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青岛城区露水形成的影响因素及其产量评估模型研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第7期54卷 89-98页

作者：王洪坤贾世杰王仁政高会旺中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100

露水是中国北方春秋季常见的天气现象,但其形成条件和产量存在明显的区域差异。本文基于2021年春季和秋季在青岛城区采集的露水样品,探讨了气象因素和下垫面基质对露水发生及其产量的影响,并构建了露水产量定量估算的统计模型和神经网... 详细信息

露水是中国北方春秋季常见的天气现象,但其形成条件和产量存在明显的区域差异。本文基于2021年春季和秋季在青岛城区采集的露水样品,探讨了气象因素和下垫面基质对露水发生及其产量的影响,并构建了露水产量定量估算的统计模型和神经网络模型。结果表明:弱风(<4 m/s)、较高的相对湿度(≥50%)、适宜的温差(1~7℃)以及南风和东南风是青岛城区露水凝结的有利条件。其中,相对湿度和温度是影响露水产量的最主要因素。不同下垫面的辐射冷却强度存在差异,导致了露水凝结产量的不同,玻璃表面的露水产量比土壤表面高约34%,而粉粒土壤表面的露水产量相较于砂粒土壤表面高约13%。使用多元线性回归分析和人工神经网络方法对青岛城区的露水产量进行了评估,两种方法均表现出较好的模拟效果(R2分别为0.73和0.78)。

关键词：露水气象条件下垫面露水产量评估模型

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亚洲大陆流出羽中气溶胶磷的来源解析

中国环境科学 2022年第10期42卷 4501-4508页

作者：谷涵石金辉高会旺姚小红中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237

利用西风盛行时在青岛采集的总悬浮颗粒物(TSP)样品,分析其中总P(TP)和溶解态P(DP)浓度与气团后向轨迹的关系,采用正定矩阵因子分析(PMF)和潜在源贡献因子分析(PSCF)方法解析TP和DP的来源及其潜在贡献区域.结果表明:青岛气溶胶中TP主要... 详细信息

利用西风盛行时在青岛采集的总悬浮颗粒物(TSP)样品,分析其中总P(TP)和溶解态P(DP)浓度与气团后向轨迹的关系,采用正定矩阵因子分析(PMF)和潜在源贡献因子分析(PSCF)方法解析TP和DP的来源及其潜在贡献区域.结果表明:青岛气溶胶中TP主要来自地壳源的贡献(45%);其次是机动车排放源(22%)、燃烧源(21%)和工业源(12%);海盐源的贡献最小(<1%).但DP主要来自人为源的贡献,其中机动车排放源的贡献为35%,燃烧源和/或二次源为28%、工业源为25%;地壳源和海盐源等自然源的贡献分别为9%和1%.相同来源的TP和DP其潜在贡献区域相似,但DP的贡献区域范围更广.地壳源P(TP和DP)的贡献区域集中在沙尘从源地向我国近海传输的路径上,海盐源P的贡献区域位于黄、渤海,工业源P的贡献区域主要为河南、山东以及蒙古国南部等地区,燃烧源/二次源P的主要贡献区域为山东南部和江苏北部区域,机动车排放源P的贡献区域则主要为北京、天津、山东、江苏等区域.

关键词：磷(P) 气溶胶来源解析正定矩阵因子分析(PMF) 潜在源贡献因子分析(PSCF)

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黄渤海不同水层中浮游植物对灰霾添加的响应

中国环境科学 2023年第9期43卷 4791-4800页

作者：张岩松王钦张潮金昊宇高会旺中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 教育部深海圈层与地球系统前沿科学中心山东青岛266100

通过在南黄海以及渤海开展船基围隔培养实验,探究了灰霾添加对不同水层中浮游植物的影响.采集了表层、叶绿素最大值层(DCM)海水以及将两者按照1:1混合配置成混合层海水,针对3个水层海水分别开展灰霾添加的船基围隔培养实验.结果表明:灰... 详细信息

通过在南黄海以及渤海开展船基围隔培养实验,探究了灰霾添加对不同水层中浮游植物的影响.采集了表层、叶绿素最大值层(DCM)海水以及将两者按照1:1混合配置成混合层海水,针对3个水层海水分别开展灰霾添加的船基围隔培养实验.结果表明:灰霾添加可以通过缓解贫营养海域水体中的N限制进而促进浮游植物生长,但当浮游植物生长受到多种环境因素限制时,灰霾添加的影响呈现多样性.在南黄海南部,N营养盐浓度随深度增加,浮游植物对灰霾添加的响应程度为DCM层>混合层≈表层;在南黄海北部,由于表层受Si限制的影响,浮游植物对灰霾添加的响应程度为DCM层>混合层>表层;在渤海南部,由于深水层(DL)受光限制的影响,浮游植物对灰霾添加的响应程度为表层≈混合层>DL层.灰霾添加在促进浮游植物生长的同时,还会使得浮游植物的群落粒级结构由小粒径向大粒径转移,具体表现为超微型浮游植物占比降低,微型浮游植物占比升高,这是由于灰霾添加使得海水中N/P升高;浮游植物粒径结构整体增大,导致海水中的POC/Chl a值的降低.

关键词：灰霾黄渤海浮游植物群落结构硅限制光限制

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海洋环境中抗生素抗性基因研究进展

环境化学 2023年第3期42卷 792-804页

作者：贾世杰高会旺祁建华中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心海洋生态与环境教育部重点实验室中国海洋大学青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237

抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)作为一种危害人类和生物健康的新污染物,已成为21世纪人们面临的重大挑战之一.海洋是人类活动产生的ARGs的潜在储库,但目前人们对海洋环境中ARGs的来源、污染水平、传播路径、健康影... 详细信息

抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)作为一种危害人类和生物健康的新污染物,已成为21世纪人们面临的重大挑战之一.海洋是人类活动产生的ARGs的潜在储库,但目前人们对海洋环境中ARGs的来源、污染水平、传播路径、健康影响等的认知较为缺乏,相关研究尚处于起步阶段.本文在总结国内外最新研究的基础上,综述了国内外海洋环境中ARGs的研究进展,重点探讨了海洋环境中ARGs的来源、不同海域ARGs的污染现状、环境因素对海水和沉积物中ARGs组成的影响等,并进一步分析了海洋环境中ARGs的潜在生态和健康风险,以期为未来海洋环境中ARGs污染的相关研究和监管提供参考.

关键词：海洋环境抗生素抗性基因细菌耐药性海水沉积物

胶州湾营养盐和叶绿素对春季强降雨事件响应的数值研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2022年第10期52卷 47-58页

作者：罗崇鑫林磊史洁高会旺中国海洋大学海洋生态与环境教育部重点实验室山东青岛266100 山东科技大学海洋科学与工程学院山东青岛266590 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237

本文利用流域-水动力-生态耦合模型,以2013年5月的强降雨事件为例,分析了春季强降雨事件对胶州湾生态要素的影响,探讨其控制机制。研究发现,春季强降雨过后胶州湾叶绿素浓度逐渐降低,湾顶及河口附近区域营养盐(总溶解态无机氮、磷酸盐)... 详细信息

本文利用流域-水动力-生态耦合模型,以2013年5月的强降雨事件为例,分析了春季强降雨事件对胶州湾生态要素的影响,探讨其控制机制。研究发现,春季强降雨过后胶州湾叶绿素浓度逐渐降低,湾顶及河口附近区域营养盐(总溶解态无机氮、磷酸盐)浓度迅速升高,河流入海口附近区域变化最为明显,湾口及湾中部区域变化幅度较小。春季强降雨会导致湾内营养盐浓度升高,河流径流为胶州湾带来的营养盐比大气湿沉降高一个数量级,但是大气湿沉降增加引起的营养盐浓度升高能在一周左右恢复,径流增加引起的营养盐浓度升高则无法在短时间内恢复。数值实验结果显示,胶州湾叶绿素浓度的变化主要受海水温度的影响,春季强降雨导致的营养盐浓度的升高并不必然引起叶绿素浓度的变化。

关键词：强降雨生态响应数值模拟胶州湾

黄海春季贫营养和富营养水域浮游植物对灰霾添加的响应

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2022年第9期52卷 20-28页

作者：王钦张潮贾世杰金昊宇高会旺中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100

本文基于霾天采集的气溶胶样品,于2019年春季在黄海开展了灰霾添加的船基围隔培养实验。在黄海中部贫营养海域采集的海水表现为氮(N)限制,而灰霾添加由于带来了大量的N营养盐,显著促进了总Chl-a浓度的增加。小型浮游植物对总Chl-a的贡... 详细信息

本文基于霾天采集的气溶胶样品,于2019年春季在黄海开展了灰霾添加的船基围隔培养实验。在黄海中部贫营养海域采集的海水表现为氮(N)限制,而灰霾添加由于带来了大量的N营养盐,显著促进了总Chl-a浓度的增加。小型浮游植物对总Chl-a的贡献率与水体中NO~-+NO~-浓度呈显著正相关(r=0.94),表明灰霾添加带来的N是促进浮游植物的粒级结构向大粒径转移的重要原因。在黄海南部的富营养海域采集的海水无明显营养盐限制,灰霾添加对总Chl-a浓度影响较小,但浮游植物的粒级结构也发生了向大粒径的转移。具有“高氮(N)低磷(P)”特征的灰霾添加使培养过程中的PO被逐渐耗尽,但灰霾添加组碱性磷酸酶活性(Alkaline Phosphatase Activity, APA)显著高于对照组,表明灰霾添加促进了浮游植物对溶解性有机磷(Dissolved Organic Phosphorus, DOP)的利用。小型浮游植物对总Chl-a的贡献率与APA呈显著正相关(r=0.65),表明小型浮游植物对水体中DOP利用存在优势,这可能是富营养水体中灰霾添加导致浮游植物粒级结构向大粒径转移的重要原因。综上所述,本研究揭示了灰霾添加对贫营养和富营养水域浮游植物粒级结构发生转移的不同作用机制。

关键词：灰霾黄海浮游植物碱性磷酸酶围隔培养实验

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海洋聚球藻对不同硝酸盐浓度的响应特征

海洋科学 2023年第11期47卷 110-120页

作者：石凤周玉婷李佳霖高会旺秦松中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国科学院烟台海岸带研究所海岸带生物学与生物资源保护重点实验室山东烟台264003 烟台大学生命科学学院山东烟台264005

近年来,由于陆源污染的加重以及近海环境治理的推进,中国近海海域营养盐浓度发生明显变化,导致浮游植物生物量及群落结构发生改变。作为一种广泛分布且丰度较高的微微型蓝藻,聚球藻在中国近海生态系统中发挥着重要的角色,但其对不同硝... 详细信息

近年来,由于陆源污染的加重以及近海环境治理的推进,中国近海海域营养盐浓度发生明显变化,导致浮游植物生物量及群落结构发生改变。作为一种广泛分布且丰度较高的微微型蓝藻,聚球藻在中国近海生态系统中发挥着重要的角色,但其对不同硝酸盐浓度的响应尚待研究。本文分别从渤海和黄海采集聚球藻富集样本,在不同硝酸盐浓度下进行半连续培养,通过测定生长曲线、色素含量、光合生理参数以及碳氮含量,研究聚球藻对硝酸盐浓度的响应特征。当硝酸盐浓度为0.1、1.0、10.0μmol·L^(–1)时,聚球藻培养体系可支持的生物量较小,光能转化效率较低;当硝酸盐浓度为100.0μmol·L^(–1)时,聚球藻细胞生长得到促进,其培养体系可支持的生物量约提高5倍,同时培养体系整体的光能转化效率达到最高,但单位细胞的捕光能力受到抑制,氮和磷的转化率提高。研究表明海洋聚球藻能够适应不同的硝酸盐浓度维持生长,在较高的硝酸盐浓度下,聚球藻生物量显著提高,但释放至胞外的碳氮未出现相应的当量增加。研究结果为营养盐胁迫条件下浮游生态系统的响应提供了原核微藻方面的实验依据。

关键词：海洋聚球藻硝酸盐生理响应生物量光合作用

青岛冬春季大气气溶胶中抗生素抗性基因组成及影响因子

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2022年第8期52卷 60-70页

作者：贾世杰王娇王钦刘晓环祁建华高会旺中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100

本文于2019年12月—2020年5月在青岛地区采集了总悬浮颗粒物(TSP)样品,采用DNA提取-qPCR绝对定量的方法测定了5类12种抗生素抗性基因(ARGs),1类可移动遗传原件(MGEs)和16S rRNA的丰度,同时采用离子色谱法测定了8种水溶性离子的浓度,分... 详细信息

本文于2019年12月—2020年5月在青岛地区采集了总悬浮颗粒物(TSP)样品,采用DNA提取-qPCR绝对定量的方法测定了5类12种抗生素抗性基因(ARGs),1类可移动遗传原件(MGEs)和16S rRNA的丰度,同时采用离子色谱法测定了8种水溶性离子的浓度,分析了青岛地区冬春季气溶胶中ARGs的组成差异,并探究了气象因子和气溶胶浓度及其化学成分等理化因子对ARGs季节性变化的影响。结果表明,青岛地区气溶胶中MGEs和16S rRNA的丰度均在春季更高。与此不同,冬季气溶胶中ARGs丰度更高,β-内酰胺类抗性基因占主导,占整体的55.74%,其中bla-TEM1丰度最高((1.42×10^(5)±1.64×10^(5))copies/m^(3));春季气溶胶中ARGs丰度较低,四环素类抗性基因占主导,占整体的35.93%,其中tetL丰度最高((3.41×10^(4)±1.38×10^(4))copies/m^(3))。这是由不同季节的ARGs来源差异和ARGs对环境因子的响应造成的。冬春季气溶胶中ARGs来源不同,冬季气溶胶中ARGs组成主要受北方内陆气团影响,春季则主要受东南方海陆双重影响。青岛气溶胶中ARGs整体受陆地土壤扬尘影响较大,但其他人为源和河水/海水散逸也不容忽视。整体而言,ARGs丰度与颗粒物浓度呈显著正相关,PM 2.5~10比PM 2.5对ARGs有更强的富集作用,气象因子和理化因子对ARGs的季节性变化存在显著影响。本研究区分了不同环境因子对气溶胶中ARGs季节性变化的影响,为探索ARGs的传播机制提供了理论基础。

关键词：生物气溶胶抗生素抗性基因(ARGs) 季节变化气象因子空气污染

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东海大气气溶胶的化学特征及来源

环境科学学报 2011年第8期31卷 1750-1757,1758+1757页

作者：石金辉张云高会旺张经中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100 中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 华东师范大学河口与海岸国家重点实验室上海200062

利用2006年11—12月、2007年2—3月、2008年5月和2008年6月在东海4个航次中采集的总悬浮颗粒物(TSP)和Anderson分级样品,分析了其中可溶性无机离子的浓度,探讨了东海气溶胶中水溶性组分的化学特征、季节变化、粒径分布及来源.结果表明,... 详细信息

利用2006年11—12月、2007年2—3月、2008年5月和2008年6月在东海4个航次中采集的总悬浮颗粒物(TSP)和Anderson分级样品,分析了其中可溶性无机离子的浓度,探讨了东海气溶胶中水溶性组分的化学特征、季节变化、粒径分布及来源.结果表明,气溶胶总水溶性离子的浓度为13.5～95.3μg·m-3,平均为33.9μg·m-3,对颗粒物质量的贡献约为54%.水溶性离子中以SO24-的质量浓度最高,Cl-、Na+、NO3-、NH4+的浓度次之,K+、Mg2+、Ca2+、PO34-的浓度较低.海盐离子和二次离子(非海盐SO42-(nss-SO24-)、NO3-和NH4+)对水溶性离子的贡献分别为38%和57%.离子平衡显示,东海气溶胶基本呈中性.总水溶性离子浓度在冬季较高,春、夏季较低,但水溶性离子对颗粒物质量的贡献在春季明显低于夏、冬季.气溶胶中Na+、Cl-和Mg2+的浓度主要在3.3～7.0μm粗粒子上出现峰值,Ca2+浓度在2.1～4.7μm粗粒子上出现峰值,SO24-、NH4+、K+浓度在0.43～1.10μm细粒子上出现峰值,NO3-的浓度峰值冬季出现在0.43～0.65μm细粒子上,春、夏季出现在3.3～4.7μm粗粒子上.因子分析结果表明,东海气溶胶中的化学组分主要受到人为污染源、海洋源和地表扬尘等3个因素的影响,其贡献率分别为53.6%、28.9%和7.3%.NO3-/nss-SO24-为0.45±0.25,显示固定污染源比移动污染源对东海大气气溶胶的影响更显著.

关键词：水溶性离子气溶胶东海海盐二次气溶胶