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围填海工程对三门湾纳潮量和水交换的影响

海洋地质前沿 2024年第5期40卷 40-50页

作者：韩慧慧高飞丁咚马乐中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237

以浙江省三门湾为研究区域,基于MIKE21水动力模型模拟了三门湾及附近海域2000、2009和2019年的水动力特征,分析探讨围填海工程对三门湾纳潮量及水交换能力的影响,计算结果表明:2000、2009和2019年的最大纳潮量分别为5.06×10^(9)、4.95... 详细信息

以浙江省三门湾为研究区域,基于MIKE21水动力模型模拟了三门湾及附近海域2000、2009和2019年的水动力特征,分析探讨围填海工程对三门湾纳潮量及水交换能力的影响,计算结果表明:2000、2009和2019年的最大纳潮量分别为5.06×10^(9)、4.95×10^(9)和4.85×10^(9)m^(3),最小纳潮量分别为1.92×10^(9)、1.90×10^(9)和1.80×10^(9)m^(3),平均纳潮量分别为3.55×10^(9)、3.39×10^(9)和3.21×10^(9)m^(3)。围填海工程致使2000—2009、2009—2019年平均纳潮量分别减小了4.51%和5.31%;通过保守物质浓度扩散来定量分析三门湾的水交换能力,得到2000年半交换周期介于21~27 d,2009年半交换周期介于23~29 d,2019年半交换周期介于23~30 d。湾内保守物质浓度减少90%的时间周期分别为2000年58 d,2009年延长了7 d达到65 d,2019年继续延长至69 d。三门湾的围填海工程削弱了湾内的水动力条件和水交换能力,可进一步影响泥沙输运和水质环境。

关键词：数值模拟水动力三门湾纳潮量水交换能力

2002年—2022年渤黄东海浮游植物粒径等级月平均遥感数据集

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遥感学报 2024年第6期28卷 1425-1432页

作者：孙德勇环宇王胜强李正浩张海龙齐琳刘建强何宜军南京信息工程大学海洋科学学院南京210044 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081 美国南佛罗里达大学海洋科学学院圣彼德斯堡33701 国家卫星海洋应用中心北京100081

浮游植物是海洋生态环境中不可或缺的一部分,其粒径等级PSC(Phytoplankton Size Class)是描述浮游植物在不同地球生物化学循环过程中重要作用的关键参量。黄海、渤海和东海整体位于中国东部,呈现半封闭特征,PSC现场测量数据集主要来自... 详细信息

浮游植物是海洋生态环境中不可或缺的一部分,其粒径等级PSC(Phytoplankton Size Class)是描述浮游植物在不同地球生物化学循环过程中重要作用的关键参量。黄海、渤海和东海整体位于中国东部,呈现半封闭特征,PSC现场测量数据集主要来自于近几年开展的航次观测实验,采样点在空间和时间上分布稀疏不均,因此需要结合高频次、覆盖范围广的遥感反演技术来填补现场实测数据的不足。本文基于MODIS/Aqua传感器在2002年8月—2022年5月期间的海表遥感反射率产品,应用Sun等(2019)构建的PSC遥感反演模型,生产PSC长时序数据集。数据集以Matlab标准格式存储,共包含238个文件,便于各软件读取(下载方式:DOI:10.17632/mjg5s9p4wp.3)。产品精度验证结果显示:卫星反演与现场测量结果较为一致(小型、微型和微微型浮游植物的平均绝对百分比误差分别为22.9%、11.4%和35.0%)。同时不同海域的空间分布对比验证发现,优化调整后的叶绿素a反演算法能提高PSC反演模型效果,使其更贴近于现场测量值。基于本数据集的PSC长时序分布统计结果显示:近岸海域主要以小型浮游植物富集,离岸水域主要以微型浮游植物为主。从典型区域的多年月平均曲线来看,以小型浮游植物为例,渤海中心和长江口区域都存在春(5月)、夏季(7月)“双峰”特征,而北黄海区域则呈现春(4月)、秋季(10月)“双峰”特征。同时南黄海和东海离岸海域的春季峰值更显著,分别位于4月和3月。本数据集有助于精细化分析理解黄海、渤海和东海浮游植物各项生理、生态功能的时空变化规律,同时又可以作为水体环境监测常规项目,值得推广使用。

关键词：卫星遥感数据集浮游植物粒径等级渤黄东海 MODIS

器测时期全球增暖趋势及其不确定性估计——基于IPCC科学评估的回顾与展望

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科学通报 2024年第26期69卷 3970-3983页

作者：李庆祥中山大学大气科学学院热带大气海洋系统科学教育部重点实验室广州510275 中国科学院中亚生态与环境研究中心乌鲁木齐830011 广东省南方海洋科学与工程实验室(珠海) 珠海519082

《巴黎协定》提出的温控目标未来还有多少升温空间?这是各国政府、科学家和公众所共同关心的问题.要准确回答这一问题,需要更高质量的基准气候观测数据集作为变暖事实检测的核心基础.针对近年来全球表面温度(global surface temperature... 详细信息

《巴黎协定》提出的温控目标未来还有多少升温空间?这是各国政府、科学家和公众所共同关心的问题.要准确回答这一问题,需要更高质量的基准气候观测数据集作为变暖事实检测的核心基础.针对近年来全球表面温度(global surface temperature,GST)偏差引起的讨论,政府间气候变化委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)第6次科学评估报告(AR6)在遴选用以评估工业化以来地球增暖幅度的器测时期全球基准温度数据集时,在数据集的时间覆盖范围和空间抽样方面采用了更为严格的标准.所收录的5个全球基准数据集中:HadCRUT5(英国气象局和东安吉利尔大学)、NOAAGlobalT-Interim(美国大气海洋局/国家环境信息中心)、BE(美国Berkeley Earth团队)被完全采纳;GISS(美国美国航天局/戈达德航天科学研究中心)只采纳了1880年以来的数据,最新发布的China-MST-Interim(中国中山大学)则只采纳了其全球陆地气温(global land surface air temperature,GLSAT)分量China-LSAT;此外,AR6还参考了几个基于新方法(统计插补、数据融合和人工智能)对HadCRUT4重建数据集的评估结果.基于上述数据集,AR6报告给出了迄今最优的工业化以来(用1850~1900年平均值表示)的增暖估计,即最近10年(2011~2020年)全球平均增暖了1.09℃(0.95~1.20℃).但毋庸置疑,要彻底厘清这个问题的确切答案,未来还有许多工作要做.

关键词：全球变暖器测时期基准数据增暖趋势不确定性

辽东湾浅海湿地表层沉积物重金属污染变化及其生态风险：基于2005和2013年度调查数据对比分析

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中国地质 2024年

作者：陈洋洋叶思源丁喜桂谢柳娟周攀裴理鑫袁红明高宗军 Edward A.Laws Hans Brix 山东科技大学地球科学与工程学院青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室路易斯安那州立大学海岸和环境学院环境科学系中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室自然资源部北方滨海盐沼湿地生态地质野外科学观测研究站青岛海洋地质研究所奥胡斯大学生物科学系

【研究目的】查明重金属分布特征及来源，为辽东湾重金属污染历史变化提供新的量化数据和深刻认识，为政府根据经济发展指标变化示踪近海污染演变趋势提供历史案例。【研究方法】通过对2005年及2013年的辽东湾浅海湿地表层沉积物样品中... 详细信息

【研究目的】查明重金属分布特征及来源，为辽东湾重金属污染历史变化提供新的量化数据和深刻认识，为政府根据经济发展指标变化示踪近海污染演变趋势提供历史案例。【研究方法】通过对2005年及2013年的辽东湾浅海湿地表层沉积物样品中7种重金属(As、Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Hg)、有机碳 (Corg) 和粒度进行分析，研究了辽东湾表层沉积物中重金属及Corg的空间分布特征、污染来源和生态风险贡献。【研究结果】结果表明，2005年和2013年各元素的重金属空间分布特征一致，都在小凌河西南端显著富集，且受粒度控制。重金属浓度空间分布整体呈现南部>中部>北部和西部>东部>中部。2005年(2013年)重金属来源于工业、农业和母岩分别占40.68%(29.03%)、36.69%(48.03%)、22.63%(22.94%)。相较于2005年，2013年随着沿岸城市产业结构调整，重金属来源发生显著变化，且地理探测器分析揭示农业生产对重金属总体生态风险 (RI) 增加贡献最高。通过对地质累积指数 (Igeo) 和正交矩阵因子分解法 (PMF) 分析研究发现，相较于2005年，2013年表层沉积物中Cr、Cu、Pb、Zn元素污染轻微加重，As和Hg元素明显加重，相反Cd元素污染明显减轻。暗示工业排污控制对减少Cd污染起到重要作用，而其他重金属污染主要源于农业生产活动，亦或海上运输对Pb污染也有一定的贡献。【结论】虽然辽东湾附近城市经济增长2-3倍，但是政府注重控制工业废水的处理与排放，使重金属污染增长的较为平缓，但重金属Hg、Cu、Pb和Zn元素的污染仍不能忽略，特别是在粒度较细的泥质沉积物区，重金属As和Hg的生态风险程度较严重。

关键词：重金属污染来源污染变化沉积物粒度 PMF模型地理探测器生态风险评价辽东湾浅海湿地环境地质调查工程

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虾蟹蜕皮周期分期鉴定技术研究进展

水产科学 2024年第2期43卷 319-332页

作者：侯懿玲程文志魏祎铭邓小杰陈传曦毛勇厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361104 厦门大学信息学院福建厦门361005 福建台湾海峡海洋生态系统国家野外科学观测研究站福建漳州363400

甲壳动物中的虾蟹类主要营水生生活,其中大部分种类具有较高的经济价值[1]。蜕壳又称蜕皮[2],包括旧表皮的蜕去和新表皮的形成[3]。蜕皮作为甲壳动物生长发育的标志性特征,其在整个生活史中具有周期性的动态变化[4],从上一次蜕皮结束到... 详细信息

甲壳动物中的虾蟹类主要营水生生活,其中大部分种类具有较高的经济价值[1]。蜕壳又称蜕皮[2],包括旧表皮的蜕去和新表皮的形成[3]。蜕皮作为甲壳动物生长发育的标志性特征,其在整个生活史中具有周期性的动态变化[4],从上一次蜕皮结束到下一次蜕皮结束的时间为一个蜕皮周期[5]。

关键词：虾蟹类蜕皮分期分期鉴定技术

水环境中新污染物的分离富集与测定——以磺胺类合成药物为例

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海洋科学 2024年第2期48卷 88-101页

作者：戴佳佳宋金明李学刚马骏袁华茂段丽琴温丽联中国科学院海洋研究所中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室山东青岛266071 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 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

作为新污染物的磺胺类(Sulfonamides,SAs)是应用最早的一类人工合成抗菌药物,被广泛应用于人类、农业、畜牧业和水产养殖。进入体内的磺胺类合成药物随代谢排入水环境中,对水生生态系统和人类健康构成潜在威胁。环境中磺胺类合成药物的... 详细信息

作为新污染物的磺胺类(Sulfonamides,SAs)是应用最早的一类人工合成抗菌药物,被广泛应用于人类、农业、畜牧业和水产养殖。进入体内的磺胺类合成药物随代谢排入水环境中,对水生生态系统和人类健康构成潜在威胁。环境中磺胺类合成药物的准确分析测定是探析其环境生物地球化学特性的基础,近年来,随着科学技术的进步,已构建了适于水环境中痕量磺胺类合成药物的快速灵敏测定方法,特别是样品的前处理与分离富集技术有了跨越式的发展。总结归纳了近年来水环境中磺胺类合成药物的样品前处理技术以及分析方法的研究进展,分析了不同环境样品前处理技术和分析方法的优缺点,在此基础上,前瞻分析了水环境磺胺类合成药物分析测定的发展思路。具有回收率高、选择性强、重现性好、成本低、环境友好及可自动化等优势的固相萃取(Solid phase extraction,SPE)作为液相萃取(Liquid-liquid extraction,LLE)的替代方法,现已被广泛应用于水环境中痕量磺胺类合成药物的分离和富集,随着新型吸附剂材料的发展,SPE的灵敏度和选择性得到了明显提升。液相色谱(Liquid chromatography,LC)与串联质谱(Tandem mass spectrometry,MS/MS)联用技术是目前磺胺类合成药物的主要定量分析方法,具有检测限低、灵敏度高、多种目标物的同时检测及重现性好等优点。未来应从重点关注磺胺类代谢产物及降解产物在水环境中残留的角度,开发更为操作简单、快速且灵敏的分析测定方法,以便更有效地监管水环境中人工合成药物的生态环境效应。

关键词：磺胺类合成药物(SAs) 样品前处理固相萃取水环境液质质谱测定(LC-MS/MS)

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海洋汞同位素的研究范式及最新进展

矿物岩石地球化学通报 2024年第4期43卷 689-705,I0002页

作者：孙若愚李程皓李松旌王钊陈筱玮袁晶晶刘羿天津大学地球系统科学学院表层地球系统科学研究院天津300072

汞(Hg)是一种具有生物毒性且能够全球传输的重金属元素,在海洋环境中易转化为神经毒素甲基汞并沿食物网进行富集和放大,危害生态系统和人类健康。准确约束海洋汞的来源、迁移与转化是理解海洋汞循环的关键,对更新现有海洋汞循环模型和... 详细信息

汞(Hg)是一种具有生物毒性且能够全球传输的重金属元素,在海洋环境中易转化为神经毒素甲基汞并沿食物网进行富集和放大,危害生态系统和人类健康。准确约束海洋汞的来源、迁移与转化是理解海洋汞循环的关键,对更新现有海洋汞循环模型和制定相关环境政策具有重要价值。近十多年发展起来的汞稳定同位素技术为研究环境中的汞循环以及生态环境效应开辟了新视野。汞同位素独特的“三维”分馏模式,特别是非质量分馏(MIF),为研究海洋汞循环带来了科学范式的改变,取得了一系列重要发现。本文从海洋汞的来源以及甲基汞的生成、迁移与转化两大方面的应用系统阐述了近十多年来汞同位素体系在示踪海洋汞循环方面的主要进展,重点剖析了汞同位素在远洋大气汞沉降途径以及甲基汞循环方面的应用等近期研究热点。未来需结合更精细的汞同位素测试手段以及汞同位素分馏控制实验进一步明确海洋汞同位素分馏的主要控制因素,拓展汞同位素的应用空间。

关键词：汞稳定同位素非质量分馏甲基汞沉降途径深海

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全球海滩重金属污染的研究进展

中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第10期54卷 51-65页

作者：王永红黄伊恒中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科技中心海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237

海滩粗颗粒沉积物中的重金属污染问题常被忽视,但是日益增强的人类活动造成了海滩沉积物重金属不同程度的污染,对海滩及周边的动植物和人类产生严重的损害,并降低了海滩质量和旅游及生态价值,这一问题受到越来越多人的关注。因此要及时... 详细信息

海滩粗颗粒沉积物中的重金属污染问题常被忽视,但是日益增强的人类活动造成了海滩沉积物重金属不同程度的污染,对海滩及周边的动植物和人类产生严重的损害,并降低了海滩质量和旅游及生态价值,这一问题受到越来越多人的关注。因此要及时了解海滩重金属污染的程度、范围、生态风险及其检测方法。本文在查阅全球海滩沉积物重金属污染的大量数据基础上,总结了海滩重金属在全球范围内的污染程度及分布特征,阐明了海滩重金属的污染评估结果及生态风险,揭示了海滩重金属的来源及其在沉积物中的扩散规律,并分析了海滩重金属污染的检测方法以及存在的问题。研究结果将对有效治理海滩污染、保护生态环境及健康发展旅游经济提供重要参考。

关键词：海滩沉积物重金属污染评估重金属扩散海滩管理

沉积物活性铁锰特征对比研究及其对有机碳矿化的意义——以长江口、黄海中部陆架泥质区和黄河口为例

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海洋科学进展 2024年第4期42卷 643-662页

作者：韦世金孟倪韦钦胜庄光超中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心山东青岛266100 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 崂山实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237 自然资源部第一海洋研究所海洋生态环境科学与技术重点实验室山东青岛266061

铁锰的早期成岩是海洋沉积物有机碳矿化的重要途径之一,活性铁锰的含量和分布情况对评估铁锰异化还原作用下的有机碳矿化具有重要意义,然而目前针对中国近海不同沉积环境下活性铁锰的分布对比研究还比较少。2021年8—9月长江口(CJK1-3)... 详细信息

铁锰的早期成岩是海洋沉积物有机碳矿化的重要途径之一,活性铁锰的含量和分布情况对评估铁锰异化还原作用下的有机碳矿化具有重要意义,然而目前针对中国近海不同沉积环境下活性铁锰的分布对比研究还比较少。2021年8—9月长江口(CJK1-3)、黄海中部陆架泥质区(YSCW-1)和黄河口(NS-37)三个站位沉积物中活性铁锰的含量及分布特征显示,长江口沉积物中碳酸盐结合态铁(Fe_(carb))的平均质量摩尔浓度(91.23μmol·g^(-1),干重)分别为黄海中部陆架泥质区沉积物(19.35μmol·g^(-1),干重)和黄河口沉积物(14.15μmol·g^(-1),干重)的4.71倍和6.45倍,无定形和弱结晶铁氧化物(Fe_(ox1))的平均质量摩尔浓度顺序为CJK1-3(111.63μmol·g^(-1),干重)>YSCW-1(79.99μmol·g^(-1),干重)>NS-37(61.63μmol·g^(-1),干重)。3个站位沉积物中锰氧化物的质量摩尔浓度都低于铁,可还原态锰(Mn_(re))平均质量摩尔浓度分别为Fe_(ox1)的1.56%、0.91%和2.29%。培养实验结果表明铁锰异化还原在原位有机质条件下发生,铁锰异化还原的评估结果表明铁异化还原是近海(河口)沉积物有机碳矿化的重要途径,而锰还原是次要途径。研究结果加深了对中国近海(河口)沉积物中铁锰生物地球化学的认识。

关键词：长江口黄海黄河口铁锰有机碳

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