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Numerical Simulation of the Settling Flux of Biodeposition in a Bay with Cage Culture Through Similarity Theory and a Simplified Pollution Source

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Journal of Ocean University of China 2024年第1期23卷 247-254页

作者： LIU Yao CHEN Yifan ge changzi Marine College Shandong UniversityWeihai 264209China

The settling flux of biodeposition affects the environmental quality of cage culture areas and determines their environmental carrying *** and effective simulation of the settling flux of biodeposition is extremely important for determining the spatial distribution of ***,biodeposition in cage culture areas without specific emission rules can be simplified as point source *** is a fluid simulation software that can simulate the dispersion of particulate matter simply and *** on the simplification of pollution sources and bays,the settling flux of biodeposition can be easily and effectively simulated by Fluent fluid *** the present work,the feasibility of this method was evaluated by simulation of the settling flux of biodeposition in Maniao Bay,Hainan Province,China,and 20 sampling sites were selected for determining the settling *** sampling sites P1,P2,P3,P4,P5,Z1,Z2,Z3,Z4,A1,A2,A3,A4,B1,B2,C1,C2,C3 and C4,the measured settling fluxes of biodeposition were 26.02,15.78,10.77,58.16,6.57,72.17,12.37,12.11,106.64,150.96,22.59,11.41,18.03,7.90,19.23,7.06,11.84,5.19 and 2.57 g d^(−1)m^(−2),*** simulated settling fluxes of biodeposition at the corresponding sites were 16.03,23.98,8.87,46.90,4.52,104.77,16.03,8.35,180.83,213.06,39.10,17.47,20.98,9.78,23.25,7.84,15.90,6.06 and 1.65 g d^(−1)m^(−2),*** was a positive correlation between the simulated settling fluxes and measured ones(R=0.94,P=2.22×10^(−9)<0.05),which implies that the spatial differentiation of biodeposition flux was well ***,the posterior difference ratio of the simulation was 0.38,and the small error probability was 0.94,which means that the simulated results reached an acceptable level from the perspective of relative ***,if nonpoint source pollution is simplified to point source pollution and open waters are simplified based on similarity theory,the setting flux of biodeposition i

关键词： fluent fluid simulation software pollution source simplification posterior difference ratio similarity theory Spear-man correlation

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Response of phytoplankton to multispecies mariculture:a case study on the carrying capacity of shellfish in the Sanggou Bay in China

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Acta Oceanologica Sinica 2008年第1期27卷 102-112页

作者： ge changzi FANG Jianguang SONG Xiefa MAO Yuze YE Naihao Department of Marine Fishery Ocean University of China Qingdao 266003 China Key Laboratory for Sustainable Utilization of Marine Fishery Resource Yellow Sea Fisheries Research Institute Qingdao266071 China

A muhispecies model for shellfish polycuhure in the Sanggou Bay in China used for large-scale long-line cultivation of the Chinese scallop Chlamysfarreri, the Pacific oyster Crassostrea gigas and the kelp Laminaria japonica is presented. The model includes key physical processes which are the transports of matter at the system boundary, and the main biological process that is the primary production and nutrients release from the bottom. By the model, the seasonal fluctuations of phytoplankton biomass and dissolved inorganic nitrogen（DIN） in 1994 are simulated. Furthermore, if the kelp culture scale is kept constant and the Chinese scallop and the Pacific oyster culture scales are adjusted, virtual shellfish farms are funded and responses of phytoplankton to the largescale shellfish culture are simulated. According to these simulated results, the room limitation, and the hypothesis that shellfish will not grow well if the phytoplankton biomass is less than 8.2 mg/m^3 , the expandable multiple of scallop culture k and that of oyster culture y are determined as k = -0.276 5y ＋4.690 5 and 0.133 3k ＋0.006 6y≤0.667 5, where, k （ or y） is equal to 1, the culture scale of scallop （ or oyster） is 8.8 x 109 individuals （or 66 ha, with a density of 59 ind./m^2 ）, and the kelp culture scale is 3 300 ha with a density of 12 ind./m^2.

关键词： multispecies model kelp Chinese scallop Pacific oyster carrying capacity

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菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum底播区沉积物中有机物的积聚通量及环境指示意义

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应用基础与工程科学学报 2013年第6期21卷 1037-1045页

作者：葛长字张帆山东大学(威海)海洋学院山东威海264209 中国海洋大学水产学院山东青岛266003

大沽河河口潮滩菲律宾蛤仔的年产量为3.4kg/m2·a,为评价菲律宾蛤仔的底播增殖对沉积环境的影响,于2009年的2、5、8和11月,在胶州湾大沽河河口采集了长12cm的柱状沉积物,研究其有机物含量、积聚通量.结果显示,贝类的生物扰动、生物沉积... 详细信息

大沽河河口潮滩菲律宾蛤仔的年产量为3.4kg/m2·a,为评价菲律宾蛤仔的底播增殖对沉积环境的影响,于2009年的2、5、8和11月,在胶州湾大沽河河口采集了长12cm的柱状沉积物,研究其有机物含量、积聚通量.结果显示,贝类的生物扰动、生物沉积和收获蛤仔的耙网的扰动导致养殖潮滩的含水率升高、沉积物干容重降低,有机物含量和有机物积聚通量增加.12cm长的沉积物中有机物含量所表现出的时空分布特征和表层沉积物(≤2cm)所反映的有机物分布特征类似,但非养殖潮滩中有机物含量沿沉积物深度的变异程度高于养殖潮滩的.该潮滩的贝类底播增殖并不存在食物限制,即养殖规模没有超出由食物供给确定的养殖容量;在当前规模下,菲律宾蛤仔的底播增殖使碳在沉积物中积聚.

关键词：有机物含量积聚通量菲律宾蛤仔底播增殖大沽河河口

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鱼类养殖对水体磷酸盐的影响:源、汇的半现场实验例证

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环境科学与管理 2010年第7期35卷 29-32,45页

作者：葛长字山东大学威海分校海洋学院山东威海264209

设置4个温度水平(16℃,20℃,23℃和26℃)和3个投喂水平(1%,2%和饱食水平),在类养殖场条件下饲喂许氏平鲉,研究其对水体磷酸盐浓度的影响.结果表明,在所有温度、投喂水平下,水体的磷酸盐浓度均有升、降.从物质平衡角度看,养殖鱼类是水体... 详细信息

设置4个温度水平(16℃,20℃,23℃和26℃)和3个投喂水平(1%,2%和饱食水平),在类养殖场条件下饲喂许氏平鲉,研究其对水体磷酸盐浓度的影响.结果表明,在所有温度、投喂水平下,水体的磷酸盐浓度均有升、降.从物质平衡角度看,养殖鱼类是水体磷酸盐的源,但又不是单纯的源,因鱼粪和残饵等微粒的吸附作用,养殖鱼类有可能成为水体磷酸盐的汇。因此在评价鱼类养殖的环境容量时,慎用活性磷酸盐磷这个指标。此外,进行鱼类养殖环境影响评价时,应加强颗粒物的监测;为降低水体的磷负荷,磷酸盐和水体颗粒物质均应是生态调控的对象。

关键词：投饵养殖活性磷酸盐浓度变化磷源磷汇

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春季生物膜对营养盐在水-沉积物界面扩散的影响

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中国农学通报 2011年第26期27卷 97-101页

作者：葛长字张帆徐宾铎山东大学威海分校海洋学院山东威海264209 中国海洋大学水产学院山东青岛266003

为了明确春季大沽河河口潮滩养殖功能的退化是否由食物(底栖藻类)匮乏所致,2009年5月在大沽河河口潮滩采集柱状沉积物样,利用氯化汞抑制沉积物表层生物膜的活性,研究生物膜对营养盐在水-沉积物界面迁移扩散的影响程度。结果表明,沉积物... 详细信息

为了明确春季大沽河河口潮滩养殖功能的退化是否由食物(底栖藻类)匮乏所致,2009年5月在大沽河河口潮滩采集柱状沉积物样,利用氯化汞抑制沉积物表层生物膜的活性,研究生物膜对营养盐在水-沉积物界面迁移扩散的影响程度。结果表明,沉积物既可以是水体中营养盐的"源"也可以是其"汇";在河道的近海侧,沉积物表面的生物膜会促进磷酸盐自沉积物向水体扩散;在其余区域,沉积物表面的生物膜会抑制营养盐自沉积物向水体扩散;在该河口潮滩,沉积物表层的生物膜均会抑制营养盐自沉积物向水体扩散。研究表明,春季大沽河河口潮滩贝类底播养殖功能的退化,并非食物短缺所致。

关键词：大沽河河口生物膜水-沉积物界面扩散通量

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胶州湾大沽河口潮滩水体N、P营养盐的时空分布

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海洋湖沼通报 2012年第2期 59-68页

作者：张帆葛长字陈聚法任一平中国海洋大学水产学院山东青岛266003 中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 山东大学威海分校海洋学院山东威海264209

根据2009年2、5,8和11月对大沽河口潮滩水体N、P营养盐浓度、盐度、溶解氧含量和大型底栖动物的调查,研究了大沽河口潮滩N、P的时空分布特征。结果表明,DIN在冬、春,秋季以NO3-N为主,其次为NO2-N和NH4-N。在夏季,NO3-N、NO2-N和NH4-N在... 详细信息

根据2009年2、5,8和11月对大沽河口潮滩水体N、P营养盐浓度、盐度、溶解氧含量和大型底栖动物的调查,研究了大沽河口潮滩N、P的时空分布特征。结果表明,DIN在冬、春,秋季以NO3-N为主,其次为NO2-N和NH4-N。在夏季,NO3-N、NO2-N和NH4-N在DIN中所占比重相当。N/P比值在夏季接近Redfield比值,在其它季节偏高。NO3-N浓度在冬季较高、夏季偏低;NO2-N浓度的季节变化不明显;NH4-N浓度在夏季较高、冬季偏低;PO4-P浓度在夏季较高、秋季偏低。NO3-N、NO2-N和PO4-P浓度主要自河道向东西潮滩递减,从近岸向湾内递减;NH4-N浓度无显著平面分布趋势,但在夏、秋季的西潮滩较高。NO3-N、NO2-N和PO4-P的分布主要受大沽河淡水注入的影响,同时在夏季受到浮游植物的吸收作用的显著影响,而NH4-N的分布则可能主要受到潮滩贝类等底栖动物NH4-N排泄作用的影响。潮滩在冬、春季为P中等限制潜在性富营养,在夏季为中等营养,在秋季为P限制潜在性富营养。

关键词：大沽河口潮滩营养盐时空分布潜在性富营养化

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聚丙烯酸/海藻酸钠基纳米二氧化钛(PAA/SA@TiO_(2))复合水凝胶对氨氮的吸附性能

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环境化学 2024年第7期43卷 2421-2431页

作者：郭昌梓韩义赵婉琴张旭立陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

聚丙烯酸/海藻酸钠基纳米二氧化钛(PAA/SA@TiO_(2))复合水凝胶对氨氮具有良好的吸附效果,其最佳吸附条件为:pH=7,温度35℃,吸附剂用量6 g·L^(-1),吸附平衡时间70 min,当初始氨氮浓度分别为100、200、300 mg·L^(-1)时,吸附效率分别为85... 详细信息

聚丙烯酸/海藻酸钠基纳米二氧化钛(PAA/SA@TiO_(2))复合水凝胶对氨氮具有良好的吸附效果,其最佳吸附条件为:pH=7,温度35℃,吸附剂用量6 g·L^(-1),吸附平衡时间70 min,当初始氨氮浓度分别为100、200、300 mg·L^(-1)时,吸附效率分别为85.56%、79.46%、67.63%.该吸附过程符合Langmuir模型的单层吸附,吸附动力学模型属于拟二级动力学模型的化学吸附.热重分析(TG)表明,PAA/SA@TiO_(2)复合水凝胶在446℃主链断裂降解,羟基和羧基发生热分解,在800℃时热损失率为48%.PAA/SA@TiO_(2)复合水凝胶结构稳定,经过5次循环吸附再生后,吸附效率仅下降约10%.研究结果表明PAA/SA@TiO_(2)复合水凝胶在含氮废水处理领域具有较好的应用前景,本研究为水凝胶应用于含氮废水处理提供理论依据和运行参数.

关键词：复合水凝胶氨氮吸附机理性能表征循环利用

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温度、体重和昼夜节律对大菱鲆幼鱼代谢的影响

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河北渔业 2009年第5期 1-4,27页

作者：刘鹏宋协法葛长字中国海洋大学水产学院山东青岛266003

在鱼体重相对恒定时,用流水法测定了温度、昼夜节律对大菱鲆幼鱼耗氧率、氨氮排泄率的影响;在温度相对恒定时,用静水法测定了体重对大菱鲆幼鱼耗氧率、氨氮排泄率,窒息点的影响。结果表明:在实验温度范围内,体重2.0 g的幼鱼,耗氧率随水... 详细信息

在鱼体重相对恒定时,用流水法测定了温度、昼夜节律对大菱鲆幼鱼耗氧率、氨氮排泄率的影响;在温度相对恒定时,用静水法测定了体重对大菱鲆幼鱼耗氧率、氨氮排泄率,窒息点的影响。结果表明:在实验温度范围内,体重2.0 g的幼鱼,耗氧率随水温升高而上升;10℃时,耗氧率最低,在26℃达到最高;在18℃以上,温度再升高,大菱鲆幼鱼将分配更多的能量用于呼吸代谢。体重2.0 g的大菱鲆幼鱼氨氮排泄率随水温的升高而上升;在10℃时氨氮排泄率最低,26℃达到最高;大菱鲆幼鱼的氨氮排泄比较稳定,但在较高温度水平时大菱鲆幼鱼蛋白质代谢的强度增加。

关键词：大菱鲆水温体重昼夜节律耗氧率氨氮排泄率

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沉积物表面磷的等温吸附/解吸行为对耗氧有机物的响应

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中国农学通报 2020年第20期36卷 59-64页

作者：张玉群葛长字刘丽晓山东大学(威海)海洋学院山东威海264209

为了研究沉积物表面磷的等温吸附和解吸对耗氧有机物的响应,以威海市金海湾的沉积物为研究对象,以葡萄糖代表耗氧有机物,将沉积物暴露于不同浓度耗氧有机物中30 h,测定并分析沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量。无外源性PO4-P作用下,耗... 详细信息

为了研究沉积物表面磷的等温吸附和解吸对耗氧有机物的响应,以威海市金海湾的沉积物为研究对象,以葡萄糖代表耗氧有机物,将沉积物暴露于不同浓度耗氧有机物中30 h,测定并分析沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量。无外源性PO4-P作用下,耗氧有机物浓度为0.00、0.20、0.40、0.80 mg/L时的沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量为负值,分别为-2.31±0.63、-42.70±0.98、-7.84±0.83、-3.54±0.39 mg/kg;外源性PO4-P作用下,沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量存在正负值:PO4-P的初始浓度为2.26 mg/L,相同耗氧有机物浓度下的沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量分别为-5.47±13.90、-13.29±0.97、-13.85±4.36、-0.44±6.44 mg/kg;PO4-P的初始浓度为6.78 mg/L,相同耗氧有机物浓度下的沉积物对PO4-P的表观等温吸附容量分别为-59.74±7.33、28.51±29.28、87.72±48.19、-30.70±31.52 mg/kg;PO4-P的初始浓度为9.04 mg/L,相同耗氧有机物浓度下的沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量分别为-13.15±12.17、-7.57±21.09、-55.05±2.79、87.38±107.33 mg/kg;PO4-P的初始浓度为11.30 mg/L,相同耗氧有机物浓度下的沉积物对PO4-P的表观等温吸附容量分别为67.62±12.80、257.53±51.72、122.08±138.24、201.67±105.42 mg/kg。故外源性PO4-P作用下,耗氧有机物对磷在沉积物表面的吸附、解吸作用具有两重性,这种作用依赖于耗氧有机物浓度和PO4-P的初始浓度。

关键词：沉积物磷耗氧有机物吸附解吸

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硫酸铜和过氧化钙对海水及沉积物磷赋存形态的影响

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中国农学通报 2023年第13期39卷 79-86页

作者：黄桂芳魏祥涛李林蔚梁介宁白伟浩葛长字福建省水产研究所福建厦门361013 山东大学海洋学院山东威海264209

生源要素磷的生态功能受其赋存形态影响,金属阳离子和DO影响其赋存形态转化,故推断渔药CuSO_(4)和CaO_(2)影响磷的赋存形态。为验证这一假说,分别在充气和不充气的条件下将海水和沉积物分别暴露于浓度为0、0.35、0.70、1.05 mg/L的CuSO_... 详细信息

生源要素磷的生态功能受其赋存形态影响,金属阳离子和DO影响其赋存形态转化,故推断渔药CuSO_(4)和CaO_(2)影响磷的赋存形态。为验证这一假说,分别在充气和不充气的条件下将海水和沉积物分别暴露于浓度为0、0.35、0.70、1.05 mg/L的CuSO_(4)和浓度为0、5.00、35.00、50.00 mg/L的CaO2中,21 d后测定上覆海水和间隙水的总磷(TP)、活性磷酸盐(IP)浓度,沉积物中的总磷(TP)、盐酸可浸取态磷(HClP)、可交换态磷(Ex-P)含量。结果表明:充气时,CuSO_(4)降低上覆水IP浓度和沉积物TP含量,增加沉积物Ex-P含量;不充气时,CuSO_(4)降低上覆水TP浓度和沉积物TP、Ex-P含量,增加间隙水IP浓度;充气时,过氧化钙降低上覆水IP、TP浓度,增加沉积物HCl-P和Ex-P含量;不充气时,过氧化钙降低上覆水TP浓度,增加间隙水IP浓度和沉积物Ex-P含量。因此,CuSO_(4)和CaO_(2)将水体中磷封存于沉积物,有降低水体IP的潜力。

关键词：过氧化钙可交换态磷硫酸铜盐酸可浸取态磷总磷

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