双岛湾人工鱼礁区表层沉积物重金属的分布特征及污染评价

根据2012年3月、5月、8月、11月表层沉积物调查资料,分析了双岛湾附近人工鱼礁区表层沉积物重金属的分布特征,采用潜在生态风险评价法对重金属的生态危害进行了评价。结果表明:(1)研究海域表层沉积物中重金属含量较低,全部测站Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As的含量符合《海洋沉积物质量》(GB 18668-2002)Ⅰ类标准;(2)表层沉积物中重金属的分布较为规律,除Hg含量站间差异不明显外,鱼礁区内站点的Cu、Zn、Pb、Cd、As重金属含量低于周边海域;(3)表层沉积物中重金属含量的月际变化比较明显,以8月最高、3月最低;(4)双岛湾附近海域重金属污染程度为低级,且总体潜在生态危害属轻微水平。     

营口近岸海域海水及沉积物中重金属污染现状及评价

采用单因子指数评价法和潜在生态危害指数法对营口近岸海域表层海水和表层沉积物中重金属进行了评价。结果表明,表层海水重金属污染程度为:PbHgCuZnAS,表层重金属的污染程度:HgCdAsCuCdPbZn,营口近岸重金属污染程度较轻。     

通州区河流沉积物重金属污染评价

为了解通州区河流沉积物重金属污染现状,保障区域水生态安全,采集了11条主要河流25个沉积物样品,测定了重金属Hg、As、Pb、Cr、Cd和Cu的含量,采用地累积指数法、潜在生态风险指数法对重金属污染程度及潜在生态风险进行了评价。结果表明:(1)全区沉积物重金属Hg、As、Pb、Cr、Cd、Cu平均含量为0.673、6.27、24.40、78.60、0.25、45.80 mg/kg,总体高于中国水系沉积物平均值;(2)全区重金属平均地累积指数为Hg(1.53)Cr(0.75)Cu(0.38)Cd(0.11)Pb(-0.77)As(-0.90),沉积物主要受Hg、Cr、Cu、Cd污染;北运河污染最为严重,主要来源于工业废水及城市污水的排放;(3)全区重金属平均潜在生态风险系数为Hg(336)Cd(63)Cu(12)As(9)Cr(5)≈Pb(5),Hg具有极强生态危害;通州全区潜在生态风险指数RI=430,其中北京城市副中心RI=633,重金属生态危害更为严重。研究结果能够为通州区的河流底泥治理及生态修复提供科学依据。     

2008年珠江口表层沉积物重金属含量及生态危害评价

2008年5、8月针对珠江口表层沉积物重金属的空间分布、相关性、超标倍数和超标率等进行了研究,并采用综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染特征和生态危害进行了评价。结果显示:研究期间珠江口表层沉积物中重金属Cu为63.2 mg/kg、Zn为261.0 mg/kg、Pb为96.7 mg/kg、Cd为6.7 mg/kg、Cr为167.4 mg/kg。同一口门5种重金属相关极显著(P<0.01);每种重金属含量在各口门间相关极显著,表明其具有较强的同源性。珠江口水域重金含量表现出整体的超标现象,超标率均不低于87.5%,Cd超标倍数最大。综合污染指数法评价显示,重金属污染处重度水平,潜在生态危害指数法显示,重金属潜在生态危害处于较严重水平;Cd对污染和潜在生态危害贡献率最大。     

秦皇岛近岸海水和沉积物中 重金属的含量分布及生态风险评价

对秦皇岛海域46个站位的海水和表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As的含量进行了分析。海水中Cu、Cd、As含量在第一类海水水质标准范围内波动,部分站位Pb、Zn、Hg含量超过第一类海水水质标准,符合第二类海水水质标准,调查海域北部海水重金属综合污染指数略高,各季节综合污染指数比较稳定,海水没有受到重金属污染。表层沉积物中重金属全部符合第一类海洋沉积物质量标准,重金属潜在生态危害指数高的区域主要位于戴河口以北的近岸海域,6种重金属潜在生态危害由大到小依次为Hg>Cd>As>Cu>Pb>Zn,调查海区表层沉积物没有受到重金属污染,多种重金属总的潜在生态危害程度低。     

乳山湾沉积物重金属污染及其生态危害评价

根据2003年对乳山湾东湾表层沉积物中重金属调查结果，对重金属含量分布及富集特征进行分析，并采用瑞典科学家Hakanson提出的潜在生态危害指数法对其生态危害程度进行评价。结果表明，乳山湾沉积物中的重金属含量，除5月的Hg、As平均含量略低于8月外，其他重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)平均含量5月高于8月。在表层沉积物中Cd的富集程度最大，除5月1号测站外，污染指数超过1．0。水平分布除Cd为湾口处含量较低外，其他重金属基本呈湾口和湾底含量较高的分布趋势。单个重金属潜在危害系数表明，Cd的E值大于其他重金属的E；值，其他重金属的E值均小于Hakanson所提出的沉积物重金属生态危害程度的轻微危害程度的划分标准，表明重金属对乳山湾生态环境具有潜在影响的元素主要是Cd，污染程度由高到低依次为Cd、Hg、As、Pb、Cu、Zn。与历史同期调查相比，表层沉积物中Cd含量升高幅度最大。从多个重金属的潜在生态危害指数看，两次RI调查均值小于150，属于轻微的生态危害。     

唐山附近海域春季表层沉积物重金属含量年际变化及污染评价

根据2006-2015年4个航次对唐山附近海域共70个采样站位的表层沉积物调查资料,分析了沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As 7种重金属的含量和年际变化特征,并利用超标率统计法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对其污染状况进行了评价.结果显示,调查海域表层沉积物中重金属含量总体水平较低,除个别站位的Cu和As超过第Ⅰ类标准值外,其他调查站位的重金属含量均符合第Ⅰ类标准.2006-2015年调查海域表层沉积物中7种重金属含量的年际变化略有不同,其中,Cu、Pb、Cd和Zn4种重金属含量相对比较稳定,Hg和Cr的含量表现为先升高后降低的趋势,而As的变化趋势不明显.地累积指数法评价结果显示,7种重金属的地累积指数(Igeo)多年平均值为Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞As＞Cr＞Zn;而潜在生态风险评价结果显示,7种重金属的潜在生态风险系数(Eri)多年平均值为Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cu＞Cr＞Zn;两种污染评价结果一致,均显示Hg是唐山附近海域表层沉积物的主要污染因子,潜在生态风险最大.综合潜在风险指数(RJ)年际变化范围为44.26-153.18,平均值为89.92,属于低生态风险水平;RI年际变化基本表现为先升高后降低的趋势,表明近年来调查海域表层沉积物重金属的污染状况有所改善.     

于桥水库表层沉积物重金属分布特征及其与底栖动物的关系

对重金属生态风险分布特征及其与底栖动物群落结构及多样性分布特征之间的相关关系进行分析,为于桥水库生态系统重金属污染监测与治理提供技术支持。2015年7月至2016年6月,在于桥水库内布设11个采样点,采集水下表层15 cm的沉积物样品测定Zn、Cr、Cu、Pb、As、Hg和Cd浓度,潜在生态指数法评价污染风险;采集底栖动物鉴定种类、计算生物量和多样性指数。结果表明:于桥水库表层沉积物中重金属元素平均含量大小顺序为ZnCrCuPbAsHgCd,各重金属平均含量均低于背景值,但Cu、Zn、Cr、Cd、Hg的最高值均高于背景值;表层沉积物中重金属元素的平均潜在生态风险指数为66.13,整体处于轻微风险水平,各重金属元素的单项潜在生态风险从高到低的顺序为HgCdCuAsCrPbZn;底栖动物腹足纲密度、底栖动物Shannon-Wiener指数与ECd、EHg、RI均具有明显的负相关关系;底栖动物Margalef指数与ECu、EPb、ECd具有明显的负相关关系。于桥水库内重金属元素浓度高值区主要集中于库中心、水库入口、水库出口及水库北岸,应重点加强上游引水污染物控制。     

夏季渤海中部表层沉积物重金属空间分布及污染评价

为了解渤海中部海域沉积物中重金属的污染状况,于2013年8月采集了渤海中部海域34个站点的表层沉积物,检测了Pb、Cd、Hg、Cu、Zn和As 6种重金属的含量,分析了Pb、Cd、Cu和Zn 4种重金属的空间分布特征,采用污染指数法和潜在生态风险评价法对其表层沉积物重金属污染状况进行评价。结果显示,渤海中部海域表层沉积物重金属含量较低,符合海洋沉积物质量(GB 18668-2002)Ⅰ类标准的要求。表层沉积物重金属的空间分布总体呈现由近岸向中心海域降低的趋势。Cu、Zn和Pb含量空间变化趋势比较明显,靠近渤海湾海域重金属含量高,离岸距离越远,重金属含量逐渐降低。Cd含量在靠近黄河入海海域最高,呈现自高值区向东西两边海域减小的趋势。各个站位的重金属单因子污染程度较轻,单因子污染系数均值大小顺序为PbCuZnAsCdHg;重金属综合污染指数都小于5,表现为低污染水平。除1号站位的Hg单因子潜在生态风险系数为54.44之外,其他站位表层沉积物Hg、As、Cu、Zn、Pb和Cd的单因子潜在生态风险系数Eir小于40,范围为0.39～38.80,风险程度由高到低依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu和Zn;其综合潜在生态风险系数小于150,范围为16.39～79.57。其中,1号站位综合潜在生态风险系数最高达到79.57。研究表明,此海域属于低潜在生态风险水平,风险指数高值区出现在唐山大清河口海域。     

淡水养殖池塘表层沉积物中重金属Cu、Zn含量积累及污染分析

为了解淡水养殖池塘表层沉积物中重金属元素Cu、Zn含量的变化趋势及潜在生态危害程度,连续4年对混养鱼塘表层沉积物中的Cu、Zn含量进行监测,并用3种不同方法分别对监测结果进行分析评价。结果表明,鱼塘表层沉积物中Cu、Zn的空间分布差异不显著,但时间分布差异显著,Cu、Zn含量随着养殖时间的增加而增高;表层沉积物中Cu、Zn的质量浓度均值分别为64.8722和295.1020 mg/kg。Cu、Zn的4年均值地积累指数分别为0.996和1.864,污染程度ZnCu;Cu、Zn的潜在生态危害系数(Eir)均低于40,综合潜在生态风险指数(RI)平均为21.596,为低生态风险。     

大鹏澳海水鱼类网箱养殖对水环境的影响

根据2001~2002年对大亚湾大鹏澳海水鱼类网箱养殖海域水环境的监测资料,分析讨论了网箱养殖对水环境的影响。结果表明,该海域水环境质量较好,除夏季溶解氧(DO)和春季的硫化物浓度超第二类海水水质标准情况较严重外(超标率均为62.5%),其他水环境因子一般不超标。养殖区DO和叶绿素a(Chla)浓度均显著低于对照区(t-test,P<0.05),而NH4-N和PO4-P浓度则一般高于对照区,其他水环境因子的空间分布差异不大。海水CODMn、BOD5和硫化物主要与网箱养鱼生产季节性强的特点有关;而水温、盐度、透明度、悬浮物、DO和pH的季节变化主要受控于大亚湾亚热带季风气候,NO2-N、NO3-N、DIN、PO4-P和SiO4-Si等营养因子的季节变化主要受降雨和浮游植物的影响,Chla的季节变化则主要受水温和N:P比的影响,与网箱养鱼的关系并不明显。     

Spatial and temporal variations of sediment quality in and around fish cage farms: A case study of aquaculture in the Seto Inland Sea, Japan

ABSTRACT: Fish cage farming generates large amounts of organic waste in the form of unconsumed feed and fecal matter, resulting in sediment deterioration and a threat to its own sustainability. Field studies analysed the scale of the impact of fish cage farming on sediment quality, variability of impact and spread of sediment enrichment in the vicinity of a fish farm. Two fish culture sites near the Fukuyama area of the Seto Inland Sea of Japan were chosen for the study. There was a significant difference between the quality of the sediment in aquaculture and non-aquaculture areas. The sediment underlying the fish cage farms was found to be extremely reducing, acidic and sulfidic. Sediment ignition loss did not vary markedly with the season. However, the redox potential and acid volatile sulfide content of aquaculture areas did show some seasonal variation. Sediment encircling a 165 m radius from the center of a farm in Yokota was judged as organically enriched by fish farming. A variation in sediment quality within the two sites and also within the stations was observed. Based on sediment quality, the stations could be categorized as less affected, highly affected or moderately affected.     

高压射流式水下洗网机喷嘴的设计

为解决深水网箱养殖过程中因网衣附着生物而影响水体交换，并给换网及网衣清洗带来极大困难等问题，开发水下洗网机并提高水下洗网机的清洗效率，是深水网箱养殖的重要配套装备与技术。通过对高压射流水下洗网机工作原理的分析，基于能量方程，推导出洗网机关键部件喷嘴的结构几何参数计算表达式。合理选择高压水发生系统的压力和流量，计算出喷嘴的孔径与长径比。在此基础上计算高压射流水下洗网机的水力参数，为进一步优化洗网机结构提供理论依据。     

我国水产养殖设施模式发展研究

作为世界水产养殖大国,我国的养殖设施模式要走上可持续发展的轨道,应该在为健康养殖提供进一步保障的前提下,更加注重系统在"节水、节地、节能、减排"方面的功效。养殖池塘、流水型养殖设施、循环水养殖设施和网箱养殖设施是我国集约化养殖的主要设施模式。这些设施在发挥巨大生产力的同时,在养殖水环境控制、水资源利用、生产系统效益、系统对环境的影响等方面,不同程度地存在着问题或矛盾,没能发挥出现代设施系统在健康养殖和产业可持续发展上应有的作用。本文在对以上4种主要养殖设施模式进行分析的基础上,结合养殖设施科技领域的研究成果,提出未来我国水产养殖设施模式的发展方向以及需要解决的重大科技问题,包括池塘工程化生态养殖设施、节水型养殖设施、经济型循环水养殖设施、系统化深水网箱养殖设施等4种发展模式。     

Ecological footprint for assessment of resource use and development limitations in shrimp and tilapia aquaculture

We review estimates of the spatial ecosystem support required to run a typical semi-intensive shrimp farm in a coastal mangrove area in Carribean Colombia, and to produce food inputs and process wastes for large-scale industrially managed tilapia cage culture and small-scale, semi-intensive tilapia pond farming in Lake Kariba, Zimbabwe. The tilapia farming is discussed in relation to the pelagic kapenta, Limnothrissa miodon (Boulenger), fishery and to inshore fisheries in the Lake. The results show that a semi-intensive shrimp farm needs a spatial ecosystem support—the ecological footprint—35 to 190 times the surface area of the pond, mainly mangrove area. Based on the analysis, we conclude that shrimp farming in Colombia is already utilizing close to the full support capacity of its coastal environment. In intensive tilapia cage farming, the ecological footprint for feed production is 10 000 times larger than the area of the cages. In contrast, a tilapia pond farm maintained on offals from fisheries, agriculture and households depends very little on external ecosystem areas. As long as there is a direct market for human consumption of all kapenta caught in the Lake, fish cage farming based on fish meal from kapenta would be doubtful from ethical, ecological as well as resource management points of view, even if it was economically feasible.     

Heavy metal concentrations and sediment quality of a cage farm on Lake Volta,Ghana

This study involved the determination of sediment quality and heavy metals in the water column and bottom sediment of a selected cage fish farm in Lake Volta, to assess the potential impact of metals and organic matter pollution on the lake due to cage fish farming. Sediment analysis indicated that the texture of all sampling sites was sandy clay loam with sand dominating with a range of 31.5%–81.2%. The organic matter (TOM) ranged from 4.42%–8.89%, while organic carbon (TOC) was from 2.57%–5.22%. Total nitrogen (TN) fluctuated between 0.22% and 0.45%; total phosphate ranged between 0.22% and 5.30%. The TOC, TOM and TN content in the farm sediment were significantly lower than those of the reference sites (ANOVA, p < .05). Lead, copper, cadmium and selenium were not detected in the water. The results revealed that heavy metal concentrations in the water column and sediments were low and within tolerable levels, indicating no influence of metals from fish feed was observed on the lake water quality. However, the farm seemed to have moderate impact on sediment quality from organic matter. Water and sediment quality monitoring should be embarked upon periodically to ensure sustainable cage culture in the Lake Volta.     

流沙湾养殖结构优化与生态环境生物修复技术

建立了一种贝-鱼-藻养殖结构优化与生态环境生物修复系统,该系统通过网栏设置33.3hm2半封闭的养殖海区进行试验研究,在示范海区内设置3个功能不同的养殖区,贝类养殖与珍珠培育区、鱼类网箱养殖区、大型海藻栽培区,进行鱼类与大型海藻间养和珍珠培育。经过10个月的结构优化养殖和生态环境生物修复控制,示范海区水域水质和生物环境得以明显改善。示范海区透明度显著高于毗邻海区(P<0.05),悬浮物含量显著低于毗邻海区(P<0.05);示范海区总氮、总磷营养盐浓度随养殖期的延长逐渐升高,到9月份达到最高值,以后则逐渐下降;示范海区水域浮游生物数量随养殖时间的延长逐渐升高,浮游生物量明显高于毗邻海区(P<0.05)。示范海区养殖生物生长良好,共收获鱼类21365kg、大型海藻3091.3kg、珍珠33.5kg。育珠贝存活率为73.9%、育珠贝留核率为49.9%,优质珠比率13.7%、珠层厚度平均472μm,珍珠质量明显提高。示范海区光能利用率为0.20%,总能量转化效率为34.58%,单位净产量耗总能为2.8919MJ/kg。     

沉积环境对鱼类网箱养殖的响应

网箱养殖是鱼类集约化养殖的主要方式,近年来得到大力发展,但是网箱养殖也带来诸多的环境问题。本文从沉积环境改变的角度阐述了网箱养殖对环境的影响,包括底层水环境要素、底质理化环境要素和底栖生物环境要素对网箱养殖的响应,并探讨了有机负荷的消减对策。网箱养殖区水环境中溶解氧(DO)通常下降,而化学耗氧量(COD)、氨氮(NH4-N)和无机磷(D IP)增多;底泥沉积物中N、P、硫化物、有机质等大量富集,其中富集现象最明显的是P、硫化物和NH4-N,其次是总氮(TN)和有机质;一般情况下,网箱养殖区底栖生物尤其是多毛类增加,而当污染严重时,会使底栖生物缺失。有机负荷的消减对策包括收集残饵粪便等沉积物、利用生物方法去除有机碎屑和加强养殖管理提高饲料利用率等。     

夏季柘林湾-南澳岛海洋牧场营养盐的空间分布及其评价

柘林湾-南澳岛海洋牧场由网箱养殖区、贝类底播区、海藻养殖区和人工鱼礁区4个不同的功能区构成。根据2011年夏季（8月）海水营养盐的调查数据,分析其表层海水营养盐含量的空间分布特征,并对其污染现状进行综合评价。结果表明,氮、磷营养盐的空间分布均呈现由西北部柘林湾近岸海域向东南部海域递减的变化趋势。不同功能区中,无机氮（DIN）和活性磷酸盐（PO4-P）的高值出现在网箱养殖区,硅酸盐（SiO3-Si）的高值出现在贝类底播区,人工鱼礁区的营养盐水平均较低。单因子污染指数、污染物分担率和综合污染指数评价结果也表明,海洋牧场受到DIN和PO4-P污染的程度以及富营养化程度均呈现由西北海域向东南海域递减、近岸向离岸递减的变化趋势。网箱养殖区受DIN和PO4-P污染最重,呈现严重富营养化,其次为贝类底播区,而人工鱼礁区和对比区受到的污染程度均较轻。     

鱼类网箱养殖对水环境的影响

随着我国鱼类网箱养殖业的发展，网箱养鱼的规模和密度越来越大。由于投喂饵料的利用率较低．未被利用饵料的沉积、漂移、降解以及养殖鱼类的代谢产物对养殖水域的环境产生了巨大的压力。本文就鱼类网箱养殖对水环境的污染问题作一简要概述。