辽河三角洲滨海湿地水域初级生产力研究进展

滨海湿地位于海洋与陆地生态系统的交错过渡带,具有极高的生产力和光合固碳效率,是海岸带蓝色碳汇的重要组成部分。滨海湿地生产力不仅由芦苇、翅碱蓬、红树林等陆上植被提供,水体中浮游植物的光合固碳也是提供初级生产力的重要途径。以往较多的调查和研究集中在陆上植被,而对于滨海湿地水域浮游植物和底栖微藻的报道较少。近年来随着各国政府和学者对二氧化碳排放和气候变化的关注,滨海湿地多圈层生态系统的碳循环和碳汇过程成为研究热点,而湿地水域生产力和光合固碳过程作为多圈层碳循环中重要的一个环节亦应受到足够的重视。以中国北方典型的盐沼湿地区域−−辽河三角洲滨海湿地为案例,对湿地水域生产力研究进展进行综述,并对其影响因素进行讨论,以期为国家碳循环与碳中和目标调查提供参考资料。

莱州湾表层沉积物重金属分布特征、污染评价与来源分析

基于2016年莱州湾32个站位表层沉积样的测试和分析并结合以往调研资料,探讨了Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As和Hg等7种重金属元素的含量、空间分布特征和相关性,并采用潜在生态风险法、地累积指数法和沉积物质量基准法对该区重金属污染状况进行了系统评价。结果表明,表层沉积物中重金属主要在黄河口以北、西南部小清河口及其东北部富集;Cr、Cd、Hg等与细颗粒沉积物相关,揭示重金属含量受沉积物粒度影响;而沉积物类型分布特征与莱州湾平均环流基本吻合,并与周围河口水动力和潮流显著相关。重金属污染评价结果表明:全部站位的重金属含量均低于PEL(可能效应水平),综合潜在生态风险为低风险;地累积指数评价结果表明:研究区约60%区域受到了Hg的污染,较多比例站位Cd(37.5%)和As(12.5%)显示为轻度污染。统计分析发现,Cu、Pb、Zn、Cd、As和Hg之间存在较为显著的正相关关系,其中Cu、Pb和Zn主要受地壳自然风化过程控制,而Cu和Zn还受有机碳含量的影响;Cd和As推测与人类活动相关;Cr的含量主要来源于地壳自然风化过程,人类活动影响次之。研究结果表明黄河和小清河很有可能是莱州湾西部和西南部表层沉积物的主要来源,该结果与以往研究结果基本一致。

渤海莱州湾沉积物REE与重金属污染特征及物源判别

基于莱州湾32个典型站位的表层沉积物样品,系统分析了稀土元素(REE)组成和分布特征以及重金属污染程度和污染来源;探讨了影响重金属和稀土元素分布的环境因素,并从重金属潜在源区、化学蚀变指数(CIA)和REE特征3个角度分析了莱州湾表层沉积物来源。研究表明,稀土元素总量自莱州湾东南部向北部递增,部分稀土元素(Eu、Gd和Tb)含量主要与细粒级的黏土矿物和有机碳含量相关,受化学风化的影响很小。研究区部分站位受到了Cd和Hg的污染,且主要是人类活动富集的;Cu、Pb、Zn可能源于地壳自然风化产物,其中Cu和Zn还与人类活动密切相关;Cr则受自然风化和人类活动的双重影响而富集;大部分重金属含量的累积还受湾内水动力的影响。沉积物源的判别结果显示,研究区CIA平均值为50.83,接近黄河沉积物的CIA值(50.9~59.7),低于中国黄土;研究区稀土元素配分模式和特征参数也与黄河十分接近,表明黄河是莱州湾表层沉积物的重要来源;广利河与潍河-弥河三角洲仅对南部和西南部海域沉积物有贡献,而黄土和山东省土壤对莱州湾沉积物的贡献量相对更少。

江苏盐城近海富营养化评价与径流输入的影响

依据2018年江苏盐城近岸海域的营养盐和化学需氧量(COD)等调查数据,采用单因子污染指数法、营养盐结构和限制性分析、富营养化状态指数法等对水域营养盐状况与富营养化特征进行了系统分析和评价。同时,对近岸4条主要河流的溶解无机氮(DIN)、溶解无机磷(DIP)和COD入海通量进行了估算,并探讨了陆源输入对近岸海域的影响。结果表明,该区水体DIN和DIP含量劣于第Ⅲ类海水水质标准的站位占比分别为90%和71%,但COD污染并不显著,78%的调查站位水体COD符合或优于国家Ⅰ类海水水质标准。水体营养盐与COD含量的空间分布趋势相似,表现为近岸高、离岸低、河口与港口局部区域异常高。调查区富营养化极为严重,98%的调查站位富营养化状态指数(E)≥1,重度富营养化(E>10)的站位占比约30%。水体N/P平均为34,远高于Redfield比值,氮磷比例严重失衡,藻类生长可能会受到磷的潜在限制。经估算,近岸4条主要河流年DIN、DIP和COD的入海总量分别为12901、484和33077 t,为近岸海域污染物的主要来源;且各项污染物丰水季通量约为枯水季2倍;丰水季河流水体N/P比平均约为24.7,N污染较为严重,可能是造成夏季近岸海域氮磷比例失衡的重要原因之一。

杭州湾及其邻近海域夏季营养盐污染与富营养化评价

基于2022年夏季对杭州湾及其邻近海域的生态环境调查数据,采用单因子污染指数法、营养盐结构和限制性分析与富营养化状态指数法分别对该区表层营养盐和有机污染特征进行系统研究,对其富营养化状况进行系统评价,并通过Pearson相关性统计分析初步探讨了营养盐污染对浮游植物生长的影响以及水域富营养化的控制因素。结果表明,该区氮(N)、磷(P)污染较为严重,溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)含量超过国家第Ⅲ类海水水质标准的站位数量占比分别为55%和80%;海水表层N/P和Si/P比值失衡,分别有20%和5%的站位水体浮游植物生长存在P和Si潜在限制。调查区叶绿素a(Chla)含量主要受水体透明度的影响,呈现东部高于西部、湾外高于湾内的空间分布特征;其中,湾外东部水域Chla含量较高,表明藻类细胞密度较大,存在暴发赤潮的风险。化学耗氧量(COD)的调查结果表明,该区总体有机污染并不显著,95%的站位符合国家第Ⅲ类水质标准。富营养化评价结果表明,该区90%的站位处于富营养化状态,其中40%的站位为重度富营养化;富营养化因子对E值的贡献排序为COD>DIN>DIP。初步研究表明,杭州湾及其邻近海域存在N、P营养盐污染,水体的富营养化问题值得关注并有待开展后续研究。