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环境浓度扑草净存在下聚苯乙烯纳米塑料对隐秘小环藻的毒性效应

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海洋环境科学 2024年第4期 627-636页

作者：刘旻昊张振忠刘聪崔旭梦汝少国王军中国海洋大学海洋生命学院

纳米塑料（nanoplastics, NPs）与除草剂扑草净是海洋环境中的常见污染物，但是它们同时存在对海洋微藻的潜在危害尚不清楚。本文探究了环境浓度扑草净（500 ng/L）与聚苯乙烯纳米塑料（70 nm,20μg/L、200μg/L和2000μg/L）对隐秘小... 详细信息

纳米塑料（nanoplastics, NPs）与除草剂扑草净是海洋环境中的常见污染物，但是它们同时存在对海洋微藻的潜在危害尚不清楚。本文探究了环境浓度扑草净（500 ng/L）与聚苯乙烯纳米塑料（70 nm,20μg/L、200μg/L和2000μg/L）对隐秘小环藻（Cyclotella cryptica）的联合毒性作用。结果表明，20μg/L、200μg/L和2000μg/L NPs能够显著降低隐秘小环藻的光合色素含量、损伤藻细胞结构、抑制隐秘小环藻的种群增长，而500 ng/L扑草净单独暴露并未对隐秘小环藻的早期生长产生显著影响。在500 ng/L扑草净存在下，NPs暴露对隐秘小环藻生长抑制作用会增强，尤其是扑草净与2000μg/L NPs联合暴露24 h后的藻密度比2000μg/L NPs单独暴露组降低了19.4%。环境浓度扑草净的存在还会加重NPs对藻细胞的损伤，使膜通透性增大至对照组的1.6倍。细胞膜受损降低了藻细胞对NPs的抵御能力，从而加重了NPs对隐秘小环藻的毒性作用。与2000μg/L NPs单独暴露组相比，扑草净与2000μg/L NPs联合暴露下的藻细胞在暴露144 h后的死亡率与异形细胞比例分别升高了4.1%和3.4%。本文研究结果可为评估NPs和除草剂污染对海洋初级生产力的危害提供参考。

关键词：纳米塑料扑草净隐秘小环藻联合暴露细胞损伤

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环境浓度下的纳米塑料对假微型海链藻的影响

中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第7期54卷 22-29页

作者：张碧涵唐学玺赵妍中国海洋大学海洋生命学院山东青岛266003

为了解环境浓度海洋纳米塑料(Nanoplastics, NPs)对微藻的影响,本研究以两种粒径(0.1和1μm)的聚苯乙烯纳米塑料(Polystyrene nanoplastics, PSNPs)和海洋模式硅藻假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)为研究对象,从种群、光合生理... 详细信息

为了解环境浓度海洋纳米塑料(Nanoplastics, NPs)对微藻的影响,本研究以两种粒径(0.1和1μm)的聚苯乙烯纳米塑料(Polystyrene nanoplastics, PSNPs)和海洋模式硅藻假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)为研究对象,从种群、光合生理、细胞色素、胞外聚合物(Extracelluar polymeric substances, EPS)和转录水平上比较环境浓度(5μg·L-1)下两种粒径NPs对假微型海链藻的影响。研究结果表明:(1)假微型海链藻经环境浓度下的两种粒径(0.1和1μm)的NPs处理后,前48 h内其生长和细胞色素组成均没有显著变化,但光合生理指标中的非光化学淬灭(Non-photochemical quenching, NPQ)显著上升。(2)假微型海链藻经环境浓度下的NPs处理后,其产生的EPS总量下降,但蛋白/碳水化合物上升,疏水性变强。(3)环境浓度下的NPs能够引起假微型海链藻的基因(LHCX、GPI、ABCt、APX、NRT等)表达的变化,0.1μm NPs胁迫下的差异表达基因比1μm NPs胁迫下的更多,差异表达量更显著。综合分析得到结论:环境浓度下的NPs能够对假微型海链藻产生影响,0.1μm NPs产生的影响更大。

关键词：纳米塑料假微型海链藻环境浓度分子转录水平胞外聚合物

2021年渤海浮游植物群落结构及其季节性变化

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海洋科学进展 2024年第2期42卷 337-348页

作者：李亚倩张倩杨世民中国海洋大学海洋生命学院山东青岛266003

为比较分析渤海中部和渤海海峡海域浮游植物群落结构的季节性变化及其与环境因子的相关性,分别于2021年春季、夏季和秋季在渤海(118°~122°E, 37°~40°N)设25个站位采集水样,开展浮游植物种类组成、细胞丰度空间分布、优势种、群落结... 详细信息

为比较分析渤海中部和渤海海峡海域浮游植物群落结构的季节性变化及其与环境因子的相关性,分别于2021年春季、夏季和秋季在渤海(118°~122°E, 37°~40°N)设25个站位采集水样,开展浮游植物种类组成、细胞丰度空间分布、优势种、群落结构和环境因子的综合调查研究。在研究海域共检出浮游植物3门68属168种,其中硅藻和甲藻在物种数和细胞丰度上占主要地位。研究结果显示,春季、夏季和秋季浮游植物水柱细胞丰度均值分别为78.76×10^(3)、18.83×10^(3)和25.02×10^(3)个/L,呈“双峰型”,春季为主高峰,秋季为次高峰。细胞丰度空间分布具有季节性差异,春季高值区位于渤海海峡,秋季高值区位于黄河入海口,夏季呈现斑块状分布。群落结构特征中的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数均呈现秋季高于春季和夏季的趋势。渤海浮游植物群落结构的时空分布受多个环境因子共同控制,相较于夏季,春季和秋季营养盐对浮游植物的影响更为显著。

关键词：渤海浮游植物群落结构季节性变化

手持式拉曼光谱仪结合双金属Au@AgNPs聚集体检测环境水中结晶紫

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分析试验室 2024年第3期43卷 364-370页

作者：董锦汝冯紫临沈雪怡王文璇王凯强中国海洋大学海德学院青岛266100 中国海洋大学食品科学与工程学院青岛266404

构建了一种基于手持式拉曼光谱仪,结合双金属银包金粒子(Au@AgNPs)聚集体的现场快速检测结晶紫的表面增强拉曼光谱(SERS)方法。首先制备了“核-壳”粒径分别约为30 nm和6 nm的双金属银包金粒子(Au@AgNPs),并以NaCl作为聚集剂,获得了具有... 详细信息

构建了一种基于手持式拉曼光谱仪,结合双金属银包金粒子(Au@AgNPs)聚集体的现场快速检测结晶紫的表面增强拉曼光谱(SERS)方法。首先制备了“核-壳”粒径分别约为30 nm和6 nm的双金属银包金粒子(Au@AgNPs),并以NaCl作为聚集剂,获得了具有SERS活性的Au@AgNPs聚集体。结合激发光源785 nm的手持式拉曼光谱仪,实现了结晶紫的快速检测。以结晶紫位于1621 cm^(-1)处的特征峰进行定量分析,方法检出限为8.20μg/L,对河水和湖水中结晶紫的加标回收率为71.0%~128.4%。本文所构建的方法可用于监测结晶紫的非法使用。

关键词：结晶紫表面增强拉曼光谱 Au@AgNPs 环境水手持拉曼光谱仪

不同污染压力对青岛董家口邻近海域大型底栖动物群落的影响

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生态学报 2024年

作者：蒋文贤张明伟刘晓收 1.中国海洋大学海洋生命学院 2.中国海洋大学海洋生物多样性与进化教育部重点实验室中国海洋大学海洋生命学院中国海洋大学海洋生物多样性与进化教育部重点实验室

本文利用2021年11月在青岛董家口邻近海域的14个站位采集的大型底栖动物数据，分析了不同污染压力对大型底栖动物群落的影响。本研究共鉴定出大型底栖动物66个分类单元，主要类群为多毛类、节肢动物、环节动物、软体动物等。研究区域的... 详细信息

本文利用2021年11月在青岛董家口邻近海域的14个站位采集的大型底栖动物数据，分析了不同污染压力对大型底栖动物群落的影响。本研究共鉴定出大型底栖动物66个分类单元，主要类群为多毛类、节肢动物、环节动物、软体动物等。研究区域的平均丰度为343.33个/m2，平均湿重生物量为8.26g/m2。研究区域的海域底质类型包括砂、粘土质粉砂、砂质粉砂、砂-粉砂-粘土四种类型。海域内的重金属污染较轻，铬、锌、铅、砷、铜、镉处于清洁水平，砷在部分站位存在轻度污染。通过BIOENV分析得出，影响大型底栖动物群落的决定因素包括化学需氧量、沉积物叶绿素a含量、锌、铅、镉含量，相关系数为0.460。对大型底栖动物群落结构的主要压力来源于重金属。在港区继续长期使用后，重金属的污染压力可能会增大。

关键词：大型底栖动物群落结构环境因子污染压力重金属

基于PSR模型的大连湾海岸带生态安全评价研究

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海洋湖沼通报 2024年

作者：吴舒雁朱庆林武文中国海洋大学海洋与大气学院中国海洋大学海洋发展研究院

在国家生态安全体系中，海岸带生态安全的重要性日益明显，对海岸带生态安全研究的需求也越来越大。海岸带是人海关系最集中的区域，是人口最密集、社会经济活动最活跃的地带。为了科学评判大连湾海岸带生态安全，本文基于PSR模型，筛... 详细信息

在国家生态安全体系中，海岸带生态安全的重要性日益明显，对海岸带生态安全研究的需求也越来越大。海岸带是人海关系最集中的区域，是人口最密集、社会经济活动最活跃的地带。为了科学评判大连湾海岸带生态安全，本文基于PSR模型，筛选17个指标构建评价体系，利用熵权法确定指标权重，对大连湾2009—2019年海岸带生态安全进行分析评价并提出相应对策。结果表明，大连湾生态安全水平整体上呈稳步上升状态，逐年依次为较危险、预警、较安全、安全。准则层中，压力指数趋于总体稳定、略有上升的状态；状态指数呈“下降-上升-稳定”趋势；响应指数整体逐年上升。指标层中，节能环保支出、林木绿化率、渔业产量的权重最大。据此，建议通过实施精准管控和整治修复、壮大海洋产业及外向型经济、强化陆源污染治理及生态修复以提高大连湾海岸带生态安全水平。

关键词：海岸带生态安全 PSR模型大连湾

OC4浮式风力机基础压载水晃荡特性数值研究

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中国造船 2024年第1期65卷 202-212页

作者：张任捷毛其然刘远传中国海洋大学工程学院青岛266100

受到波浪影响,浮式风力机会作6自由度运动,浮式基础内压载水会随之晃荡,进而影响风力机的正常运行。基于开源CFD软件OpenFOAM对OC4浮式风力机基础压载水晃荡进行数值模拟并研究其动力特性,基于指定频率和幅值的强迫激励分析激励频率和... 详细信息

受到波浪影响,浮式风力机会作6自由度运动,浮式基础内压载水会随之晃荡,进而影响风力机的正常运行。基于开源CFD软件OpenFOAM对OC4浮式风力机基础压载水晃荡进行数值模拟并研究其动力特性,基于指定频率和幅值的强迫激励分析激励频率和基础尺寸对压载水晃荡特性的影响,分析自由液面高程变化和晃荡载荷等参数随激励频率变化的规律。结果表明:晃荡力和波高都在风力机固有周期附近达到最大,并随着激励周期与固有周期偏离的增大而减小;不同立柱间的上柱晃荡力差异主要由压载水速度分量的不同引起,而下柱晃荡力差异主要由压载水流通形成的压载水体积变化引起。减小上柱直径,导致液面面积减小,立柱内压载水的速度分量减小,从而影响晃荡力。

关键词：浮式风力机压载水晃荡荷载强迫振荡

基于EMD-LSTM多变量输入的极端海况预报模型

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太阳能学报 2024年第3期45卷 193-200页

作者：张茴栋陈丽贤张德康史宏达中国海洋大学工程学院青岛266100

极端海况是多种外界因素共同作用的结果,传统单变量波浪预报模型无法考虑多变量的影响,因此构建EMD-LSTM多变量输入模型来预报极端海况。以浮标数据作为分析数据集,利用改进的EMD算法消除变量端点效应和时序非平稳性的影响,运用多变量... 详细信息

极端海况是多种外界因素共同作用的结果,传统单变量波浪预报模型无法考虑多变量的影响,因此构建EMD-LSTM多变量输入模型来预报极端海况。以浮标数据作为分析数据集,利用改进的EMD算法消除变量端点效应和时序非平稳性的影响,运用多变量输入模型对其进行预测分析。结果表明:多变量复合模型可对极端海况实现有效提前预警,输入层引入波高、风速和阵风3个关键因子后模型预报性能最佳,比对均方根误差和纳什效率系数可知多变量输入的预报性能较单变量有显著提升。

关键词：波浪传播预测 LSTM 多变量复合模型端点效应非平稳性

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蓝绿光双波长船载海洋激光雷达系统设计与海上测试

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红外与激光工程 2024年第3期53卷 213-223页

作者：纪鲁峰刘秉义朱培志刘金涛张凯临吴松华唐军武中国海洋大学信息科学与工程学部海洋技术学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋高等研究院山东青岛266100 崂山实验室山东青岛266237

海洋水体的光学特性参数是海洋研究关注的重点之一,大部分光学特性具有随深度变化的特征,而海洋激光雷达是有效探测水体剖面信息的技术手段之一。基于水体光学特性参数剖面探测的需求,研制了蓝绿光双波长船载海洋激光雷达系统,光源采用... 详细信息

海洋水体的光学特性参数是海洋研究关注的重点之一,大部分光学特性具有随深度变化的特征,而海洋激光雷达是有效探测水体剖面信息的技术手段之一。基于水体光学特性参数剖面探测的需求,研制了蓝绿光双波长船载海洋激光雷达系统,光源采用在水体中衰减系数较小的蓝绿波长以获取更大的探测深度。该系统具备双波长和偏振探测通道,用于同步获取水体后向散射回波信号和偏振信号,可实现近岸和大洋水体的连续探测。文中首先介绍了激光雷达系统的设计方案,包括发射、接收、采集及控制子系统以及辅助设施,随后对数据预处理方法进行了阐述,包括质量控制、峰值位置对齐、去除背景噪声及退卷积等。系统于近海进行探测实验,验证了激光雷达系统的可靠性。结果显示:在清洁大洋水域,486 nm的激光雷达衰减系数小于532 nm,意味着在开阔水域486 nm具有更好的探测性能。

关键词：海洋激光雷达水体光学特性参数剖面探测激光雷达衰减系数