不同方法评价深圳湾富营养化问题的研究

【摘要】首先运用单因子指数法评价深圳湾氮磷污染程度, 结果表明, 以三类海水水质标准为基准, 所有监测站点的PIDIN和PIDIP几乎都大于1, 显然各个站点的DIN和DIP均超过三类海水水质标准, 且各个监测站点的PIDIN和PIDIP平均值都呈现出外湾向内湾逐渐增大的趋势, 可以看出深圳湾氮磷污染呈现外湾向内湾逐渐加重的趋势。再运用富营养化指数法、潜在性富营养化评价模式及营养状态质量指数法对深圳湾富营养化程度进行评价, 结果表明所有监测点的E值都大于1, NQI均大于3, 显然所有监测站点均呈现富营养化状态, 且各个监测点的E值和NQI几乎都呈现外湾向内湾逐渐增大的趋势, 表明深圳湾富营养化程度呈现外湾向内湾逐渐加重的趋势。最后运用模型模拟深圳湾丰枯水期富营养化程度, 并用营养状态质量指数法计算模型结果, 结果显示所有区域NQI均大于3, 表明不管枯水期还是丰水期, 深圳湾基本处于富营养化状态。枯水期NQI最大值为22, 最小值为3; 丰水期NQI最大值为23, 最小值为4, 表明丰水期深圳湾的富营养化程度较枯水期更为严重; 不管枯水期还是丰水期, 外湾的NQI基本在5左右, 而内湾NQI基本都大于外湾, 因此内湾的富营养化程度较外湾更为严重; 枯水期涨潮时NQI最大值为22, 落潮时NQI最大值为21; 丰水期涨潮时NQI最大值为23, 落潮时NQI最大值为22, 因此涨潮时深圳湾的富营养化程度较落潮时更为严重。所有结果均表明深圳湾已呈现富营养化状态, 因此治理深圳湾富营养化问题刻不容缓。     

福建兴化湾溶解无机氮、溶解无机磷时空变化及营养状态评价

根据2007年3月至12月福建省兴化湾海域的水质监测结果,重点分析了该海域溶解无机氮(DIN)、溶解无机磷(DIP)的分布特征及其影响因素,并采用有机污染指数和富营养化指数对兴化湾海域的富营化水平进行了评价。结果表明:兴化湾海域富营养化主要污染物是DIN、DIP,其含量主要受径流排放和海洋浮游植物生长等因素的影响。春夏季节浮游植物生长繁殖旺盛,但雨水增多,最终导致了DIP、DIN含量的升高。秋季水温下降,浮游植物生长繁殖逐渐减弱,DIP、DIN的含量也逐渐升高。兴化湾富营养化水平加重,2007年的富营养化指数是2000年的5.7倍,主要体现在DIN、DIP等指标的升高。     

广西北仑河口国家级自然保护区水质特征及其富营养化研究

2013 年8 月广西北仑河口国家级自然保护区水质监测结果表明, 整个保护区近岸水域溶解无机氮(DIN)显示过剩, 但溶解无机磷(DIP)表现低磷特征, 高的N/P 比值使得P 可能成为浮游植物生长的潜在限制性因子。单因子污染指数显示, DIN 和石油类是主要的超标污染因子, COD 次之。有机污染指数显示, 近期整个广西北仑河口国家级自然保护区近岸水质污染程度达到1 级, 水质较好, 但局部海区开始受到轻度污染。富营养化指数结果表明, 广西北仑河口国家级自然保护区近岸水域总体达到轻度富营养程度, 不同区域富营养程度不同。COD 对富营养化的贡献率范围为42.8%-76.7%, 平均值为(64.3±9.6)%, COD 是影响广西北仑河口国家级自然保护区近岸水域富营养化的重要因素。陆源污染物排放、水产养殖排污和船舶排污是广西北仑河口国家级自然保护区近岸海域的主要污染来源。     

真江蓠(Gracilaria verrucosa)对网箱养殖海区的生态修复及生态养殖匹配模式

2006年8～9月,在浙江象山港花鲈(Lateolabrax japonicus)养殖网箱中吊养真江蓠(Gracilaria verrucosa)对网箱养殖造成的水体富营养化进行生态修复研究.通过45d内的平面监测、定点跟踪监测和断面监测,结果表明:该网箱养殖区水体呈严重富营养化状态,营养状态指数(E)为32.00,其营养盐分布由高浓度的中心区向周围150m非养殖水域扩散;真江蓠对养殖区的富营养化海水具有较好的修复效果:江蓠生态修复区及其相邻网箱中水体PO4-P、NO2-N、NH4-N和NO3-N含量显著低于非修复区(P＜0.01),修复区海水PO4-P、NO2-N、NH4-N和NO3-N浓度比非修复区分别降低22%～58%、24%～48%、22%～61%和24%～47%.养殖真江蓠45d后,修复区水体DO浓度和透明度显著高于非修复区(P＜0.05),DO平均提高28%,透明度平均提高30%;而修复区水体Chl-a浓度显著低于非修复区(P＜0.05),平均降低49%.通过建立基于N平衡的鱼藻生态养殖模式,每收获1kg花鲈至少需要匹配江蓠4.7 kg wet wt才可实现对鱼类排放N的完全吸收.因此网箱内栽培江蓠的混合生态养殖模式,可平衡因经济动物养殖所带来的额外营养负荷,有利于实现动物养殖环境的自我修复.     

广州海域环境质量评价

根据2003年8月至2004年8月的水质调查数据,运用水质质量单项标准指数法、综合指数WQI法和富营养化评价法,对广州海域环境质量进行评价.结果表明,广州海域主要污染物质为DIN、PO₄^3--P、油类、Cu和Pb,其年平均浓度分别为1.87 mg·L^-1、0.049 mg·L^-1、0.107 mg·L^-1、6.07 μg·L^-1和1.43 μg·L^-1.其中,DIN的污染情况最严重,所有监测站位DIN含量均超过四类海水水质标准,其平面分布呈现从湾内向湾外递减的特征.受珠江径流和陆源排污等的影响,广州海域大部分处于重度污染,且严重富营养化,其单项污染指数、综合污染指数和富营养化指数的平均值分别为2.22、6.80和48.44,表现为从湾内向湾外递减的趋势,高值区均出现在黄埔港至狮子洋海域.     

大洲岛珊瑚礁海域水质状况分析与评价

通过2013 年3 月、6 月、9 月、12 月对大洲岛近岸海域的水温、盐度、透明度、pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、DIP、无机氮(DIN)进行了测定, 应用单因子污染指数, 富营养化指数, 有机污染指数和单因素方差分析进行了该海域分析和评价。结果表明, 大洲岛海域前港、湾内、后港均有利于珊瑚的生长、繁殖。风向季节性转移引起的人为活动规律的变化和研究区珊瑚覆盖率的高低对大洲岛各研究区水质相互之间均不存在显著差异性影响, 春季为大洲岛珊瑚礁海域污染最为严重的季节, 夏季次之, 秋冬两季水质较好, DIN 为主要污染物,过多的DIN 不应被视为可以导致海水的富营养化条件。珊瑚月平均增长覆盖率与COD、DIP、DIN 存在显著负相关性, 适宜珊瑚生长和繁殖的水质应为国家二类水质以上。     

龙须菜对富营养化海水的生物修复

于2002年至2004年期间,在福建省东山岛的八尺门鱼类网箱养殖区、西埔湾对虾养殖区、乌礁湾鲍鱼养殖区等进行了龙须菜(G racilaria lem aneaf orm is)对动物海水养殖造成的富营养化的生物修复研究。结果表明,从围隔实验到小面积的海区实验到大面积的海区推广试点,龙须菜对富营养化的海水均有良好的修复效果。围隔实验中,龙须菜能使网箱养殖区缺氧的海水达到过饱和状态,对无机氮(IN)、无机磷(IP)的去除率达80%以上;实验海区,修复区的溶解氧(DO)浓度明显高于非修复区,IN、IP、叶绿素(Ch l-a)浓度低于非修复区;推广海区,鲍鱼养殖污水流经龙须菜养殖区后,IN、IP得到有效的吸收,DO浓度得到提高。因此,大面积养殖龙须菜对减轻养殖污水对海区的污染,防止水体富营养化,抑制赤潮的发生有积极作用。     

广东大中型供水水库的氮污染与富营养化分析

20 0 0年丰水期和枯水期对广东大中型水库的氮污染和富营养化现状进行了调查。结果表明 ,在调查的 2 0个大中型供水水库中 ,水质现状总体较好 ,70 %的水库处于中营养状态以下 ,30 %的水库开始出现富营养化现象。水库的总氮浓度普遍偏高 ,氮污染成为水库富营养化的重要原因。水库的总氮和DIN浓度存在地区性差异和季节性差异。枯水期水库的总氮及DIN浓度与叶绿素a的相关性极显著 ,而丰水期则无明显相关性。NO3 N是水体无机氮的主要组成部分 ,平均占DIN的 72 6 % ,而水库的NH3 N含量明显低于NO3 N ,平均占DIN的2 5 5 %。NO2 N的含量一般很低。水库的总氮、DIN和有机氮含量是判断水库营养状态的重要指标 ,而NO3 N和NH3 N在DIN中所占比例则是推测污染物来源的重要依据     

不同养殖模式下三倍体虹鳟鱼肉品质差异的研究

以网箱(W)、工厂化循环水(G)和流水池塘(C)养殖4 kg左右的三倍体虹鳟为研究对象, 通过检测表观、肉质、气味及营养价值相关111个品质指标来评价不同养殖模式下三倍体虹鳟鱼肉品质的差异。结果表明, 在3种养殖模式下三倍体虹鳟鱼肉品质存在明显差异。其中, 网箱养殖三倍体虹鳟鱼肉色调角、硬度、内聚性、弹性、咀嚼性、汁液流失率和失水率均显著高于其他养殖模式(P<0.05), 而挥发性气味物质中1-庚醇、庚醛、辛醛、壬醛和气味活度总值显著低于其他养殖模式(P<0.05); 工厂化循环水养殖三倍体虹鳟肥满度和鱼肉的红色值、色度值、盐溶性蛋白含量、总脂肪酸含量和n-3脂肪酸含量显著高于其他养殖模式(P<0.05); 流水池塘养殖三倍体虹鳟肥满度、鱼肉的黄色值、色度值、水分、脂肪含量、n-3脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸含量最低(P<0.05), 出肉率、黏附性、肌糖原含量及挥发性风味物质中1-辛烯-3-醇、2,3-辛二酮、戊醛、庚醛、辛醛、(E)-2-癸烯醛和气味活度总值最高(P<0.05)。总之, 三种养殖模式养殖的三倍体虹鳟品质各具特色: 网箱养殖三倍体虹鳟鱼肉质地坚实富有弹性, 挥发性风味物质含量较低; 工厂化循环水养殖三倍体虹鳟具有较红的肉色并富含不饱和脂肪酸; 流水池塘养殖三倍体虹鳟形体优美且出肉率相对较高, 挥发性风味物质含量丰富。     

黄渤海海水养殖自身污染的评估

探讨了投饵和非投饵两种养殖方式自身污染对海洋环境的影响.结果表明,海水养殖产量与营养盐类、COD和赤潮发生次数均呈正相关关系,其中无机氮含量和赤潮发生次数与虾养殖产量有显著正相关关系,说明海水养殖自身污染对邻近海域富营养化及赤潮发生有一定影响.通过黄渤海海水养殖向海洋排泄氮、磷、COD等污染物估算,分别占相应陆源污染物排海量的2.8%、5.3%、1.8%.虽然与人类其他活动向海洋排污量相比,水产养殖的排污量所占比重还不算大,对于某些局部水域,特别是海水养殖密集区,将对海洋环境的影响产生叠加作用,很可能成为刺激近海富营养化和赤潮发生的一个重要因素,应引起足够的重视.     

碱蓬浮床对海水养殖尾水中氮磷修复效果研究

海水养殖尾水中总氮、总磷超标是引起沿海水体富营养化的主要原因,为研究碱蓬浮床对海水养殖尾水中氮磷的去除效果,该研究设计加入碱蓬(Suaeda salsa)浮床和不加浮床的两组对比实验,通过比较修复前后碱蓬株高、生物量、含水率、根长以及各部位氮、磷的含量变化,以及水体中总氮(TN)和总磷(TP)的去除效果,探究浮床中碱蓬对总氮和总磷的吸收及其生长特性,验证碱蓬浮床对海水养殖废水中氮、磷等的去除能力。结果表明:浮床中碱蓬株高、鲜重、干重、含水率、根长较修复前均有显著增加,说明浮床中盐生植物碱蓬能够适应含海水养殖尾水水培环境;经碱蓬浮床修复,水体中总氮、总磷均明显下降,其中碱蓬对海水养殖尾水中的总氮总磷去除贡献率分别为16.10%和78.15%,浮床中碱蓬会在叶片和根系中积累氮磷。     

洞头列岛土地利用对土壤及沉积物重金属污染的影响及其生态风险评价

针对浙江省洞头列岛不同土地利用类型土壤及沉积物中的重金属含量进行调查, 选择了五种土地利用类型,农田、森林、围涂、码头、养殖。主要评估重金属的污染现状, 区域快速产业化导致的土壤及沉积物中重金属污染及生物的潜在生态风险。采用内梅罗指数法、Hakanson 潜在生态危害系数法对重金属的潜在生态风险进行评价。结果表明, 洞头列岛不同土地类型的土壤重金属含量均超过浙江省土壤背景值, 其中, Cr、Mn、Co 超标率为100%, Zn 超标率为84%。多数监测点土壤重金属含量的内梅罗综合指数处于清洁水平, 但养殖类型中的As、Co, 围涂类型中的As、Pb, 农田类型中的Pb、Cr 属于尚清洁等级, 围涂中的Co 元素属于轻度污染等级; 综合潜在生态风险指数(RI)均显著低于轻微生态危害水平, 五种土地类型土壤质量的RI 大小顺序为: 养殖>围涂>码头>森林>农田, Pb、As 是主要的重金属生态风险种类。重金属元素之间的相关性分析表明, 围涂与码头土壤中重金属元素之间的相关性明显高于其他三种类型。围涂类型土壤中As 与Co、Cu 元素呈极显著正相关, Pb 与Zn 呈极显著正相关; 码头类型中的Cu 与Co 呈极显著正相关, As、Pb 与Zn 呈极显著正相关。Cu 与As 在码头、养殖、围涂类型中的含量较高。五种土地类型中除农田和养殖用地的某些重金属来源于成土母质, 其他各重金属来源主要是人为活动影响, 如: 交通运输、城市排污、三废排放以及汽车尾气等。因此, 应该把由人类活动导致的有毒重金属的污染控制作为首要任务, 制定相应的政策和法规。     

哈尼梯田湿地景观水体富营养化及截留效应评价

农业非点源污染是导致地表水富营养化的主要因素,而湿地景观对污染物/营养物质有截留功能。以哈尼梯田区大鱼塘村梯田湿地景观类型中的4类地表水为研究对象,于2017年6月(雨季)、12月(旱季)采集36个水样,测定其总氮(TN)、总磷(TP)浓度并分析其时空特征,以富营养化综合指数(PI)和截留量评价其富营养化水平及截留功能。结果表明:雨季所有水样的TN、TP浓度平均值高于旱季,而4类湿地中沟渠水的浓度最高,景观类型上,村寨与梯田区水样的浓度高于森林和河流;富营养化评价显示,所有水样的PI值在雨季大于旱季,4类水体中沟渠水为中度富营养化(PI为2.01),景观类型上村寨区水体为重度富营养化(PI为5.09); TN、TP截留量评价表明,沟渠(1.38 mg·L~(-1)、0.07 mg·L~(-1))、梯田(0.25 mg·L~(-1)、0.08 mg·L~(-1))、梯田区(2.04 mg·L~(-1)、0.17 mg·L~(-1))与河流(0.05mg·L~(-1)、0.00 mg·L~(-1))的截留量高,未造成下游河流水体的富营养化,整个景观表现出明显的截留效应。研究结果为哈尼梯田的生态保护提供了依据。     

福建南日群岛秋季海洋生态环境诊断与评价

根据2007年9月和10月福建南日岛生态调查资料,从海水水质、海水营养结构与营养水平、生物多样性等3个方面诊断与评价了南日群岛海域环境现状,利用综合质量指数法对海洋生态环境质量进行综合评价,并探讨了不同评价指数的关系及合理性.结果表明:海域的pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、Pb、Cd、Hg、As含量均符合第二类海水水质标准.71%站位的磷酸盐、14%站位的无机氮和7%站位的石油类污染物超第二类海水水质标准.海水水质总体属于较好等级,营养结构表现为氮限制,大部分海域处于富营养化状态,依据浮游生物的多样性指数评价结果为轻污染-清洁水平.生态环境综合质量指数评价结果表明南日群岛海域生态环境总体处于良好水平.利用不同的评价指数对海域环境健康状况进行诊断的结果存在一定差异.在实际评价中应综合运用化学指标和生物指标,才能得到相对客观的结论.     

龙窝湖湿地不同土地利用方式土壤养分和重金属污染特征

为了解人类活动对城市湿地土壤生态环境的影响,本文分析了芜湖市龙窝湖不同利用方式下湿地土壤养分、重金属含量的差异,并采用污染指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染特征和潜在生态风险进行了评价。结果表明:不同利用方式下湿地土壤养分和重金属含量差异显著,总体上网围养殖湿地、塘式养殖湿地、垃圾倾倒处下游湿地和沟渠湿地土壤养分和重金属含量显著高于湖泊中心湿地和耕作湿地;龙窝湖不同类型湿地表层土壤均存在较高或严重的Cd污染和中等Cu污染,网围养殖湿地、塘式养殖湿地、垃圾倾倒处下游湿地和沟渠湿地表层土壤存在中等Pb和Zn污染,但网围养殖湿地、塘式养殖湿地和垃圾倾倒处下游湿地表层土壤Cd含量显著超过土壤环境质量标准(二级);综合污染指数显示,垃圾倾倒处下游湿地(27.35)、网围养殖湿地(26.23)和塘式养殖湿地(25.48)存在严重重金属污染,而沟渠湿地(10.49)、湖泊中心湿地(8.56)和耕作湿地(8.49)处于中等重金属污染,其中Cd对各种利用类型湿地土壤重金属污染贡献率达49.0%~76.4%;综合潜在生态风险指数显示,垃圾倾倒处下游湿地(633)、网围养殖湿地(625)和塘式养殖湿地(588)存在很高潜在生态风险,而沟渠湿地(174)、耕作湿地(149)和湖泊中心湿地(144)处于高潜在生态风险,其中Cd对各种利用类型湿地综合潜在生态风险指数贡献率达88.6%~96.2%。水产养殖和垃圾倾倒是龙窝湖湿地土壤氮磷等养分和重金属污染的主要来源,土壤养分与重金属污染存在一定的耦合关系。     

广西综合环境质量的典型相关分析

用典型相关分析方法按5年(2011—2015年)、10年(2006—2015年)和15年(2001—2015年) 3个时间尺度分析广西要素环境质量监测指标与自然、经济、人口、能源和污染物排放等年鉴统计指标之间的典型相关性。结果表明:(1)广西自然、经济、人口、能源和要素环境质量间的典型相关性随时间尺度增长呈上升趋势。10年和15年时间尺度有显著典型相关性; 5年时间尺度需通过在季度样本的时间密切增长才能建立起典型相关性。(2)广西大气环境质量以综合污染指数、二氧化硫、细颗粒物和二氧化氮为主要载荷,水质以综合污染指数、化学需氧量、氨氮、溶解氧、镉为主要载荷,生态环境以生态环境状况指数、植被覆盖指数、水网密度指数为主要载荷,污染源以废水企业数、废气企业数以及污水处理厂数和污水处理达标排放率为主要载荷。(3)广西大气综合污染指数、二氧化硫、细颗粒物、二氧化氮、酸雨频率与水质综合污染指数、镉、溶解氧、氨氮、石油类和总磷呈正相关,而p H值则与这些指标呈负相关。污染源企业数量与大气、水质主要载荷指标的浓度呈正相关。(4)自然、经济、人口、能源、污染物排放是广西综合环境质量变化的驱动因子,环境质量监测评价指标的调整变化深刻影响环境质量的动态变化。研究可为经济发展、国土空间优化、能源利用、生态环境保护和环境质量评价等提供参考。     

福建漳州菜园土壤重金属污染评价及防治

调查福建省漳州市菜园土壤重金属Cd、Pb、Hg、Cr及非金属有害元素As含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法进行评价。结果表明,以福建土壤背景值为评价标准,漳州市部分菜园土壤受到重金属污染,单项污染指数的顺序为Cd(2.39) >Hg(2.00) >Pb(1.40) >Cr(0.63) >As(0.57),污染元素主要为Cd、Pb、Hg,其中Cd、Hg为中度污染;综合污染指数为1.75,属轻度污染。而以土壤环境质量二级标准为评价标准,其综合污染指数为0.14,污染等级为未受污染。     

四十里湾营养状况与浮游植物生态特征

研究了2006-2010年5月、8月和10月四十里湾的营养盐结构、海水营养级、有机污染状况、浮游植物数量及多样性变化特征,并对上述因子进行了相关性分析.结果表明,近5年N/P值先增加后降低,5月和8月海水多为贫营养和磷限制中度营养,而10月多呈磷限制潜在性富营养;除2006年和2007年10月水质分别达到轻度和中度污染外,其他时期基本未受有机污染,四十里湾有机污染状况有向好趋势.浮游植物多样性指数年际变化显示,总体呈先降低后增加的趋势,与其数量变化趋势相反.相关性分析显示,有机污染指数A与无机磷(IP)浓度呈显著正相关(P＜0.01),与DIN相关不显著(P＞0.05),这说明IP是影响四十里湾有机污染水平的首要因素;浮游植物多样性指数与其数量呈负相关,而与Si/P和IP浓度分别呈正相关(P＞0.05),浮游植物多样性指数与Si/P和IP的Pearson相关系数分别达到0.446和0.413.IP是四十里湾海水营养状况、有机污染及浮游植物多样性的主要影响因子之一.     

一株分离自网箱养殖区沉积物的硫氧化菌B1-1的鉴定及其硫氧化特性

【背景】海水网箱养殖是一种高密度、高投饵的人工养殖方式,其产生的硫化物污染严重影响了海水养殖业的经济效益及可持续发展。【目的】鉴定从网箱养殖区沉积物中分离得到的硫氧化菌B1-1并研究其硫氧化特性,为利用生物技术修复网箱养殖环境提供理论依据。【方法】通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对硫氧化菌B1-1进行鉴定;通过摇床培养对该菌株氧化硫代硫酸盐的最适培养条件(pH、温度、底物浓度、外加碳源、外加氮源、金属离子)进行研究。【结果】该菌株被鉴定为HalothiobacillushydrothermalisB1-1。菌株B1-1生物氧化硫代硫酸盐的最适pH为8.0,最适生长温度为30°C,最适底物浓度为5.0g/L;外加碳源对该菌株氧化能力无显著影响,外加铵盐(硫酸铵或草酸铵)可以将延滞期缩短至12 h,添加Mg~(2+)可以显著提高菌株的氧化能力,氧化率达100%。【结论】Halothiobacillus hydrothermalisB1-1耐盐性较强,对硫代硫酸盐氧化率高,可作为修复受硫化物污染网箱养殖环境的潜在菌株资源。     

启东海域水质营养状况及其与陆域农村水环境质量的关系

根据启东近岸海域2003—2009年7个站点的监测数据,研究了该海域的水质营养状况,并初步分析了与相邻陆域农村水环境质量的关系。结果表明:除平台站点之外,多数站点的COD、DIN、DIP和DO有增加的趋势;仅平台站点在2003年未富营养化,其他6站点都处于富营养状态,在2007年富营养化指数达到最高值,其后逐年显著降低;2003—2009年重污染海域比例达到4.1%,在2007和2008年是污染较为严重的年份;富营养化指数与综合标准指数之间存在显著的正线性相关;相对于城市工业生产生活排放,启东近岸陆域农村水环境质量变化和长江径流对近岸水质营养状况的影响较小。