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桑沟湾营养盐及浮游植物对水产养殖活动的响应

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第11期54卷 83-95页

作者：王茂双李瑞环刘素美宁晓燕董书航宁志铭周楠中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室中国水产科学研究院碳汇渔业重点实验室山东青岛266071 崂山实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237 广西大学海洋学院广西南宁530004

为了解水产养殖活动对营养盐循环及浮游植物结构的影响以及微型浮游动物的摄食压力,本文在桑沟湾进行了现场培养实验。结果显示,NO_(3)^(-)是秋季浮游植物生长的限制因子。栉孔扇贝养殖会引起NH_(4)^(+)的累积,实验结束时NH_(4)^(+)浓... 详细信息

为了解水产养殖活动对营养盐循环及浮游植物结构的影响以及微型浮游动物的摄食压力,本文在桑沟湾进行了现场培养实验。结果显示,NO_(3)^(-)是秋季浮游植物生长的限制因子。栉孔扇贝养殖会引起NH_(4)^(+)的累积,实验结束时NH_(4)^(+)浓度为初始浓度12.8倍;同时栉孔扇贝会对甲藻选择性摄食,从而改变浮游植物的群落结构;而大型藻类通过与浮游植物竞争营养盐,限制浮游植物的生长繁殖,使浮游植物粒径向小型化转变。此外,浮游植物还受到微型浮游动物的上行控制,调查期间湾内浮游植物生长率为0.39 d^(-1),微型浮游动物摄食率为0.79 d^(-1);微型浮游动物对浮游植物现存量和初级生产力的摄食压力分别为54.6%和169%。本研究有助于加深营养盐及浮游植物对水产养殖活动响应机制的理解并为水产养殖的可持续发展和生态环境管理提供理论支持。

关键词：水产养殖营养盐围隔实验浮游植物摄食率桑沟湾

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铵氮不同分析方法的对比

海洋环境科学 2013年第5期32卷 763-766页

作者：宁志铭刘素美任景玲中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100

铵氮（NH4-N）一直是海洋观测项目中的重要指标。目前海水中NH4-N的测定方法主要有次溴酸钠氧化法、靛酚蓝法以及荧光法。论文完善了荧光法的实验条件，最佳反应温度为25℃，反应时间在0．5～72h内，样品与试剂的体积比可以灵活选择。... 详细信息

铵氮（NH4-N）一直是海洋观测项目中的重要指标。目前海水中NH4-N的测定方法主要有次溴酸钠氧化法、靛酚蓝法以及荧光法。论文完善了荧光法的实验条件，最佳反应温度为25℃，反应时间在0．5～72h内，样品与试剂的体积比可以灵活选择。探讨了三种方法的基体效应，结果表明靛酚蓝法与荧光法存在基体效应，需要标准加入法进行校正。对比了海水样品的保存方法，HgCl2会造成荧光猝灭，CHCl3不适宜用于保存海水样品，冷冻法均适用于三种NH4-N测定方法。用三种方法同时测定黄、东海海水中NH4-N含量，靛酚蓝法与荧光法的测量结果较接近，次溴酸钠氧化法测定结果比靛酚蓝法和荧光法的测定结果平均高出27％，而在NH4-N浓度小于1μmol／L时则会高出60％，这是因为次溴酸钠氧化法的测定结果中包含一定浓度的氨基酸。

关键词： NH4-N 次溴酸钠氧化法靛酚蓝法荧光法海水

基于LOICZ收支模型的涠洲岛近海营养盐浓度及结构变化的关键影响因素研究

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海洋环境科学 2022年第5期41卷 689-696页

作者：方草宁志铭韦芬夏荣林杨斌广西大学海洋学院广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004 北部湾大学广西北部湾海洋灾害研究重点实验室广西钦州535011

本文根据2018-2019年广西涠洲岛近海营养盐的时空变化数据,采用海岸带海陆相互作用(LOICZ)营养盐收支模型对涠洲岛南湾营养盐进行收支估算,研究了影响营养盐浓度及结构变化的关键因素。此外,本研究利用流动式反应器(FTR)模拟实验,探究... 详细信息

本文根据2018-2019年广西涠洲岛近海营养盐的时空变化数据,采用海岸带海陆相互作用(LOICZ)营养盐收支模型对涠洲岛南湾营养盐进行收支估算,研究了影响营养盐浓度及结构变化的关键因素。此外,本研究利用流动式反应器(FTR)模拟实验,探究了在不同的有机碳含量条件下,沉积物-水界面营养盐交换对海水营养盐浓度及结构的影响。研究结果表明:(1)受南湾湾外营养盐输入的影响,溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)的浓度均呈现湾外高、湾内低的趋势;(2)南湾DIN和DIP净收支分别为-9.45×10^(5)mol/a和0.95×10^(5)mol/a,地下水输入和沉积物-水界面营养盐交换分别是湾内DIN和DIP的主要来源,沉积物-水界面营养盐交换是湾内DIN的主要输出途径,而贝类收获移除了湾内96.6%的DIP;(3)在有机碳含量(0.05%~0.23%)梯度变化的FTR实验中,海水流经沉积物后,DIN浓度降低,DIP浓度升高,沉积物-水界面营养盐的交换可以有效降低海水的氮磷比(N/P)。该研究结果可为科学评估营养盐对涠洲岛周围海域珊瑚礁的潜在影响以及近海环境生态管理提供科学依据。

关键词：涠洲岛营养盐沉积物-水界面养殖活动 N/P

直接稀释-电感耦合等离子体质谱法测定海水中4种溶解态金属

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海洋环境科学 2023年第3期42卷 466-470页

作者：张俊姜伟宁志铭韦朝帅广西大学海洋学院广西南宁530004

本文建立一种将海水样品稀释10倍后,直接使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Cr、Cu、As、Cd等4种金属元素含量的分析方法。该方法使用自制标准海水作为基体匹配溶液,以He气体为碰撞气体,使用115In作为内标物质。分析结果显示,在0~0... 详细信息

本文建立一种将海水样品稀释10倍后,直接使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Cr、Cu、As、Cd等4种金属元素含量的分析方法。该方法使用自制标准海水作为基体匹配溶液,以He气体为碰撞气体,使用115In作为内标物质。分析结果显示,在0~0.200μg/L范围内,Cr、Cu、As、Cd的线性相关系数在0.9990以上,方法检出限分别为0.049μg/L(Cr)、0.027μg/L(Cu)、0.083μg/L(As)、0.009μg/L(Cd)。测试海水标准参考物质NASS-6和实际海水样品的加标回收率范围为92.1%~106.8%,检出限、准确度、精密度、信号稳定性等均能满足要求。该方法分析广西涠洲岛邻近海域海水样品的结果与火焰原子吸收光谱法偏差较小,可作为批量海水样品中Cr、Cu、As、Cd等4种溶解态金属的检测方法。

关键词：电感耦合等离子体质谱法海水痕量金属直接稀释

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茅尾海入海河口区表层沉积物磷形态特征研究

海洋环境科学 2021年第2期40卷 250-257页

作者：徐程杨斌莫小荣宁志铭黄海方北部湾大学广西北部湾海洋灾害研究重点实验室广西钦州535011 桂林理工大学化学与生物工程学院广西桂林541000 华中农业大学资源与环境学院湖北武汉430070 广西大学广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004

以茅尾海两个主要入海河口区表层沉积物为研究对象,采用改进后的连续提取法(SEDEX)对15个采样点沉积物中磷的组分、含量、分布及其影响因素进行研究,探讨了磷的生物有效性。结果表明,无机磷(IP)是茅岭江和钦江入海河口区表层沉积物中总... 详细信息

以茅尾海两个主要入海河口区表层沉积物为研究对象,采用改进后的连续提取法(SEDEX)对15个采样点沉积物中磷的组分、含量、分布及其影响因素进行研究,探讨了磷的生物有效性。结果表明,无机磷(IP)是茅岭江和钦江入海河口区表层沉积物中总磷(TP)的主要存在形式,平均分别占TP的64.4%和65.9%,有机磷(OP)均占较小的比例。IP均以铁结合态磷(Fe-P)为主要赋存形态,平均分别占TP的31.2%和28.1%,原生碎屑磷(De-P)、自生磷灰石磷(Ca-P)和可交换态磷(Ex-P)平均占TP比例依次递减。河流输入、沉积物粒度和沉积环境是影响茅尾海入海河口区表层沉积物中不同形态磷含量及分布的主要因素。磷生物有效性分析表明,茅岭江、钦江入海河口区表层沉积物中生物可利用磷(BAP)含量分别为2.95~22.52μmol/g和2.67~13.83μmol/g,平均占TP的73.9%和68.8%,呈现较强的释磷潜力。

关键词：磷形态生物有效性表层沉积物河口区茅尾海

长棘海星暴发对珊瑚礁区沉积物营养盐动力学的影响研究

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海洋学报 2022年第8期44卷 23-30页

作者：夏荣林宁志铭余克服方草黄学勇韦芬广西大学海洋学院广西南宁530004 广西大学珊瑚礁研究中心广西南宁530004 广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004

长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害,而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用,因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验,... 详细信息

长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害,而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用,因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验,分析长棘海星排泄活动及其死亡后有机体降解对水体营养盐的影响,并探究砂质沉积物的响应。实验结果表明:(1)长棘海星排泄的溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)通量分别为(83.55±4.74)μmol/(ind.·h)和(2.53±0.03)μmol/(ind.·h),这些营养盐可能给长棘海星的持续暴发提供营养条件;(2)砂质沉积物对长棘海星排泄导致的营养盐浓度升高具有缓冲作用,约70.7%的DIN和91.4%的DIP被截留在沉积物中,但沉积物界面营养盐交换导致的氮磷比升高可能不利于珊瑚生长;(3)长棘海星死后的有机体降解可促使沉积物–水界面释放营养盐,结合海星暴发密度估算,其释放的营养盐可导致上覆水中DIN和DIP浓度分别升高0.32μmol/L和0.01μmol/L,这可能会促使大型藻的快速生长而妨碍珊瑚的自我修复。

关键词：长棘海星沉积物珊瑚礁营养盐生态影响

大风江口海域沉积物酸可挥发性硫化物、重金属分布及风险评价

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环境科学研究 2020年第6期33卷 1530-1538页

作者：徐程杨斌朱雪菁钟木凤杨建文亢振军宁志铭桂林理工大学化学与生物工程学院广西桂林541000 北部湾大学广西北部湾海洋灾害研究重点实验室广西钦州535011 广西大学广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004

为了解广西北部湾典型亚热带主要入海河口区——大风江口海域沉积物重金属生物毒性生态风险现状,以2018年7月在该区域采集的10个采样点表层沉积物为基础,采用冷扩散法提取样本中酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfides,AVS),并同步提... 详细信息

为了解广西北部湾典型亚热带主要入海河口区——大风江口海域沉积物重金属生物毒性生态风险现状,以2018年7月在该区域采集的10个采样点表层沉积物为基础,采用冷扩散法提取样本中酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfides,AVS),并同步提取重金属(simultaneously extracted heavy metals,SEM),采用碘量法测定AVS含量,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定同步浸提的Cr、Cu、Zn、Cd、Pb等5种重金属元素含量(同步提取的5种重金属含量之和用∑SEM表示),并利用∑SEM AVS比值法和∑SEM-AVS差值法进行沉积物重金属生态风险评价.结果表明:大风江口海域表层沉积物AVS含量范围在0.33~9.30μmol/g之间,平均值为(3.63±2.76)μmol/g,AVS含量呈现由河流向入海河口区域递减的趋势;∑SEM范围在2.12~27.08μmol/g之间,平均值为(7.61±7.32)μmol/g,∑SEM呈由河流向开阔海域先增加后递减的趋势;相比于其他海区,大风江口海域沉积物中AVS含量和∑SEM均较高.大风江口海域沉积物中AVS含量与溶出液pH(7.59~8.89)、沉积物氧化还原电位(E h)(-165~182 mV)均呈显著负相关,表明沉积环境中E h和pH越低,越有利于AVS的生成.大风江口及邻近海域表层沉积物中∑SEM AVS和∑SEM-AVS的变化范围分别为0.62~15.33和-3.49~22.90μmol/g.研究显示,大风江口海域表层沉积物中重金属具有潜在中等或高的毒性生态风险,应加强重金属污染防控.

关键词：酸可挥发性硫化物(AVS) 同步提取重金属表层沉积物生态风险大风江口

亚热带海湾表层沉积物对磷的吸附解析特征研究

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环境科学研究 2023年第2期36卷 363-372页

作者：黄慧倩胡浩鹏杨斌宁志铭 Solomon Felix Dan 李嘉玉沈奇健北部湾大学广西北部湾海洋环境变化与灾害研究重点实验室广西钦州535011 宁波大学海洋学院浙江宁波315800 中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 广西大学广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004

磷在沉积物-水界面的吸附解析过程对水体富营养化具有重要影响,目前亚热带海湾沉积物对磷的吸附解析特征并不清楚,其自身的粒度组成和理化性质对沉积物磷吸附解析影响尚不明晰.本研究以3个主要入海河口区采集的表层沉积物为基础,通过吸... 详细信息

磷在沉积物-水界面的吸附解析过程对水体富营养化具有重要影响,目前亚热带海湾沉积物对磷的吸附解析特征并不清楚,其自身的粒度组成和理化性质对沉积物磷吸附解析影响尚不明晰.本研究以3个主要入海河口区采集的表层沉积物为基础,通过吸附动力学和等温吸附试验,研究了不同粒径、pH和盐度等环境因子对磷吸附解析特征的影响规律.采用连续提取(SEDEX)法对沉积物吸附磷前后样品进行磷赋存形态分级,探讨沉积物对磷相应的吸附机制.结果表明:亚热带海湾入海河口区表层沉积物对磷的吸附动力学过程可用准二级动力学模型描述,等温吸附曲线符合Langmuir-交叉型模型.沉积物对磷的最大吸附量(Q_(m))范围为0.332~0.864 mg/g,沉积物磷的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC_(0))在0.076~0.150 mg/L之间.粒径较小的沉积物具有较强的磷吸附能力,海水酸碱度和盐度有利于沉积物磷吸附,吸附后的沉积物中可交换态磷(Ex-P)和铁结合态磷(Fe-P)含量明显增加,沉积物对磷的吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附,且以物理吸附为主.研究显示,亚热带海湾表层沉积物较高含量的黏土矿物和高分子量的有机质能够促进磷在沉积物上的吸附,海水酸碱度和盐度对该区域水体富营养化具有一定的缓冲效应,但沉积物物理吸附结合能力较弱,存在再次释放污染的风险,该区域内源磷污染应引起重视,这对于亚热带海湾水体富营养化污染防治具有重要意义.

关键词：沉积物磷吸附赋存形态富营养化亚热带海湾

不同预处理干燥方法对海洋沉积物磷形态提取的影响

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海洋环境科学 2020年第2期39卷 288-295页

作者：杨斌蓝日仲亢振军鲁栋梁蓝文陆宁志铭北部湾大学广西北部湾海洋灾害研究重点实验室广西钦州535011 北部湾大学广西北部湾海岸科学与工程实验室广西钦州535011 广西壮族自治区海洋环境监测中心站广西北海536000 广西大学广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004

以采集于茅尾海五个典型区域表层沉积物为例,对比了冷冻干燥,恒温烘干和自然风干等三种预处理干燥方法对海洋沉积物磷形态提取及其生物有效性评价的影响。结果表明:长时间的风干前处理过程促进了沉积物磷化合物微生物降解转化为无机磷(I... 详细信息

以采集于茅尾海五个典型区域表层沉积物为例,对比了冷冻干燥,恒温烘干和自然风干等三种预处理干燥方法对海洋沉积物磷形态提取及其生物有效性评价的影响。结果表明:长时间的风干前处理过程促进了沉积物磷化合物微生物降解转化为无机磷(IP),导致风干样品的IP和总磷(TP)浓度最高。不同预处理干燥方法对沉积物各形态磷的影响程度不同,冻干样品中有机磷(OP)浓度最高,烘干样品中可交换态磷(Ex-P)浓度最高,风干样品中铁结合态磷(Fe-P)浓度最高。由于自生磷灰石磷(Ca-P)和原生碎屑磷(De-P)化学性质稳定,提取浓度随干燥方法的变化趋势不明显。相比其他两种方法,冷冻干燥能较为真实地反映海洋沉积物不同形态磷的组成特征,是比较理想的样品干燥方法。相关性分析表明,除了Ca-P之外,不同预处理干燥方法对沉积物中Ex-P、Fe-P、De-P和OP提取的影响是整体性的,并非是由个别样品的变化所导致。风干样品中生物有效磷(BAP)浓度高于其他两种预处理方法,但单因素方差分析显示这三种预处理干燥方法对评价茅尾海潮间带表层沉积物潜在的BAP无显著性差异。

关键词：干燥方法海洋沉积物磷形态连续分级浸取法茅尾海