的不同月份和季节性平均降雨量分布规律基本相一致,说明降雨在一定程度上决定着三大河流域的土壤侵蚀状况。从年平均含沙量来看,昌化江的含沙量整体明显高于南渡江和万泉河,这可能是昌化江流域原始森林的破坏引起水土流失等自然灾害向下游输送泥沙的结果。

海南岛干旱地区昌化江径流变化及影响因素

识别降水量和径流量变化过程及其影响因素对流域生态安全有重要意义。以海南岛干旱区昌化江流域主要控制水文站宝桥站58年(1956-2013年)水文资料为基础,采用肯德尔秩次相关等统计方法和GIS技术研究流域内降水径流的变化特点及变化原因。结果表明:(1)降水和径流序列均呈缓慢上升趋势,但2003年后径流序列有明显下降。(2)应用有序聚类分析径流系数跳跃成分,结果显示1989年和2003年前后发生了较大改变。(3)将1956-1988年作为无人类活动影响的基准期,建立降水-径流关系,分析人类活动对径流变化过程的影响,表明人类活动的间接影响使昌化江径流量减小,流域植被覆盖率减少使蒸发作用加大,导致径流量降低。(4)2003-2013年人类的活动影响使得昌化江径流量大幅减少,其中直接影响减少量63.5 mm,间接影响减少量为53.7 mm,总减少量为117.1 mm,人类活动综合影响对径流量下降的贡献率为13.9%。禁止砍伐热带雨林,减少种植经济作物对维护流域生态安全尤为关键。

海南省昌化江干流河岸带植物区系分析

采用沿河流线路调查与样地调查相结合的方法,调查海南省昌化江干流河岸带植物区系特征。结果表明:河岸带植被共记录有维管植物128科416属584种,其中蕨类植物20科26属33种,裸子植物3科3属4种,被子植物105科387属547种。以大戟科、蝶形花科、桑科和兰科等为优势科,结构上以小科为主;以榕属、蒲桃属、野桐属等为优势属,结构上以小属为主。对海南省昌化江流域河岸带种子植物的植物区系属的分布类型进行分析,结果表明:共有17个分布类型,其中以热带、亚热带分布为主,共计341属,占总属数的87.4%,对比邻近的鹦哥岭自然保护区植物区系,发现其植物区系相似度高,分布结构与所占比例大致相同,按所占比例排序均为热带分布>温带分布>世界分布。

海南昌化江入海口底表沉积物粒度特征及输运趋势

对海南岛昌化江入海口110个底表沉积物样品进行了粒度分析,并利用二维沉积物粒径趋势分析模型对沉积物粒度参数开展趋势分析。研究结果表明,按照Folk沉积物分类三角图解法,昌化江入海口外底表沉积物可划分为含砾砂、砂、砾质泥质砂、砂质砾、粉砂、泥、砂质泥、砾质砂、砂质粉砂和粉砂质砂共10种沉积物类型,其中砂和砾组分的分布范围具有一致性,粒度组成以砂、粉砂、泥为主。通过粒度组分和参数分析,研究区可分为两大类沉积环境区,即南部的近岸区域和北部的离岸区域。粒径趋势分析显示,沉积物的输运趋势与水动力条件吻合,并识别出了研究区内南部和北部两处汇聚沉积中心,判明了四更沙角条带状沉积的物质来源。

昌化江水环境质量调查

昌化江是海南中西部上百万人民的母亲河,又是海南最有可能遭受重金属污染的大河流,它的水质状况倍受人们的关注。目前昌化江流域水质喜忧参半,基本上处于Ⅱ类至Ⅳ类之间。30年来没有造成整体性的或趋势明显的恶化,以往令人耽忧的重金属污染基本上已消除,但局部的阶段性的水功能等级下降问题不能忽视,尤其要密切关注大广坝等水库的富营养化问题。昌化江流域的点源、面源都有增加。应从规划、治理、综合利用、控制污染源、加强管理和监测等方面采取措施,改善昌化江水质,维护群众利益。

基于水文学法的海南省三大江生态需水量研究

海南省作为中国第一个生态示范省,例行“生态立省”原则,为深入推进海南生态文明建设、保护河流生态,对海南省三大江开展生态需水量研究具有重要的理论意义。以三大江流域7个主要水文站点的实测月流量长序列资料为基础,分别采用最小月平均流量法、7Q10法、逐月最小生态径流计算法及逐月频率计算法进行生态流量计算,通过对计算成果的分析与对比,并引入Tennant法进行检验,结果表明逐月最小生态径流计算法与逐月频率计算法的计算结果分别最符合最小生态流量与适宜生态流量的要求。推算得到三大江流域的最小生态需水量与适宜生态需水量,为流域水资源优化配置与规划调度提供科学依据。

海南昌化江入海河口区微塑料污染特征及风险评估

为了解海南昌化江入海河口区的微塑料分布特征、污染现状和潜在影响因素,本研究于2022年11月对昌化江入海河口开展了表层海水微塑料调查。结果表明:昌化江入海河口区表层水体微塑料丰度为0.10~0.49个/m^(3),平均值为(0.29±0.11)个/m^(3),随岸线距离增加,微塑料丰度整体呈现从河口区到近岸海域递减的变化趋势,近岸陆源输送作用明显。塑料成分以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)为主,占比分别为36.1%和25.4%。粒径以0.5~2.0 mm范围的微塑料为主,占比为58.6%。形状以片状塑料占主导,占比高达67.4%。颜色以半透明和白色塑料物质居多,占比为71.6%。此外,潜在生态风险指数(PERI)评估结果显示,整个研究区域呈无显著生态风险状态,与国内外研究结果相比,微塑料丰度整体处于低污染水平。

海南岛昌化江河口海域生物体重金属富集特征与概率健康风险评价

本文分析了海南岛昌化江河口海域12种海洋生物体中5种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd和As)的含量及其对重金属的富集特征,并评价其食用健康风险。结果表明,除As外,生物体中重金属平均含量表现为甲壳类(虾蟹)>双壳贝类>鱼类;生物体内重金属含量均为Zn最高,Cd最低,均未超过《食品中污染物限量》(GB 2762-2017)的标准。生物富集系数(BCF)与非度量多维尺度分析(NMDS)表明,本研究的海洋生物易从海水中富集重金属,Cu和Zn是生物普遍富集的金属元素,对不同种类而言,鱼类对As的富集明显,双壳贝类和虾类对Pb富集能力较强,远海梭子蟹对Cd的富集显著。健康风险评价结果表明,非致癌健康风险可以忽略不计,但长期食用可能会引起潜在的致癌健康风险。蒙特卡罗模拟结果表明,As是主要食用健康风险元素,分别占非致癌和致癌风险贡献总方差的56.44%和89.63%,日常摄入率(IR)对健康风险的贡献方差较小。

海南省昌化江河口海域生物体中多环芳烃污染特征、来源解析及健康风险评价

为了研究海南昌化江典型海岛型河口海域生物体多环芳烃(PAHs)的污染状况,应用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析了33种海洋生物体内16种优先控制PAHs的含量,并探讨了PAHs组分、来源和潜在的食用风险.结果表明,底层鱼类(湿重,下同)、甲壳类和中上层鱼类生物体PAHs总量范围分别为5.52~787.98、12.18~154.64和10.20~199.79 ng·g^-1,平均含量分别为83.21、64.72和89.48 ng·g^-1.各类生物体中PAHs含量存在一定的差异,平均含量由高到低依次为:中上层鱼类、底层鱼类和甲壳类.与国内外其他地区相比,昌化江河口海域生物体PAHs污染处于中低水平.来源分析结果显示,33种海洋生物体中PAHs主要来源于燃烧源(石油燃烧和生物质燃烧)和石油源,且底层生物受到燃烧源影响较大,而中上层生物受到石油源影响较大.风险评价结果显示苯并[a]芘(BaP)含量处于欧盟规定的限值范围,昌化江河口海域大部分生物处于食用安全范围内,但长期食用这些海产品可能会有潜在的健康风险(1.0×10^-5≤ILCR<1.0×10^-4).