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海水营养盐电化学检测方法的研究进展

分析化学 2022年第12期50卷 1773-1782页

作者：刘鲁江天甲秦伟中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院大学青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室中国科学院海洋大科学研究中心

海水营养盐是海洋浮游植物生长繁殖必需的营养元素，其浓度和组成可直接影响海洋初级生产力和海洋生态系统结构。因此，监测海水中营养盐的浓度分布和变化，对于准确评价水体富营养化程度、推进海洋及海岸带的生态环境保护具有重要意义... 详细信息

海水营养盐是海洋浮游植物生长繁殖必需的营养元素，其浓度和组成可直接影响海洋初级生产力和海洋生态系统结构。因此，监测海水中营养盐的浓度分布和变化，对于准确评价水体富营养化程度、推进海洋及海岸带的生态环境保护具有重要意义。在检测海水营养盐的分析方法中，电化学法较其它方法具有操作简单、灵敏度高、选择性好和分析速度快等优势。本文总结了近年来发展的海水营养盐电化学分析技术，检测对象包括硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、磷酸盐和硅酸盐5种营养盐，重点介绍了各种电化学分析技术的检测原理及应用，并对该领域的未来发展进行了展望。

关键词：电化学传感营养盐海水分析电分析评述

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基于无人机遥感的黄海绿潮搁浅生物量估算

海洋科学 2021年第10期45卷 11-19页

作者：尚伟涛高志强姜晓鹏田信鹏郭少方中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003 中国科学院大学北京100049 烟台市科技情报研究所山东烟台264003

浒苔在近岸搁浅后会破坏海岸景观,干扰水上运动,给滨海旅游业造成严重影响。本文使用无人机搭载的多光谱和可见光传感器对山东半岛的海阳、乳山和文登的三个海滩搁浅的浒苔进行航拍监测,并结合地物光谱测量数据,分别选择归一化植被指数(... 详细信息

浒苔在近岸搁浅后会破坏海岸景观,干扰水上运动,给滨海旅游业造成严重影响。本文使用无人机搭载的多光谱和可见光传感器对山东半岛的海阳、乳山和文登的三个海滩搁浅的浒苔进行航拍监测,并结合地物光谱测量数据,分别选择归一化植被指数(NDVI)、差值植被指数(DVI)和虚拟基线高度浮藻指数(VB-FAH)对海滩搁浅浒苔与岸边植被及非植被(海水、沙滩)进行识别评估,并分别估算了三个研究区搁浅浒苔的生物量。研究结果表明:NDVI可以识别植被和非植被,但无法区分潮间带上部和潮间带下部分布的浒苔;DVI和VB-FAH对植被和非植被的区分度不高,但对不同分布的搁浅浒苔具有一定的区分度,其中,DVI对潮间带上部和潮间带下部分布浒苔的识别能力优于VB-FAH。因此,通过对岸边植被进行腌膜,利用DVI构建海滩搁浅浒苔生物量估算模型,实现了海滩搁浅浒苔生物量的估算。海阳、乳山和文登三个海滩搁浅浒苔的生物量分别为1468 t、745 t和5034 t,本文提出的方法可以为搁浅浒苔的清理和资源合理分配提供技术支持。

关键词：无人机遥感绿潮搁浅生物量多光谱

鼠尾藻和鸭毛藻水提液对三角褐指藻的抑制作用

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生态环境学报 2009年第6期18卷 2027-2032页

作者：周世伟刘苏静杨翠云夏传海中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003

调查了鼠尾藻Sargassum thunbergii和鸭毛藻Symphyocladia latiuscula水提液对三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum生长的抑制作用。结果表明,海藻水提液明显抑制三角褐指藻生长,并且这种抑制作用来自藻体活性物质(化感物质);鼠尾藻和... 详细信息

调查了鼠尾藻Sargassum thunbergii和鸭毛藻Symphyocladia latiuscula水提液对三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum生长的抑制作用。结果表明,海藻水提液明显抑制三角褐指藻生长,并且这种抑制作用来自藻体活性物质(化感物质);鼠尾藻和鸭毛藻的化感物质既溶于水也溶于乙醇,随时间可能被三角褐指藻消耗尽或发生降解,因而抑制作用减弱以至消失,最大抑制发生在接种4d。鼠尾藻和鸭毛藻水提液抑制三角褐指藻生长的半效应质量浓度(EC50,96h)分别为4.37g·L-1和3.59g·L-1,暗示三角褐指藻对鸭毛藻水提液抑制的反应更敏感。

关键词：海藻水提液化感作用生长抑制

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聚合物膜离子选择性电极传感新方法研究进展

中国科学：化学 2021年第5期51卷 521-530页

作者：刘哲王俊豪江天甲秦伟中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室(烟台海岸带研究所) 山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室青岛266237 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071

传统的离子选择性电极属于电位型传感器,其检测原理基于电极敏感膜的电位响应与分析物离子的活度关系符合能斯特方程.近年来,以聚合物膜为敏感元件的离子选择性电极蓬勃发展,其换能方式已经从传统的零电流电位检测法发展到计时电位法、... 详细信息

传统的离子选择性电极属于电位型传感器,其检测原理基于电极敏感膜的电位响应与分析物离子的活度关系符合能斯特方程.近年来,以聚合物膜为敏感元件的离子选择性电极蓬勃发展,其换能方式已经从传统的零电流电位检测法发展到计时电位法、库仑法、安培法、离子迁移伏安法、光学法等多种传感新方法.这些新型信号输出方式的采用,提高了聚合物膜离子选择性电极的检测性能、扩大了电极的应用范围.本文综述了近年来发展的聚合物膜离子选择性电极传感新方法,重点介绍了各类分析信号的输出原理与应用,并对该领域未来的发展做出了展望.

关键词：离子选择性电极传感器聚合物膜换能方式信号输出

山东半岛北部临海冬季PM2．5酸度和组成的关系

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环境科学与技术 2018年第10期41卷 176-183页

作者：杨琳李胜陈权文李睿曲琳田崇国国家海洋局烟台海洋环境监测中心站山东烟台264006 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室(烟台海岸带研究所) 山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003

为了解冬季京津冀下风向PM_(2.5)的酸度变化特征,2014年1月3日-2月11日,在山东半岛北部临海的国家海洋局屺坶岛海洋环境监测站,按12 h频次采集了白天和夜晚的PM_(2.5)样品。采样期间,PM_(2.5)日均浓度为(77.1±58.7)μg/m^3,硫酸根(SO_4... 详细信息

为了解冬季京津冀下风向PM_(2.5)的酸度变化特征,2014年1月3日-2月11日,在山东半岛北部临海的国家海洋局屺坶岛海洋环境监测站,按12 h频次采集了白天和夜晚的PM_(2.5)样品。采样期间,PM_(2.5)日均浓度为(77.1±58.7)μg/m^3,硫酸根(SO_4^(2-))、硝酸根(NO_3^-)、氯离子(Cl^-)、铵离子(NH_4^+)、钙离子(Ca^(2+))、钾离子(K^+)、钠离子(Na^+)、镁离子(Mg^(2+))的总浓度占PM_(2.5)浓度的(37.3±16.3)%,其中SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+所占的比例最高。PM_(2.5)及其离子成分浓度的昼夜变化不显著,但按聚类气团轨迹分类具有显著性的变化。离子平衡法和ISORROPIAⅡ模拟得出PM_(2.5)总酸度和原位酸度均值分别为(309±544)nmol/m^3和(193±292)nmol/m^3。PM_(2.5)的酸度变化的昼夜变化也不显著,但聚类气团分类差异比较明显。M-K检验表明,第Ⅱ类气团显著降低PM_(2.5)的总酸度。线性回归分析表明,PM_(2.5)原位酸度是影响总酸度的主要因素,水含量不是限制PM_(2.5)酸度的主要因素。

关键词：细颗粒物水溶性离子冬季山东半岛屺坶岛

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大数据挖掘和机器学习在毒理学中的应用

生态毒理学报 2022年第1期17卷 93-101页

作者：滕跃发王晓晴李斐吴惠丰吉成龙于进福中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室(烟台海岸带研究所) 山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 烟台职业学院网络中心烟台264670 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071

随着高通量筛选技术的快速发展,化学品的毒性相关信息与日俱增。现今快速发展的数据挖掘技术和机器学习等计算机方法为化学品的毒性预测和风险防控提供了新途径。有害结局路径(adverse outcome pathway,AOP)将化合物的结构、分子启动事... 详细信息

随着高通量筛选技术的快速发展,化学品的毒性相关信息与日俱增。现今快速发展的数据挖掘技术和机器学习等计算机方法为化学品的毒性预测和风险防控提供了新途径。有害结局路径(adverse outcome pathway,AOP)将化合物的结构、分子启动事件和生物的有害结局建立关联,为污染物的毒性测试、预测和评估提供了新的模式,最终实现风险评估并应用于管理决策。定量结构-活性关系(QSAR)建模、分子模拟以及多组学技术在AOP的各个方面发挥了重要作用。基于此,本综述主要介绍数据挖掘与机器学习在毒理学中的应用方法,涉及QSAR建模、分子模拟及组学等方面,并结合实例分析系统阐述了当前研究的重点与方向,以更好地适应当前大数据时代的研究背景。

关键词：数据挖掘机器学习结构-活性关系 AOP 计算毒理学

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黄河三角洲湿地生态修复区大型底栖动物群落结构与生态健康评价

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生物多样性 2024年第3期32卷 74-86页

作者：倪艳梅陈莉董志远孙德斌李宝泉王绪敏陈琳琳烟台大学生命科学学院山东烟台264003 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实验室山东烟台264003 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室(中国科学院烟台海岸带研究所) 山东烟台264003

黄河三角洲国际重要湿地生物多样性保护工程于2019年动工,本研究基于修复区内大型底栖动物群落组成特点及其与环境因子的相关关系,分析大型底栖动物群落恢复特征,了解该地区的生态系统健康状况,评估保护工程实施三年后修复区湿地生态系... 详细信息

黄河三角洲国际重要湿地生物多样性保护工程于2019年动工,本研究基于修复区内大型底栖动物群落组成特点及其与环境因子的相关关系,分析大型底栖动物群落恢复特征,了解该地区的生态系统健康状况,评估保护工程实施三年后修复区湿地生态系统演替阶段及修复效果。结果表明:2022年春、夏、秋三季共采集到大型底栖动物16种,隶属于5门6纲15科,昆虫纲动物在物种组成中占据优势地位;大型底栖动物密度和生物多样性指数的时空差异均不显著(P>0.05);大型底栖动物生物量存在显著的季节差异,表现为秋季(2.89 g/m^(2))>夏季(1.95 g/m^(2))>春季(1.90 g/m^(2)),秋季与春季和夏季间均存在显著差异(P0.05)。与环境因子的相关性分析结果显示,蠓科一种(Ceratopogonidae sp.)、石缨虫属一种(Laonome sp.)、椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)、尖口圆扁螺(Hippeutis cantori)等物种密度与电导率、盐度、总碳、铵盐和亚硝酸盐等指标显著相关(P研究通过对黄河三角洲湿地修复区大型底栖动物群落特征以及生态健康评价的分析,为修复区底栖动物群落的演替规律研究提供基础数据和科学依据,为后续湿地修复工程的实施和管理提供指导和参考,对于黄河三角洲生物多样性的保护具有重要意义。

关键词：黄河三角洲生态修复大型底栖动物快速生物评价群落结构

21世纪初期海上丝绸之路大陆岸线位置变化特征

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海洋科学 2021年第7期45卷 18-28页

作者：宋洋张玉新侯西勇中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003 中国科学院大学北京100049 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院海岸带研究所山东烟台264003

基于遥感和GIS技术,利用Landsat影像目视解译提取2000和2015年海上丝绸之路大陆岸线数据,从整体、洲际尺度、国家尺度、热点区域和港口城市5个空间尺度分析大陆岸线位置变化特征。结果表明:(1)整体方面,2000年和2015年海上丝绸之路沿线... 详细信息

基于遥感和GIS技术,利用Landsat影像目视解译提取2000和2015年海上丝绸之路大陆岸线数据,从整体、洲际尺度、国家尺度、热点区域和港口城市5个空间尺度分析大陆岸线位置变化特征。结果表明:(1)整体方面,2000年和2015年海上丝绸之路沿线地区岸线扩张和后退的比例(速度)分别约为8.21%(27 m·a^(-1))和6.42%(–22 m·a^(-1)),陆地净增长954 km2,相当于整体向海扩张12 m;(2)洲际尺度,除南亚岸线后退比例高于扩张比例外,其他大洲岸线的扩张比例和强度均明显强于其后退的,其中,东南亚、西亚和南亚地区岸线扩张强度尤其剧烈,陆地增长显著;(3)国家层面,大陆岸线以扩张为主要特征;缅甸、越南、孟加拉国和阿联酋岸线扩张最为剧烈,陆地增长普遍超过100 km2;马来西亚、伊朗、沙特阿拉伯、印度和卡塔尔岸线扩张也比较显著,陆地增长面积在30~60 km2之间;波黑和斯洛文尼亚岸线保持稳定,巴基斯坦岸线后退尤为严重;(4)岸线扩张的热点区域主要分布在莫塔马湾、恒河三角洲、红河三角洲、肯帕德湾和阿联酋东中岸段等区域,岸线后退的热点区域主要分布在卡其沼泽地区;(5)迪拜、多哈、海防和阿巴斯等港口城市及周边地区岸线扩张趋势和强度都比较明显,陆地增长显著。本研究对于一带一路倡议的推进以及海上丝绸之路沿线的海岸带保护具有一定的指导意义。

关键词：海上丝绸之路大陆岸线洲际尺度国家尺度热点区域港口城市岸线摆动

液相色谱-质谱法分析黑碳的分子标志物--苯多羧酸和硝基苯多羧酸

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色谱 2016年第3期34卷 306-313页

作者：黄国培陈颖军田崇国刘莺中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003 同济大学环境科学与工程学院上海200092 中国科学院大学北京100049

苯多羧酸法是定量检测黑碳和溶解态黑碳的重要分子标志物法,其中苯多羧酸和硝基苯多羧酸的分离和定量是关键环节。本文建立了苯多羧酸和硝基苯多羧酸的液相色谱-质谱分析方法,利用质谱的定性能力解决了部分苯多羧酸和硝基苯多羧酸化合... 详细信息

苯多羧酸法是定量检测黑碳和溶解态黑碳的重要分子标志物法,其中苯多羧酸和硝基苯多羧酸的分离和定量是关键环节。本文建立了苯多羧酸和硝基苯多羧酸的液相色谱-质谱分析方法,利用质谱的定性能力解决了部分苯多羧酸和硝基苯多羧酸化合物在缺乏标准品情况下的定性问题。用Phenomenex Synergi Polar RP分离柱,柱温为35℃,流动相为0.5%(体积分数)甲酸水溶液和甲醇,流速为0.5 mL/min,梯度洗脱,以电喷雾离子源负离子全扫描和选择扫描模式进行离子阱质谱检测,同时利用串联的二极管阵列检测器采集三维紫外光谱数据。在实际样品检测中,14个含3个及以上羧基的苯多羧酸和硝基苯多羧酸化合物获得良好分离。此方法简化并加快了苯多羧酸法定量黑碳和溶解态黑碳的分析过程,可满足环境样品中黑碳和溶解态黑碳的分析,促进了苯多羧酸法应用的普及。

关键词：液相色谱-质谱苯多羧酸硝基苯多羧酸黑碳溶解态黑碳