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Isotope constraints on seasonal dynamics of nitrogen in Zhanjiang Bay, a typical mariculture bay in South China

Acta Oceanologica Sinica 2024年第6期43卷 60-70页

作者： Chunqing Chen qibin lao Fajin Chen Guangzhe Jin Jiacheng Li Qingmei Zhu College of Ocean and Meteorology Guangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China School of Chemistry and Environment Guangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China Key Laboratory for Coastal Ocean Variation and Disaster Prediction Guangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China Key Laboratory of Climate Resources and Environment in Continental Shelf Sea and Deep Sea of Department of Education of Guangdong ProvinceGuangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China

Eutrophication in coastal waters has been increasing remarkably,severely impacting the water quality in mariculture *** this study,we conducted multiple isotopic measurements on suspended particulate nitrogen(δ^(15)N-PN) and dissolved nitrate(δ^(15)N-NO_(3)^(-)and δ^(18)O-NO_(3)^(-)) in Zhanjiang Bay,a typical mariculture bay with a high level of eutrophication in South China,to investigate the changes in nitrogen sources and their cycling between the rainy and dry *** the rainy season,the study found no significant relation between δ^(15)NPN and δ^(15)N-NO_(3)^(-)due to the impact of heavy rainfall and terrestrial *** the upper bay,a slight nitrate loss and slightly higher δ_(15)N-NO_(3)^(-)and δ^(18)O-NO_(3)^(-)values were observed,attributed to intense physical sedimentwater *** some fluctuations,nitrate concentrations in the lower bay mainly aligned with the theoretical mixing line during the rainy season,suggesting that nitrate was primarily influenced by terrestrial erosion and that nitrate isotopes resembled the ***,the isotopic values of nitrate can be used for source apportionment in the rainy *** results indicated that soil nitrogen(36%) and manure and sewage(33%) were the predominant nitrogen sources contributing to nitrogen loads during this *** contrast,the dry season saw a deficient ammonium concentration(<0.2 μmol/L) in the bay,due to nearly complete consumption by phytoplankton during the red tide ***,the significant loss of nitrate and simultaneous increase in the stable isotopes of dissolved and particulate nitrogen suggest a strong coupling of assimilation and mineralization during the dry *** active biogeochemical processes during the dry season may be related to decreased runoff and increased water retention ***,our study illustrated the major seasonal nitrogen sources and their dynamics in Zhanjiang B ay,providing valuable insights for formulati

关键词： nitrogen stable nitrogen isotopes biogeochemical processes eutrophication Zhanjiang Bay

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The impact of typhoons on the biogeochemistry of dissolved organic matter in eutrophic bays in northwestern South China Sea

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Acta Oceanologica Sinica 2024年第6期43卷 15-31页

作者： Xuan Lu qibin lao Fajin Chen Guangzhe Jin Chunqing Chen Qingmei Zhu College of Ocean and Meteorology Guangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China Polar and Marine Research Institute College of Harbor and Coastal EngineeringJimei UniversityXiamen 361021China Key Laboratory for Coastal Ocean Variation and Disaster Prediction Guangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China Key Laboratory of Climate Resources and Environment in Continental Shelf Sea and Deep SeaDepartment of Education of Guangdong ProvinceGuangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China

Highly productive estuaries facilitate intense decomposition of dissolved organic matter(DOM) as a carbon ***,the specific impacts of typhoons on DOM decomposition in eutrophic bays remain *** address this issue,we investigated the spectral characteristics of DOM before and after Typhoon Ewiniar in Zhanjiang B ay,a eutrophic semi-enclosed bay in the northwestern South China *** results revealed that intense microbial decomposition of DOM occurred during the pre-typhoon period because high nutrient inputs facilitated the mobilization of DOM in the ***,the intrusion of external seawater induced by the typhoon diluted the nutrient levels in Zhanjiang B ay,reducing the impact of microbial decomposition on DOM during the post-typhoon perio ***,the net addition of DOM occurred in Zhanjiang Bay during the post-typhoon period,possibly because of the decomposition of particulate organic matter(POM) and desorption of particulate *** addition,an increase in apparent oxygen utilization,a decrease in DO saturation and the reduced level of Chl a indicated that organic matter(OM) decomposition was enhanced and OM decomposition shifted to POM decomposition in Zhanjiang Bay after the ***,our study highlighted the shift in the intense OM decomposition from DOM to POM decomposition before and after typhoons in eutrophic bays,providing new insights into the response of typhoons to biogeo chemistry.

关键词： dissolved organic matter optical analyses decomposition typhoon northwestern South China Sea

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Distribution and Sources of Particulate Organic Matter in the Northern South China Sea: Implications of Human Activity

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Journal of Ocean University of China 2021年第5期20卷 1136-1146页

作者： HUANG Chao lao qibin CHEN Fajin ZHANG Shuwen CHEN Chunqing BIAN Peiwang ZHU Qingmei College of Ocean and Meteorology Guangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China Key Laboratory of Climate Resources and Environment in Continental Shelf Sea and Deep Sea of Department of Education of Guangdong ProvinceGuangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China Marine Environmental Monitoring Center of Beihai State Oceanic AdministrationBeihai 266031China Institute of Marine Science Shantou UniversityShantou 515063China

In order to understand origin and fate of particulate organic matter,the isotopic composition(δ^(13)C andδ^(15)N),total or-ganic carbon content,total nitrogen content,and C/N ratios were measured for suspended particulate organic matter(POM)collected from the northern South China Sea(NSCS)during *** study revealed thatδ^(13)C generally decreased from land to sea,and elevatedδ^(13)C occurred at the nearshore stations,suggesting that POC was mainly contributed from the eutrophic level and microbial ***,the distribution ofδ^(15)N values were complicated,and heterotrophic modification was responsible for higherδ^(15)N in the nearshore *** distribution patterns ofδ^(13)C andδ^(15)N in the nearshore stations may be associated with the intensifi-cation of human activity in the *** on the Stable Isotope Analysis in R model,65%of POM was contributed by marine or-ganic matter in the NSCS,20%by terrestrial inputs,and 15%by freshwater algae.

关键词： particulate organic matter stable isotope C/N ratio isotope mixing model South China Sea

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九龙江河口表层水体中溶解态多环芳烃及六溴环十二烷的分布特征及来源解析

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应用海洋学学报 2022年第4期41卷 671-682页

作者：卜德志劳齐斌矫立萍自然资源部海洋-大气化学与全球变化重点实验室福建厦门361005 自然资源部第三海洋研究所福建厦门361005 国家海洋局北海海洋环境监测中心站广西北海536000

持久性有机污染物因其与环境和人类健康息息相关而受到国内外研究学者的持续关注。本研究以类持久性有机污染物—多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)和新型持久性有机污染物—六溴环十二烷(hexabromocyclododecanes,HBCDs... 详细信息

持久性有机污染物因其与环境和人类健康息息相关而受到国内外研究学者的持续关注。本研究以类持久性有机污染物—多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)和新型持久性有机污染物—六溴环十二烷(hexabromocyclododecanes,HBCDs)为研究对象,于2019年1月和2月对九龙江河口表层水体进行了采样分析,采用固相萃取-气质联用(GC-MS)方法,分析其表层水体中18种溶解态多环芳烃及3种六溴环十二烷的含量分布特征和组分特征,探究其来源并进行污染评价。结果表明,表层水体中溶解态多环芳烃ΣPAHs含量范围为38.49~256.00 ng/L,各组分以2环和3环为主,4环次之,5环及以上仅有个别站位检出,其来源以石油源为主,主要来源于石油类化石燃料燃烧。HBCDs的含量范围为ND~49.951 ng/L,以α-HBCD为主,γ-HBCD次之,β-HBCD最少。与国内外其他港湾及流域相比,九龙江河口PAHs含量依然处于较高水平,HBCDs含量则处于相对较低水平。

关键词：海洋化学多环芳烃六溴环十二烷表层水体九龙江

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广西北部湾沉积物重金属污染特征及生态风险评价

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环境化学 2022年第9期41卷 2872-2879页

作者：陈海南张春华刘国强劳齐斌国家海洋局北海海洋环境监测中心站北海536000 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广州510000

于2018年夏季采集了广西北部湾表层沉积物样品,分析沉积物中6种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As)含量的分布特征,利用数理统计方法研究其来源及主控因素,并评价了重金属的总体污染状况和潜在生态风险.结果显示,北部湾沉积物中Cu、Pb、Zn... 详细信息

于2018年夏季采集了广西北部湾表层沉积物样品,分析沉积物中6种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As)含量的分布特征,利用数理统计方法研究其来源及主控因素,并评价了重金属的总体污染状况和潜在生态风险.结果显示,北部湾沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As浓度的平均值分别为11.16、18.9、27.8、0.06、0.030、3.73μg·g^(−1).不同重金属含量的分布呈现区域性的差异,但其来源主要受到近海人类活动的影响.与其他区域相比,北部湾沉积物重金属含量处于较低水平,但明显高于北部湾历史监测值,表现一定程度的富集.北部湾沉积物重金属含量均符合Ⅰ类沉积物标准,单因子污染影响程度依次为Cu>Pb>As>Zn>Hg>Cd,总体处于低程度污染.除了Hg处于中等潜在生态危害程度外,其他重金属潜在生态危害程度低,生态危害影响依次为Hg>Cd>As>Cu>Pb>Zn,Hg对海域环境污染及潜在危害影响程度最高.

关键词：北部湾沉积物重金属生态风险评价

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福建沿海海岛大气颗粒物中有机氯农药的区域背景及污染特征

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环境科学研究 2018年第10期31卷 1719-1727页

作者：劳齐斌卜德志张可欣陈法锦陈立奇矫立萍国家海洋局第三海洋研究所国家海洋局海洋-大气化学与全球变化重点实验室福建厦门361005 国家海洋局北海海洋环境监测中心站广西北海536000 广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室广东湛江524088

为了研究沿海海岛背景区大气OCPs(有机氯农药)污染特征,于福建东山岛采集大气颗粒物样品,分析其中20种OCP化合物的质量浓度及可能来源.结果表明:东山岛大气颗粒物中ρ(总OCPs)为0. 05~13. 24 pg/m3,平均值为(3. 21±2. 78) pg/m3.其中,... 详细信息

为了研究沿海海岛背景区大气OCPs(有机氯农药)污染特征,于福建东山岛采集大气颗粒物样品,分析其中20种OCP化合物的质量浓度及可能来源.结果表明:东山岛大气颗粒物中ρ(总OCPs)为0. 05~13. 24 pg/m3,平均值为(3. 21±2. 78) pg/m3.其中,ρ(HCH)(HCH为六六六)最高,占ρ(总OCPs)的50. 2%,其次是ρ(甲氧DDT)(甲氧DDT为甲氧滴滴涕)、ρ(DDT)(DDT为滴滴涕)和ρ(异狄氏剂),而ρ(氯丹)、ρ(硫丹)、ρ(艾氏剂)和ρ(狄氏剂)均较低.ρ(总OCPs)季节性变化特征明显,表现为春季>冬季>夏季. OCPs分子标志分析显示,冬季和春季东山岛存在林丹新源的输入,夏季存在DDT新源的输入,而氯丹和硫丹主要以历史残留为主.与其他区域相比,东山岛大气颗粒物中ρ(总OCPs)明显低于城市、工业、农业、郊区、陆地背景区以及欧洲沿海背景区,总体处于较低水平.按功能区分化,OCPs的污染特征表现为城市、工业和农业区域>郊区、陆地背景区>海洋背景区.气团后向轨迹分析显示,春季ρ(总OCPs)较高可能受到北方陆地污染气团来源的影响,而夏季ρ(总OCPs)较低主要受到洁净海洋气团来源的影响.研究显示,福建沿海海岛背景区域大气中OCPs受污染源影响较小,其赋存状态处于较低水平.

关键词：有机氯农药沿海海岛后向轨迹大气颗粒物

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广西铁山港邻近海域表层沉积物中重金属污染现状

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广西科学 2021年第6期28卷 568-576页

作者：青尚敏陈海南孙燕刘国强劳齐斌国家海洋局北海海洋环境监测中心站广西北海536000 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510000

为阐明广西铁山港港口经济快速发展对海域生态环境带来的影响,基于广西铁山港湾海域19个站位表层沉积物地球化学测试分析,研究该海域中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As分布特征,并分析其潜在生态风险。结果显示,铁山港海域表层沉... 详细信息

为阐明广西铁山港港口经济快速发展对海域生态环境带来的影响,基于广西铁山港湾海域19个站位表层沉积物地球化学测试分析,研究该海域中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As分布特征,并分析其潜在生态风险。结果显示,铁山港海域表层沉积物中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As含量的平均值分别为10.7,37.0,10.4,0.07,25.7,0.042和9.42 mg·kg^(-1),重金属的含量由高至低依次为Zn>Cr>Pb>Cu>As>Cd>Hg,其含量均符合国家海洋沉积物质量一类标准。除Cu外,重金属分布情况相似,其含量总体表现为港湾内高于港湾外。与其他区域相比,铁山港海域重金属含量明显低于广西北部湾其他港口区域,处于较低水平。铁山港重金属单因子污染程度依次为Cu>As>Zn>Pb>Hg>Cd>Cr,沉积物中重金属的潜在风险程度较低;生态危害影响依次为Hg>Cd>As>Cu>Pb>Cr>Zn,处于低潜在生态风险的范畴,反映了研究海域优良的底质生态环境,但受人类活动影响,港湾内沉积物重金属总体污染程度和潜在风险指数较高,应引起警惕。

关键词：重金属沉积物潜在生态风险铁山港北部湾

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北部湾涠洲岛大气湿沉降中重金属污染特征及潜在来源

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海洋湖沼通报 2023年第4期45卷 55-62页

作者：郭钊徐浩赖伟麟张春华刘国强劳齐斌国家海洋局北海海洋环境监测中心站广西北海536000 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510000

为了解北部湾涠洲岛大气湿沉降中溶解态重金属的污染特征及潜在来源,于2018年冬季、春季、夏季和秋季采集涠洲岛雨水样品,分析测定Cu、Pb、Zn、Cd和As5种重金属,并对其污染特征、沉降通量及潜在来源进行分析。结果显示,涠洲岛湿沉降中... 详细信息

为了解北部湾涠洲岛大气湿沉降中溶解态重金属的污染特征及潜在来源,于2018年冬季、春季、夏季和秋季采集涠洲岛雨水样品,分析测定Cu、Pb、Zn、Cd和As5种重金属,并对其污染特征、沉降通量及潜在来源进行分析。结果显示,涠洲岛湿沉降中重金属高低浓度Zn>Cu>As>Pb>Cd。季节变化上,冬季重金属浓度最高,其次是秋季和春季,夏季含量最低。相反,由于降雨量较大,夏季重金属沉降通量最高,其次是秋季和春季,冬季最低。与其他区域相比,涠洲岛部分重金属含量处于较高值,存在一定的污染负荷。通过气团后向轨迹分析显示,冬季和秋季较高浓度的重金属可能受到内地污染气团的影响,而夏季和春季主要受到洁净的海洋气团来源的影响。根据涠洲岛陆域面积估算,Cu、Pb、Zn、Cd和As的沉降量分别为0.12、0.02、1.14、0.01和0.03t/a。通过相关性和主成分分析,涠洲岛湿沉降重金属主要受到机动车源和工业污染源的影响。涠洲岛湿沉降中重金属含量明显高于邻近北部湾海域海水中含量,雨水带来的重金属在短时间内可能会影响邻近海域海水中重金属含量分布,可能会对邻近海域海洋生态造成不利影响。

关键词：重金属大气湿沉降通量涠洲岛北部湾

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湖光岩玛珥湖水体中营养盐的时空分布特征及其影响因素

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湖泊科学 2018年第6期30卷 1693-1706页

作者：陈法锦劳齐斌卞培旺朱庆梅周凤霞周欣孟亚飞王梦宇广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室湛江524088

湖光岩玛珥湖是世界上最大的玛珥湖,它几乎是封闭的,受外界的干扰小.目前有关玛珥湖的研究主要集中在古气候及生态环境研究方面,而有关玛珥湖营养盐在一年中的生物地球化学循环的研究较少,因此研究湖光岩玛珥湖营养盐的生物地球化学过... 详细信息

湖光岩玛珥湖是世界上最大的玛珥湖,它几乎是封闭的,受外界的干扰小.目前有关玛珥湖的研究主要集中在古气候及生态环境研究方面,而有关玛珥湖营养盐在一年中的生物地球化学循环的研究较少,因此研究湖光岩玛珥湖营养盐的生物地球化学过程具有重要意义.于2015年10月-2016年9月对湖光岩玛珥湖全水柱的营养盐及其他相关参数进行逐月调查,分析营养盐的结构特征、垂直分布特征和时间变化情况,并讨论营养盐时空变化的影响因素.结果表明,湖光岩玛珥湖水中的无机氮(DIN)以铵态氮(NH_4^+-N)为主(> 60%),其次是硝态氧(NO-3-N),亚硝态氮(NO-2-N)所占比利最低.湖光岩玛珥湖水中的硅酸盐(Si O2-3-Si)浓度较高,水体浮游植物生长受磷限制.冬季风期间,水体垂直混合较均匀,导致营养盐的垂直分布比较均匀;夏季风期间,水体层化,营养盐浓度在浅层水体较低,在深层水体较高.湖光岩玛珥湖表层水中的NO-3-N、NH_4^+-N和Si O2-3-Si具有明显的时间变化规律:NO-3-N浓度从10月-次年3月升高,从3-9月降低;NH_4^+-N浓度从10月-次年5月降低; SiO2-3-Si浓度从11月-次年5月降低,从5-9月持续升高.营养盐浓度的时间变化受有机质的矿化分解、水体的季节性混合、浮游植物的吸收、降雨的输入等多种因素的综合影响.

关键词：湖光岩玛珥湖营养盐垂直分布月变化影响因素

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广西铁山港(临海)工业区围填海工程所致湿地生态系统服务功能损失评估

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海洋湖沼通报 2022年第5期44卷 67-72页

作者：申友利边启明劳齐斌石洪源粟启仲雷学铁国家海洋局北海海洋环境监测中心站广西北海536000 鲁东大学土木工程学院山东烟台264025

围填海工程不仅对湿地生物资源造成重大损害,也会对湿地生态系统的服务功能造成严重影响。本文以广西铁山港(临海)工业区为例,利用替代成本法、影子工程法、成果参照法和市场价格法构建了围填海工程湿地生态服务功能损失评估模型,并对... 详细信息

围填海工程不仅对湿地生物资源造成重大损害,也会对湿地生态系统的服务功能造成严重影响。本文以广西铁山港(临海)工业区为例,利用替代成本法、影子工程法、成果参照法和市场价格法构建了围填海工程湿地生态服务功能损失评估模型,并对其造成的湿地生态服务功能损失进行了定量评估。结果表明,铁山港(临海)工业区围填海工程对湿地生态服务功能造成的损失为685.94万元/a,单位面积损失约57.24万元/(km^(2)·a)。4类湿地生态系统服务功能损失由多到少依次为支持服务功能、供给服务功能、调节服务功能和文化服务功能。其中支持服务损失占总损失的49.3%,其他服务功能损失按照从多到少的顺序占总损失的比例分别为20.92%和16.39%和13.39%。表明铁山港(临海)工业区围填海工程对围填海区域的湿地生态系统服务功能造成较大影响。此研究可为海岸带综合管理提供参考依据。

关键词：铁山港(临海)工业区围填海湿地生态系统服务功能损失评估

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