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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

黄河三角洲不同生境下芦苇磷的累积和分配过程

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环境科学学报 2022年第1期42卷 47-55页

作者：屈凡柱孟灵于君宝夏江宝李学平滨州学院山东省黄河三角洲生态环境重点实验室滨州256600 中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 鲁东大学滨海生态研究院烟台264025

为阐明不同生境对黄河三角洲滨海湿地芦苇磷(P)的累积和分配过程的影响,于2016年5—11月,选取新生芦苇湿地和退耕芦苇湿地为研究对象,测定了芦苇植物体各器官与枯落物的生物量和P含量.结果表明:①新生湿地和退耕湿地内芦苇各器官生物量... 详细信息

为阐明不同生境对黄河三角洲滨海湿地芦苇磷(P)的累积和分配过程的影响,于2016年5—11月,选取新生芦苇湿地和退耕芦苇湿地为研究对象,测定了芦苇植物体各器官与枯落物的生物量和P含量.结果表明:①新生湿地和退耕湿地内芦苇各器官生物量均呈现先增加后减少的变化特征,枯落物生物量符合指数型增加模型,退耕湿地内的芦苇生物量高于新生湿地.②生长期,新生湿地和退耕湿地内芦苇各器官P含量由高到低排序为:叶>茎>根;衰退期,芦苇各器官P含量由高到低排序为:根>叶>茎.叶和茎中P含量波动变化较为明显.两种生境条件下,芦苇地上和地下部分P储量比例在各时期差异不明显.根不仅是芦苇生长季后期P的主要累积器官,还是其整个生长季中主要的P储库.③生长季初期,退耕湿地内芦苇的生长速率(AGR)和P累积速率(R_(P))均处在较高水平,出现季节性淹水后开始下降.由于潮汐和淹水影响,新生湿地内芦苇的AGR和R_(P)变化相对剧烈.滨海湿地生境对芦苇生物量、P含量、累积量、累积速率和分配潜在影响较大,研究结果可以为黄河三角洲滨海湿地保护与恢复工作提供数据支持和理论借鉴.

关键词：芦苇生境磷累积分配黄河三角洲

基于纸芯片的离子选择性电极系统检测海水中钙离子

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分析试验室 2018年第8期37卷 889-892页

作者：于涵尹坦姬丁家旺秦伟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烟台264003 中国科学院大学北京100049

以滤纸为基底材料,通过滴涂导电碳浆及Ag/Ag Cl浆,分别制备了固态聚合物膜钙离子选择性指示电极和固态聚合物膜参比电极,构建了纸芯片离子选择性电极系统,用以检测海水中Ca^(2+)。实验中,优化了离子载体含量与离子选择性敏感膜厚度,考... 详细信息

以滤纸为基底材料,通过滴涂导电碳浆及Ag/Ag Cl浆,分别制备了固态聚合物膜钙离子选择性指示电极和固态聚合物膜参比电极,构建了纸芯片离子选择性电极系统,用以检测海水中Ca^(2+)。实验中,优化了离子载体含量与离子选择性敏感膜厚度,考察了参比电极的稳定性及指示电极的选择性。结果表明,在0.5 mol/L NaCl背景下,该系统在1.0×10-4~3×10-2mol/L范围内呈现线性响应,响应斜率为24.3 m V/dec。将纸芯片电极用于实际海水样品中Ca^(2+)含量的测定,所得结果与电感耦合等离子体-原子发射光谱法检测数据一致。

关键词：纸芯片固态离子选择性电极固态参比电极钙离子海水

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电化学传感技术在海洋环境监测中的应用

环境化学 2014年第1期33卷 53-61页

作者：丁家旺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

近年来,海岸带环境保护已经引起全球广泛关注.开展近岸海域环境监测能够为海洋环境保护、资源利用和可持续发展提供科学决策依据和技术支撑.随着微电子、材料加工和计算机技术的快速发展,以及新原理、新技术、新材料和新工艺广泛应用,... 详细信息

近年来,海岸带环境保护已经引起全球广泛关注.开展近岸海域环境监测能够为海洋环境保护、资源利用和可持续发展提供科学决策依据和技术支撑.随着微电子、材料加工和计算机技术的快速发展,以及新原理、新技术、新材料和新工艺广泛应用,电化学传感器在微型化、集成化、智能化等方向得到快速的发展,多种电化学传感器不断涌现并进入实际应用.本文以应用于海洋环境监测的电化学传感器为主体,按照检测对象的不同,对电化学传感技术在海洋监测中的应用加以综述,探讨其未来发展趋势.

关键词：电化学传感环境监测海水电位分析法电流分析法

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微流控纸芯片在环境分析检测中的应用

色谱 2021年第8期39卷 802-815页

作者：张昱齐骥刘丰王宁孙西艳崔荣于佳洛叶嘉明刘萍李博伟陈令新烟台大学环境与材料工程学院山东烟台264003 中国科学院烟台海岸带研究所山东省海岸带环境过程重点实验室海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东烟台264003 浙江清华长三角研究院分析测试中心国家食品安全风险评估中心应用技术合作中心浙江嘉兴314006

近年来,微流控纸芯片由于低成本、便携化、检测快等优点,在需要快速检测的环境分析领域中展现出了巨大的应用前景。该综述从微流控纸芯片在环境分析中的应用角度,总结归纳了微流控纸芯片在环境分析中的最新研究进展,并展望了其在未来的... 详细信息

近年来,微流控纸芯片由于低成本、便携化、检测快等优点,在需要快速检测的环境分析领域中展现出了巨大的应用前景。该综述从微流控纸芯片在环境分析中的应用角度,总结归纳了微流控纸芯片在环境分析中的最新研究进展,并展望了其在未来的发展趋势与挑战。论文内容引用150余篇源于科学引文索引(SCI)与中文核心期刊中的相关论文。该综述包括微流控纸芯片在环境检测中的优势与制造方法介绍;电化学法、荧光法、比色法、表面增强拉曼法、集成传感法等基于纸芯片的先进分析方法介绍;根据环境分析目标物种类,如重金属离子、营养盐、农药、微生物、抗生素以及其他污染物等,对纸芯片的最新应用现状进行了举例评述;基于微流控纸芯片的环境分析研究的未来发展趋势和前景展望。通过综述近期相关研究,表明微流控纸芯片从提出至今虽然只有十几年的发展历程,但其在环境分析研究中的发展却十分迅速。微流控纸芯片可以根据不同的环境条件和检测要求灵活选择制作与分析方法,实现最佳的检测效果。但是微流控纸芯片也面临一些挑战,如纸张机械强度不足、流体控制程度不佳等问题。这些问题指出了微流控纸芯片在环境检测领域的发展趋势,相信随着不断深入的研究,纸芯片将会在未来的环境分析中发挥更大作用。

关键词：微流控纸芯片芯片制造分析方法环境监测综述

海底沉积物孔隙压力原位长期观测技术回顾和展望

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地学前缘 2022年第5期29卷 229-245页

作者：陈天贾永刚刘涛刘晓磊单红仙孙中强中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 自然资源部海岸带科学与综合管理重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061

海底沉积物孔隙压力对海底地质灾害过程反应敏感,是表征海床稳定性的一个重要指标,通过海底沉积物的孔隙压力观测可以判断海床的稳定状态,对于海底地质灾害预测预警具有重要意义。海底沉积物孔隙压力观测存在(1)超高背景压力下的高精度... 详细信息

海底沉积物孔隙压力对海底地质灾害过程反应敏感,是表征海床稳定性的一个重要指标,通过海底沉积物的孔隙压力观测可以判断海床的稳定状态,对于海底地质灾害预测预警具有重要意义。海底沉积物孔隙压力观测存在(1)超高背景压力下的高精度测量;(2)贯入过程传感器超量程破坏;(3)系统长期供电及传感器漂移;(4)深海海底布放和回收等技术难点。国际上海底孔隙压力观测技术从20世纪60年代开始发展,逐渐形成了系列核心监测技术和成熟的商业化设备产品。挪威岩土工程研究所NGI与美国伊利诺伊大学共同研发的NGI-Illinois压差式孔隙压力观测系统,是已知最早的海底沉积物孔隙压力观测设备。此后,美国地质调查局USGS、美国桑迪亚国家实验室、英国牛津大学等相继研发了不同结构的观测设备,覆盖浅海到深海。其中,英国海洋科学研究所研发成功的深海孔隙压力原位长期观测设备PUPPI是一个重要的历史节点,该设备能够在6 000 m水深的环境中连续运行一年,成为当时最成功的海底孔隙压力观测设备,其现代化的设备结构和设计理念被后续的观测设备广为借鉴。21世纪以来,得益于海洋科学技术的整体进步,国际孔隙压力观测技术发展呈现加速趋势。法国海洋开发研究院IFREMER研发的Piezometer系列孔隙压力观测探杆,代表了当今世界的先进水平,可能是目前应用次数最多的海底孔隙压力观测设备。我国在深海探测、观测技术领域起步较晚,在深海沉积物孔隙压力原位长期观测技术方面几乎空白,发展很不成熟。其中,中国海洋大学、自然资源部第一海洋研究所等单位进行了较多的探索性研发工作。近年来,以港珠澳大桥建设、南海天然气水合物试采等为标志的大批国家级海洋建设项目如火如荼,深海油气矿产资源开发、深海天然气水合物开采利用等海洋新兴产业快速起步,深海孔隙压力原位长期监测关键核心技术等“卡脖子”问题仍然突出,严重制约了我国海洋工程产业发展的步伐。因此,迫切需要发展具有自主知识产权和关键核心技术的国产深海沉积物孔隙压力原位长期监测技术。本文回顾了国际、国内海底孔隙压力观测技术的相关研究进展,旨在分析总结孔隙压力观测技术及其应用中涉及的一些核心技术和亟待解决的关键问题,以期为我国该项技术的发展和应用提供借鉴。

关键词：原位长期观测孔隙压力海洋沉积物地质灾害海洋工程

漂浮大型藻运移高分辨率遥感观测:以黄海浒苔绿潮为例

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遥感学报 2023年第1期27卷 187-196页

作者：刘海龙邢前国丁静刘建强郑向阳吴玲娟李琳陆应诚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烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049 自然资源部国家卫星海洋应用中心北京100081 国家海洋局北海预报中心青岛264061 南京大学国际地球系统科学研究所南京210023

遥感是海表漂浮大型藻监测的重要手段。本研究基于无人机、高分辨率卫星(Sentinel-2 MSI、GF-6 WVF、HY-1C/D CZI)获取的3组像对,对不同尺度的黄海漂浮大型藻浒苔斑块及其精细化运移过程进行了观测。其中,基于HY-1C/D双星组网实现了2.4... 详细信息

遥感是海表漂浮大型藻监测的重要手段。本研究基于无人机、高分辨率卫星(Sentinel-2 MSI、GF-6 WVF、HY-1C/D CZI)获取的3组像对,对不同尺度的黄海漂浮大型藻浒苔斑块及其精细化运移过程进行了观测。其中,基于HY-1C/D双星组网实现了2.45 h内50 m分辨率级别的斑块点对点跟踪,在观测时段,风与海洋潮流的方向较为一致,二者效应叠加,使得浒苔的运移速度相对较高,平均运移速度为0.380 m/s。在10 m级分辨率的MSI、WVF影像上,浒苔斑块的水团锋面或辐聚区在不同观测角下,会导致更多或更少的入瞳太阳耀光呈现出亮、暗的区域由太阳耀光异常表征的这类辐聚区在近30 min内持续存在,且发生了明显迁移,其平均速度约为0.2 m/s。基于厘米级超高分辨率无人机图像可实现秒级至分钟级别的漂浮大型藻运移观测,平均速度为0.066 m/s,小斑块浒苔受风的影响,沿风向呈链条状分布特征,两者夹角小于15°。结果显示,浒苔斑块多呈条状,其延伸方向在不同尺度上表现出与风向的一致性,显示出风对浒苔斑块运移的影响;基于太阳海表耀光表征的海流辐聚区及浒苔斑块的空间位置变化,体现了海流动力过程对浒苔运移的影响。本研究显示,通过高时空分辨率的光学像对可对海表漂浮大型藻的运移精准观测,可望用于其运移物理动力机制的研究。

关键词： HY-1C/D CZI GF-6 Sentinel-2 无人机运移漂浮大型藻绿潮浒苔黄海

近海双壳类筏式养殖对大型底栖动物群落影响综述

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海洋通报 2014年第3期33卷 352-359页

作者：韩庆喜刘东艳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

近海的双壳类筏式养殖,通过对海域水文、物理、化学条件的改变,从在对海岸带水域的生态系统产生影响。滤食性双壳类能够摄食有机质颗粒和浮游植物,产生的粪便或假粪能够加剧生物沉降,造成有机质在海底表面的大量聚集,造成养殖海域的有... 详细信息

近海的双壳类筏式养殖,通过对海域水文、物理、化学条件的改变,从在对海岸带水域的生态系统产生影响。滤食性双壳类能够摄食有机质颗粒和浮游植物,产生的粪便或假粪能够加剧生物沉降,造成有机质在海底表面的大量聚集,造成养殖海域的有机质污染。养殖设施也会引起当地水文状况和海流的改变。双壳类养殖筏架对大型底上动物来说,可起到人工鱼礁相似的作用,为众多生物提供了栖息场所和庇护场所,增加了大型无脊椎动物和底层鱼类可利用的饵料数量,保护底上动物免受渔业捕捞等强烈扰动的影响,提高底栖鱼类和大型无脊椎动物的丰度和生产力。而对于底内动物来说,双壳类养殖对底栖群落的结构和组成的影响与海流的强度呈负相关,当养殖海域的海流强度达到一定程度,大量有机质将会被带走,对底内群落的影响将可以忽略不计,但在海流能量较小的情况下,有机质的富集将会造成底栖群落多样性和丰度的降低。正确的养殖选址结合科学的生态容量评估,以及多营养层次的综合养殖是维持双壳类养殖健康可持续发展的重要保证。

关键词：双壳类养殖底上群落底内群落