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  • ISSN 1007-6336
  • CN 21-1168/X

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北黄海褡裢岛海藻场邻近海域大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系
张泽鹏, 董世淇, 王兆国, 马成龙, 杨军, 高东奎, 田涛, 吴忠鑫
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0185
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 1527KB](0)
摘要:
本文根据2020年5月(春季)和8月(夏季)对北黄海褡裢岛近岸海藻场邻近海域大型底栖动物的调查,研究了海藻盛衰季节大型底栖动物的群落结构特征及其与表层沉积物中海藻碎屑指示物质−总多酚含量在内的环境因子的关系。结果表明:两个季节共采集134种大型底栖动物,种类数为春季(94)<夏季(111),总平均生物量为春季(179.75 g/m2)>夏季(141.84 g/m2),而总平均丰度为春季(573.67 ind./m2)<夏季(647.50 ind./m2)。CLUSTER聚类分析表明,春季大型底栖动物群落可划分为3个群组,夏季则可划分为2个群组,两个季节间群落组成差异显著(Global R=0.031,P<0.05),造成季节间差异的主要贡献种类为紫蛇尾(Ophiopholis mirabilis)、尖顶大狐钩虾(Grandifoxus aciculata)、叶虾(Nebalia sp.)等。典型相关分析(CCA)表明,水深(F=13.9,P=0.002)、中值粒径(F=3.8,P=0.002)和底层水温(F=3.1,P=0.006)是影响大型底栖动物分布特征的主要驱动因子。此外,总多酚含量对大型底栖动物的影响存在种间差异:总多酚含量与短叶索沙蚕(Lumbrineris latreilli)、日本倍棘蛇尾(Amphioplus japonicus)、须鳃虫(Cirriformia tentaculata)、紫蛇尾等种类的丰度呈显著正相关(P<0.05),但与双管阔沙蚕(Platynereis bicanaliculata)、江户明樱蛤(Moerella jedoensis)、亮樱蛤(Nitidotellina sp.)等种类的丰度呈显著负相关(P<0.05)。
人类活动对40年间黄河三角洲湿地景观类型变化的影响
陈柯欣, 丛丕福, 雷威
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.20190002
[摘要](7556) [HTML全文](4144) [PDF 1215KB](187)
摘要:
为了解人类活动对黄河三角洲湿地景观类型变化的影响以及判别主导的人为因素,本文采用Landsat系列1976、1986、1996、2006、2016年卫星数据,利用景观转移矩阵、人类活动强度模型等方法对40 a人类活动影响下黄河三角洲湿地景观类型变化进行定量监测并对研究区内人类活动影响大小进行分区评估,研究结果如下:(1)受人类干扰影响较大的三种主要转换:自然湿地向人工和非湿地转移量最多、非湿地向人工湿地转移其次、人工湿地向非湿地转移最小。(2)40 a人类活动影响比率由前10 a的16.77%到后10 a达到了52.94%。1976~2006年农田开垦是影响景观类型变化的主要因素,2006~2016年间由各种人类活动影响导致的自然湿地面积变化转移分布较为均衡,向库塘转移比例较大占34%。1976~2016年整体上以农田开垦为主。(3)人类活动强度模型适用于黄河三角洲湿地人类活动强度的评估计算,从结果可以看出1976~2016年,重度干扰主要集中于沿海区域,未干扰和干扰减弱区主要集中于自然保护区内,与实际野外调查结果较为贴合。该研究结果可为有关部门对黄河三角洲湿地保护和管理、修复提供有利参考。
两种海洋硅藻透明胞外聚合颗粒物的产生及其生态学意义
郭康丽, 陈洁, 王小冬, 王艳
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.20190053
[摘要](15569) [HTML全文](12709) [PDF 968KB](183)
摘要:
透明胞外聚合颗粒物(transparent exopolymer particles,TEP)是一类由胞外多糖组成的透明胶状颗粒物质,对海洋生态系统碳循环具有重要意义。本研究以两种海洋硅藻布氏双尾藻(Ditylume brightwelii)和窄隙角毛藻(Chaetoceros affinis)为研究对象,研究了其在不同生长时期的TEP含量、TEP与叶绿素a(Chlorophyll a,Chl a)的关系及TEP 的C∶N。结果表明:两种硅藻在整个生长时期均产生TEP,且在不同生长时期的TEP含量不同。布氏双尾藻和窄隙角毛藻最大TEP产量分别在指数期、衰亡期。窄隙角毛藻单位细胞体积和单位Chl a所产最大TEP含量分别是184.91±14.03 fg Xeq./μm3、38.06±4.96 μg Xeq./μg Chl a,高出布氏双尾藻相应单位TEP含量的16倍和5倍。对两种硅藻的Chl a与TEP关系分析表明,在指数期会呈现TEP=α(Chl aβ的函数关系(布氏双尾藻:R2=0.98;窄隙角毛藻:R2=0.80)。两种硅藻TEP的C∶N比均高于Redfield比值(C∶N=106∶16)。说明TEP的产生具有种间差异性,且生长时期显著影响TEP产生效率。TEP的高含碳量对海洋碳循环有直接贡献。
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2022 年 6 期封面
2022, 41(6).  
[摘要](145) [HTML全文](113) [PDF 14416KB](54)
摘要:
2022 年 6 期目录
2022, 41(6): 1-2.  
[摘要](108) [HTML全文](85) [PDF 255KB](55)
摘要:
调查与研究
东营市近岸海域营养盐时空分布及富营养化评价
高园园, 赵军利, 王乙震, 张世禄
2022, 41(6): 813-820.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0189
[摘要](242) [HTML全文](176) [PDF 1374KB](88)
摘要:
为深入研究现阶段东营市近岸海域的营养盐状况,本文以东营市管理海域为独立单元,根据东营市近岸海域2021年冬季、春季、夏季、秋季4个航次30个站位的海水水质监测数据,分析了东营市近岸海域中营养盐溶解性无机氮(DIN)和活性磷酸盐(DIP)的时空分布特征,分别应用富营养化指数法及潜在性富营养化评价模式对整个海域的水质富营养化程度进行评价。结果表明,东营市近岸海域冬季、春季、夏季3个季节均有80%以上的站位DIN浓度符合二类海水水质标准,且空间分布整体呈现南部高、北部低的趋势;秋季DIN浓度整体较高,符合二类海水水质标准的站位仅占比6.7%;4个季节所有站位DIP浓度均符合一类海水水质标准,季节变化和空间分布未呈现明显差异;富营养化指数法评价结果显示,东营市近岸海域除秋季富营养化程度较高外,其他季节基本未呈现富营养化状态;潜在性富营养化评价模式分析结果表明,东营市近岸海域的氮磷摩尔比均大于Redfield比值(16),总体呈现磷限制状态,秋季尤为凸显,93.3%的站位为磷限制潜在性富营养状态。研究结果可为掌握东营市近岸海域环境质量时空状况和陆海统筹的环境治理提供科学依据,为深入打好渤海污染防治攻坚战,推进黄河流域生态保护和高质量发展提供技术支撑。
江苏省海岸带近30年人类干扰指数时空变化特征
龚照辉, 池源, 扎边, 元冰瑜, 高建华
2022, 41(6): 821-829.   doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0297
[摘要](213) [HTML全文](106) [PDF 0KB](54)
摘要:
为探究县级以上海岸带区域人类干扰指数(human interference index, HII)的时空变化特征及生态意义,本文利用遥感数据和地理信息系统技术,对HII计算方法进行一定的改进,使其更适合大范围研究区的计算,并分析了1990-2020年江苏省海岸带HII的时空变化特征及其关键驱动因素,最后以HII与选取的代表性指标的相关性分析结果探讨了HII的生态意义。研究结果表明:(1)研究区内各县、市HII在空间分布上,由北向南呈先下降、后升高、再下降的趋势,1990年、2000年、2010年和2020年研究区的HII为0.2800、0.3620、0.1804、0.2917;(2)人工建筑的扩张和滩涂围垦是影响HII高值区空间分布的关键驱动因素;(3)相关性分析结果表明,研究区内的斑块经历了集聚到破碎化再到集聚的过程,且HII具有一定的生态意义。本研究结果可为江苏省海岸带地区人类活动的调控和生态系统管理提供更多的空间信息和理论指导,也为计算大尺度空间的HII提供了思路。
三沙湾渔业水域表层沉积物中油类含量分布及污染状况
郑钦华
2022, 41(6): 830-834.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0136
[摘要](125) [HTML全文](81) [PDF 0KB](42)
摘要:
本文根据2021年5月(春季)和8月(夏季)的调查资料,对三沙湾渔业水域表层沉积物中油类含量的分布特征及其污染状况进行了研究。结果表明,研究区表层沉积物中油类污染物含量为8.65×10−6~126×10−6,平均含量为53.1×10−6;油类含量呈现春季略高于夏季的季节变化特征;春、夏季平均含量平面分布状况为研究区南部的S2和S8站位以及东部的S3站位高,北部次之,西部的S4站位和南部的S1站位处于较低水平;研究区南部的S2和S8站位以及东部的S3站位油类含量相对较高,可能与该区域网箱养殖、作业船舶(网箱养殖船舶以及其他作业船舶)活动频繁关系密切。与历史资料比较,研究区表层沉积物中油类污染物含量呈逐年增加的变化趋势;与其他海域比较,研究区表层沉积物油类污染物含量尚处于较低的水平。
浙江近岸海域海水和沉积物中铬形态分布特征研究
祝银, 朱婧睿, 严忠雍, 李子孟, 孙秀梅
2022, 41(6): 835-841.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0037
[摘要](119) [HTML全文](76) [PDF 0KB](41)
摘要:
本研究在浙江近岸4个海域开展同步采样和观测,分析海水和沉积物中铬(Cr)形态分布特征。结果表明,表层海水总Cr浓度范围为0.405~0.653 μg/L,Cr(Ⅵ)浓度范围为0.009~0.087 μg/L;底层海水总Cr浓度范围为0.426~0.638 μg/L,Cr(Ⅵ)范围为0.005~0.099 μg/L,海水中Cr形态含量分布与深度无相关性。沉积物中Cr含量范围为50~82 mg/kg,以残渣态为主;有效态Cr的含量大小依次为有机结合态Cr>铁锰氧化物结合态Cr>离子交换态Cr>碳酸盐结合态Cr;沉积物中水溶态Cr(Ⅵ)含量范围为2.99~11.71 μg/kg,小于0.02 mg/kg。上述结果表明,浙江近岸海域环境存在一定程度的Cr污染,但水溶态Cr(Ⅵ)含量低,潜在风险较小。
秦皇岛海洋站海浪特征分析
傅圆圆, 杨超, 姚远, 张浩男, 赵倩倩
2022, 41(6): 842-846.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0101
[摘要](132) [HTML全文](86) [PDF 1071KB](37)
摘要:
本文基于秦皇岛海洋站2015年3月至2020年11月海浪观测数据,对春、夏、秋季的海浪特征进行分析。结果表明,不同月份和年份海浪的波型大致相同,仅有两种波型,以风浪(F)为主,出现的比例为90%以上;混合浪-涌浪为主(U/F)出现次数较少。海况为1~6级,以2、3级为主,4级为辅,1级次之,5、6级偶有发生。出现6级海况的月份分别为7月、8月;春季(3-5月)以3级海况为主、秋季(9-11月)以2~3级海况为主,呈明显的季节性。秦皇岛海洋站出现6级海况的年份为2017年、2018年,这两年出现6级海况是受温带气旋的影响。波高和周期没有明显的相关关系,秦皇岛沿岸大浪过程主要受冷空气、温带气旋、冷空气和温带气旋结合的影响,其中10月、11月波高增加主要与冷空气有关。
基于现场观测数据的三门核电站冬季温排水时空特征分析
赵强, 曹维, 邢健, 龙绍桥
2022, 41(6): 847-856.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0074
[摘要](132) [HTML全文](61) [PDF 2259KB](40)
摘要:
基于2022年冬季三门湾海域20个定点站和2条走航测线的水温观测数据,分析了三门核电站冬季温排水的时空特征。受温排水影响,冬季观测海域表层水温通常为10 ℃~19 ℃。从垂向上看,位于排水口东侧的分层水温测站存在温度层化,表底温差平均值在大、小潮期间分别为0.16 ℃~1.21 ℃和0.51 ℃~2.37 ℃,小潮期间温度层化较强且持续时间较大潮期间长3~13 h;其余分层水温测站的水体总体呈混合均匀状态。涨急和涨憩时刻,温排水主要被限制在排水口外较小的区域,并向北经猫头水道进入蛇蟠水道;落急和落憩时刻,温排水则向南影响南部滩涂及其以东海域。以1 ℃温升为标准,涨潮时段温排水最远可影响到排水口西北约3 km处,落潮时段温排水最远可影响到排水口东南约5 km处。三门核电厂址以南各测站小潮期典型潮时水温通常比大潮期高0.5 ℃~5.0 ℃,说明三门核电站以南海域在小潮期受温排水的影响更大。
休渔期和捕捞作业期黄、渤海区沿海中心渔港表层海水重金属分布及生态风险评估
孙铭阳, 张旭志, 夏斌, 曲克明, 崔正国, 丁东生, 李玉
2022, 41(6): 857-864.   doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0204
[摘要](116) [HTML全文](76) [PDF 785KB](32)
摘要:
为了弄清休渔期和捕捞作业期黄、渤海区沿海中心渔港表层海水重金属污染水平,本研究于2020年5月和10月在黄、渤海区沿海11个中心渔港采集水样,分析了Cu、Zn、Pb、Cd、Hg和As 6种重金属的浓度及污染特征,探讨了其主要来源,并评估了其生态风险。结果表明,休渔期Cu、Zn、Pb、Cd、Hg和As的浓度范围分别为1.26~4.46 μg/L、4.10~22.72 μg/L、1.18~16.76 μg/L、0.54~7.80 μg/L、0.02~0.08 μg/L和0.02~0.86 μg/L;捕捞作业期分别为0.60~4.62 μg/L、4.92~10.61 μg/L、0.16~2.95 μg/L、0.14~2.95 μg/L、0.03~0.11 μg/L和0.16~1.37 μg/L,休渔期和捕捞作业期各渔港的Cu、Zn、Pb、Cd、Hg和As浓度均值满足《海水水质标准》(GB 3097-1997)四类标准;黄海沿海中心渔港表层海水重金属浓度略低于渤海地区,与我国东海地区和南海地区相比,黄、渤海区Cu、Pb和Cd浓度处于较高水平,Zn和Hg浓度处于中等水平,As浓度处于较低水平。分析发现,休渔期和捕捞作业期Zn和As来自陆源,Cu来自陆源和船舶防污漆,表层海水Pb与大气沉降和燃料尾气有关。沿海中心渔港表层海水重金属综合污染指数均处于自然本底范围,且生态风险指数(ERI)值(0.84~1.45)也都属于生态低风险和无风险类别,但Cu、Zn、Pb和Cd的危害系数(HQi)大于1,属于潜在关注指标,应予以关注。
广东沿海养殖牡蛎中副溶血性弧菌的污染状况、毒力基因及耐药性分析
古小莉, 徐瑞文, 李惠青, 段星星, 张安凯, 黄珂
2022, 41(6): 865-871.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0025
[摘要](111) [HTML全文](62) [PDF 728KB](26)
摘要:
对广东沿海养殖牡蛎中副溶血性弧菌的污染状况、毒力基因携带情况和耐药特征进行研究。结果显示,320份牡蛎中副溶血性弧菌检出率为18.8%,不同季节和不同地区差异显著;分离得到60株副溶血性弧菌,均检出tlh基因,未检出tdhtrh基因;26种药敏分析发现,分离株普遍对氨苄西林耐药,耐药率为83.3%,对哌拉西林、四环素和呋喃妥因等8种抗生素的耐药率介于1.67%~11.7%。所有菌株对头孢泊肟、亚胺培南、阿米卡星等12种抗生素敏感;分离株的多重耐药率为3.33%,其中1株菌出现耐受7种抗生素的多重耐药。结果表明,广东沿海养殖牡蛎的副溶血性弧菌污染程度在不同地区及季节存在显著差异,分离株的致病风险较低并呈现不同程度的耐药性,其中惠州地区养殖牡蛎中副溶血性弧菌污染及耐药程度相对较高。
基于正定矩阵因子模型的大亚湾海域污染特征解析研究
张婉萍, 樊敏, 陶伟, 谌书, 彭晓鹃, 董燕红
2022, 41(6): 872-880.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0027
[摘要](117) [HTML全文](74) [PDF 2250KB](28)
摘要:
深刻剖析近岸海域污染物的时空分布特征,精确识别各污染物来源,对改善海洋水环境质量和提升水环境功能具有重要意义。本研究以大亚湾海域为研究对象,结合超标倍数赋权法和空间集成分析技术,对海域表、底层水质进行综合评价;利用正定矩阵因子模型(PMF)识别区域污染源,解析各污染源对污染物的贡献率。结果表明:大亚湾表层水体以轻微污染为主,东南部存在轻度污染,西北部澳头海域存在中度污染,底层水体以轻度污染为主,西北部澳头海域存在重度污染;大亚湾表层水体主要污染源为生活污水(15%)、入海河流(15.5%)以及悬浮颗粒物(44.3%),底层水体主要污染源为悬浮颗粒物(40.6%)以及石化废水(37%)。本研究提出的基于空间集成分析和正定矩阵因子模型的海域污染特征解析框架能够准确地对海湾进行水质综合评价和污染源解析,可为大亚湾水环境保护和科学管理提供依据和参考。
基于相对海平面变化的广西茅尾海红树林面积稳定性评估
罗新正, 孟宪伟
2022, 41(6): 881-887.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0014
[摘要](125) [HTML全文](60) [PDF 2185KB](25)
摘要:
红树林面积的稳定性评估对于保护和利用广西茅尾海红树林的作用很大。本文分析了自2000年到2100年全球平均海平面上升、地壳上升、潮滩沉积、潮滩坡度和海堤对茅尾海红树林面积的影响,建立了红树林边界位置的预测模型;利用预测模型估算2100年红树林边界的高程数据,确定红树林边界的空间位置。根据分析,本文得到以下结论:(1)当全球平均海平面以低模式上升时,茅尾海东北区段红树林面积大量增加,西北、东南和西南区段红树林面积中量增加。当全球平均海平面以中模式上升时,东北区段红树林面积大量增加,东南区段和西南区段少量增加,西北区段稳定。当全球平均海平面以高模式上升时,西北区段红树林面积大量减少,东北区段中量减少,东南区段和西南区段稳定。西北、东北区段红树林面积减少将降低红树林的生态功能和资源价值,务必引起特别关注。(2)茅尾海西北、东北区段红树林面积减少的主要原因,是全球平均海平面以高模式上升引起的红树林向海边界、向陆地方向的移动。(3)当全球平均海平面以高模式上升时,茅尾海西北区段和东北区段应采取适量拆除海堤或后撤海堤的措施,增加向陆边界一侧红树林的面积,以抵消向海边界一侧红树林面积的减少。
渤、黄海叶绿素a浓度垂向分布特征分析与量化研究
李潇凡, 王胜强, 张海龙, 孙德勇, 李俊生, 朱海飞
2022, 41(6): 888-896.   doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0237
[摘要](130) [HTML全文](78) [PDF 1418KB](30)
摘要:
叶绿素a(chlorophyll a, Chl a)是浮游植物的重要组成部分,其浓度垂向分布对海洋初级生产力估算、水下辐射传输过程等研究具有重要意义。本文基于渤、黄海现场实测数据集,研究了渤、黄海区域Chl a浓度垂向分布的变化特征,并构建了Chl a浓度垂向分布量化模型。结果表明,渤、黄海Chl a浓度垂向分布类型可分为均一型和高斯型,春、冬季均一型分布占主导,夏季高斯型分布占主导。针对Chl a浓度垂向分布类型,本文提出了基于海表面温度、表层Chl a浓度的分类方法,该方法能够有效区分渤、黄海Chl a浓度的垂向分布类型,分类整体精度达82%。构建的针对高斯型的Chl a浓度垂向分布量化表达模型表现出良好的精度,对于90%以上样本,模拟拟合剖面与现场测量剖面具有很好的一致性,决定系数R2在0.80以上,相应的拟合平均绝对百分比误差在30%以内;同时,本文建立了基于海洋环境要素(表层Chl a浓度和深度)的高斯模型参数的估算方法。
技术与方法
一株产生生物表面活性剂的海洋细菌培养条件优化与产物特性研究
吴亮, 王新新, 吴岢芯, 梁生康, 彭昌盛, 李泽利
2022, 41(6): 897-903.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0094
[摘要](104) [HTML全文](61) [PDF 1886KB](23)
摘要:
微生物代谢产生的生物表面活性剂在海洋环境污染的生物处理方面具有较大应用潜力。从青岛近岸海水中分离到一株生物表面活性剂产生菌株S-22,鉴定为球型节杆菌(Arthrobacter globiformis),通过摇瓶实验对其生长和产生生物表面活性剂的培养条件进行优化,最佳培养条件下6 h表面张力可降低至30.5 mN/m。该菌株产生生物表面活性剂的速度快,有利于大规模工业生产。综合薄层层析分析、傅立叶变换红外光谱分析和GC-MS分析,结果表明该生物表面活性剂是一种由海藻糖和两种脂肪酸(十六烷酸和9-双键十八烷酸)组成的海藻糖脂。该海藻糖脂表面活性高,临界胶束浓度为48.5 mg/L,具有良好的乳化能力,且耐盐和耐热能力较强,具有良好的应用前景。
基于Sentinel-2数据的近岸高悬沙水体漂浮绿潮遥感识别
孟庆辉, 李悦铭, 王祥, 王林, 王新新, 苏岫
2022, 41(6): 904-909.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0179
[摘要](129) [HTML全文](61) [PDF 1906KB](23)
摘要:
黄海浒苔绿潮自2007年以来连年暴发。为筛选跟踪监测绿潮发生、发展过程的遥感识别方法,本研究使用Sentinel-2 MSI多光谱数据,在分析漂浮绿潮及背景高悬沙水体光谱特征的基础上,利用归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、漂浮藻类指数(floating algae index,FAI)、虚拟基线漂浮藻类指数(virtual baseline floating macroalgae height,VB-FAH)等多种遥感指数算法开展漂浮绿潮识别,比对分析了各算法的监测效果。结果显示,Sen2cor大气校正后地物光谱曲线峰谷特征显著,与实测光谱谱型的相似度明显提升;以近红外和绿光波段反射率差值为基础的VB-FAH指数算法可在一定程度上降低高悬沙水体对近红外和红光通道反射率的影响,漂浮绿藻识别效果比NDVIFAI指数更好。本研究可为高悬沙水体漂浮绿潮遥感识别提供技术支持。
基于模糊综合评价方法的海上溢油应急能力评估技术研究
秦丽, 刘保占, 王茂君
2022, 41(6): 910-914.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0004
[摘要](100) [HTML全文](50) [PDF 676KB](16)
摘要:
科学准确的溢油应急评估是合理配置应急资源、迅速提高应急能力、有效降低溢油对海洋生态环境损害的重要途径。本研究综合考虑海上溢油的影响因素和相关法律法规,筛选出海上溢油应急能力的指标体系,通过多层复合运算,确定了适合海上溢油应急处置能力的评价等级,构建了一种基于模糊综合评价的海上溢油应急能力评估方法,并在我国渤海海域和渤海油田验证了该技术的有效性和适用性。该研究成果可为提升我国海上溢油应急能力和应急管理体系建设提供科学依据。
海水增养殖区生态风险评价方法研究
宗虎民, 许秀娥, 崔立新, 陈元, 商井远, 袁秀堂
2022, 41(6): 915-920.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0051
[摘要](283) [HTML全文](229) [PDF 583KB](26)
摘要:
海水养殖在促进经济社会发展的同时也带来了一系列生态环境问题。针对我国海水养殖规模巨大及海水养殖生态环境压力突出等问题,为客观评价我国海水增养殖区面临的生态风险,本文基于养殖生物能否被养成和养殖产品能否安全食用的理念,综合考虑海水增养殖区环境质量风险、养殖产品食用安全风险、病害发生风险和赤潮发生风险四个方面,构建了海水增养殖区生态风险指数评价方法。该方法将海水增养殖区评价从环境角度拓展至生态环境角度,为我国海水增养殖区评价方法体系提供有益补充,评价结论可为我国海水增养殖区生态风险管控提供支撑。
长宽比参数对圆弧角海水养殖池水动力特性影响的数值研究
史宪莹, 李猛, 姜恒志, 任效忠, 胡艺萱, 刘海波, 毕春伟
2022, 41(6): 921-929.   doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0315
[摘要](107) [HTML全文](66) [PDF 4739KB](13)
摘要:
为提高养殖池在车间建设中的占地比率和获取较好的养殖池流场性能,需要确定适宜的养殖池长宽比参数。本文采用计算流体力学(computational fluid dynamics)技术,对不同L/W(即养殖池长边边长L与宽边边长W比值)的矩形圆弧角养殖池流场性能开展数值模拟,建立对直双管(两个进水管布设于不相邻两个直壁的中间位置)入流的养殖池三维湍流数值计算模型,并将进水管布置在长边和宽边两种工况进行对比,分析两种工况下养殖池的水流速度、阻力系数变化、水体均匀性、涡量等流场评价指标。本研究表明,两种工况随长宽比的改变,流场变化趋势基本一致,L/W为1.0~1.2时养殖池具有良好的流场性能,L/W为1.2~1.6时流场性能急剧下降,L/W为1.6~1.9时流场性能较差,该研究结果可为工厂化循环水养殖池的池型设计和流场性能优化提供依据。
基于海冰热力学原理的营口海域冰厚演变规律及工程应用
马玉贤, 谭红建, 于福祥, 陈雪, 袁帅, 许宁, 史文奇
2022, 41(6): 930-936.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0008
[摘要](1249) [HTML全文](598) [PDF 1012KB](74)
摘要:
本文依据营口气象站1951年以来的气象观测数据,结合热力学模式HIGHTSI,重现了1951-2018年冬季(67 a)海冰的生长与融化过程。对计算结果进行分析,多年平均冰厚在2月初较为对称,多年最大冰厚约为0.24 cm。自1951年以来最大海冰厚度与平均海冰厚度的减小速率分别为0.255 cm/a和0.076 cm/a,海冰厚度随时间的演变规律为:海冰厚度越大,发生概率最大值对应的年份越早,即大于40 cm海冰厚度的最大概率发生于20世纪50年代,小于10 cm海冰厚度的最大概率发生于20世纪90年代。1951-2018年,每10年的代际海冰厚度分布概率分析结果表明,20世纪70年代为持续的常冰年冰情,20世纪90年代为持续的轻冰年,各海冰厚度的概率呈连续减小趋势;其余代际年份的冰情呈现轻冰年与重冰年的波动变化,各海冰厚度的概率呈减小-增大-减小的规律。本文定量描述了气候变化对营口冰情的影响,为海洋工程设计的海冰参数选取奠定了数据基础。
基于限定motif关联规则的海洋热浪事件模式发现研究
贺琪, 孔令斌, 赵丹枫, 黄冬梅, 杜艳玲
2022, 41(6): 937-946.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0093
[摘要](97) [HTML全文](53) [PDF 2275KB](12)
摘要:
海表温度作为近岸海洋热浪事件的重要孕灾环境要素,揭示其变化规律有助于预测未来热浪事件的发生。本文将用于表达热浪事件发生前和发生时海表温度变化规律的关联规则定义为事件模式,提出了基于限定motif关联规则挖掘的模式发现方法。方法通过STAMP算法挖掘出motif,运用MDL评分策略分割motif形成候选关联规则,结合热浪事件发生的约束条件,实现对海洋热浪事件模式的提取。本文利用中国近海3个站点的海表温度数据进行海洋热浪事件模式发现实验,研究结果表明,中国近海的海洋热浪呈季节特征,主要发生于夏季,且持续时间达20天以上,海洋热浪事件模式呈现有规则的升温和下降趋势,升温速率和降温速率呈对称特性,且在热浪发生前,海表温度有一个短暂的升温间歇期。
基于注意力机制的HDC-BiGRU海表温度预测模型
王丽娜, 葛鹏, 刘会滔, 宋悦, 董昌明
2022, 41(6): 947-956.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0153
[摘要](101) [HTML全文](57) [PDF 1614KB](11)
摘要:
海表温度(sea surface temperature,SST)是研究全球气候变化的重要地球物理参数,SST的精确预测对全球气候变化、海洋环境和渔业发展具有重要意义。为了提高SST的预测精度,基于时空特征的提取方法,本文提出具有注意力机制的HDC-BiGRU混合模型(HDC-BiGRU-AT,由编码器和解码器构成),可以预测7天的SST。在模型编码阶段,混合空洞卷积(hybrid dilated convolution,HDC)能够提取SST的空间特征,双向门控循环神经网络(bidirectional gated recurrentunit,BiGRU)能够捕获SST的时序特征。通过加入注意力机制,对输出信息分配不同的权重(重要信息分配更高的权重系数),进而实现信息编码,在解码阶段可以提高模型的预测精度。选取我国东海和南海海域的二维SST数据进行建模,实验结果表明,HDC-BiGRU-AT模型的误差指标值均低于已有的方法,充分验证了所提方法的可行性、有效性。
基于封闭式增强循环吸收前处理技术测定海水中硫化物
张爽, 崔福旭, 李明浩, 刘通, 陈士恒, 王震
2022, 41(6): 957-961.   doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0175
[摘要](110) [HTML全文](59) [PDF 844KB](15)
摘要:
本研究应用封闭式增强循环吸收法作为前处理技术,建立了海水中硫化物的快速检测方法。与传统亚甲基蓝分光光度法相比,该方法采用封闭循环系统和自动加酸技术,有效避免了实验过程中H2S的泄漏,显著提升了方法准确度,回收率超过80%,检出限达0.16 μg/L;应用增强循环技术,免去了氮吹和样品加热等步骤,将样品处理时间缩短至5 min,大大提高了检测效率,有利于批量处理样品,为海水中硫化物的测定提供了一种快速、准确、高效的方法。
综述
海上溢油回收凝油剂研究进展
包木太, 崔苏皖, 李浩帅, 马国栋, 李一鸣, 陆金仁
2022, 41(6): 962-972.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0084
[摘要](118) [HTML全文](75) [PDF 1101KB](17)
摘要:
频繁的溢油事故会对海洋生态环境造成严重的污染,使用凝油剂(OGA)是一种优良的溢油回收方式。本文分析了凝油剂的发展历程,根据结构组成对凝油剂进行分类,此外,针对凝油剂的有效性问题,分析了一系列有效性评价实验与凝油回收技术,为建立科学合理的评价指标提供了参考方案。在凝油材料研究进展方面,列举相选择性有机胶凝剂、多孔基有机胶凝剂与实际溢油凝油材料的研究现状,明确了可降解天然吸附材料或凝油剂研究与应用的发展趋势。最后,从凝油剂的经济成本和应用技术出发,阐释了当前凝油剂的发展难点与下一步工作的研究重点。

编:王菊英

刊:1982年 双月刊

管:生态环境部

办:国家海洋环境监测中心、中国海洋学会

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