夏季东中国海大气二甲基硫浓度特征的数值模拟研究

海洋源排放的二甲基硫(Dimethylsulfide, DMS)是全球大气硫循环的主要参与者。本研究利用机器学习法构建了夏季东中国海12 km×12 km分辨率海表DMS浓度清单,基于该清单和WRF-CMAQ模型模拟了2016年夏季东中国海DMS的海洋释放和DMS在大气中的物理化学过程,探究了夏季东中国海大气DMS及其氧化产物的浓度特征和主要影响因素。结果表明:海表DMS浓度随离岸距离增大而降低,平均浓度为7.66 nmol/L;与全球海表DMS浓度数据库在东中国海的结果相比,本研究计算的海表DMS浓度是其2~3倍,与观测浓度更为接近,也更好地再现了海表DMS空间分布特征。DMS海-气通量受海表DMS浓度及风速等因素影响,研究海域海洋释放DMS通量为3.0~47.2μmol/(m^(2)·d)。东中国海夏季大气DMS浓度为1.54~16.73 nmol/m^(3),渤海(7.22 nmol/m^(3))>东海(5.92 nmol/m^(3))>黄海(5.38 nmol/m^(3))。大气DMS浓度日变化呈双峰分布,在08:00和18:00左右浓度较高,午间和夜晚浓度较低,这主要与DMS的被大气中自由基的氧化等过程有关;大气DMS的氧化转化使夏季东中国海SO2、SO42-和MSA月均浓度分别升高了0.02~0.92、0.01~1.08、0.01~0.06μg/m^(3)。

中国海洋生物地球化学研究进展(1998-2002)

综述了 1998年以来中国海洋生物地球化学研究的主要进展。从河口和近岸海域生源要素、重金属、同位素、有机污染物、有机地球化学和温室气体等 6个方面对 4

FCE-AHP在环境科学综合大实验成绩评定中的应用

对环境科学综合大实验成绩评定问题进行了探讨,运用模糊综合评价——模糊层次分析法(FCE-AHP)对环境科学综合大实验成绩进行评定。该评定方法使得实验成绩更加客观、公正、全面,有利于激发学生的学习积极性,促进学生综合能力的提高。

环境科学综合大实验探索

环境科学是一门综合性、应用性很强的学科,依托教育部重点实验室的资源优势,开设环境科学综合大实验,充分发挥重点实验室在本科生培养中的重要作用。环境科学综合大实验经过前期的探索和尝试,已获得初步成效,文章论述了环境科学综合大实验开设的必要性,对综合大实验的实施过程、实验效果和师资队伍的组建进行总结、讨论和分析,以期对进一步的实践提供经验和参考。

以科研促教学 开展环境科学综合实验的探索

通过发挥高校的科研优势,对已具备基本实验技能的高年级本科生开设环境科学综合实验,作为环境科学专业的必修课程,弥补单科实验在实验技能教学上的孤立性,加强了各门课程之间的内在联系,增强了知识的系统性,大大促进学生综合素质的提高。

海洋悬浮物浓度的长期演变特征及机制

受气候变化和人类活动的影响,21世纪以来全球海洋的悬浮物浓度发生了显著变化。悬浮物浓度的剧烈变化不可避免地对海洋生态环境、地貌演化和生物地球化学循环产生重大影响。随着气候变化对人类活动的环境影响研究的深入,以及卫星遥感数据的不断积累,悬浮物浓度的长期变化趋势及其机制已成为地球科学研究的热点。本文概括性地总结了海洋悬浮物浓度长期变化的国内外研究进展,指出了中国近海相关研究的不足之处,并对未来发展方向作出了展望。

新工科+工程教育认证背景下国际化课程建设研究与实践

在新工科+工程教育认证背景下,建立国际化课程的教学改革与实践具有重要意义。该文以工程教育认证要求为基本指导思想,从授课方式改进、课程内容的国际化设计、考核体系完善和反馈机制构建四个方面入手,对原有课程进行优化。开展基于“五个融合”的教学模式探索,打造面向“四个层次”的课程资源库,健全依据“三个维度”的教学考核体系,研究建设依托“两个循环”的国际化课程持续改进机制。研究对于工程教育认证与新工科建设背景下高校国际化课程的改革与探索增添新动力。

海洋降水中无机离子浓度及湿沉降通量——中国海及西北太平洋降水的研究

于2016年春夏季搭载航次采集了黄、东、南海及西北太平洋的海洋降水,用离子色谱法测定了其中的Cl^-、NO_3^-、SO_4^(2-)、PO_4^(3-)、Cl^-、NH_4^+、K^+、Mg^(2+)和Ca^(2+)离子浓度,并计算了其湿沉降通量及对海洋初级生产力的影响.结果表明,海洋降水样品主要受海洋影响,海盐离子浓度较高且不同海域主要离子类似;西北太平洋主要离子为Cl^-、Cl^-、SO_4^(2-)、Mg^(2+),黄海主要离子NO_3^-、SO_4^(2-)、Ca^(2+)、Cl^-,东海和南海主要离子均为Cl^-、Na^+、NO_3^-、SO_4^(2-).海洋降水中总离子浓度(mmol/L)的空间分布为西北太平洋(1.27)>南海(0.53)>东海(0.40)>黄海(0.31).海洋降水中无机氮主要以硝态氮的形式存在,在气团由陆地向海洋传输的过程中,硝态氮在无机氮中的贡献也不断增加.Cl^-、NO_3^-、SO_4^(2-)、PO_4^(3-)、Na^+、NH_4^+、K^+、Mg^(2+)和Ca^(2+)的湿沉降通量[mg/(m^2·h)]范围分别是:3.47~451.43、0.60~49.36、1.13~124.02、0.0015~0.094、1.21~383.37、0.06~7.57、0.25~28.86、0.17~47.39和0.37~27.24.在靠近源区、降水量多的区域主要无机离子的湿沉降通量较高.估算结果显示,每小时降水所含氮磷可为各海域提供占初级生产力0.13‰~32.08%的新生产力.

胶州湾国家海洋公园沿岸地区土地利用预测研究

元胞自动机-马尔科夫耦合模型(CA-Markov模型)作为土地利用变化(LUCC)的一种研究手段,具有马尔科夫模型精确地模拟LUCC未来变化情况,同时还具有元胞自动机模型模拟复杂系统空间变化的能力。本研究运用CA-Markov模型,以分区预测为原则,对胶州湾国家海洋公园沿岸地区过去十年的土地利用构成及变化进行分析,同时对研究区未来三十年的土地利用变化进行中期预测和长期预测。结果表明:胶州湾国家海洋公园沿岸地区建设用地面积在过去十年增大,而在未来三十年将不断减小;模型的预测精度将随预测时长的增加而下降,需要根据其他因素对模拟结果进行一定程度的修正;未来土地利用方式的转变将为国家级海洋公园的生态保护和海洋生态文明建设起到积极推动作用。

中国南海极端海况概率预测及海洋工程防灾标准研究

随着全球气候变化,自然灾害加剧的趋势。我国南部沿海城市的近海和海岸工程越来越受到台风、洪水、巨风和强降雨等极端因素的影响。本文基于多维复合极值分布理论分析在我国南海海岸带地区的台风诱发巨浪、风暴潮及相应的天文潮等致灾因素的联合频率,同时引入整体不确定性理论分析法(GUA),对各种统计理论,取样方法的计算结果进行合理的不确性评估。本文实例计算了中国南海海域海洋平台的甲板高程,与传统方法相比,该种概率预测的方法显示出合理性和安全性。

基于Bibexcel和Pajek的海洋生态环境保护领域科学计量与知识图谱分析

利用文献处理工具Bibexcel和网络分析工具Pajek对SCIE和SSCI文献数据库1990—2020年全球海洋生态环境保护文献数据进行统计与可视化分析,以期揭示该领域的科研产出情况、领域知识基础、研究热点分布及前瞻发展态势。研究结果表明:海洋生态环境保护领域文献产出近30年来持续增长;美国、澳大利亚、加拿大、法国等国家在该领域内有着较强的科研竞争力和学术影响力,其中美国处于研究合作核心地位,美国加利福尼亚大学、法国国家科研中心等机构为主要发文机构;海洋生态环境保护研究的热点方向主要为海洋生态环境修复与管控、气候变化、生态系统服务、海洋保护区等;该领域研究学科交融趋势明显,研究者应充分借鉴、吸收其他学科理念和方法,加强海洋生态环境与气候变化、人为活动及生态物种等因素的制衡与协同。

环境CO_(2)浓度升高对海洋有毒微藻生长及产毒的影响研究进展

近年来,由人类活动引起的近海环境污染不断加剧,这使得有害藻华(harmful algal blooms,HABs)暴发的范围及危害不断扩大,其中有毒微藻藻华也因其毒性效应而逐渐受到关注。18世纪后期以来,全球气候变化加剧了有毒藻华的发生和发展,其中有毒藻华暴发的潜力和危害性也可能增加,环境二氧化碳(CO_(2))就是其中一个影响因素。到2019年为止,环境CO_(2)浓度已达到工业化(1750年)前的148%,对有毒藻华的发生、发展产生了重要影响。CO_(2)浓度的升高能够缓解微藻的碳限制,促进产毒藻类的固碳和生长;同时,CO_(2)溶于海水使得海水pH降低,也有可能对某些有毒藻华微藻的生长产生影响。CO_(2)浓度升高还会影响有毒微藻藻毒素的合成,提高产毒效率或促使毒素由低毒性组分转化为高毒性。本文综述了环境CO_(2)浓度升高对有毒藻华微藻生长和产毒等的研究进展,探讨了CO_(2)升高背景下有毒藻华暴发的潜力及危害性,以期为深入研究全球变化对有毒藻华的影响提供参考,并为有毒藻华监测预警方案的优化提供理论支撑。

环境微生物耐药阻控研究进展

世界卫生组织将微生物耐药视为21世纪全球健康的主要挑战之一。根据One Health观念,微生物耐药可以跨越生态边界在环境、动物、人体中传播,给生态安全和人类健康带来威胁。耐药菌株的快速传播和演变使得传统抗生素治疗效果逐渐减弱。因此,需要研究环境中耐药现状,提出缓解环境微生物耐药的策略。在该综述中,我们重点介绍缓解微生物耐药的策略,具体包括化学阻控、生物阻控、CRISPR-Cas系统应用和群落调节等手段,并对这些策略的优缺点进行了评述。这些策略有望遏制全球耐药的恶化及蔓延。

环境中阿斯巴甜的分布、来源及环境风险研究进展

阿斯巴甜(ASP)是一种广泛应用的人工甜味剂,在环境中被频繁检出,对人类健康和水生生态系统具有潜在的不利影响,作为一种新污染物日益受到人们的关注。国际癌症研究机构将其列入可能致癌物清单,因此,研究其在自然环境中的污染水平、来源和健康风险具有重要的科学意义。本文系统梳理了国内外有关人工甜味剂ASP在环境中的分布、来源和环境风险等方面的研究现状,结果表明:1)ASP在全球范围内各种环境介质中分布广泛,浓度处于ng/L或ng/g水平,属于痕量有机污染物;2)ASP易于分布在水体固相有机体系,如悬浮颗粒物、河流沉积物和污泥中,当环境条件改变时,吸附在固相中的ASP可能会重新释放到水体,导致环境水体中ASP浓度高于污水处理厂出水的现象;3)风险评估显示目前环境中ASP基本处于低风险或无风险水平;4)固相萃取和液相色谱质谱联用(SPE-LC-MS/MS)是准确定量环境样品中ASP的有效分析方法。基于现有文献分析,今后研究应重点关注ASP的生物地球化学行为、毒性效应及人体健康风险。

中国海洋重大科技基础设施建设成效及思考

海洋重大科技基础设施是为在海洋科学技术前沿取得重大突破,解决经济社会发展和国家安全中的战略性、基础性和前瞻性科技问题而建设的大型复杂科学研究系统。本文介绍了中国科学考察船、海底观测网、潜水器等海洋领域重大科技基础设施的建设情况,对海洋重大科技基础设施建设成效和当前存在的问题进行了分析。当前海洋重大科技基础设施支撑能力明显提升,综合效益日益显现,但仍存在统筹谋划不足、国产化水平有待提升、开放共享机制不够健全和人才队伍建设有待加强等问题。基于上述问题,提出要统筹谋划海洋重大科技基础设施建设,建立健全开放共享机制,同时还要加强专业人才队伍建设,确保设施稳定高效运行。

“工程地质”课程全英文教学实践与思考

随着全球一体化进程的飞速发展和我国“一带一路”倡议的实施,来华国际留学生与日俱增。因此,全英文课程的开设,不仅能提高国内高校在校生的教学质量,也为留学生来华学习奠定了良好基础。以“工程地质”课程(全英文)近五年来的建设和教学经验为基础,详细分析了全英文课程的现状与存在的问题、推进全英文课程的对策,以及教学效果与课程改革展望,其中推进全英文课程的对策包括精挑细选——为留学生设计适合的教学内容、中西合璧——为留学生提供了解中国的窗口、内外兼修——为留学生打造专业的教师队伍,以期激发学生的内驱力、提高教学质量、提升学生的课堂参与度,实现兼具专业知识和科技英语技能的复合型研究人才的培养。

基于状态空间法的环渤海地区海洋生态承载力评价与时空演化分析

近年来,海洋经济的蓬勃发展、海洋的开发与利用规模不断扩大,同时也造成严峻的海洋生态问题,制约着我国海洋经济的可持续发展。为更好地经略海洋,实现海洋经济的可持续发展,需要对海洋生态承载力进行科学评判,在可控范围内对海洋进行科学的开发与利用。为此,本文从社会经济、科学技术、资源禀赋以及环境生态四个层面构建海洋生态承载力评价指标体系,结合状态空间法,对环渤海地区三省一市2010-2020年的海洋生态承载力的时空差异与特征进行探讨,并提出改善环渤海地区海洋生态承载力的对策建议。研究结果表明:环渤海地区海洋生态承载力整体水平较低,且地域间存在明显差异,山东省与辽宁省处于基本可载状态,天津市与河北省处于不可载状态。从时序层面,2010-2020年三省一市海洋生态承载力保持整体平稳略有上升的态势。

全氟及多氟烷基化合物前体物质在环境中迁移与转化行为研究进展

全氟及多氟烷基化合物(per-andpolyfluoroalkylsubstances,PFAS)前体物质是环境中许多PFAS的间接来源,广泛应用于食品包装、消防灭火泡沫、金属电镀、纺织涂料及农药等领域。由于PFAS前体物质能够在环境中发生转化以及分析测试方法的限制,其存在往往被忽视。PFAS前体物质自身的生物学毒性已被证实,如干扰母体内胎儿的正常发育、诱导免疫毒性和细胞凋亡等。深入探究PFAS前体物质在不同环境介质中的迁移转化规律是对其进行污染控制的关键。结合近年来国内外研究,对PFAS前体物质的主要来源、赋存特征及在大气、土壤和水体等环境介质中的迁移和转化行为研究进行了综述。结果表明,前体物质在全球范围内的水体、土壤、悬浮颗粒物、沉积物和大气中均有检出。在迁移过程中,水体是PFAS前体物质污染主要的载体,土壤、悬浮颗粒物和沉积物主要起滞留作用,而通过大气进行的长距离迁移是极端地区污染的重要来源。除此之外,PFAS前体物质在环境介质中的滞留和迁移往往伴随转化行为,生成更稳定的PFAS持续危害生态环境和生物健康。文章可以为PFAS前体物质及PFAS的污染防控提供参考和依据。

北冰洋欧亚大陆边缘表层沉积物全岩轻矿物组成及其环境指示意义

北冰洋欧亚大陆边缘是海冰的主要生成区域,由洋流、海冰和冰山输送的陆源碎屑沉积物是北冰洋沉积物的主要组成部分,沉积物中矿物组成是揭示北冰洋物质来源、洋流模式的重要资料。本文基于前人应用X射线衍射法研究的441个北冰洋欧亚大陆边缘全岩轻矿物组成资料,探索研究区全岩轻矿物来源及搬运分选模式。研究结果表明:(1)北冰洋欧亚大陆边缘的轻矿物以石英和长石为主,石英具有多个特征源区并广泛分布于研究区各处;(2)长石族主要包括斜长石和钾长石,表征了典型的火山物质输入,是发育火成岩省和火山带的欧亚北极大陆特征矿物。斜长石通常由北极河流输送入海,并通过海冰搬运到更远的地区,因此其分布与穿极流的路径极其相似;(3)钾长石对应冰山搬运的粗颗粒物质,其高值分布在欧亚大陆边缘,与斜长石的解耦表明了其对区分不同的火山来源物质具有一定的意义;(4)白云石通常来自于北美源区,方解石来源则更复杂,可能包含了自生来源。以上研究结果有助于更全面理解北冰洋沉积物源-汇过程,为厘清北冰洋欧亚大陆边缘沉积环境变化提供重要参考。

胶州湾环境变化对海洋生物资源的影响

根据近年来胶州湾水域的研究,分析胶州湾周围区域的人类活动、胶州湾水域的环境变化以及胶州湾浮游植物的生态变化过程,揭示了人类对生态环境的影响和营养盐Si、水温对海洋生态系统影响,确定了海洋生物资源下降的原因。研究结果表明,在人类的活动中,营养盐Si的缺乏和水温的上升就会引起海洋生态系统食物链的基础改变,就会引起海洋生态系统的正常运行改变,造成海洋生物资源的下降。作者认为,在人类的活动中,首先要考虑输入大海的营养盐Si,其次要关注大海的水温变化,为海洋生态的持续发展做出积极的贡献。