添加牡蛎壳粉对混凝土鱼礁性能的影响

探究牡蛎壳粉可替代混凝土中河砂的可行性及其最佳掺量,将牡蛎壳加工成粒径为1～2 mm的牡蛎壳粉后,按不同梯度替代C45混凝土配合比中的河砂,并与普通混凝土试块进行比较,在实验室条件下进行了力学性能实验和溶出物实验,测试其抗压强度、抗渗性能、pH、营养盐。研究表明:(1)牡蛎壳粉可用作混凝土人工鱼礁材料,在抗压强度、抗渗性能不发生显著变化(P0.05)的前提下,牡蛎壳粉最多可替代40%的河砂;(2)牡蛎壳粉部分替代混凝土中河砂后,溶出物的pH显著(P0.05)优于普通混凝土试块中溶出物的pH,并且牡蛎壳粉替代30%的河砂时,其溶出物效果是最优的;(3)牡蛎壳粉礁块组在人工海水中会比普通混凝土礁块组更快地溶出藻类生长所需要的硅酸盐,同时溶出无机氮、磷酸盐的量比普通混凝土组要低。     

壳聚糖基吸附材料的制备及其移除水体重金属的应用研究进展

水体中的重金属污染物不能被微生物降解,并且环境中只要存在微量的重金属即可产生毒性效应。因此,研发新材料去除水体中重金属离子受到了广泛的关注。利用绿色、经济、产量丰富的壳聚糖为原料,以物理和化学改性方法为手段制备移除水体中重金属离子的壳聚糖基吸附材料是当今研究热点。本文以壳聚糖基材料的制备方法为主线,概括总结了壳聚糖的改性方法及其衍生物对重金属离子吸附行为的研究进展,展望了壳聚糖基材料在重金属废水处理方面的未来研究方向及前景。     

球等鞭金藻对5种金属离子的吸附作用研究

通过研究球等鞭金藻(Isochrysis galbana)不同生长过程中对5种重金属离子(Cd2+,Cu2+,Zn2+,Pb2+,Cr6+)的吸附作用,探讨了其生长与金属离子吸附的关系,同时比较了其对不同金属离子的吸附能力。结果表明:在生长初期,球等鞭金藻对重金属离子的吸附能力较强,而在对数生长期后吸附能力变弱,其对5种重金属离子的吸附能力依次为:Pb2+≈Cu2+Zn2+Cr6+Cd2+。     

厚壳贻贝对重金属的生物积累及释放规律研究

应用实验生态方法研究了厚壳贻贝对8种常见的重金属生物积累和释放情况，得出了厚壳贻贝对重金属的生物富集系数、生物半衰期及生物富集曲线．结果表明：到积累实验结束时，厚壳贻贝对Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As和Hg的生物富集系数分别是45．01、79．65、71．67、15．21、7．91、2．45和44．65．以积累实验结束时的生物富集系数为基准，厚壳贻贝对这几种重金属的富集能力为Zn〉Cd〉Pb〉Hg〉Ni〉Cr〉As．到释放实验结束时，厚壳贻贝对Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As和Hg的生物半衰期分别是43．6、29．1、38．1、31．0、26．5、35．6、127．6、36．1d．以释放实验结束时的生物半衰期为基准，厚壳贻贝对这几种重金属的释放速度呈Cr〉Pb〉Cd〉Hg〉Ni〉Zn〉Cu〉As，而且厚壳贻贝是Hg、Pb、Zn和Cd的净积累者．因此，厚壳贻贝是比较理想的重金属Hg、Pb、Zn和Cd污染的指示生物．     

天津大神堂海域人工鱼礁区砂壳纤毛虫群落的季节变化

于2015年夏季、秋季和2016年春季在天津大神堂海域人工鱼礁区进行砂壳纤毛虫群落的调查。3个季节共鉴定出砂壳纤毛虫10属31种,拟铃虫属（Tintinnopsis）种类最多,夏季砂壳纤毛虫种类最多。砂壳纤毛虫丰度、生物量和群落多样性指数存在明显的季节差异。砂壳纤毛虫丰度夏季最高[（379±355）个/L],秋季最低[（173±190）个/L];生物量夏季最高[（2.74±2.82）μg C/L],秋季最低[（0.23±0.21）μg C/L]。砂壳纤毛虫壳的平均口径夏季最大[（49.64±6.90）μm],秋季最小（26.76±4.55 μm）。砂壳纤毛虫群落Shannon多样性指数夏季最高（2.025±0.574）,春季最低（0.922±0.437）;Pielou均匀度指数秋季最高（0.682±0.276）,春季最低（0.448±0.266）。春季鱼礁区和对照区砂壳纤毛虫优势种存在差异,夏季和秋季鱼礁区和对照区砂壳纤毛虫优势种相同;3个季节鱼礁区第Ⅰ优势种的优势度均明显高于对照区。3个季节鱼礁区砂壳纤毛虫丰度和生物量均高于对照区,这可能是由于投礁后砂壳纤毛虫的适口饵料——nano-浮游植物丰度增加导致;3个季节鱼礁区Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数均低于对照区,可能是因为本次调查是在投礁1~2 a后开展的,时间较短,鱼礁区砂壳纤毛虫群落尚不稳定,鱼礁区独特生态系统的变化尚需更长的时间来进行跟踪监测。     

长江口以南我国沿岸海域经济贝类中的重金属

本文报道了长江口以南我国沿岸海域经济贝类中各重金属的含量及其分布趋势。结果表明，各种贝类体内Zn的含量总是最高，Hg的含量总是最低。各重金属平均含量一般呈Zn＞Cu＞As≈Cd＞Cr≈Pb＞Hg的排列顺序。该海域牡蛎的Hg、Pb、Cr、As的含量低，区域分布较均匀；Cu、Zn、Cd的含量相差悬殊，以珠海海区牡蛎的Cu、Zn、Cd含量最高，分别为431×10-6～474×106，864×10-6～1044×10-6，7．02×10-6～8．25×10-6（m／m），其主要原因可能是工业排污造成的。本调查牡蛎分布较广，对Cu、Zn、Cd有较强的积累能力，推荐它为我国局部海域海洋污染监测Cu、Zn、Cd的指示生物。     

不同材料人工鱼礁生物诱集效果的比较

参考相关资料对比水泥类、油井类、舰船类及其他类型人工鱼礁对海洋生物诱集效果,探讨不同材料人工鱼礁在诱集效果上的差异.结果表明,人工鱼礁区生物诱集效果高出天然礁区(对照区)的比率达68.75％.不同材料类型人工鱼礁的生物诱集效果存在差异:水泥类人工鱼礁生物诱集效果高于天然礁区的比率为71.43％;油井类人工鱼礁生物诱集效果高于天然礁区的比率为50.00％;舰船类人工鱼礁生物诱集效果高于天然礁区的比率为100.00％;其他类人工鱼礁生物诱集效果高于天然礁区的比率为80.00％.研究资料分析表明人工鱼礁的建设,需要更多地结合海洋物理、海洋化学、海洋生物等方面的知识,以提高人工鱼礁对海洋生物的增殖效果,促进其生态效益、经济效益和社会效益共同提高.     

波浪作用下三角型人工鱼礁水动力特性数值模拟与实验验证

人工鱼礁在波浪作用下水动力特性的研究对于人工鱼礁的工程安全与设计具有非常重要的意义。基于有限体积法,采用推板造波形式,通过利用VOF方法求解波面的方式建立了模拟人工鱼礁与波浪相互作用的三维数值波浪水槽。基于该数值模型研究了波浪作用下三角型镂空人工鱼礁的受力情况,并与物理模型实验结果进行比较,结果显示模拟得到的人工鱼礁受力和波浪形态均与实验结果吻合良好。根据数值模拟结果,拟合出波浪作用下人工鱼礁的水动力系数。单体三角型镂空人工鱼礁的速度力系数Cd随着Kc数、Re数的增加呈现减小的趋势;惯性力系数Cm则随着Kc数、Re数的增加呈现波动趋势。数值模拟结果显示在一个波浪周期内,人工鱼礁周围产生了较强的上升流和回流,其内部产生了明显的涡旋结构。研究结果为人工鱼礁的设计优化提供了理论依据。     

薛家岛湾生物体中有害物质的含量和评价

从薛家岛湾采集了扇贝、紫贻贝、牡蛎、竹蛏、杂色蛤和对虾6种生物样品。分析和测定了这些生物体中各种重金属污染物的含量。结果表明没有一个污染物含量超标。除了紫贻贝和杂色蛤中As的含量约为标准的80×10~(-2)以外,其它污染物在各种生物体中的含量均远低于标准。在6种生物中,杂色蛤对各种污染物的浓缩能力最大,其次是紫贻贝。因此可以把它们当作指示生物,监测该海区的环境质量。     

混合暴露条件下刺参(Apostichopus japonicus)对重金属的富集与释放特征

应用双箱动力学模型模拟了刺参在Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As 7种重金属混合暴露条件下,呼吸树、消化道和体壁组织对重金属的生物富集与释放实验。结果表明:(1)重金属在刺参组织器官中的富集具有选择性,理论平衡状态下,As、Cd、Cr在各组织的含量分布(CAmax):呼吸树消化道体壁,Cu、Zn分布规律(CAmax):消化道呼吸树体壁,Hg、Pb分布规律(CAmax):体壁呼吸树消化道。(2)刺参对不同重金属的富集系数存在显著差异(P0.05),呼吸树组织对Cr离子富集系数最高2298.2,其次是Cu、Cd离子,其BCF均在1500以上,Hg、Pb、Zn和As离子在呼吸树中的富集系数较低。体壁对Cu离子的富集系数最高为1560.7,对As离子富集系数最低52.7。消化道对Cu离子富集系数最高6037,对As离子富集系数最低为87.9。     

一种人工鱼礁的水动力学研究与建设效果评价

针对舟山群岛的海洋环境和渔业资源等情况,设计了一种正六棱柱式人工鱼礁用于改善当地的海洋生态和渔业资源。选用反映鱼礁通透性的ε值和反映鱼礁附着能力的η值两个参数对人工鱼礁的结构进行评价,通过比较发现所设计的正六棱柱式人工鱼礁在具有良好通透性的情况下还能够为海洋生物提供更大的附着面积,满足设计需求。使用Fluent软件对鱼礁进行CFD仿真,发现鱼礁迎流面前部上升流的最大高度随来流速度的增加而增加,鱼礁后方背涡流的长度约为鱼礁高度的9.3~9.6倍,表明其具有很好的水动力特性。为进一步验证鱼礁的水动力学性能,在相同尺寸、相同水域环境下对鱼礁模型设计了水槽实验,与仿真结果相互验证,证明了正六棱柱式人工鱼礁水动力性能的有效性。最后采用实地调查的方法对正六棱柱式鱼礁礁区与箱形鱼礁礁区进行建设效果的对比评价,发现两种鱼礁均能对各自所处的海洋环境起到增殖作用,正六棱柱人工礁区的平均生物密度大于对比礁区的生物密度,证明了其良好的水动力特性对增殖效果的有效性。     

人工鱼礁研究现状及未来展望

人工鱼礁是建设海洋牧场的重要技术手段,鱼礁投放后有助于改善沿海渔业生态环境、保护增殖渔业资源。近几十年,随着人工鱼礁建设事业规模的不断壮大,各国专家学者对人工鱼礁进行了多方面研究。作者在前人研究的基础上,从鱼礁材料、结构设计、流场效应和数值模拟、鱼礁监测技术、管理体制、生态效益调查评估、经济价值评价等多个角度,对人工鱼礁的研究现状进行详细论述,最后从物理稳定性、监测管理、价值评估等3个方面提出人工鱼礁未来研究与发展的方向,以期为中国大规模人工鱼礁建设的可持续发展提供一定的理论依据。     

大亚湾人工鱼礁区浮游植物的种类组成和生物量研究

于2005年11月、2006年5月及2006年12月,对大亚湾人工鱼礁投放区、拟投放区和对照区浮游植物的种类组成及生物量进行了研究.合计观察到藻类种类67种.主要由硅藻门(48种)和甲藻门(13种)组成,同时还有少量蓝藻、绿藻和着色鞭毛藻门等其他藻类(6种).优势种类主要有尖刺拟菱形藻、菱形海线藻、尖刺菱形藻等硅藻类和又状甲藻、海洋原甲藻及海洋原多甲藻等甲藻类,这些优势种类均为可能引发赤潮的赤潮生物.人工鱼礁区的藻类数量和叶绿素含量均比对照区高,说明人工鱼礁的投放促进了藻类的生长:人工鱼礁区和拟投放区的Shannonweaver多样性指数高于对照区,进一步表明人工鱼礁的投放增加了藻类的生物多样性.综合浮游植物的种类组成、生物量及多样性指数的结果表明:人工鱼礁的投放促进了浮游植物的生长,增加了生物多样性,但藻类的优势类群是可引发赤潮的赤潮生物,对海洋水环境具有极大的潜在威胁.     

福建兴化湾中部表层海水及沉积物中重金属含量特征与生态风险评价

分析研究了兴化湾中部表层海水Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的含量发现,表层海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As含量均符合海水水质一类标准,对表层沉积物中Cu、Pb、Hg、Cr、Cd、As等6种重金属含量分析表明,6种重金属含量均符合海洋沉积物质量一类标准.表层海水中重金属与环境因子相关性分析表明,6种重金属与环境的相关性在不同季节中存在差异;而表层沉积物中重金属与环境因子的分析表明,重金属具有相近的来源,有机质对沉积物中重金属的含量分布具有重要影响.主成分分析结果表明,兴化湾中部表层沉积物7种重金属主要来源为有机质的降解、沉积环境本身及工业排污的影响,其贡献率分别为59.48%、15.30%、10.98%,3个主成分的贡献率合计达到85.76%.潜在生态危害指数法评价结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As均属轻微生态危害.     

天津近岸海域人工鱼礁区渔业资源增殖效果初步评估

根据2013年7月、9月于天津海域活牡蛎礁区人工鱼礁区和对照区2个航次的渔获物调查数据,采用群落物种多样性指数分析了鱼礁区和对照区渔获物群落组成和物种多样性的时空分布特征。2航次鱼礁区和对照区渔获种类数和渔获量差异均不显著(P0.05),2航次鱼礁区的月平均CPUE都显著高于对照区(P0.05)。群落组成特征值上,7月航次多样性指数(H′)和均匀度指数(J′)显著高于对照区(P0.05)。海域动物群落的健康状况指标(Exergy值)鱼礁区显著高于对照区(P0.05)。聚类分析表明,7月和9月航次样方相似性均是鱼礁区站位和对照区站位分区明显。以上结果表明鱼礁投放后,礁区群落结构明显改善,通过鱼礁区及对照区总生产价值的估算得出鱼礁区的总生产效益是对照区的1.5倍。人工鱼礁建设取得了明显的生态效益和经济效益。     

日照前三岛人工鱼礁对渔业资源影响的初步评价

为了解日照前三岛海域人工鱼礁的投放对其附近海域渔业资源的影响,于2012年9月—2013年8月利用三重定置刺网对日照前三岛人工鱼礁投放海域及其临近海域开展了4个季度的渔业资源调查。根据调查结果分析比较了人工鱼礁区与对照区的渔业物种、优势种的组成;采用Margalef物种丰富度指数D、Shannon-Wiener多样性指数H′和Pielou均匀度指数J′对比了人工鱼礁区与对照区的生物群落多样性;采用刺网单位捕捞努力量渔获量(CPUE)比较了人工鱼礁区与对照区的渔业资源密度。结果表明,鱼礁区的渔业资源总种数是对照区的1.71倍,人工鱼礁区鱼类种数是对照区的2.38倍,虾类、蟹类、棘皮类、头足类鱼礁区都比对照区多;人工鱼礁区不论是渔业物种数量还是丰富度指数、多样性指数都要好于对照区,并且人工鱼礁区优势种更稳定,CPUE高于对照区,资源密度更大。说明日照前三岛人工鱼礁的投放对所在海域聚集海洋生物、改善生物群落结构及增加生物多样性有显著作用,尤其对鱼类的诱集和养护更为明显。本文的研究结果可为人工鱼礁建设和效果评估提供理论支撑。     

象山港人工鱼礁投放对大型底栖动物群落结构的影响

为探明人工鱼礁生境中底栖生物群落结构的组成情况,评估人工鱼礁投放的生态修复效果,根据2006—2007年4季象山港全港区以及2010年4季人工鱼礁区和邻近区的调查资料,对比分析了3个不同区域大型底栖动物群落的差异。共鉴定出大型底栖动物116种,其中多毛类46种,软体动物35种,甲壳类18种,棘皮动物6种,其他类11种,各区域大型底栖动物的主要类群均为多毛类和软体动物。大型底栖动物密度、Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数表现为邻近区鱼礁区全港区,生物量为鱼礁区邻近区全港区。双因子方差分析结果表明:区域间,大型底栖动物种类数、密度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均存在显著性差异,生物量无显著性差异;季节间,大型底栖动物种类数和密度存在显著性差异,其余参数均无显著性差异。非度量多维尺度排序分析结果显示,鱼礁区和邻近区的大型底栖动物群落相似度较高,而与全港区的相似度较低。相似性百分比进一步揭示,鱼礁区和邻近区大型底栖动物群落间的平均非相似性为77.19%,不倒翁虫(Sternaspis scutata)为造成群落间差异的重要贡献物种;鱼礁区和全港区群落间的平均非相似性高达91.34%,不倒翁虫、薄云母蛤(Yoldia similis)、纵肋织纹螺(Nassarius variciferus)和洼颚倍棘蛇尾(Amphioplus depressus)为重要贡献物种;邻近区和全港区大型底栖动物群落间的平均非相似性也高达91.47%,不倒翁虫、薄片镜蛤(Dosinia laminata)和薄云母蛤为重要贡献物种。双因素相似性分析结果表明,人工鱼礁区、邻近区和全港区大型底栖动物群落季节间存在显著性差异,但区域间无显著性差异。不同区域两两间检验结果表明,人工鱼礁区和全港区的大型底栖动物群落存在显著性差异,人工鱼礁区和邻近区以及邻近区和全港区均无显著性差异。研究结果表明,象山港白石山群岛海域人工鱼礁的投放对大型底栖动物群落结构影响显著,但影响范围局限于人工鱼礁区附近。     

人工鱼礁发展概况

本文介绍了日本、美国和我国人工鱼礁发展的概况,对人工鱼礁的材料、规模、经济效益等问题作了较详细的介绍。     

国外人工鱼礁研究动向及对我国的启示

建设人工鱼礁是打造海洋牧场的重要手段之一。文章对1987—2017年的国内外人工鱼礁相关文章进行了梳理,以发表文章数量来划分层次,美国等5个国家为"第一梯队",而中国等8个国家处于"第二梯队";2001年之后,中国发表文章的增长率居25个国家首位。国外人工鱼礁的研究主题主要包括鱼礁构建材料、本底调查、设计和布局、环境生态功能、渔业生产和鱼类行为等8个方面。通过总结国外人工鱼礁研究动向的特点,提出科学规划人工鱼礁区、完善资金配套扶持政策、构建人工鱼礁标准体系等3条建议,从而为我国人工鱼礁建设、渔业资源养护、生态环境保护提供参考依据。     

双酚A暴露对不同黑色素含量长牡蛎的影响研究

长牡蛎的壳色有很多种,其中壳色较深个体(黑壳)比较浅个体(白壳)的外套膜中含有更多的黑色素。本研究采用高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS/MS)测定天然海水中白壳与黑壳长牡蛎外套膜双酚A (BPA)含量,发现黑壳长牡蛎外套膜中的BPA含量较白壳长牡蛎低(P0.05)。由于黑色素合成过程中的关键——酶酪氨酸酶是一种酚氧化酶,可以通过对氧化酚类或芳胺类等多种底物的氧化起催化作用,推测其在BPA等酚类毒物的降解中也发挥重要作用。为了进一步研究不同黑色素含量牡蛎对BPA降解能力和对BPA损伤抵抗能力的差异,本实验进行了浓度为1 mg/L,1.5 mg/L和2 mg/L的BPA亚慢性暴露实验:通过对暴露后长牡蛎外套膜组织中BPA含量分析发现,白壳与黑壳长牡蛎外套膜中BPA含量均随着暴露浓度的升高而升高,且3种浓度BPA亚慢性暴露后,黑壳长牡蛎外套膜BPA含量均低于白壳长牡蛎,但是差异不显著(P0.05)。采用3种浓度BPA亚慢性暴露后,黑壳长牡蛎外套膜组织中活性氧(ROS)荧光值均显著低于白壳长牡蛎(P0.01)。通过对外套膜组织学观察发现,2 mg/L的高浓度BPA暴露使白壳长牡蛎外套膜组织发生了明显的病理变化,黑壳长牡蛎外套膜未发生明显的病理变化。可见,黑壳长牡蛎对BPA暴露可能具有更强的抵抗能力。