- 王艺智;李静凯;曾文华;管长龙;
本文使用第三代海浪模式SWAN(Simulating Waves Nearshore)对波弗特-楚科奇海1996—2016年9、10月份海浪进行了数值计算，并将部分计算所得有效波高与漂流浮标的现场观测数据进行了对比检验。基于模式追算的结果，本文对该海域9、10月份极值波高的变化特征进行了研究，并依据PearsonⅢ型分布开展了不同典型重现期波高的推算与分析。结果显示，波弗特海年极值波高的增长率为0.1～0.2 m/a,而楚科奇海年极值波高的变化率并不显著；波弗特-楚科奇海中部大部分海域20年一遇的有效波高在6.4 m左右，50年一遇的有效波高在7.3 m左右；近岸重现期分别为20和50年的有效波高介于3.0～4.5 m之间。进一步分析发现，海冰覆盖面积与极值风速的变化对该海域极值波候的变化均有显著影响。该研究结果可为该海域海上活动的安全保障，船只航行的线路选择等提供参考依据。
2022年11期 v.52;No.341 13-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2845K] [引用频次：0 ] - 尹航;黄菲;陈峥;王宏;
利用1979—2019年NECP/DOE(NCEP2)月平均500 hPa位势高度数据，基于各季节东亚大槽的频率分布特征，客观地确定了东亚大槽的槽区范围和东亚大槽强度指数。在此基础上，分析了夏季东亚大槽减弱与北极海冰变化的关系，结果表明：1980—2019年各季节东亚大槽强度均存在年代际减弱趋势，其中夏季减弱趋势最显著，可能与全球变暖导致的北极海冰快速融化有关。在年际尺度上，夏季东亚大槽强度减弱主要受前期夏秋季海冰的影响。当前一年夏季北极涛动为负位相时，受北极高压异常影响，海冰分布呈现格陵兰岛东部和加拿大群岛高密集度冰区海冰增加，欧亚-太平洋扇区季节性冰区海冰减少的偶极子型分布特点。在海冰反照率正反馈机制的作用下，秋季融冰区范围扩大，有利于极区的行星波1波异常信号上传至平流层。春季平流层的位势高度正异常信号在有利的行星Rossby波垂直传播条件下向南扩张并在东亚一侧下传，且一直持续到夏季，直接影响到东亚中纬度地区，使得东亚大槽减弱。
2022年11期 v.52;No.341 24-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 4790K] [引用频次：2 ] - 张裕;刘雨;朱葆华;李赟;潘克厚;
为获得隐秘小环藻(Cyclotella cryptica)的无菌藻株，本研究开展了隐秘小环藻的药敏实验及抗生素耐受性实验，初步确定了除菌抗生素的种类及浓度，并对抗生素处理前后藻液的细菌多样性和群落结构进行了对比分析，在此基础上，设计了有效的抗生素组合进行除菌。研究表明，800μg·mL~(-1)硫酸卡那霉素、800μg·mL~(-1)硫酸链霉素、600μg·mL~(-1)硫酸庆大霉素抑菌效果较好且能够显著促进隐秘小环藻生长，采用以上三种抗生素的组合能去除藻液中大部分细菌，离心洗涤后，再追加25μg·mL~(-1)盐酸环丙沙星可去除残留的Muricauda菌，实现隐秘小环藻的无菌化培养。研究结果表明，在对微藻进行无菌化处理时，抗生素的种类、浓度和添加方式是获得无菌藻株的关键，研究结果可为微藻的无菌化处理提供参考。
2022年11期 v.52;No.341 34-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2248K] [引用频次：1 ] - 刘丽平;李赟;潘鲁青;邱若怡;宋佳琦;
本研究针对集约化海水养殖引起的氮、磷污染问题，选用海水小球藻(Chlorella sp.)和分离自养殖池塘的芽孢杆菌(Bacillus sp.)SD148BN14构建了一种微藻-细菌复合体系。该复合体系能够去除合成废水中90.66%的总氮和93.04%的总磷，氮、磷去除性能优于单独使用小球藻或菌株SD148BN14。藻-菌复合体系产生的生物量达0.44 g/L,且复合体系生物量中蛋白质和脂质占比显著高于小球藻生物量中二者占比。小球藻与菌株SD148BN14在细胞生长、光合活性和物质交换等方面表现出以协同为主的相互作用关系。在温度20～35℃、盐度10～40、光照强度4 000～16 000 lx、pH6～9、碳氮比1～10、氮磷比4～10、氮浓度1～20 mg/L条件下，藻-菌复合体系具有稳定、高效的氮去除能力。使用藻-菌复合体系能够去除实际海水养殖水中92%以上的总氮和总磷，去除实际海水养殖废水中95%以上的总氮和总磷。生物安全性实验初步验证了菌株SD148BN14应用于养殖环境的可行性。研究结果表明，该海水小球藻-芽孢杆菌复合体系具有优异的氮磷去除性能和生物量生产能力，兼具良好的海水养殖环境适应性，具备治理海水养殖氮磷污染的潜力。
2022年11期 v.52;No.341 43-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3202K] [引用频次：9 ] - 陈奇;宋协法;周广军;薛致勇;
为了解鲟鱼循环水养殖系统中生物滤池内部的水质变化与微生物群落结构之间的响应关系，本研究分析了各级生物滤池的水质参数、水处理效果和不同时期的细菌群落结构。研究表明：四级曝气式生物滤池可以有效地维持系统稳定运行，经过生物滤池处理后的水质完全符合鲟鱼的养殖要求。生物滤池中化学需氧量、总氨氮、亚硝态氮的去除率分别达到33.77%、60.23%、15.56%,生物滤池的总氨氮去除率相差显著，相较于前3级生物滤池，4级生物滤池对氨氮的去除效果不明显，其可能存在功能性浪费。生物滤池中的微生物隶属于37个门、561个属、926个种，其优势菌为变形菌门(Proteobacteria, 19.4%～38.1%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 10.6%～27.3%)、绿弯菌门(Chloroflex, 10.7%～21.1%)、浮霉菌门(Planctomycetes, 3.9%～30.9%)和疣微菌门(Verrucomicrobiota, 1.0%～12.1%);在第3个时间点生物滤池的微生物群落和多样性最丰富。本研究发现，该系统生物滤池中的细菌群落结构存在时间、空间上的变化，细菌群落的时空变化对水质变化有一定程度的动态响应。
2022年11期 v.52;No.341 56-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 3076K] [引用频次：11 ] - 洪威扬;边均翠;徐梦琪;李正炎;
针对当前氧苯酮水质基准系统性研究不足的问题，本文从公开文献中搜集筛选了25种水生生物的氧苯酮毒性数据，并通过毒性试验补充了草鱼、草虾和稀有鮈鲫的急慢性毒性数据，应用物种敏感度分布法推导了氧苯酮的短期和长期水质基准。在此基础上，根据世界各国地表水中氧苯酮的环境暴露浓度，应用熵值法评价了其生态风险。结果表明，氧苯酮的短期和长期水质基准值分别为2.131和0.113μg/L。风险表征结果显示，目前世界各地水域急性生态风险相对较低，但是慢性生态风险较为明显，尤其是旅游业发达的海域和地区，需要相关地方引起重视。该结果有望为制定氧苯酮的水质标准提供依据。
2022年11期 v.52;No.341 67-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1240K] [引用频次：0 ] - 杨泽;张赢月;杨金鑫;徐涤;
为筛选龙须菜5个枝叶状生活史阶段藻体中稳定表达的内参基因，本研究对9个候选内参基因，包括18S rRNA、28S rRNA、GAPDH、ACT、EF1、APC、PEB、rbcL和COX在具有世代交替生活史的产琼胶红藻龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)不同生活史阶段中的表达稳定性进行评价，拷贝数分析结果表明，这些候选管家基因在不同倍性的藻体间表达差异最大，其次是雌雄配子体间的表达差异。geNorm和Normfinder软件对全部样品进行分析，发现结果与使用拷贝数的分析结果总体一致。结果表明，18S rRNA和28S rRNA比较适合作为二倍四分孢子体研究的内参基因；EF1和28S rRNA适合作为单倍体雌、雄配子体研究的内参基因；而针对5种生活史阶段藻体间的研究时，推荐28S rRNA和ACT为最适内参基因。
2022年11期 v.52;No.341 78-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1085K] [引用频次：0 ] - 刘家琦;饶恩铭;任景玲;宋国栋;刘素美;
本文利用催化动力学分光光度法对2017年6月、12月和2018年5月、9月黄河中下游及小浪底水库溶解态锰(DMn)的含量进行测定。结果表明，黄河中下游沿程DMn的含量在2.1～63.5 nmol·L~(-1)范围之间波动，四个季节的平均浓度分别为(13.8±14.5)、(31.3±18.8)、(15.6±15.4)和(6.5±5.5) nmol·L~(-1),存在显著的季节性差异，冬季DMn的浓度要显著高于其他季节，秋季浓度最低。黄河中下游沿程DMn的空间分布表现为小浪底水库浓度显著低于水库上、下河段。沿程DMn的变化在一定程度上会受到径流量变化、水沙调控、地貌改变、支流汇入及水库大坝的影响。小浪底水库四个季节DMn的平均浓度分别为(17.2±16.4)、(10.1±4.9)、(10.8±4.1)和(9.6±5.4) nmol·L~(-1),DMn的空间分布差异较大，但整体都表现为在底层存在DMn的高值，除冬季外，小浪底水库底层水体中库首DMn的浓度高于库尾。通过探讨影响小浪底水库DMn分布的主要因素发现，DMn在悬浮颗粒物-水界面的吸附解吸作用是会对DMn的分布产生一定影响。在夏季和春季底层低氧区存在有机质降解释放DMn的现象，表明氧化还原环境改变是影响DMn分布的重要因素；夏季和秋季水库表层叶绿素a浓度较高的区域浮游植物对DMn存在显著的清除现象，表明表层水体中的DMn被浮游植物吸收。
2022年11期 v.52;No.341 86-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2215K] [引用频次：2 ] - 李明迪;孙星;王斌;孙羽;徐佳;
本文分别以哌嗪(Piperazine, PIP)和对苯二甲酰氯(Terephthaloyl chloride, TPC)为水相单体和有机相单体，通过界面聚合法制备PIP-TPC皮层，获得了PIP-TPC纳滤膜。与构建PIP-TMC皮层的三维网状链结构不同，PIP-TPC皮层是由线性PIP-TPC聚合物交织而成。主要考察了TPC浓度对膜分离性能的影响，实验证明该膜兼具优异的二价/一价阴离子选择性和良好的水通量。在最佳制备条件下，该膜对二价盐(Na_2SO_4)截留率达到98.2%,对一价盐(NaCl)截留率仅为13.1%,Na_2SO_4/NaCl选择性为7.5;与商品化PIP-TMC纳滤膜相比，在保持Na_2SO_4截留率的同时，NaCl截留率降低了20.4%,因此选择性提高了158.6%。这主要归功于二元胺和二元酰氯生成的线性聚合物链间相互交织缠绕，构建了具有略大孔径尺寸的PIP-TPC皮层(平均孔径0.369 nm),既促进了NaCl的透过，又可有效截留Na_2SO_4;同时，与TMC相比，TPC含有较少酰氯基团，导致PIP-TPC膜表面羧基含量较低，降低了膜表面荷负电性，对Cl~-的道南排斥效应减弱，有利于降低NaCl截留率，从而提高了二价/一价阴离子选择性。
2022年11期 v.52;No.341 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2296K] [引用频次：0 ] - 胡钰博;马冬雪;张亚男;赵阳国;
磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole, SMX)是海水养殖过程中常用的抗生素，其在养殖废水中频繁检出，因此废水排放前需要进行有效处理。本研究应用紫外/过氧化氢(UV/H_2O_2)高级氧化工艺，以含SMX的海水养殖废水为处理对象，系统探究工艺处理SMX过程中的影响因素、降解动力学，分析SMX降解规律和途径。结果表明，在SMX初始浓度为10 mg·L~(-1)时，UV强度为1.1 mW·cm~(-2)、H_2O_2浓度为2 mmol·L~(-1)、pH为5时，20 min后SMX去除率可达99%以上。UV光解和·OH氧化在降解SMX过程占主导作用，降解过程遵循准一级动力学模型(R~2≥0.99)。氯离子和碳酸根离子能够竞争·OH并导致pH变化，进而抑制SMX去除效率，硝酸根离子在UV照射下形成内滤膜，减弱光照从而抑制SMX去除速率。SMX降解过程中产生的中间产物使得处理体系生物毒性上升，随着处理时间的延长，生物毒性下降；工艺中的·OH可有效提高SMX的矿化度。SMX降解途径主要包含磺酰胺键断裂、羟基取代和氨基的氧化作用。可见，UV/H_2O_2工艺可有效去除和矿化海水养殖废水中的磺胺甲恶唑，降低扩散风险，在养殖污染控制中具有很好的应用潜力。
2022年11期 v.52;No.341 105-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 3462K] [引用频次：7 ] - 刘小丽;贺建檩;
波浪是影响海水中溶质向沉积物内部迁移的重要因素，现有研究主要集中于线性波浪下溶质运移的研究。对于近岸浅水区，波浪的非线性特征较强，本文利用考虑波致海床变形效应的二维溶质运移数值计算模型，对线性波、二阶Stokes波和一阶椭圆余弦波作用下非反应性溶质进入沉积物的运移过程进行了数值模拟，以探讨波浪非线性特征对溶质运移过程的影响。结果表明，相比于线性波和二阶Stokes波，一阶椭圆余弦波非线性效应显著，能更有效地促进溶质在沉积物中的运移速率，但其非线性特征对溶质运移速率的影响程度随着非线性特征的增强而有所降低。波浪参数分析表明，在线性波作用下，波高、周期的增大，以及水深的减小会提高溶质运移速率；在一阶椭圆余弦波作用下，波高、水深的增大，以及周期的减小会促进溶质的运移。
2022年11期 v.52;No.341 117-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2996K] [引用频次：0 ] - 刘海波;刘红军;许国辉;
近年来在海洋灾害和人类活动的双重影响下，海岸线变迁、海岸侵蚀、海岸环境污染等一系列问题不断加剧，致使海岸周边城市居民的健康生活受到威胁。然而，离岸堤、丁坝等海岸防护工程的修建是复杂的工程，单一工程的修建可能对附近环境带来不同的影响，从而影响沿海居民的权益。为了更好地综合各方利益来建造海岸防护工程，本文构建了冲突分析图模型，以典型的海岸防护工程为例分析决策主体最优选择，确定该海岸工程的防护主体以及各主体的策略和战略，集合各决策主体的策略，形成状态集合。通过分析各决策主体的偏好，依据均衡定义确定均衡状态，图模型方法能够通过相对偏好求解复杂的冲突问题，为解决海岸带防护工程中的冲突问题提供新思路和新方法，为现实中海岸防护邻岸冲突问题提供决策依据。
2022年11期 v.52;No.341 127-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K] [引用频次：1 ] - 林国庆;唐晓梦;王明明;徐亚茹;赵迪;平雨薇;
人工回灌容易导致滨海地层堵塞，已有研究主要集中在外源悬浮物的浓度和粒径对多孔介质地层堵塞的影响，而关于内源黏土颗粒胶体絮凝引起的堵塞规律仍不清楚。本文通过静水絮凝实验和定水头砂柱实验，研究了高岭土胶体的动水絮凝对含水介质渗透性的影响，且通过扫描电子显微镜观察其絮凝后的微观形态，并借助DLVO理论分析了高岭土胶体之间、高岭土胶体与多孔介质间的总相互作用能，揭示了高岭土胶体絮凝对滨海地层堵塞的影响规律。实验结果表明：高岭土的胶体絮凝对滨海地层堵塞有显著影响。砂柱渗透性降低变化曲线与高岭土胶体静水絮凝过程中溶液浊度的变化曲线非常相似，符合指数函数关系Y=C′e~(-D′X),参数D′代表含水介质的堵塞速率，D′愈大，含水介质渗透性的下降速率愈快。另外，多孔介质渗透性下降速率滞后于高岭土胶体的静水絮凝速率。此研究可为预防滨海含水层堵塞提供一定的科学理论依据。
2022年11期 v.52;No.341 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K] [引用频次：0 ] - 杨开先;牛炯;张玲;武茂凯;
为了提高船载高频地波雷达方向角检测的精度，本文提出了一种在时域补偿相位误差的方法。本方法解决了雷达回波信息处理过程中的相参积累过程对误差不断累积的难点，实现了在时域数据的处理过程中对各种原因导致的角度偏差的补偿。本文通过仿真和实测数据分别对频域和时域补偿方法做了分析和比较，研究结果表明，时域补偿方法较频域补偿方法更加准确有效。
2022年11期 v.52;No.341 142-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 2683K] [引用频次：2 ] - 崔鹏;郭海燕;顾洪禄;李效民;李福恒;
为研究深水顶张力立管的三维涡激振动(VIV)响应特性，本文基于向量式有限元法(VFIFE),采用弹簧模型模拟张紧器对立管的作用，考虑立管轴向变形对立管涡激振动的影响，建立深海立管的三维非线性振动模型，并结合Modified-Rayleigh尾流振子模型，对立管顺流向、横向和垂向三维涡激振动进行了分析。通过与试验对比，本文模型能够较准确地预报立管的涡激振动动力响应。分析结果表明：立管轴向变形会引起立管轴向张力的明显增大，在立管分析中，轴向变形引起的轴向张力变化是不可忽略的。
2022年11期 v.52;No.341 149-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 2266K] [引用频次：4 ] 下载本期数据