广西北部湾近岸生态系统风险评价

根据2009年9月广西北部湾近岸的海洋生态调查资料,利用地理信息系统的空间分析功能,从海水水质、营养水平、生物量和初级生产力水平、生物多样性和生态系统缓冲容量5个方面分析了秋季广西北部湾近岸海域环境现状,并进一步利用生态风险综合指数对广西北部湾海洋生态风险进行了评价.结果表明:2009年秋季,广西北部湾近岸海域生态环境质量较好,大部分生态系统风险指标等级均处于“中低”或“较低”水平,整体处于低风险状态.生态风险综合指数结果显示,广西北部湾海域生态风险分布具有明显的空间异质性,离岸水域生态系统的风险综合指数较低,越靠近港湾内,风险状态等级越高.     

广州海域潜在性富营养化特征研究

主要根据广州海洋资源环境监测中心的监测资料,运用一种反映营养盐限制特征的近海海水富营养化评价模式,对2003年广州海域富营养化水平特征进行了研究。结果表明,广州海域营养盐含量较高,无机氮浓度全年劣于国家海水水质四类标准(GB3097-1997),无机磷浓度在春夏季大部分处于三、四类水质标准之间,秋冬季则劣于国家海水水质四类标准;广州海域主要为磷限制潜在性富营养水平或磷中等限制潜在性富营养水平。同时,近二十年来,广州海域的无机磷、无机氮浓度的年平均值呈逐年增长趋势。     

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.     

鸭绿江口近岸海域水质环境对冬季浮游动物群落结构的影响

定量分析滨海湿地近岸海域水质环境与浮游动物群落结构之间的关系对揭示海水水质环境健康状态具有重要意义。2019年12月在鸭绿江口湿地国家级自然保护区近岸海域开展了浮游动物和水环境因子调查,运用冗余分析和结构方程模型等方法探讨了水质环境对冬季浮游动物群落结构的影响。研究区共鉴定出浮游动物14种以及浮游幼虫5大类,桡足类最多占比52.63%;保护区不同功能分区间浮游动物群落结构总体差异不大,多样性指数、均匀度指数和丰富度指数平均值分别为1.34、0.51和0.59;浮游动物的种群分布与海水化学需氧量、溶解性无机氮、浮游植物群落多样性指数和铜元素含量关系显著;结构方程模型模拟结果表明,海水富营养化水平对浮游动物丰富度的效应系数为-0.26,具有显著的直接影响(P=0.01),重金属污染水平通过影响浮游植物丰富度(效应系数为-0.41,P<0.001)间接对浮游动物丰富度产生作用(间接效应系数为-0.2)。研究结果将有助于深化对海水环境和浮游动物群落结构协同演变过程的认识,为滨海湿地近岸海洋生态系统科学管理提供理论支撑。     

大亚湾杨梅坑人工鱼礁区生态系统健康评价

以大亚湾杨梅坑人工鱼礁区海域2007～2009年间6个航次生态环境调查数据为基础,运用所建立的生态系统健康综合评价模型对该海域生态系统健康状况进行了综合评价。研究结果表明:(1)人工鱼礁区生态系统健康综合指数平均为0.794,生态系统健康总体状况处于较健康水平;(2)投礁后人工鱼礁区生态系统的健康状况明显提高,6个航次生态系统健康综合指数分别为0.713、0.807、0.830、0.841、0.759、0.815;(3)不同季节,生态系统健康水平呈现一定变化,总体以春、夏季节健康状况略优于秋、冬季节:(4)影响该海区生态系统健康的主要因素为海水总无机氮和沉积物无机碳。研究结果对于人工鱼礁区生态系统的管理、保护和规划具有参考意义。     

南水北调中线水源区浮游植物时空分布及其营养状态

2004年3月-2006年5月,在南水北调中线水源区选择4个监测点进行了7次采样,获取了表层浮游植物和水质理化指标数据,采用污水生物系统法、营养状态指数法和单因子评价法综合评价了水源区的营养状态.结果表明:中线水源区浮游植物群落具有明显的时空变异性;浮游植物共有8门67属161种(含变种),硅藻占39%,污染指示种21属24种(含变种),β-中营养型占污染指示种的38%;在检出的浮游植物中未发现水体重污染指示种;水源区叶绿素a质量浓度为0.00425 mg·m-3,营养状态指数为0.0001;除总氮外,其他理化检测指标均符合Ⅰ类水质标准;综合评价水源区处于中营养状态.本研究可为中线水源区长期生态研究数据信息库的建立及库区环境保护政策的制定提供科学依据.     

基于生境质量和生态响应的莱州湾生态环境质量评价

莱州湾沿岸海域未来10a是山东省集约用海规划的重要区域。为了降低和减少用海工程对海洋生态系统可能产生的不利影响,确定集约用海适宜规模和科学选址,应用已构建的集约用海对海洋生态影响评价指标体系和方法,从生境质量和生态响应两方面对莱州湾2004年至2012年的生态环境质量状况进行了评价。结果表明:位于莱州湾西部和南部近岸海域的Ⅰ区和Ⅳ区生态环境质量达到"差"的等级,生境质量总体上处于轻度到中度污染水平,水质和生物质量污染较严重,生态受到中度到严重扰动,其中浮游植物和浮游动物密度偏离标准值较大,大型底栖生物密度和生物量总体偏离标准值不大,但其物种组成已发生了明显变化,鱼卵和仔鱼数量急剧下降。在这两个区域要严格控制集约用海工程规模和新的污染排放,密切关注其对海洋生态的影响。位于莱州湾中部和东部的Ⅱ区和Ⅲ区生态环境质量接近"一般"等级,生境质量总体上处于轻度污染水平,水质受到一定程度污染,生态处于中度扰动状况。总体上,2011年和2012年莱州湾生态环境质量综合指数E值明显高于其他年份,生态环境有明显好转趋势。     

茅尾海营养状况及其来源研究

根据2008年茅尾海海域水质调查结果,采用营养指数法、营养状态质量指数法、有机污染指数法对海湾营养状况进行了评价,并结合2007年入海污染源调查结果,探讨了茅尾海的营养盐来源。结果表明:茅尾海受无机氮污染较重,海域处于呈富营养状态,有机污染程度属2级,表明开始受到有机污染。营养盐高值区集中在北部海域和东部海域。钦江、茅岭江等入海河流携带入海的营养盐是海域营养的主要来源,占入海污染物总量的79%以上,其次来自钦州湾外海的混合排污口。2001~2007年茅尾海DIN、DIP年均浓度分别与入海河流氮、磷营养盐入海负荷呈显著正相关,两者的相关系数分别为0.873和0.824。     

胶州湾湿地海域水体和表层沉积物环境质量评价

基于2009年对胶州湾湿地48个站点的调查数据,采用内梅罗(Nemerow)指数、富营养指数(EI)和Hakanson潜在生态危害指数法对胶州湾湿地水体和表层沉积物环境质量现状进行了评价.结果表明:对参与评价的pH值、溶解氧、无机氮、活性磷酸盐、CODMn、石油类、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、六六六、滴滴涕、大肠菌群、粪大肠菌群等16项指标而言,各调查月份大沽河感潮河段水质处于中污染-重污染水平,潮间带区域水质处于轻污染-中污染水平,浅海区域水质处于轻污染水平.胶州湾湿地不同区域富营养化程度差异明显,其中大沽河感潮河段水体EI值在58.13 ～327.89,富营养化程度严重;潮间带区域水体EI值在1.34 ～19.96,富营养化程度较为严重;浅海区域水体EI值在0.65 ～ 2.10,富营养化程度较轻.胶州湾湿地海域表层沉积物质量基本处于轻污染水平,其中大沽河感潮河段处于轻污染水平,潮间带区域处于轻污染-中污染水平,浅海区域处于较清洁-轻污染水平.胶州湾湿地海域表层沉积物中重金属单项污染参数(Cfi)和污染程度指数(Cd)较低,污染程度处于低级水平,Cu、Zn是表层沉积物中的主要污染因子;重金属潜在的生态危害系数(Eir)和潜在生态危害指数(RI)较小,污染程度属于低生态危害范畴.     

秦皇岛新开河河口邻近海域细菌多样性及其影响因子

【目的】分析秦皇岛新开河河口及其邻近海域3个站位的细菌多样性,了解入海口污染对微生物多样性的影响,为该海域微生物的生态功能研究提供理论基础。【方法】于2014年8月选取秦皇岛新开河入海河口(XKH)及其邻近海域(W1,W2)共3个站位采集水样,采用荧光显微镜计数以及构建16S rRNA基因克隆文库的方法,分析细菌群落结构多样性与海水环境条件的关系。【结果】邻近海域W1站位的细菌总数(2.62×10~6 cells/m L)和多样性均高于新开河河口XKH站位(细菌总数:6.62×10~5 cells/m L)和W2站位(细菌总数:2.02×10~6 cells/m L);从XKH、W1、W2 3个站位的16S r RNA基因克隆文库中分别获得57、89、87条有效序列,按97%的序列相似性分别划分为46、51、56个OTU,分别属于Proteobacteria、Cyanobacteria、Bacteroidetes、Firmicute、Actinobacteria、Planctomycetes和Verrucomicrobia七个门。其中在XKH和W2站位中,Proteobacteria门的克隆子分别占总克隆数的50.9%和75.9%,是最优势的类群,分属于Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Gammaproteobacteria、Deltaproteobacteria和Epsilonproteobacteria纲;在W1站位中,Cyanobacteria门的克隆子占总克隆数的38.2%,是该站位的最优势类群,这些优势类群可通过利用水体中的氮等营养来调节水体生态环境。影响细菌群落分布的环境因子主要为溶解氧、p H和氮营养盐。【结论】秦皇岛新开河河口及其邻近海域的细菌具有丰富的多样性,处于河口海域过渡带的水样具有更高的多样性,细菌群落多样性的分布受氮营养盐的影响更为显著。     

基于“双核”新框架的烟台近岸海洋环境健康综合评价

海洋生态环境健康已成为制约海洋经济发展的关键因素,科学评估近岸海洋生态环境整体的健康状况对持续利用海洋资源环境十分紧要。本研究基于新构建的以海洋生态系统自身状态为内核、以人类社会经济学指标为外核的“双核”评价框架和2008—2016年的调查资料,对烟台近岸海洋环境健康状况进行综合评估。结果表明: 烟台近岸海域的内核评级以“优”、“良”为主,总体上沉积物质量最好,水体环境质量稍差,而生物群落则是决定最终评级的核心因素;外核评价方面,以海洋产业产值和海洋保护区面积计算的外核得分为0.98。烟台近海最终的“双核”评价结果为“优/良+0.98”,这表明烟台近岸海域在保持高开发利用程度的情况下,目前海域生态环境健康状况仍然良好,但部分区域已经开始恶化,需在发展海洋产业的同时予以密切关注。“双核”框架的评价结果可为海洋资源开发和环境保护的管理决策提供指导,对实现海洋资源环境的可持续利用具有重要意义。     

用海建设项目海洋生态损失补偿评估方法及应用

海洋生态补偿是一种防止海洋生态破坏、增强和促进海洋生态系统良性发展的环境政策,是用海者履行海洋资源有偿使用责任,对因开发利用海洋资源造成的海洋生态价值损失进行的货币化补偿。基于快速化、定量化和差别化补偿评估原则,编制了山东近海海域生态价值基准值表、生态损害系数表以及补偿系数表,建立了一种新的用海建设项目海洋生态损失补偿评估方法体系,包括占用海域和邻近影响海域的海洋生物资源和海洋生态系统服务两个方面的海洋生态价值损失补偿评估。针对2016年山东省5个典型用海项目,核算了其需要缴纳的海洋生态补偿资金,并与旧标准《山东省海洋生态损害赔偿和损失补偿评估方法》(DB37/T 1448—2009)的评估结果进行了对比。结果表明,按照本评估方法,用海企业需要缴纳的生态补偿资金会不同程度地提高,这将有利于用海企业增强资源有偿使用意识,引导企业理性用海,市场经济条件下这有利于海洋资源的优化配置,提高用海效率;另外,按照产业政策不同、受影响海域的生态脆弱性不同对用海建设项目造成的海洋生态损失进行差别化补偿,使得海洋生态补偿标准的评估结果更加科学合理。目前,该方法已经应用于山东海域7个沿海地市9个海区的海洋生态损失补偿评估中,被新发布的山东省地方标准《用海建设项目海洋生态损失补偿评估技术导则》(DB37/T 1448—2015)吸收采用。该评估方法可为海洋管理部门的生态资本核算、生态补偿核算、环评审批和发放许可证提供科学基础,对我国海洋生态环境保护和海洋经济绿色发展以及生态补偿制度实施具有积极推动作用。     

莱州湾多毛类底栖动物生态特征及其对环境变化的响应

研究了2010年莱州湾15个站位的多毛类底栖动物群落生态特征及其对主要海水化学、沉积物环境变化的响应,并与1998年的相关研究进行了对比,以期对莱州湾生态质量现状进行健康评价。结果表明:与1998年相比,2010年底栖动物种类组成和生物多样性发生了较大的变化,底栖动物中绝对优势种为小头虫(Capitellacapitata)。夏季,H’与硝酸盐、石油类、重金属铅、铜、锌、铬呈负相关,说明多毛类动物多样性随着富营养化程度的提高而相应降低,营养物质氮的大量输入,重金属的污染,对莱州湾多毛类动物群落产生了一定负面影响。ABC曲线和BOPA指数结果显示,底栖动物的丰度优势度曲线高于生物量曲线,表明莱州湾底栖动物群落处于重度扰动状态,并且以小头虫为主的多毛类动物显著增加预示了莱州湾已经受到了一定程度的污染。加强海水养殖管理,合理利用海洋生物资源,对底栖动物群落的稳定性和环境的可持续利用具有重要意义。     

Marine microorganisms as a source of bioactive agents

Several ecological factors of the marine environment were used in developing a strategy for discovering useful bioactive agents from marine microorganisms. By consideration of sea water requirements, production and degradation of marine polymers, and plasmid content, several novel anti-malarial antibiotics, anti-tumor polysaccharides, glucan-degrading enzymes, and aminoglycoside antibiotics were found.     

海洋养殖环境微生物多样性及其作用

微生物是海洋养殖环境和海洋牧场生态系统中的关键环境因素之一，在牧场环境的物质循环、水质保障、饵料供应、水产健康等方面起重要作用，是营造海洋牧场环境且影响其可持续发展的重要因素。主要围绕海洋养殖环境中的病原微生物以及有益微生物两方面，概述了我国海洋养殖环境常见的病原性细菌、真菌、病毒以及相应的病害防治措施等，并介绍了海洋养殖环境中能够改善海水养殖环境，包括降低水体氨氮含量、降解水体硫化物、抑制赤潮藻类的生长等以及直接促进海水养殖生物生长的有益功能微生物类群。目前，我国关于海洋牧场环境营造过程中微生物的研究仍很少，而与海洋牧场环境有一定相似性的海水养殖环境中微生物的研究较为成熟，其对海洋牧场环境健康营造有很好的启示。海洋水产养殖环境中微生物的新功能菌种的发现、作用机制以及功能菌应用等方面的深入研究将会对我国大力推进海洋牧场建设起到重要的作用。     

海洋工程生态损害评估与补偿——以厦门杏林跨海大桥为例

随着海岸带地区经济的发展、人口的增加和城市化程度的加快,日益增多的各类海洋工程已经或者正在损害海洋与海岸带生态系统为人类提供各种产品和服务的能力,严重威胁到人类健康和海洋经济的可持续发展。实施海洋生态损害补偿制度,即让生态损害责任方承担生态损害的全部成本,是解决海洋生态损害问题的有效途径之一。建立了海洋工程生态损害评估框架和生态损害补偿标准估算模型,并成功运用于厦门杏林跨海大桥的案例研究。结果表明,在2%的贴现率下,杏林大桥生态补偿标准为1739万元,远高于政府实际征收的补偿金额600万元。该评估框架信息需求量小,成本低且简单易行,在小规模海洋工程的生态损害评估与补偿方面有良好的应用前景。     

宁德水产养殖区水质状况及驱动力分析

水产养殖对海岸带生态系统的水环境有显著影响,研究水产养殖地区的水质动态及其驱动力对海洋牧场建设和海岸带生态系统管理有着重要意义。以宁德为研究区域,基于2017年夏季和冬季水质监测和遥感影像等数据,通过地理信息系统技术和统计分析软件,分析了水产养殖区域的水质现状、水质变化和驱动力。结果表明,该海域水质处于重污染状态,富营养化水平较高。除了悬浮物和总磷之外,其他水质指标都呈现出显著的季节性差异,不同季节影响水质的因素也不相同。水质的季节性变化是初始水质状况、养殖活动和自然因素共同作用的结果。基于研究结果,笔者建议结合高分遥感技术对养殖区水面覆盖和利用进行监测,对养殖类型和行为(如饵料类型和投放方式)进行调控,开展水质长期监测和风险应急管理,保障海洋牧场社会经济效益的同时降低生态环境影响、防控生态和人体健康风险。     

基于生态系统管理理论的海域集约利用评价——以河北沿海地级市为例

基于生态系统管理理论,从海洋投入强度、海洋利用强度、海洋经济效益及海洋生态环境质量层面,构建海域集约利用评价的指标体系,运用模糊决策分析理论计算各指标权重,得到河北省沿海地级市2005—2014年的海域集约利用综合指数,并利用聚类分析法及协调度指数对河北省海域集约利用的区域差异特征进行了分析。研究结果表明:2005—2014年河北省海域集约利用综合水平不断提高,除海洋生态环境质量准则层指数呈下降趋势外,海洋投入强度、海洋利用强度、海洋经济效益3个层面指数均呈上升趋势,其中持续增加趋势最明显的是海洋经济效益准则层;河北省沿海三市海域集约利用综合指数及各准则层指数的时序变化特征基本一致,但各区域之间仍体现着不同的变化特点,沧州市海域集约利用程度较高,唐山市海域集约利用经历了由低到高的过程,秦皇岛市海域集约利用的状况整体处于一般水平;河北省及沿海三市海域集约利用总体保持了较高的协调度,但各地区不同时段的变化特征有所不同。     

长山列岛邻近海域沉积环境微塑料的分布特征

长山列岛(长岛)属于典型的海岛生态系统,随着海洋微塑料污染日益加剧,其周边海域沉积环境中的微塑料分布现状值得深入探究。文章以长岛养殖区和航道沉积物为研究对象,利用显微镜观察和傅里叶变换红外光谱测定等方法对沉积物中的微塑料进行分析。结果表明,长岛邻近海域沉积物中微塑料的丰度为133.14—499.82个/kg,平均丰度为252.59个/kg。微塑料的尺寸以<500μm为主,占微塑料总丰度的70%以上;微塑料的形状以颗粒状为主,其次为碎片状、纤维状和小球状;微塑料的颜色以透明色为主;微塑料的聚合物类型以玻璃纸为主,其次为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和纤维素等。由于长岛地处黄渤海交汇处,整体水动力交换能力较好。虽然长岛南部水域水体流动性弱于北部,且南部水域距离入海河流更近,受陆源输入的影响更大,但是长岛南部水域沉积物中微塑料的丰度并未显著高于北部。研究为长岛海洋生态环境中微塑料污染的科学评估与管理提供科学依据。     

溢油事故中渔业资源损失的数值模拟评估模式

海洋溢油污染不仅关系到天然渔业资源、海鸟等生物、海域环境、海岸线生态的破坏,而且对渔业、捕捞业、旅游业都会造成巨大损失,甚至会直接或间接地危害人类的健康。短期来看,一方面石油、燃料油等进入海洋后,对海洋生物资源造成影响;另一方面会危害附近海区的海洋环境,侵害海洋生物以及海鸟赖以生存和栖息的环境。长期来看,持续的海洋污染会导致的生态环境失衡,海洋的生产力也随之下降。溢油事故中的渔业资源损失评估作为追究污染事故责任,尽快恢复海域资源与环境的重要一环需要不断改进创新。为了定量确定海洋溢油事故发生后渔业资源的损失程度,将传统的评估模式与现代科学技术相结合,通过海洋动力学、流体力学、海洋生物学、环境化学等多个学科交叉融合,将流场风场模型、溢油模型、海域调查监测、卫星遥感技术、毒性效应和渔业资源的损失评估方法相结合,形成一种渔业资源损失评估的数值模拟评估模式,以完善溢油事故中渔业资源损失评估体系。在溢油事故现场监测数据的基础上,运用数学计算理论选择相对应的溢油模型,结合具体溢油事故案例的潮流数据和风场数据,模拟海上溢油污染的时空分布情况。采用卫星遥感技术根据不同油品在海水中不同的亮度表现,处理得到溢油油膜信息,与模拟得到的油膜信息进行比对验证,并对模型进行修正,通过模拟得出污染海域油浓度分布与溢油污染范围信息,结合溢油污染对不同海洋生物的毒性效应,得到渔业资源的损失程度,为溢油事故的渔业资源损失评估提供一种思路,为溢油事故发生后的损失评估和事故处理起到一定的参考辅助作用。