上海市长江口及邻近海域地质调查现状及展望

生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第17卷第1期2022年2月V ol.17,No.1Feb.2022㊀㊀基金项目:2019年上海高校青年教师培养计划项目(A1-2007-20-000204);基于陆海统筹与生态红线背景下海岸带生态修复模式与策略研究项目(CXZX202006)㊀㊀第一作者:楚兰兰(1994 ),女,硕士研究生,研究方向为沉积物中有机污染物复合毒性及毒性贡献评估,E -mail:*****************㊀㊀*通讯作者(Corresponding author ),E -mail:***************.cnDOI:10.7524/AJE.1673-5897.20210719002楚兰兰,解满俊,王茜,等.长江口及其邻近海域表层沉积物中有机污染物复合毒性与多环芳烃毒性贡献[J].生态毒理学报,2022,17(1):213-223Chu L L,Xie M J,Wang Q,et bined toxicity of organic pollutants and contribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of the Yangtze River Estuary and its adjacent waters [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2022,17(1):213-223(in Chinese)长江口及其邻近海域表层沉积物中有机污染物复合毒性与多环芳烃毒性贡献楚兰兰1,解满俊2,王茜1,*,李娟英11.上海海洋大学海洋生态与环境学院,上海2013062.上海海滨污水处理有限公司,上海201302收稿日期:2021-07-19㊀㊀录用日期:2021-08-28摘要:本研究利用发光细菌急性毒性实验测定了长江口及其邻近海域表层沉积物中有机污染物的复合毒性,同时运用气相色谱-质谱联用仪测定了沉积物中16种美国环境保护局(United States Environmental Protection Agency,US EPA)规定的优先控制的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的浓度㊂在此基础上,分析其时空分布特征及多环芳烃毒性贡献,并评估其环境风险㊂结果表明,2019年长江口及邻近海域表层沉积物中16种PAHs 总浓度范围为32.84~283.47ng ㊃g -1;2020年浓度范围为66.93~132.64ng ㊃g -1㊂在空间分布上,2019年长江口表层沉积物中PAHs 在靠近渔港的区域呈现较高浓度(S3=(283.47ʃ29.94)ng ㊃g -1),而2020年在靠近舟山岛的区域呈现较高浓度(L6=(132.64ʃ9.95)ng ㊃g -1)㊂与2019年相比,2020年多环芳烃的平均浓度有所降低,且其细胞毒性量化指标 生物分析当量浓度(BEQ bio )的平均值(66.62mg ㊃kg -1)远低于2019年(128.20mg ㊃kg -1)㊂在长江口沉积物毒性当量浓度中PAHs 所占比例较小,2019年和2020年由PAHs 引起的细胞毒性的平均占比分别为4.46%和4.25%㊂该结果表明,检测到的PAHs 仅能解释所观察到的复合毒性效应的一小部分,因此,还需要进一步对其他未检测的化学物质进行测试分析㊂关键词:多环芳烃;沉积物;复合毒性;毒性贡献;长江口文章编号:1673-5897(2022)1-213-11㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:ACombined Toxicity of Organic Pollutants and Contribution of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Surface Sediments of the Yangtze River Estu-ary and Its Adjacent WatersChu Lanlan 1,Xie Manjun 2,Wang Qian 1,*,Li Juanying 11.College of Marine Ecology and Environment,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China2.Shanghai Haibin Sewage Treatment Co.Ltd.,Shanghai 201302,ChinaReceived 19July 2021㊀㊀accepted 28August 2021Abstract :In this study,an acute toxicity experiment of luminescent bacteria was used to determine the combined toxicity of organic pollutants in the surface sediments of the Yangtze River Estuary and adjacent seas.Gas chroma -214㊀生态毒理学报第17卷tography-mass spectrometry was used to determine the concentrations of16types of priority polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)which were proposed by United States Environmental Protection Agency(US EPA).Along with the temporal and spatial distribution characteristics,the toxicity equivalent of luminescent bacteria and the con-tribution of PAHs to the toxicity were evaluated.Finally,the environmental risks were assessed.The total concentra-tion range of16priority PAHs in the surface sediments of the Yangtze River Estuary and adjacent seas in2019was 32.84~283.47ng㊃g-1,and the total concentration range in2020was66.93~132.64ng㊃g-1.In terms of spatial distri-bution,PAHs in the surface sediments of the Yangtze River Estuary showed a higher concentration in the area close to the fishing port in2019(S3=(283.47ʃ29.94)ng㊃g-1).In2020,PAHs in the surface sediments of the Yangtze River Estuary showed a higher concentration in the area close to Zhoushan Island(L6=(132.64ʃ9.95)ng㊃g-1).Compared with2019,the overall concentration of PAHs in2020was lower,and the average value of its cytotoxicity quantitativeindicator,i.e.biological analysis equivalent concentration(BEQbio)(66.62mg㊃kg-1),was much lower than2019 (128.20mg㊃kg-1).Moreover,the contribution of PAHs to the total cytotoxicity of sediments in the Yangtze River Es-tuary was minor.The average contribution ratios of cytotoxicity caused by PAHs in2019and2020were4.46%and 4.25%,respectively.This result showed that the detected PAHs could only explain a small part of the observed com-pound toxic effects.Therefore,further testing and analysis of other undetected chemical substances is needed. Keywords:priority polycyclic aromatic hydrocarbons;sediments;combined toxicity;toxicity contribution;the Yangtze River Estuary㊀㊀长江口是我国重要的三大河口之一㊂近年来由于人口增多,工农业迅速发展,大量的有机污染物,通过直接排放㊁雨水冲刷以及大气沉降进入水体,并由于其低溶解性和疏水性,富集在沉积物中㊂沉积物中这些有机污染物并不是单一存在的,而是以混合物的形式存在,污染物之间又可能存在相互作用,产生相加或协同等复合效应,对人类和底栖生物造成的危害可能远大于单一污染物㊂多环芳烃(poly-cyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类环境中普遍存在的持久性有机污染物(persistent organic pollu-tants,POPs),对人体具有 三致 效应(致癌㊁致畸和致突变)[1-2],美国环境保护局(United States Environ-mental Protection Agency,US EPA)于1976年将16种PAHs列为优先控制污染物㊂PAHs通过工业废水排放㊁海上运输以及石油泄漏等途径进入长江口及其相邻水域,并富集在沉积物[3-4]㊂然而,PAHs及其他未知污染物在复合污染中对生物的毒性作用贡献仍不明确㊂2019年长江流域全面实施 长江大保护 战略,长江经济带11省市强力推进长江生态系统保护修复㊂因此,明确表层沉积物中复合污染的生物毒性作用,评估PAHs的毒性贡献,并确定长江流域污染物削减控制重点,了解污染物浓度㊁风险和毒性的变化,对确定区域特征污染物变化,进一步有针对性地制定污染控制策略有重要意义㊂由于有机化合物以混合物的形式存在,很难根据它们各自的浓度来评估沉积物中有机污染物的危害㊂此外,可能还存在一些由于方法或技术限制而未被检测到的污染物㊂因此,Escher等[5-6]建立了Iceberg模型,该模型基于生物分析当量浓度(BEQ),利用细胞毒性实验,综合评估环境样品中已检测到的或未检测到的化学物质对复合毒性效应的贡献程度㊂它可以评估沉积物中有机污染物的潜在危害,并广泛应用于地表水[7]㊁沉积物[8]和废水样品[9-11]中有机污染物的毒性贡献评估㊂通过比较生物分析的BEQ值(BEQbio)和化学分析的BEQ值(BEQchem),确定已检测到或未检测到的化学物质对混合物毒性效应的贡献程度[7],从而明确环境介质中的特征污染㊂目前,对长江口沉积物中有机污染物的研究,主要集中在对其组成㊁分布及来源的分析[3-4,12-15],而对其复合毒性以及各个组分贡献程度的研究却尚未有报道㊂因此,本研究在长江口近海海域采集表层沉积物样品,运用气相色谱-质谱联用仪测定长江口沉积物中16种PAHs的浓度㊂在此基础上,分析其时空分布特征㊁发光细菌毒性当量以及PAHs毒性贡献,并就其环境风险进行评估,以期为控制和削减该区域PAHs的污染提供理论基础及科学依据㊂1㊀材料与方法(Materials and methods)1.1㊀仪器与试剂仪器:冷冻干燥机(FreeZone6,美国LABCON-CO公司)㊁电子天平(ML104T/02,梅特勒-托利多仪第1期楚兰兰等:长江口及其邻近海域表层沉积物中有机污染物复合毒性与多环芳烃毒性贡献215㊀器(上海)有限公司,中国)㊁微波消解仪(CEM MARS CLASSIC,美国CEM公司)㊁气相色谱-质谱联用仪(Agilent8890A/5975C,安捷伦科技(中国)有限公司)㊁干式氮吹仪(QYN100-2,上海巧跃电子有限公司,中国)㊁涡旋振荡器(H-101,上海康禾光电仪器公司,中国)㊁立式高压灭菌器(LDZX-30KPS,上海申安医疗器械厂,中国)㊁马弗炉(KSL-1200X-H,合肥科晶材料技术有限公司,中国)㊁电热鼓风干燥箱(DHG-9070A,上海一恒科学仪器有限公司,中国)㊁低速大容量多管离心机(LXJ-IIB,上海安亭科学仪器厂,中国)㊁超声波清洗器(KQ3200DB,昆山市超声仪器有限公司,中国)㊁多功能微量移液器(Transfer-pette®S-12Dig.30~300μL,普兰德(上海)贸易有限公司,中国)㊁纯水机(Milli-Q®Express40,默克化工技术(上海)有限公司,中国)㊁医用低温保存箱(DW-86L578J,成都壹科医疗器械有限公司,中国)㊂试剂:正己烷㊁丙酮(色谱纯,默克化工技术(上海)有限公司,中国);二氯甲烷(色谱纯,上海阿达玛斯试剂有限公司,中国);层析硅胶(60~100目,分析纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司,中国)置于马弗炉中650ħ下灼烧4h,冷却后转移至干燥器中待用;0.7μm玻璃纤维滤膜(GF/F,英国Whatman公司);铜片(高纯试剂,5N,国药集团化学试剂有限公司,中国);高纯氮气(99.99%,上海利旦工业气体有限公司,中国);氯化钠(NaCl,分析纯,上海柯灵斯试剂有限公司,中国);六水氯化镁(MgCl2㊃6H2O,分析纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司,中国);氯化钾(KCl,分析纯,99.5%,上海阿拉丁生化科技股份有限公司,中国);3-N-吗啉丙烷磺酸(MOPS,上海阿拉丁生化科技股份有限公司,中国);氢氧化钠(NaOH,分析纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司,中国);盐酸(HCl,优级纯,上海柯灵斯试剂有限公司,中国);二甲基亚砜(DMSO,纯度>99.5%,西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司,中国);费氏弧菌冻干粉(北京海富达科技有限公司,中国);16种多环芳烃混合标准溶液(浓度为2000μg㊃mL-1,BePure)购自Sigma-Aldrich公司(NIST1647F),于4ħ冰箱中保存待用㊂1.2㊀样品采集于2019年和2020年12月对长江口海域沉积物进行了2次调查采集(图1)㊂其中2019年航次共调查采集17个站点(S1~S17),2020年航次共调查7个站点(L1~L7)㊂利用彼得森抓斗式采泥器(DX-CN1/40,厦门登迅仪器设备有限公司)采集表层6cm以上的沉积物,将其置于干净的铝箔袋中密封㊂置于加入冰袋的保温箱中,运回实验室后于-20ħ冰箱保存㊂图1㊀2019—2020年长江口采样点图Fig.1㊀Map of sampling points in the YangtzeEstuary from2019to20201.3㊀样品萃取将沉积物样品冷冻干燥,用研钵研磨,过100目筛并存放于铝箔袋中,避光储藏待测㊂1.3.1㊀沉积物中PAHs的萃取称取3g冻干并过筛的沉积物样品,用滤纸包好置于微波萃取管中,加入15mL二氯甲烷,萃取完成后,将萃取溶液转移至10mL玻璃离心管内,再用5mL二氯甲烷溶液洗涤萃取管2次,转移至玻璃离心管内㊂再将2次萃取液浓缩并合并㊂每个离心管中加入1片铜片,浓缩至2mL左右过滤㊂用硅胶柱净化上述溶液,二氯甲烷洗脱(10mL),最后用氮气吹至近干,正己烷定容至0.5mL,待测㊂1.3.2㊀沉积物复合污染物的萃取称取3g冻干并过筛的沉积物样品,用滤纸包好置于微波萃取管中,加入10mL二氯甲烷,萃取完成后,将萃取液转移至30mL玻璃离心管内;再向微波萃取管中加入10mL丙酮ʒ正己烷(VʒV=1ʒ1)混合液,萃取完成后,将萃取液转移至的玻璃离心管内,用5mL丙酮ʒ正己烷(VʒV=1ʒ1)混合液洗涤萃取管2次,转移至玻璃离心管内㊂然后以3000r㊃min-1离心10min;离心结束后,用0.7μm玻璃纤维过滤器过滤并浓缩至2mL左右合并,再氮吹至近干,用丙酮ʒ正己烷(VʒV=1ʒ1)混合液定容至1mL,待用㊂216㊀生态毒理学报第17卷1.4㊀化学分析采用安捷伦公司气相色谱-质谱联用仪(Agilent 8890A/5975C)对样品中16种优先控制PAHs 单体进行定量测定㊂色谱柱为HP -5-MS(30m ˑ0.25mm ˑ0.25μm),载气为氦气,流速为1mL ㊃min -1,进样口温度260ħ,进样量1μL ,进样方式不分流;柱温:70ħ保持1min ,然后以10ħ㊃min -1的速率升至160ħ,再以5ħ㊃min -1的速率升至280ħ,保持5min ,最后以20ħ㊃min -1的速率升至280ħ,保持5min ㊂质谱条件:离子源类型为EI ;离子源温度为280ħ;溶剂延迟为5min ;扫描方式为选择离子;扫描类型为MS2全扫,MSM 保持5min ,MS1SIM 保持36.5min ;扫描时间为107ms ㊂16种US EPA 规定的优先控制的PAHs 分别是萘(NAP)㊁二氢苊(ANY)㊁芴(FLU)㊁苊(ANA)㊁菲(PHE)㊁蒽(ANT)㊁荧蒽(FLT)㊁芘(PYR)㊁(CHR)㊁苯并[a]蒽(BaA)㊁苯并[b]荧蒽(BbF)㊁苯并[k]荧蒽(BkF)㊁苯并[a]芘(BaP)㊁二苯并[a,h]蒽(DBA)㊁茚并[1,2,3-c,d]芘(IPY)和苯并[g,h,i]苝(BPE)㊂为保证实验结果的准确性和科学性,在实验开始前,对长江口沉积物样品进行了16种PAHs 的加标回收率实验,其回收率在72%~116%之间,相对标准偏差均<15%,方法检出限为0.61~2.75ng ㊃g -1(以湿质量计)㊂所有样品的测定均设置空白实验以及2个平行,污染物浓度测定结果用平均值ʃ标准偏差表示㊂1.5㊀生物分析采用美国伯腾公司Synergy H1多功能微孔板检测仪对底泥样品总体毒性进行定量测定㊂向1L 纯水中加入0.3g KCl ㊁2.035g MgCl 2㊃6H 2O ㊁0.3g MOPS ㊁20g NaCl 和0.2g NaOH 配制缓冲液,将pH 调节至7.0ʃ0.2,高温灭菌后储存备用㊂取200μL 沉积物提取液转移到棕色小瓶中氮吹至干,将残留物重新溶解在DMSO 中,并转移到缓冲液中㊂在透明96孔板中进行梯度稀释后,将100μL 缓冲液中的样品加入到白色96孔板中的50μL 的费氏弧菌(Vibrio fischeri )菌液中㊂在加入样品之前和培养30min 后,测量细菌的发光度㊂1.6㊀数据评估按照ISO 标准方法11348-3[16]和Escher 等[17]计算生物发光抑制率的方法,用公式(1)计算效应中值浓度(EC 50),其中s 为浓度-效应曲线的斜率[18]㊂每种化学品的EC 50值以mol ㊃L -1为单位,而环境样品的效应浓度(EC)用相对富集因子(REF)表示[19-20]㊂样品REF(公式(2))是生物测定法(公式(3))的稀释因子与样品富集因子(公式(4))的乘积㊂沉积物提取物(kg sed,dw ∙L -1extract )的富集因子为以提取物最终体积提取的沉积物质量,并根据公式(4)计算㊂每种生物测定的稀释因子均使用公式(3)计算[21-22]㊂抑制率=1001+10s ㊃(logEC 50-log 浓度)ˑ100%(1)REF =稀释因子生物测定ˑ富集因子沉积物(2)稀释因子生物测定=添加到生物测定的提取物体积生物测定的总体积㊀(3)富集因子沉积物=质量沉积物,干质量体积提取物(4)样品中化合物i 的相对效应效价(REP i )用于计算不同化学物质之间的相互作用以及预测已知化学混合物的混合作用,由公式(5)获得㊂其中,EC 50(参照化合物)指的是参照化合物效应浓度,EC 50(i )指的是化合物i 的效应浓度[6-7,11,23]㊂其中,本文中所用的参照化合物为苯酚溶液,化合物i 为多环芳烃各单体,其EC 50来自于相关参考文献[24]㊂REP i =EC 50(参照化合物)EC 50(i )(5)发光细菌毒性测试得到的生物分析当量BEQ 值(BEQ bio ),可以由参照化合物的EC 50除以样品的EC 50计算得到(公式(6))[6-7,11,23]㊂BEQ bio =EC 50(参照化合物)EC 50(样品)(6)化学分析得到的化学分析当量BEQ 值(BEQ chem )可以计算为REP i 与所有被测化合物i 的浓度(C i )的乘积之和(公式(7))[5-6,11,25]㊂BEQ chem =ðn i =1(REP i ˑC i )(7)将BEQ bio 和BEQ chem 进行比较,确定检测到的化学物质对混合物效应的贡献程度(公式(8))[5,10]㊂贡献百分比=BEQ chemBEQ bioˑ100%(8)2㊀结果与讨论(Results and discussion )2.1㊀长江口表层沉积物中PAHs 的时空分布及环境风险2019年和2020年长江口表层沉积物中16种PAHs 的总浓度(ΣPAHs)的时空分布如图2所示㊂2019年长江口表层沉积物中16种PAHs 的ΣPAHs 范围为32.84~283.47ng ㊃g -1,平均值为123.16ng ㊃g -1㊂站点S3(283.47ʃ29.94)ng ㊃g -1浓度最高,其次第1期楚兰兰等:长江口及其邻近海域表层沉积物中有机污染物复合毒性与多环芳烃毒性贡献217㊀是站点S7(279.07ʃ16.75)ng ㊃g -1和S16(234.15ʃ0.80)ng ㊃g -1,其原因可能是S3和S16这2个站点都靠近渔港,它们分别紧邻吕四渔港和沈家门渔港,船只过往频繁,汇集了船舶燃油及工业排放等多来源的污染物[26-27];而站点S7浓度较高是由于该站点ANY (30.38ʃ1.04)ng ㊃g -1㊁BkF(5.99ʃ0.28)ng ㊃g -1浓度较高㊂ANY 与石油源污染有关,BkF 与液体化石燃料燃烧有关[28],很可能是船舶燃油燃烧以及燃油泄漏导致该处的多环芳烃浓度较高㊂站点S6(43.86ʃ3.54)ng ㊃g -1和S9(32.84ʃ1.30)ng ㊃g -1附近海域PAHs 浓度最低,主要由于该区域远离陆地,受陆源影响较小,并且没有突发污染事故发生㊂其他采样点沉积物中浓度范围为66.64~106.59ng ㊃g -1(S1=(93.18ʃ0.070)ng ㊃g -1㊁S2=(83.33ʃ5.47)ng ㊃g -1㊁S4=(66.64ʃ2.41)ng ㊃g -1㊁S5=(106.59ʃ0.35)ng ㊃g -1㊁S8=(75.66ʃ2.18)ng ㊃g -1㊁S10=(102.62ʃ6.89)ng ㊃g -1㊁S14=(97.4ʃ12.74)ng ㊃g -1㊁S15=(95.96ʃ9.03)ng ㊃g -1和S17=(88.08ʃ2.81)ng ㊃g -1),空间分布均匀,点位之间无显著差异(OneWay ANOV A,P <0.05),说明研究区域的大部分点位受到长江口水流冲刷的影响,PAHs 浓度得到一定程度的稀释㊂2020年长江口表层沉积物中16种PAHs 的ΣPAHs 范围为66.93~132.64ng ㊃g -1,平均值为98.91ng ㊃g -1㊂2020年站点L6(132.64ʃ9.95)ng ㊃g -1和L7(130.14ʃ8.55)ng ㊃g -1的表层沉积物中PAHs 浓度比较高,与2019年相比,2020年L6(2019年S15)附近区域PAHs 浓度有所上升,可能存在某些污染源排放或突发原油泄漏㊂而在站点L3(68.01ʃ5.8)ng㊃g -1和L5(66.93ʃ6.22)ng ㊃g -1处,沉积物中PAHs 浓度有所降低㊂从时间变化来看,2020年PAHs 的总体浓度有所降低㊂2019年的S1和S11站点分别与2020年的L1和L3站点重合㊂2020年的PAHs 浓度在站点L1为(89.99ʃ0.79)ng ㊃g -1,在L3为(68.01ʃ5.8)ng ㊃g -1,比2019年数据S1=(93.18ʃ0.070)ng ㊃g -1和S11=(146.88ʃ10.75)ng ㊃g -1有所降低,可能与2020年新型冠状病毒疫情暴发,沿海港口受到影响,PAHs 排放相对较少有关㊂将本研究与长江口其他年份调查研究对比,发现本研究PAHs 浓度与2013年长江口及浙江省沿岸海域PAHs(31.8~384)ng ㊃g -1[3]浓度相当,并远低于2009 2010年的调查结果[29],呈现出一种逐年降低的趋势,可能与 长江大保护 的实施有关,长江经济带的生态环境得到逐年改善㊂图2㊀2019—2020年长江口表层沉积物中PAHs 含量时空分布注:(a)2019年,(b)2020年;ΣPAHs 为多环芳烃总浓度㊂Fig.2㊀Temporal and spatial distribution of PAHs in the sediments from the Yangtze River Estuary in 2019and 2020Note:(a)In 2019,(b)In 2020;ΣPAHs stands for the total concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons.㊀㊀根据沉积物质量基准(SQGs)提出的风险效应低值(effects range low,ERL)和风险效应高值(effects range median,ERM),本研究进一步评估了调查海域表层沉积物中PAHs 的生态风险(表1)㊂结果表明,2019年部分点位的FLU 浓度(S11~S17)和ANA 浓度(S3㊁S10~S11㊁S14)以及2020年部分点位的FLU 浓度(L1~L2㊁L6~L7)和ANA 浓度(L3)处于ERL 和ERM 之间,说明以上站点表层沉积物中PAHs 可以引发潜在生态风险㊂剩余站位的PAHs 各单体浓度均低于ERL 值,说明这些站点海域的沉积物中PAHs 引218㊀生态毒理学报第17卷发生态风险的可能性较低㊂2020年长江口沉积物的生态风险略低于2019年,这也与前文对PAHs 总浓度的分析结果一致㊂对于BbF ㊁BkF ㊁IPY 和BPF ,由于没有最低安全值,因此这些物质只要存在对环境就会产生毒副作用[3,30]㊂而在本次调查研究中,这些组分在各个站点(2019年S1~S17;2020年L4~L7)有部分检出,其中检出率最高的是BbF ,其次是BkF ,这可能是海上来往船只燃油燃烧导致的,需引起重视㊂表1㊀长江口沉积物中PAHs 的生态风险评估Table 1㊀Ecological risk assessment of PAHs in sediments of the Yangtze EstuaryPAHs沉积物质量基准[31]Sediment quality benchmark [31]2019年In 20192020年In 2020ERL /(ng ㊃g -1)ERM /(ng ㊃g -1)浓度范围/(ng ㊃g -1)Concentration range/(ng ㊃g -1)风险程度Degree of risk 浓度范围/(ng ㊃g -1)Concentration range/(ng ㊃g -1)风险程度Degree of risk NAP 1602100nd ~60.07低风险Low risk nd ~15.90低风险Low risk ANY 44640nd ~37.93低风险Low risk nd ~5.80低风险Low risk FLU19540nd ~61.60部分潜在风险Some potential risks nd ~66.27部分潜在风险Some potential risks ANA 16500nd ~25.52部分潜在风险Some potential risks nd ~29.41部分潜在风险Some potential risks PHE 2401500nd ~2.29低风险Low risk nd ~4.58低风险Low risk ANT 85.31100nd ~3.82低风险Low risk nd ~8.91低风险Low risk FLT 6005100nd ~47.14低风险Low risk nd ~13.35低风险Low risk PYR 6652600nd ~213.38低风险Low risk 1.36~14.34低风险Low risk CHR 3842800nd ~233.51低风险Low risk 3.30~23.82低风险Low risk BaA 2611600nd ~23.58低风险Low risk nd ~30.47低风险Low risk BbFNANAnd ~14.4部分潜在风险Some potential risks nd ~31.96部分潜在风险Some potential risks BkF NA NA nd ~5.99部分潜在风险Some potential risks nd ~8.85部分潜在风险Some potential risks BaP 4301600nd 低风险Low risk nd ~4.58低风险Low risk DBA 63.4260nd 低风险Low risknd ~3.80低风险Low risk IPYNANAnd低风险Low risk nd ~7.16部分潜在风险Some potential risks BPF NA NA nd 低风险Low risknd ~2.90部分潜在风险Some potential risks注:PAHs 为多环芳烃;NAP 为萘;ANY 为苊烯;FLU 为芴;ANA 为苊;PHE 为菲;ANT 为蒽;FLT 为荧蒽;PYR 为芘;CHR为;BaA 为苯并[a]蒽;BbF 为苯并[b]荧蒽;BkF 为苯并[k]荧蒽;BaP 为苯并[a]芘;DBA 为二苯并[a,h]蒽;IPY 为茚并[1,2,3-cd]芘;BPF 为苯并[g,h,i]苝;nd 表示未检出;NA 表示无效;ERL 为风险效应低值(effects range low);ERM 为风险效应高值(effects range median);若PAHs 的含量小于ERL ,则产生负面生态效应的可能性较小;若PAHs 的含量在两者之间,则具有潜在的生态风险;若PAHs 的含量大于ERM ,则可能产生严重的生态风险[32];浓度单位(ng ㊃g -1)以干质量计㊂Notes:PAHs stands for polycyclic aromatic hydrocarbons;NAP stands for naphthalene;ANY stands for acenaphthylene;FLU stands for fluorene;ANA stands for acenaphthene;PHE stands for phenanthrene;ANT stands for anthracene;FLT stands for fluoranthene;PYR stands for pyrene;CHR stands for chrysene;BaA stands for benz[a]anthracene;BbF stands for benzo[b]fluoranthene;BkF stands for benzo[k]fluoranthene;BaP stands for benzo[a]pyrene;DBA stands for dibenz[a,h]anthracene;IPY stands for indeno[1,2,3-cd]pyrene;BPF stands for benzo[g,h,i]perylene;nd indicated not detected;NA indica -ted not available;ERL stands for effects range low;ERM stands for effects range median;if the content of PAHs is less than ERL,the possibility of nega -tive ecological effects is less likely;if the content of PAHs is between the two,there are potential ecological risks;if the content of PAHs is greater than ERM,serious ecological risks may occur [32];concentration units (ng ㊃g -1)are based on dry mass.第1期楚兰兰等:长江口及其邻近海域表层沉积物中有机污染物复合毒性与多环芳烃毒性贡献219㊀2.2㊀长江口表层沉积物中疏水性有机污染物的发光细菌毒性当量(BEQ bio )本研究采用发光细菌毒性测试法评估长江口表层沉积物中有机污染物复合污染的细胞毒性效应,其量化指标为生物分析当量浓度(BEQ bio )㊂长江口表层沉积物毒性效应的时空分布如图3所示,不同采样位点的BEQ bio 浓度存在一定的空间差异㊂在2019年采集的表层沉积物中,BEQ bio 值的范围在30.45~604.62mg ㊃kg -1之间,平均值为128.20mg ㊃kg -1㊂最大值出现在S6点,为604.62mg ㊃kg -1;其次是S5和S11,其BEQ bio 分别为427.13mg ㊃kg -1和267.15mg ㊃kg -1;最小值出现在S14处,其BEQ bio 为30.45mg ㊃kg -1;在站点S1~S4㊁S7~S10㊁S13㊁S15~S16处,沉积物中BEQ bio 含量水平相对较低,且较为接近,空间分布也较为均匀,表明该区域沉积物受外界有机污染影响较小㊂2019年S6处的BEQ bio 值最大,但其ΣPAHs 浓度(43.86ʃ3.54)ng ㊃g -1却很低,表明PAHs 并不是该站点海域主要的污染贡献者㊂该站点远离陆地,受陆源影响较小,污染物可能来源于洋流携带㊁大气沉降或某种污染物运输过程的突然泄漏,因此需要进一步筛选该区域的特征污染物㊂2020年采集的表层沉积物中,BEQ bio 值的范围在23.15~122.87mg ㊃kg -1之间,平均值为98.91mg ㊃kg -1㊂最大出现在L1点,为122.87mg ㊃kg -1;其次是L4,其BEQ bio 为81.06mg ㊃kg -1㊂最小值出现在L5处,其BEQ bio 为23.15mg ㊃kg -1㊂2019年的S1和S11站点分别与2020年的L1和L3站点重合㊂二者相比,2020年的细胞毒性BEQ bio 在站点L1为(122.87ʃ18.29)mg ㊃kg -1,在L3为(37.16ʃ3.77)mg ㊃kg -1,与2019年数据S1=(45.30ʃ2.62)mg ㊃kg -1和S11=(267.15ʃ4.60)mg ㊃kg -1相比,L1处有所升高,L3处有所降低㊂这与PAHs 浓度变化有所不同,说明PAHs 总浓度与底泥的复合毒性不存在明显的相关性㊂图3㊀长江口表层沉积物中有机提取物的毒性当量BEQ bio 的空间分布注:(a)2019年,(b)2020年;BEQ bio 为生物分析当量浓度㊂Fig.3㊀Spatial distribution of toxic equivalent BEQ bio of organic extracts in the surface sediments from the Yangtze River EstuaryNote:(a)In 2019,(b)In 2020;BEQ bio stands for biological analysis equivalent concentration.2.3㊀长江口表层沉积物中PAHs 的化学分析毒性当量(BEQ chem )及毒性贡献本研究使用浓度加和概念将检测到的化学物质的水平转换为BEQ chem ,并计算了沉积物提取物中PAHs 的毒性当量及毒性贡献(表2)㊂结果发现,BEQ chem 在0.39~26.51mg ㊃kg -1之间㊂其中,2019年长江口表层沉积物中PAHs 的毒性当量BEQ chem 在0.39~26.51mg ㊃kg -1之间,最大值出现在S2处,该处的PAHs 毒性贡献占比最高,为37.59%,其中低环芳烃ANY(BEQ chem =(23.75ʃ31.43)mg ㊃kg -1)的毒性贡献最多,约占89.60%,表明该站点受到石油源的污染较重;最小值出现在S9处,该处的PAHs 毒性贡献占比相对较低,为1.00%,表明该站点受到PAHs 和有机污染物影响较小㊂2020年长江口表层沉积物中PAHs 的毒性当量BEQ chem 在0.56~7.47mg ㊃kg -1之间,最大值出现在L3处,该处的PAHs 毒性贡献占比最高,为20.10%,其中芳烃BaA(BEQ chem =(0.95ʃ0.17)mg ㊃kg -1)贡献最多,约占12.69%,该站220㊀生态毒理学报第17卷点附近的海上油井内喷出的天然气发生自燃,导致该处的高环芳烃浓度较高;最小值出现在L5处,该处的PAHs毒性贡献占比相对较低,为2.42%,表明该站点受PAHs及有机污染物影响较小㊂在2019年长江口沉积物的细胞毒性测试中,S6点BEQbio 最高,但是通过对其PAHs的BEQchem计算,可知PAHs对其贡献极少,仅为0.081%,其他未知的有机污染物占毒性贡献的99.9%,说明PAHs 不是该站点的特征污染物㊂2020年的L1点也存在这种情况㊂在长江口沉积物毒性当量浓度中PAHs所占比例较小,将本研究中PAHs的毒性贡献数据与其他研究进行了比较㊂Hwang等[33]的研究表明,PAHs 在沉积物中的毒性贡献在Yellow Sea(韩国管辖海域)为0.02%~9.4%(1.8%)㊁Yellow Sea(中国管辖海域)为0.09%~246%(18.9%)㊁中国渤海为0.30%~ 1991%(93.3%);Jin等[34]的研究表明,PAHs在PM2.5中的毒性贡献为北京(26.5%)㊁广州(16.7%);而本研究2019年和2020年PAHs的毒性贡献分别为4.46%和4.25%,与以上研究结果相比,本研究PAHs的毒性贡献偏低㊂该结果也表明,本研究中检测到的PAHs仅能解释所观察到的复合毒性效应的一小部分,还需要进一步对其他未检测的化学物质进行测试分析㊂表2㊀长江口表层沉积物中有机提取物的毒性当量BEQ的质量浓度Table2㊀The mass concentration of the toxic equivalent BEQ of organic extracts insurface sediments at the Yangtze River Estuary(mg㊃kg-1)(以干质量计Based on dry mass)采样年份Year of sampling采样点位Point of sampling生物分析当量浓度(BEQ bio)/(mg㊃kg-1)Biological analysis equivalentconcentration(BEQ bio)/(mg㊃kg-1)化学分析当量浓度(BEQ chem)/(mg㊃kg-1)Chemical analysis equivalentconcentration(BEQ chem)/(mg㊃kg-1)贡献率/%Contribution rate/%2019S145.30ʃ2.62 1.85ʃ0.13 4.08 S270.52ʃ0.9226.51ʃ34.4537.59 S3100.19ʃ8.37 2.30ʃ0.27 2.30 S462.55ʃ0.68 1.72ʃ0.046 2.75 S5427.13ʃ42.29 2.02ʃ0.180.47 S6604.62ʃ74.820.49ʃ0.0360.081 S759.01ʃ4.72 2.05ʃ0.16 3.47 S852.09ʃ4.26 1.72ʃ0.027 3.31 S939.00ʃ4.750.39ʃ0.024 1.00 S1040.53ʃ4.14 2.72ʃ0.11 6.71 S11267.15ʃ4.60 1.91ʃ0.0500.71 S12133.97ʃ6.44 1.42ʃ0.055 1.06 S1347.68ʃ1.44 2.07ʃ0.41 4.34 S1430.45ʃ0.650.87ʃ0.16 2.86 S1591.26ʃ7.43 1.64ʃ0.069 1.80 S1668.21ʃ9.13 1.35ʃ0.062 1.98 S1739.82ʃ2.150.50ʃ0.030 1.262020L1122.87ʃ18.29 1.18ʃ0.0980.96 L263.53ʃ2.39 1.78ʃ0.037 2.80 L337.16ʃ3.777.47ʃ0.08120.10 L481.06ʃ10.000.96ʃ0.045 1.18 L523.15ʃ2.310.56ʃ0.025 2.42 L680.37ʃ9.020.91ʃ0.0058 1.13 L758.18ʃ8.650.68ʃ0.022 1.17第1期楚兰兰等:长江口及其邻近海域表层沉积物中有机污染物复合毒性与多环芳烃毒性贡献221㊀综上所述,本研究表明:(1)长江口及其邻近海域表层沉积物中PAHs 分析结果表明,2019年采集的表层沉积物样品中PAHs在渔港附近呈现较高浓度,2020年则在舟山岛附近呈现较高浓度;与2019年相比,2020年PAHs的总体浓度有所降低,且生态风险也略低于2019年㊂(2)2019年采集的表层沉积物中,BEQbio值在30.45~604.62mg㊃kg-1之间(平均值为128.20mg㊃kg-1)㊂其中,S6处毒性最强,S14处毒性最弱;而2020年的BEQbio值在23.15~122.87mg㊃kg-1之间(平均值为66.62mg㊃kg-1),其中,L1处毒性最强,L5处毒性最弱㊂(3)在采集的表层沉积物中,2019年PAHs毒性贡献占比最高的是站点S2(37.59%),其主要贡献者是来自石油源的低环芳烃ANY,约占S2的89.60%;而2020年的是站点L3(20.10%),其主要贡献者是来自附近海上油井内喷出的天然气发生自燃产生的芳烃BaA,约占L3的12.69%㊂在长江口沉积物毒性当量浓度中,2019年和2020年的PAHs所占比例较小,其平均占比分别为4.46%和4.25%,表明检测到的PAHs仅能解释所观察到的复合毒性效应的一小部分,还需要进一步对其他未检测的化学物质进行测试分析㊂通讯作者简介:王茜(1987 ),女,博士,讲师,主要研究方向为有机污染物的环境行为㊁生物积累以及环境污染修复等㊂参考文献(References):[1]㊀Hawliczek A,Nota B,Cenijn P,et al.Developmental tox-icity and endocrine disrupting potency of4-azapyrene,benzo[b]fluorene and retene in the zebrafish Danio rerio[J].Reproductive Toxicology,2012,33(2):213-223[2]㊀Botsou F,Hatzianestis I.Polycyclic aromatic hydrocar-bons(PAHs)in marine sediments of the Hellenic coastalzone,eastern Mediterranean:Levels,sources and toxico-logical significance[J].Journal of Soils and Sediments,2012,12(2):265-277[3]㊀母清林,方杰,邵君波,等.长江口及浙江近岸海域表层沉积物中多环芳烃分布㊁来源与风险评价[J].环境科学,2015,36(3):839-846Mu Q L,Fang J,Shao J B,et al.Distribution,sources andrisk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)in surface sediments of Yangtze Estuary and Zhe-jiang coastal areas[J].Environmental Science,2015,36(3):839-846(in Chinese)[4]㊀欧冬妮,刘敏,许世远,等.长江口滨岸水和沉积物中多环芳烃分布特征与生态风险评价[J].环境科学,2009,30(10):3043-3049Ou D N,Liu M,Xu S Y,et al.Distribution and ecologicalrisk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in 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长江口横沙浅滩及邻近海域含沙量与沉积物特征分析徐海根;虞志英;钮建定;李身铎;郑建朝【摘要】长江口在河流动力和海洋动力相互作用和相互制约下,在河口口门形成了庞大的河口拦门沙系,在河口口外形成了巨大的水下三角洲.横沙浅滩是河口拦门沙系的重要组成部分.横沙浅滩含沙量不仅受到流域来水来沙条件的影响,更主要的是受到台风暴潮和寒潮大风的影响,除了大潮含沙量大于小潮含沙量的特征外,冬季含沙量大大大于夏季含沙量.横沙浅滩5 m水深含沙量的总体水平约为0.459 kg/m3.横沙浅滩邻近海域含沙量在向海方向上迅速降低.除潮汐大小含沙量呈现大小变化之外,冬季含沙量大于夏季含沙量是其主要特征.长江流域来沙近年来呈现减少趋势,邻近海域含沙量有所减少,局部海床出现冲刷现象.横沙浅滩沉积以细粉砂为主,水下三角洲沉积物以粘土质粉砂为主,横沙浅滩及邻近海域沉积物的平面分布和垂向分布均反映了横沙浅滩沉积物和水下三角洲沉积物的组合结构.拟建横沙浅滩挖入式港池和外航道沉积地层均为第四纪疏松沉积层,特别是水下三角洲地层,可挖性好,容易成槽,对工程建设有利.【期刊名称】《华东师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】13页(P42-54)【关键词】长江口;横沙浅滩;水下三角洲;含沙量;沉积物【作者】徐海根;虞志英;钮建定;李身铎;郑建朝【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;中交第三航务工程勘察有限公司,上海200032;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;中交第三航务工程勘察有限公司,上海 200032【正文语种】中文【中图分类】P7510 引言拟选横沙浅滩挖入式港池及外航道位于长江口横沙浅滩及邻近海域.长江全长6 300 km，流域面积180万km2，流域来水来沙丰富.长江口潮汐强度属于中等.口门多年平均潮差2.66 m，最大潮差4.62 m.长江口潮量巨大.在多年平均流量和平均潮差的情况下，洪季大潮进潮量有53亿m3，枯季小潮进潮量也达13亿m3.长江河口河流作用显著，海洋作用强劲，两者相互作用和相互制约，导致在河口口门泥沙集聚和沉积，形成河口拦门沙系，包括拦门沙航道和拦门沙浅滩，两者相间分布.拦门沙浅滩有崇明东滩、横沙东滩和横沙浅滩、九段沙等.横沙东滩和横沙浅滩以N23丁坝分界，以西与横沙岛相接，称横沙东滩，以东为横沙浅滩.长江口拦门沙向海方向为巨大的长江水下三角洲.面积达1万km2以上，下界水深30～50 m，北面与苏北浅滩相接，南面连接杭州湾海底平原.它是长江入海泥沙扩散沉积形成的一个巨大地貌单元.1 含沙量横沙浅滩含沙量具有长江口拦门沙浅滩含沙量的共同特征.含沙量不仅受上游来水来沙的影响，更加受到台风、寒潮、波浪和潮汐潮流的巨大影响.我们在邻近的佘山水文站从1998年到2001年连续三年观测含沙量资料（见表1），得到多年平均含沙量为0.459 kg／m3.佘山水文站在崇明东滩5 m水深处，可以代表横沙浅滩5m水深处的含沙量总体水平.20世纪80年代，上海市海岸带和海涂资源综合调查时，横沙浅滩5 m水深处含沙量为0.5 kg／m3，与上述数据相当［1，2］.横沙浅滩含沙量季节性变化明显（见图1）.7月最小，11月最大，月均值前者为0.21 kg／m3，后者为0.74 kg／m3.11月最大含沙量曾出现过17.29 kg／m3.含沙量的季节性变化，显然不是上游来水来沙变化为主因，而是台风暴潮和寒潮大风影响的结果.表1 1998—2001年佘山站含沙量统计表Tab.1 Statistic table of concentration of Sheshan Station from1998 to 2001 kg·m－31 0.46 1.76 8 0.384.20 2 0.44 1.39 9 0.40 3.02 3 0.53 3.86 10 0.47 4.34 4 0.42 2.75 11 0.74 17.29 5 0.26 1.48 12 0.44 1.76 6 0.24 1.10 年平均0.42 17.29 7 0.21 1.81横沙浅滩邻近海域含沙量降低.如表2所示，北港口门含沙量比口外大.含沙量向海方向急剧降低，在洪季北港口门平均含沙量为0.786 kg／m3，口外20 m等深线附近仅为0.153 kg／m3.图1 佘山全年含沙量Fig.1 Monthly suspended sediment concentration at Sheshan Station表2 1982年含沙量同步观测结果Tab.2 Observed suspended sediment concentration in 1982 kg·m－32301（北港口门） 0.728 0.844 0.7860.803 0.746 0.774 2302（北港口外） 0.167 0.139 0.153 2401（北槽口门）0.329 0.587 0.458 1.130 1.068 1.091 2402（北槽口外） 0.242 0.238 0.2401982年洪季平均含沙量分布如图2所示.大潮含沙量大，小潮含沙量小；含沙量等值线大潮外推，小潮内移；含沙量分布向海方向急剧降低.图2 洪季大小潮平均含沙量分布图（kg·m－3）Fig.2 Distribution of average concentration of flood season（kg·m－3）1982年枯季平均含沙量分布如图3所示.大潮含沙量大，小潮含沙量小；含沙量等值线大潮外推，小潮内移；含沙量平面分布，向海方向急剧降低.图3 枯季大小潮平均含沙量分布图（kg·m－3）Fig.3 Distribution of average concentration of dry season（kg·m－3）根据图2和图3分析，含沙量季节性变化明显.冬季含沙量比夏季大.0.2 kg／m3含沙量等值线，洪季大潮分布在20 m等深线以西，枯季大潮可东移到40 m等深线附近.1998年北槽深水航道建设工程开始，横沙东滩促淤圈围工程跟着开工建设，到2004年横沙浅滩及邻近海域的含沙量有如下的分布特征.如表3所示，横沙浅滩5 m水深以浅地区，平均含沙量均在0.5 kg／m3至1.0kg／m3；在横沙浅滩东侧前沿水深5～10 m的鸡骨礁附近含沙量明显降低，平均含沙量降至0.5 kg／m3以下.实测最大含沙量分布在底层，可达1.0kg／m3 以上［5］.表3 2004年含沙量同步观测结果Tab.3 Observed suspended sediment concentration in 2004 kg·m－312 N2（北导堤外） 0.40 0.60 0.43 0.89 N4（横沙鸡骨礁－10 m） 0.19 0.35 0.22 0.54 CS5D（－10 m航道侧）0.53 0.86 1.07 1.CS4D（口内） 0.42 0.59 0.74 1.512004年北槽口及附近海域含沙量平面分布如图4所示.从中可以看出，北槽口含沙量大，向海方向急剧降低.0.1 kg／m3含沙量等值线介于10 m和20 m等深线之间，含沙量等值线走向与地形等深线走向相似.长江流域来沙近年发生了显著变化，对河口含沙量已经产生了影响.长江多年平均径流总量约9 000亿m3，年内分布具有季节性（见图5）.流域来沙，在各种因素的影响下近年呈现减少趋势.以安徽大通站为例，年均输沙量1951—1989年为4.71亿t，1990—2000年为3.46亿吨，2000—2009年为1.92亿t，2006年为0.848亿t，2011年仅为0.77亿t（见表4和图6）.流域来沙减少已致长江口口内含沙量降低，邻近海域也有所降低［4］.长江口邻近海域海底地形出现冲刷带，可能与流域来沙减少有关.不过，这方面还得进行进一步的现场测量和研究工作.图4 2004年长江口全潮平均含沙量分布图Fig.4 Distribution of average tidal concentration of Changjiang Estuary in 2004表4 长江大通站输沙量Tab.4 Sediment discharge of Changjiang Datong Stationmm 1950—2000 4.33 0.486 0.年份年输沙量／亿t 年均含沙量／（kg·m－3） D50／017 2003 2.06 0.223 0.010 2011 0.77图5 大通站年径流量变化过程Fig.5 Annual runoff of the Changjiang River in Datong Station图6 大通站年输沙量变化过程Fig.6 Annual sediment discharges of the Changjiang River in Datong Station2 沉积物横沙浅滩及邻近海域动力条件和泥沙运动十分复杂，沉积环境也有多样，因此沉积物类型较多.沉积物类型，粗至细砂，细至粘土，各种类型都有.如细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、粘土质粉砂、粉砂质粘土和粘土［2，3，5，7］.但是，它们分布有序，很有规律.横沙浅滩基本上由粉细砂物质组成.图7为取样站，表5为颗粒分析成果表.有细砂、粉砂质砂、砂质粉砂组成.个别滩地也有粘土质粉砂等细物质沉积，但不是主要的. 图7 横沙浅滩沉积物取样站位图Fig.7 Sediment sampling stations around Hengsha Shoal1982年横沙浅滩及邻近海域沉积物平面分布如图8所示.横沙浅滩由粉砂质砂组成.拦门沙航道由粘土质粉砂组成.邻近海域水下三角洲由粉砂和粘土质粉砂等细颗粒物质组成.2004年横沙浅滩及邻近海域沉积物平面分布如图9所示.横沙浅滩由粉砂质砂组成.拦门沙航道由粘土质粉砂组成.邻近海域5～10 m等深线之间沉积物由粉砂组成，10 m等深线以深的水下三角洲由粘土质粉砂组成.表5 沉积物粒度分析成果统计Tab.5 Statistics of sediment grain sizeQ179 65.8 20.4 13.8 0.126 0.116 TS 2001.5 Q180 50.4 34.9 14.3 0.063 0.067 TS 2001.5 Q181 44 40.5 15 0.051 0.054 TS 2001.5 Q182 75.3 14.75 9.95 0.136 0.125 S 2001.5 Q188 60.52 39.44 27.34 0.122 0.111 Y－TS 2001.5 Q189 76.7 15.58 7.54 0.140 0.129 S 2001.5 Q190 12.5 61.78 25 0.012 0.028 YT 2001.5 Q191 70.9 18.85 10 0.132 0.128 S 2001.5 Q199 20.3 60.56 18.6 0.0200.048 ST 2001.5 Q200 20.2 60.15 19.1 0.019 0.047 ST 2001.5 Q201 73.1 15.29 11.3 0.139 0.120 S 2001.5 Q208 57.7 29.03 12.90.096 0.093 TS 2001.5 Q209 50.9 31.87 16.7 0.067 0.076 TS 2001.5图8 1982年长江口底砂D50（mm）分布图Fig.8 Distributions of Changjiang Estuary sediment（D50）in 1982图9 2004年长江口底砂D50（mm）分布图Fig.9 Distributions of Changjiang Estuary sediment（D50）in 2004长江口表层沉积物中泥的百分含量平面分布图（见图10）和砂的百分含量平面分布图（见图11），是20世纪80年代上海市海岸带和海涂资源综合调查沉积调查的资料.从中可以看出，横沙浅滩表层沉积物泥的百分含量不足10%或20%，砂的百分含量在50%～80%以上.横沙浅滩邻近海域水下三角洲表层沉积物中泥的百分含量在50%以上，砂的百分含量不足20%.应予指出，长江口东北部分，东经122°30′以东和北纬31°20′以北一大片海域，泥的百分含量不足10%，砂的百分含量大于80%，是一个粗颗粒沉积物的存在区.横沙浅滩拟建挖入式港池建议提出以后［6］，中交第三航务工程勘察设计院有限公司在横沙浅滩及邻近海域布置和进行了4个工程地质钻孔（见表6，图12和图13），为研究工程区域沉积物垂向分布提供了资料［7］.地质历史上，长江口经过复杂的变化.冰后期海侵，长江口成为溺谷.河流入海泥沙堆积，溺谷变成河口湾，再变成三角洲河口.三角洲河口发育阶段，河口拦门沙发育（包括拦门沙航道和拦门沙浅滩），水下三角洲发育.C3孔可以代表河口拦门沙沉积剖面.表层为河口拦门沙航道沉积，物质细，粉质粘土，第二层为河口拦门沙浅滩沉积，物质粗，粉细砂.根据历史海图分析，1842年北港口航道在佘山附近入海，现在北港口航道已在佘山以南，已经移到以前的横沙浅滩位置.根据目前横沙浅滩表层沉积物对比分析，实际上第二层粗物质粉细砂与目前滩面表层沉积物相似.所以C3孔可以代表横沙浅滩沉积物的沉积剖面.横沙浅滩粉细砂沉积层的底板高程约在鸡骨礁（122°22.9′E、31°10.4′N）理论最低潮面下13.20 m 左右.第三层、第四层、第五层，物质变细，粉质粘土、淤泥粘土到粘土，为全新世水下三角洲沉积.底板高程约在鸡骨礁理论最低潮面下48.50 m左右.第六层，物质有所粗化，粉质粘土夹粉砂，属晚更新世沉积地层.图10 长江口沉积物泥百分含量分布图Fig.10 Distributions of Changjiang Estuary mud percentage concentration图11 长江口沉积物砂百分比含量分布图Fig.11 Distributions of Changjiang Estuary sand percentage concentration表6 勘探点位置表Tab.6 Locations of drilling coresC1 31°14.9997′122°25.0110′ 长江口锚地，鸡骨礁外C2 31°15.0029′ 122°20.2960′ 横沙浅滩东侧，鸡骨礁北约8 km C3 31°20.3153′ 122°07.9836′ 横沙浅滩北侧，长江口北港水道C4 31°7.4900′ 122°19.9900′ 横沙浅滩南侧，鸡骨礁南约5 km，长江口南港水道C1孔位于横沙浅滩以东邻近海域，在10 m等深线以外的水下三角洲上.第一层，淤泥；第二层，淤泥质粉质粘土；第三层，淤泥质粘土；第四层，粘土.都是细颗粒沉积物，都属第四纪全新世水下三角洲沉积.与C3孔水下三角洲沉积剖面相似.底板高程在鸡骨礁理论最低潮面下58 m左右.第四层向下的地层为晚更新世沉积地层.C2孔介于C1孔和C3孔之间，在横沙浅滩东侧5 m等深线附近.第一层为粉细砂，属于河口拦门沙浅滩沉积.第二层，淤泥质粘土；第三层，粘土，属于水下三角洲沉积.这与C3、C1的水下三角洲沉积剖面相似.底板高程在鸡骨礁理论最低潮面下46.80 m左右.该层以下为晚更新世沉积地层.实际上，C3、C2、C1三个钻孔可以构成从横沙浅滩到水下三角洲的一个沉积纵剖面.剖面上部河口拦门沙浅滩沉积，以灰色粉细沙为主，局部为灰黄色，饱和，松散～稍密，砂质不纯，颗粒较均匀，含云母和贝壳碎片，夹粘性泥层.剖面下部呈现灰黄色淤泥质粉质粘土，饱和，流塑，土质均匀，切面较光滑，夹少量粉砂层，含少量有机质，偶见粉砂小团块，摇振见反应，韧性中等，再现灰色淤泥质粘土，饱和，流塑，土质均匀，切面光滑，有光泽，夹少量粉砂或粉土微粒层，含少量贝壳碎片，无摇振反应，韧性高，标准贯入击数＜1；最后为灰色粘土，饱和，软塑，土质均匀，切面光滑，有光泽，夹粉砂微粒层，含少量贝壳碎片，无摇振反应，韧性高，标准贯入击数2～5击.构成的沉积纵剖面，从横沙浅滩到水下三角洲，沉积物有两大类型，上部为河口拦门沙浅滩沉积，物质粗，向海方向尖灭；下部为水下三角洲沉积，物质细，遍及横沙浅滩和水下三角洲.晚更新世地层在全新世地层之下，标准贯入击数高.这种沉积物沉积剖面结构对横沙浅滩挖入式港池和外航道建设十分有利.C4孔位于横沙浅滩南侧10 m等深线附近，依然显示河口浅滩沉积和水下三角洲沉积的二元结构特征.但是，在鸡骨礁理论最低潮面下48.00m以下的晚更新世地层确为粉细砂，并不是其余3个钻孔所显示的粉质粘土夹粉砂，说明晚更新世沉积地层平面变化比较复杂.在现有资料情况下，C3、C2、C1沉积物垂向分布特征，已经包涵了横沙浅滩及邻近海域，而且沉积物分布有序、规律，可以作为拟选工程横沙浅滩挖入式港池和外航道建设的沉积物分布的特征资料.疏松沉积层，可控性好，对拟建工程建设有利.3 小结综合以上讨论分析，可得：① 长江口在河流和海洋相互作用与相互制约下，形成了庞大的河口拦门沙系和水下三角洲两大地貌单元.拟选横沙浅滩挖入式港池和外航道就在河口拦门沙浅滩和水下三角洲上.② 横沙浅滩5 m水深处含沙量在0.459 kg／m3左右.大潮含沙量大于小潮，冬季含沙量大于夏季，台风暴潮、寒潮大风对浅滩地区泥沙运动作用明显.邻近海域含沙量低，向海方向急剧减小.含沙量大潮大于小潮，冬季大于夏季.近年来长江流域来沙呈现减小趋势，邻近海域含沙量也因此有所降低，局部海床有所冲刷.③ 横沙浅滩表层沉积物粗，以粉细砂为主，水下三角洲表层沉积物细，以粘土质粉砂为主.根据地质钻孔资料分析，C3孔、C2孔、C1孔显示的沉积物垂向分布，全新世地层可以分为两层，上层由粉细砂组成，属于河口拦门沙浅滩沉积，下层由淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、粘土组成，属于水下三角洲沉积.都是疏松沉积层，可挖性好，对横沙浅滩挖入式港池和外航道建设有利.上述意见仅根据现有资料所做的初步分析.实际上，含沙量和沉积物特征及其分布十分复杂，随着研究工作进展，还应做更多、更广泛的调查研究工作.［参考文献］［1］陈吉余.中国河口海岸研究与实践［M］.北京：高等教育出版社，2007.［2］陈吉余.上海市海岸带和海涂资源综合调查报告［M］.上海：上海科学技术出版社，1988.［3］郭蓄民，许世远，王靖泰，等.长江河口地区全新统的分层与分区［G］／／严钦尚，许世远.长江三角洲现代沉积研究.上海：华东师范大学出版社，1987. ［4］何青.河口泥沙［M］／／陈吉余.21世纪的长江河口初探.北京：海洋出版社，2009.［5］虞志英.长江口北槽口外水下地形［G］／／沉积环境变化和对三期外航道的影响.上海：华东师范大学河口海岸国家重点实验室，2004.［6］中交第三航务工程勘察设计院有限公司，华东师范大学河口海岸国家重点实验室.上海国际航运中心横沙浅滩挖入式港池规划方案研究报告［R］.上海：华东师范大学，2012.［7］中交第三航务工程勘察设计院有限公司.上海新港区选址（横沙）项目研究前期工作报告［R］.上海：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，2012.。

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展一、概览随着工业化和城市化的快速发展，长江口及近海区域正面临严峻的新型污染物环境挑战。

这些新型污染物具有毒性、稳定性强、难以降解等特点，对生态系统和人类健康构成严重威胁。

国内外学者对长江口及近海水环境中新型污染物的研究逐渐成为热点。

本文旨在概述近五年来该领域的研究进展，以期为进一步深入了解新型污染物的污染特征与生态效应提供参考。

随着环境监测技术的不断发展和提高，研究者们已经从各种环境样品中检测出数百种新型污染物，涵盖了重金属、有机污染物、持久性有机污染物、内分泌干扰物质等多种类型。

新型纳米污染物和医药活性化合物等新型污染物的研究逐渐受到关注。

这些新型污染物在环境中广泛存在，且对生态系统的毒性作用显著。

从地理位置分布上看，长江口和杭州湾是新型污染物在长江流域的主要汇和扩散区。

研究人员已在该区域检测到了包括重金属、有机污染物和纳米颗粒等在内的多种新型污染物。

这些污染物不仅对海洋生物产生毒性效应，还可能通过食物链对人类健康造成潜在威胁。

面对日益严重的新型污染物环境污染问题，国内外的研究者们积极开展了相关研究工作。

通过分析现有文献资料，可以发现目前对于新型污染物研究主要集中在以下几个方面：随着科学技术的不断发展和创新，新型污染物研究在长江口及近海环境中扮演着越来越重要的角色。

了解这些新型污染物的研究进展，对于揭示其环境污染特征、制定有效的环境政策以及保护生态环境具有重要意义。

目前对于新型污染物的研究仍存在许多亟需解决的问题，如其环境行为的深入表征、风险评价方法的完善以及去除技术的创新等方面。

未来的研究应继续加强跨学科合作，从环境系统中抽取关键因子，为区域环境管理提供科学依据和技术支持。

1. 新型污染物的概念及其重要性随着工业化的快速发展和人类活动影响的加剧，水体环境中的新型污染物日益受到关注。

这些新型污染物具有化学稳定性、生物难容性和高毒性等特点，能在环境中持久存在并累积，对生态系统和人类健康构成严重威胁。

上海市工程地质条件
引言
本文档旨在概述上海市的工程地质条件，包括土壤类型、地下
水位以及地质灾害等方面的信息。

该信息对于进行土地开发和工程
建设具有重要的参考意义。

土壤类型
上海市的土壤类型主要分为以下几种：
1. 河口淤泥：主要分布在沿海地区，具有较高的含水量和较弱
的承载力。

2. 河流冲积层：分布在河流沿岸地区，土质松散，承载力较低。

3. 黏土：分布广泛，具有较高的含水量和较好的承载力。

4. 砂土：分布在市区以西地区，承载力较高。

地下水位
上海市的地下水位具有以下特点：
1. 沿河区域地下水位较高，特别是长江和黄浦江两岸。

2. 市区地下水位受城市建设和抽水过程的影响，存在一定的变动。

地质灾害
上海市的地质灾害主要包括以下几种：
1. 地面沉降：受地下水开采和城市建设的影响，部分地区存在
地面沉降问题。

需加强监测和防治措施。

2. 岩溶塌陷：少数地区存在岩溶塌陷的风险，需注意在开发和
建设中加强防范。

3. 沿海地质灾害：受海平面上升和海洋侵蚀的影响，沿海地区
存在海岸侵蚀和滨海地质灾害等问题。

结论
本文档介绍了上海市的工程地质条件，包括土壤类型、地下水
位和地质灾害等方面的信息。

在进行土地开发和工程建设时，应充
分考虑这些条件，采取相应的措施以确保工程的安全和可持续发展。

上海沿江沿海城镇调查区1：5万环境地质调查【摘要】本文主要介绍了对上海沿江沿海城镇的1:5万环境地质调查。

在分析了研究背景和研究意义。

在详细讨论了地质背景调查、环境地质调查、城镇发展现状调查、地质环境评价和重点问题分析。

在提出了建议与展望，并总结了调查的重要内容。

通过本文的调查研究，可以更全面地了解上海沿江沿海城镇的地质和环境状况，为未来的城镇发展和环境保护提供科学依据。

【关键词】地质背景调查、环境地质调查、城镇发展现状调查、地质环境评价、重点问题分析、建议与展望、总结与回顾、上海、沿江沿海城镇、1：5万、调查区、环境、地质、研究、意义、背景、评价、问题、分析。

1. 引言1.1 研究背景上海沿江沿海城镇调查区1：5万环境地质调查的研究背景主要是基于对该地区地质环境和城镇发展现状的关注和需求。

上海作为中国的经济中心和国际大都市，其沿江沿海地区的发展和环境质量对城市的可持续发展具有重要影响。

随着城镇化进程的加快和经济发展的不断推进，该地区的环境问题也日益凸显，如土地资源的过度利用、水土流失、地质灾害风险等。

本次调查旨在全面了解上海沿江沿海城镇调查区的地质背景及环境地质特征，为城镇发展规划和环境保护提供科学依据。

通过对地质背景的调查和分析，可以有效预测地质灾害的发生风险，为城镇规划和建设提供保障；环境地质调查可以揭示地下水资源的分布和质量，为地下水资源的开发利用提供支持。

通过对城镇发展现状的调查，可以揭示城镇化对地质环境的影响，并提出相应的规划和措施。

本次调查的研究背景充分表明了对上海沿江沿海城镇调查区1：5万环境地质的必要性和重要性。

希望通过本次研究可以为该地区的可持续发展和环境保护提供科学依据和支持。

1.2 研究意义对于上海沿江沿海城镇调查区1：5万环境地质调查这一课题，其研究意义主要体现在以下几个方面：1. 促进城镇发展与环境保护的平衡发展。

通过环境地质调查，可以全面了解城镇地区的地质情况和环境特征，为未来的城镇规划和发展提供科学依据，同时也能够有效保护和利用地质资源，实现城镇发展与环境保护的双赢。

上海沿江沿海城镇调查区1：5万环境地质调查本次环境地质调查是针对上海沿江沿海城镇的环境地质情况进行的一次全面调查，旨在了解该地区的地质类型、地质构造、地下水系统、土壤类型等各方面的情况，为该地区的环境保护和城市规划提供科学依据。

该调查区位于上海市区东南部，涵盖了崇明岛、浦东新区、金山区、奉贤区、松江区、嘉定区等六个行政区域。

这个地区是上海市经济发展的重要区域，也是上海市的旅游区域，拥有着丰富的自然资源和文化遗产，对其进行环境地质调查可以更好地保护和利用其资源。

一、地质类型该调查区内有沉积岩、火山岩和基岩三种主要地质类型。

其中沉积岩是最为广泛的一种地质类型，主要有砾石、砂砾岩、砂岩、泥岩等。

火山岩主要有凝灰岩、安山岩、玄武岩等。

基岩以花岗石、闪长岩为主。

地层总体上呈现出由北向南逐渐升高的趋势。

二、地质构造该调查区地质构造复杂，主要是南岸断裂、南海坳陷和黄浦江断裂三个构造单元。

南岸断裂大部分为北偏东走向，主要分布在奉贤和松江两地；南海坳陷是一个向东北走向的大致对称且近似于椭圆形的区域，主要分布在嘉定区和浦东新区；黄浦江断裂带是该地区的主要构造单元，主要分布在市区北部和南部。

三、水文地质该调查区地下水资源丰富，主要分布在沿江区和中南部地区。

该地区地下水类型主要有浅层、中层和深层三种类型。

浅层地下水主要分布在崇明岛、浦东新区和金山区，大部分为淡水，但也有一部分为含盐水。

中层地下水主要分布在松江区和嘉定区，水质以软化为主。

深层地下水主要分布在浦东和市区南部，水质较差。

四、土壤类型该调查区土壤类型较为丰富，包括糜土、红壤、黄壤、棕壤、盐碱土等多种类型。

其中以糜土和红壤为主，主要分布在中南部地区。

上海崇明陈家镇地质报告
上海崇明陈家镇地质报告
崇明陈家镇位于上海市崇明区，地理坐标为东经121°21′，北纬31°50′。

这个小镇地处长江口外海东部，是崇明岛的一个重要组成部分。

本地区的地质条件独特，具有丰富的自然资源和独特的地貌特征。

首先，从地质构造上来看，陈家镇位于长江口外海平原带，地势平坦，海拔较低，海平面波动范围较大。

该地区主要由淤积层、河流冲积层和湖沼沉积物组成。

这种地质构造为崇明陈家镇提供了丰富的土壤资源和农业发展的优势。

其次，崇明陈家镇拥有丰富的水资源。

陈家镇南部是长江入海口，北部则是东海，两者之间的海域被各类河流穿越。

这种独特的地理位置赋予了该地区得天独厚的海洋气候和水资源。

由于濒临海岸，镇上的水资源丰富，使得农业灌溉成为可能，并提供了良好的海产品捕捞条件。

此外，由于崇明陈家镇位于长江口外海，地质条件还为石油和天然气资源的开发提供了潜在的机会。

随着中国经济的快速发展，石油和天然气需求不断增长，该地区潜在的油气资源可能成为重要的经济支柱。

最后，陈家镇的地质特征也为旅游业的发展提供了机遇。

附近的东海海滩及其独特的海洋生态系统吸引了大量游客。

此外，岛上的丰富自然风光，如湿地、河流和湖泊，也吸引了许多喜欢户外活动和生态旅游的人们。

综上所述，上海崇明陈家镇的地质条件独特，拥有丰富的自然资源和独特的地貌特征。

这为该地区的农业、渔业、能源开发和旅游业的发展提供了广阔的前景。

然而，需要注意的是，在利用这些资源的过程中，应注重环保和可持续发展，以确保崇明陈家镇的可持续发展和生态保护。

第３３卷㊀第５期２０２０年５月环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ.３３ꎬＮｏ.５Ｍａｙꎬ２０２０收稿日期:２０２０￣０２￣０４㊀㊀㊀修订日期:２０２０￣０３￣２１作者简介:王孝程(１９９０￣)ꎬ男ꎬ黑龙江哈尔滨人ꎬ工程师ꎬ博士ꎬ主要从事海洋生态学研究ꎬｘｃｗａｎｇ＠ｎｍｅｍｃ.ｏｒｇ.ｃｎ.∗责任作者ꎬ李宏俊(１９８２￣)ꎬ男ꎬ辽宁丹东人ꎬ研究员ꎬ博士ꎬ主要从事海洋生态学研究ꎬｈｊｌｉ＠ｎｍｅｍｃ.ｏｒｇ.ｃｎ基金项目:自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室开放基金项目(Ｎｏ.ＬＯＭＦ１８０５)ꎻ国家海洋环境监测中心博士科研启动经费项目ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＯｐｅｎＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭａｒｉｎｅＨａｚａｒｄｓＦｏｒｅｃａｓｔｉｎｇꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓꎬＣｈｉｎａ(Ｎｏ.ＬＯＭＦ１８０５)ꎻＤｏｃｔｏｒａｌＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＮａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒꎬＣｈｉｎａ长江口海域生态环境状况及保护对策王孝程１ꎬ２ꎬ解鹏飞１ꎬ李㊀晴１ꎬ张金勇１ꎬ李宏俊１∗１.国家海洋环境监测中心ꎬ辽宁大连㊀１１６０２３２.自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室ꎬ北京㊀１０００８１摘要:为加快推进长江口海域的生态环境保护和修复工作ꎬ结合长江经济带大保护ꎬ系统总结分析了近２０年长江口环境质量和生态监控区的监测结果.结果表明:①长江口海域生态系统长期处于亚健康状态.②长江径流总量呈现波动变化ꎬ年均流量无明显的变化ꎬ而长江口海域海水环境状况一直较差.③营养盐污染严重ꎬ主要污染物是无机氮和活性磷酸盐ꎻ浮游生物和底栖生物群落结构不稳定ꎬ存在生境破碎化严重㊁外来生物入侵㊁赤潮频发㊁低氧区等诸多生态问题.为加强长江口海域生态环境的保护与修复ꎬ建议:①加强顶层设计ꎬ推进落实陆海统筹ꎻ②科学规划临港产业布局ꎬ加强涉海产业的污染管理ꎻ③加强污染物入海排放管控ꎬ提升海洋环境保护意识ꎻ④保障海洋生态建设资金ꎬ强化海洋生态保护与建设.关键词:长江口ꎻ生态环境ꎻ变化趋势ꎻ生态问题ꎻ保护对策中图分类号:Ｘ３２１㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００１￣６９２９(２０２０)０５￣１１９７￣０９文献标志码:ＡＤＯＩ:１０ １３１９８∕ｊ ｉｓｓｎ １００１￣６９２９ ２０２０ ０３ ２９ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＥｓｔｕａｒｙａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓＷＡＮＧＸｉａｏｃｈｅｎｇ１ꎬ２ꎬＸＩＥＰｅｎｇｆｅｉ１ꎬＬＩＱｉｎｇ１ꎬＺＨＡＮＧＪｉｎｙｏｎｇ１ꎬＬＩＨｏｎｇｊｕｎ１∗１.ＮａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒꎬＤａｌｉａｎ１１６０２３ꎬＣｈｉｎａ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭａｒｉｎｅＨａｚａｒｄｓＦｏｒｅｃａｓｔｉｎｇꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８１ꎬＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅｅｓｔｕａｒｙｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＥｃｏｎｏｍｉｃＢｅｌｔꎬｗｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄａｔａｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅｅｓｔｕａｒｙｍａｒｉｎｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｓｉｎｒｅｃｅｎｔ２０ｙｅａｒｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｗａｓｉｎａｓｕｂ￣ｈｅａｌｔｈｌｏｎｇ￣ｔｅｒｍｓｔａｔｅ.Ｔｈｅｔｏｔａｌｒｕｎｏｆｆｆｌｕｃｔｕａｔｅｄｗｈｉｌｅｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｏｂｖｉｏｕｓｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅａｎｎｕａｌａｖｅｒａｇｅｆｌｏｗ.Ｈｏｗｅｖｅｒꎬｉｔｉｓｎｏｔｅｗｏｒｔｈｙｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｅａｗａｔｅｒｗａｓｐｏｏｒ.Ｎｕｔｒｉｅｎｔｓｗｅｒｅｍａｉｎｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ(ｉ.ｅ.ｉｎｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈａｔｅ).Ｍａｎｙｏｔｈｅｒｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙｌｏｓｓꎬｄａｍａｇｅｄｈａｂｉｔａｔꎬａｌｉｅｎｉｎｖａｓｉｏｎꎬｆｒｅｑｕｅｎｔｒｅｄｔｉｄｅꎬａｎｄｌｏｗ￣ｏｘｙｇｅｎｚｏｎｅｓａｌｓｏｅｘｉｓｔ.Ｗｅｒｅｃｏｍｍｅｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｒｏｍｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇａｓｐｅｃｔｓ:(１)Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｔｏｐ￣ｌｅｖｅｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｌａｎｄａｎｄｓｅａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎻ(２)Ｐｌａｎａｎｄｄｅｓｉｇｎｔｈｅｌａｙｏｕｔｏｆｐｏｒｔ￣ｖｉｃｉｎｉｔｙｉｎｄｕｓｔｒｙｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｓｅａ￣ｒｅｌａｔｅｄｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓꎻ(３)Ｔｉｇｈｔｅｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｄｉｓｃｈａｒｇｅａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅａｗａｒｅｎｅｓｓｏｆｍａｒｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎻ(４)Ｅｎｓｕｒｅｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｆｕｎｄｓｆｏｒｍａｒｉｎｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｔｓｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:Ｙａｎｇｔｚｅｅｓｔｕａｒｙꎻｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎻｈｅａｌｔｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎻｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍꎻｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ㊀㊀长江口是世界第三大河口ꎬ生态环境状况特殊[１].长江口海域在海洋水团的共同作用下ꎬ水温状况复杂多变ꎬ营养盐丰富ꎬ生产力高ꎬ磷酸盐㊁硝酸盐和硅酸盐显著高于我国其他河口海域[２￣３].营养盐含量从近海向河口区逐渐递增ꎬ导致河口海域成为高生产力区[４￣５].长江径流带来的营养物质ꎬ孕育了大量的浮游生物和滩涂植物ꎬ为水生动物和底栖生物提供了充足的食源[６￣７]ꎬ是众多溯河性和降河性长途洄游性物种ꎬ如中华鲟(Ａｃｉｐｅｎｓｅｒｓｉｎｅｎｓｉｓ)㊁鳗鲡(Ａｎｇｕｉｌｌａｊａｐｏｎｉｃａ)等鱼类的必经通道[８￣１１]ꎬ是我国凤鲚(Ｃｏｉｌｉａｍｙｓｔｕｓ)和中华绒螯蟹(Ｅｒｉｏｃｈｅｉｒｓｉｎｅｎｓｉｓ)的最主要产卵场之一ꎬ还是珍稀物种中华鲟幼鲟的集中分布区[１２￣１７].滩涂湿地是鸟类亚太迁徙路线中的重要驿站[１８].但是随着人类干扰的不断增多ꎬ长江口海域的㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３３卷生态环境状况也受到了严重影响ꎬ生境破碎化严重ꎬ生态系统长期处于亚健康状态ꎬ其保护和修复工作亟需更高质量的推进.中共中央㊁国务院高度重视长江生态环境保护工作ꎬ推动长江经济带发展是党中央作出的重大决策ꎬ是关系国家发展全局的重大战略.随着长江大保护的持续推进ꎬ长江经济带地表水环境质量呈好转趋势ꎬ总体优于全国平均水平ꎬ并且生态环境质量正逐渐好转ꎬ保护和修复成果显著.而海纳百川ꎬ长江最终于崇明岛以东汇入我国东海ꎬ海洋是其保护成效的最终体现者之一ꎬ长江口作为重要的陆海连接区域ꎬ是长江保护和修复成效的重要体现者ꎬ所以长江口海域的生态环境质量评价工作对于评估长江保护和修复的成效具有重要意义ꎬ其生态环境状况尤为重要.该研究系统总结了近２０年来长江口海域的业务化监测结果ꎬ对生态环境状况及其变化趋势进行了分析ꎬ剖析长江口海域存在的主要生态问题ꎬ并提出了相应的保护修复和管理对策ꎬ以期为长江经济带的保护成效评估提供参考ꎬ为长江口海域的保护和修复工作提供科学依据.１㊀长江口海域生态环境状况及其变化趋势１ １㊀长江口海域水体和沉积物环境１ １ １㊀长江口径流和泥沙特性长江口是我国最大的河口ꎬ近１０年来ꎬ长江流域及长三角区域经济发展迅速㊁人口相对集中㊁海上倾废㊁海洋运输㊁污染物的排放及水利工程的建设等对河口及其邻近海域水动力和水环境条件㊁地貌演变等都产生了重要影响.长江口的水体环境与流域自然因素和人类活动影响密切ꎬ而在长江经济带的发展中ꎬ人类活动加剧ꎬ长江上游兴建了大量的水利水电工程ꎬ特别是三峡工程的关闸蓄水ꎬ中下游实施了大量的诸如滩涂围垦㊁河道整治㊁取排水㊁采砂㊁深水航道建设等工程ꎬ在一定程度上对长江的水文㊁泥沙特性产生了影响[１９].长江三峡水利枢纽工程是中国也是世界上最大的水利枢纽工程ꎬ具有巨大的防洪㊁发电㊁航运㊁水资源利用等综合效益.但是三峡工程的建设和运营并未对长江年径流量和日均流量产生明显影响ꎬ自２０世纪５０年代至今ꎬ长江年径流量和日均流量均呈现波动变化ꎬ总体趋势和周期变化不明显[２０]ꎬ２００３年以前大通站年均流量㊁年最大流量㊁年最小流量的历史平均值分别为２８６３５㊁６０１１４和８４２８ｍ３∕ｓꎬ２００３年后历史平均值分别为２６４４３㊁５２１９１和９４８６ｍ３∕ｓꎬ可见三峡工程运营以来ꎬ年均流量变幅不显著ꎬ年最大流量减少ꎬ年最小流量增加[２１].对于最大日流量ꎬ２００３年为最大日流量的显著拐点.２００３年前ꎬ最大日流量呈现增加趋势ꎻ而２００３年后ꎬ最大日流量值明显小于历史平均ꎬ且具有下降趋势.而日均流量在２００３年前后并未发生显著差异ꎬ其趋势也不明显[２１].而由于人为控制水文动力过程ꎬ三峡工程对径流年内变化趋势㊁突变特性和分配特征产生了一定的影响ꎬ洪枯季和最大日流量都有明显变化趋势ꎬ流量年内分配不均ꎬ主要集中于洪季ꎬ枯季占比较小.大通站流量丰枯率(为汛期与非汛期径流总量的比值ꎬ体现径流量年内分配)在２０世纪五六十年代均较大ꎻ６０年代中期到８０年代末期有所减小ꎻ９０年代增大ꎬ且在９０年代末出现极大值ꎻ进入２１世纪初以来ꎬ开始减少ꎬ并保持于一个相对较小值内[２２].三峡工程的修建拦截了一部分径流ꎬ同时ꎬ水土保持及水库建成等造成的截沙效应超过水土流失造成的增沙效应ꎬ入河口输沙量降低[１９]ꎬ直接影响长江口的径流来沙量ꎬ下游来沙量大幅减少ꎬ且这种减少也不是简单的数量减少[２３].据统计ꎬ２００３年三峡工程蓄水以来ꎬ６０％~７０％的上游来沙被拦截在库内ꎬ尽管坝下游河床冲刷补偿了一部分泥沙ꎬ但入河口输沙量较之前仍约下降了１∕３[１９].蓄水后ꎬ长江口水文泥沙特性发生了明显变化ꎬ洪季泥沙中值粒径大于枯季ꎬ汛初流量增大阶段泥沙粗于汛末流量减小阶段ꎬ多年平均中值粒径基本不变ꎬ但泥沙有逐年变粗的趋势[１９].１ １ ２㊀长江口海域水质状况和沉积物质量长江口海域一直是我国近岸海域水质状况污染较严重的区域.近１５年来ꎬ长江口严重污染海域主要集中在近岸ꎬ长江口北支到杭州湾南岸区域均为ＧＢ３０９７ １９９７«海水水质标准»劣Ⅳ类水质ꎬ而优良(Ⅰ类和Ⅱ类)水质面积占比不足５０％(见图１).１９９９ ２０１８年长江口海域主要环境要素的年际变化如图２所示.近２０年来ꎬ长江口海域海水盐度整体呈下降趋势ꎬ１９９９ ２００３年波动较大ꎬ变化范围为６ ８８~３３ １６ꎬ２００３年后整体趋于稳定ꎬ并呈逐年递减的趋势ꎬ２００４ ２０１８年盐度变化范围为１７ ００~２６ ７９ꎬ由２００４年的２６ ０２降至２０１８年的１８ ４１ꎻ海水ＤＯ年均浓度呈波动变化ꎬ整体呈上升趋势ꎬ由１９９９年的６ ４５ｍｇ∕Ｌ升至２０１８年的８ １３ｍｇ∕Ｌꎬ变化范围为５ ６７~８ １３ｍｇ∕Ｌꎬ其中２００２年最低ꎬ２０１８年最高ꎻｐＨ较稳定ꎬ变化范围为７ ８９~８ ６０ꎻ无机氮和活性磷酸盐年均浓度呈波动变化ꎬ但其年均浓度总体较高ꎬ且整体均呈上升趋势.无机氮年均浓度除２０００８９１１第５期王孝程等:长江口海域生态环境状况及保护对策㊀㊀㊀注:数据来源于２００５ ２０１８年«中国海洋环境状况公报»ꎻⅠ㊁Ⅱ㊁Ⅲ㊁Ⅳ㊁劣Ⅳ类均为ＧＢ３０９７ １９９７«海水水质标准»水质等级.图１㊀２００５—２０１８年长江口海域水质状况趋势分布Ｆｉｇ.１ＴｒｅｎｄｍａｐｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅｅｓｔｕａｒｙｆｒｏｍ２００５ｔｏ２０１８年㊁２００２年和２０１８年外均高于０ ５ｍｇ∕Ｌꎬ显示长江口海域长期属于ＧＢ３０９７ １９９７劣Ⅳ类水质ꎬ活性磷酸盐年均浓度２００３年后长期高于０ ０３ｍｇ∕Ｌꎬ显示其多数时期属于ＧＢ３０９７ １９９７Ⅳ类水质.盐度㊁ＤＯ㊁ｐＨ㊁活性磷酸盐和无机氮等主要指标浓度在２００３年前年际波动均较大ꎬ而２００３年后相对较小(见图２)ꎬ这可能与人为活动的干扰有关.２００３年ꎬ三峡水库开始进行一期蓄水ꎬ自蓄水后ꎬ整个长江口海域的主要指标较之前明显稳定ꎬ这可能是由于水利工程人为干预了长江径流量ꎬ从而使得长江口海域的长江径流输入㊁盐度和其他指标更加趋于稳定ꎬ长江水利工程的建设在一定程度上也对保持长江口海域水环境的稳定起到了重要作用.多年连续监测结果表明ꎬ长江口海域表层海水环境状况较差ꎬ营养盐污染严重ꎬ尤其是无机氮超标严重.长江及钱塘江径流携带东海沿岸发达的工农业生产所产生的大量污染物入海ꎬ同时每年径流也携带了大量的营养盐类ꎬ海水氮㊁磷及化学需氧量浓度超标ꎬ是造成长江口海域大面积污染的主要原因.根据«中国海洋环境状况公报»的监测结果ꎬ长江口沉积物类型为粘土质粉砂和粉砂ꎬ２００５ ２０１８年ꎬ长江口海洋沉积环境总体质量状况良好ꎬ综合质量等级年际变化基本稳定ꎬ绝大部分站位的沉积物质量最多只有一项超标要素ꎬ超标率低ꎬ而２０１５ ２０１８９９１１㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３３卷注:数据来源于１９９９ ２００４年长江口海域业务化监测结果和２００５ ２０１８年«中国海洋环境状况公报».图２㊀１９９９—２０１８年长江口海域主要环境要素的年际变化Ｆｉｇ.２Ｉｎｔｅｒ￣ａｎｎｕａｌｃｈａｎｇｅｏｆｍａｊｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅｅｓｔｕａｒｙｆｒｏｍ１９９９ｔｏ２０１８年ꎬ长江口沉积物质量良好点位的比例已连续４年达到１００％.１ ２㊀长江口海域海洋生物群落和生态健康状况２０１１ ２０１８年长江口海洋生物状况主要指标的年际变化如图３所示.由图３可见ꎬ浮游植物群落密度自２０１１年起有明显降低ꎬ２０１５年后有所波动ꎬ并呈逐年上升的趋势.浮游植物多样性指数呈波动状态ꎬ２０１１ ２０１８年浮游植物多样性指数变化范围为０ ９１~２ １８ꎬ整体多样性水平较低ꎬ这与逐渐增高的赤潮发生率表现出一定的相关性.综合以往的研究结果ꎬ近３５年来长江口区浮游植物群落结构不断演变ꎬ种类组成趋向简单ꎬ种类个体数量分布不均匀[２４]ꎬ少数优势种类(如中肋骨条藻)在环境条件合适时易大量增殖形成赤潮[２５].群落结构中硅藻为浮游植物中主要类群ꎬ数量上占绝对优势ꎬ但多年来其占比呈缓慢下降趋势ꎬ甲藻种类占比缓慢增加[２４].２０１１ ２０１８年浮游动物密度年际波动较大ꎬ整体呈上升趋势ꎬ变化范围为２８８~２９４２ｉｎｄ.∕ｍ３.浮游动物多样性指数波动较小ꎬ变化范围为１ ８１~２ ４１ꎬ多样性水平相对较高ꎬ但整体呈下降趋势.综合以往的研究结果ꎬ近３５年来浮游动物群落结构趋向简单化ꎬ优势种以桡足类为主ꎬ且桡足类的组成比例有下降趋势[２４]ꎬ其百分比的降低ꎬ显示浮游动物的群落结构正逐渐发生变化ꎬ这与长江口海域生境条件的日益恶化有很大关系.２０１１ ２０１８年大型底栖生物密度和多样性指数年际波动较大ꎬ变化范围分别为５３~１７５ｉｎｄ.∕ｍ３㊁１ ３０~２ ４８ꎬ整体呈上升趋势.长江口及其邻近海域是我国最大的河口渔场ꎬ在我国渔业生产中居重要地位.淡水渔业资源ꎬ如凤鲚㊁刀鲚(Ｃｏｉｌｉａｅｃｔｅｎｅｓ)㊁前额间银鱼(Ｈｅｍｉｓａｌａｎｘｐｒｏｇｎａｔｈｕｓ)㊁鳗鲡㊁白虾(Ｅｘｏｐａｌａｅｍｏｎ)和中华绒螯蟹ꎬ素有长江口六大渔业之称[２５]ꎻ海水渔业资源ꎬ如带鱼(Ｔｒｉｃｈｉｕｒｕｓｊａｐｏｎｉｃｕｓ)㊁小黄鱼(Ｌａｒｉｍｉｃｈｔｈｙｓｐｏｌｙａｃｔｉｓ)㊁大黄鱼(Ｌａｒｉｍｉｃｈｔｈｙｓｃｒｏｃｅａ)和银鲳(Ｐａｍｐｕｓａｒｇｅｎｔｅｕｓ)等均属该区域海洋渔业的主要捕捞对象[２６].近１０年来ꎬ长江口及邻近海域渔业资源因过度捕捞㊁水域生态环境和水质恶化而受到严重损害ꎬ刀鲚㊁凤鲚㊁带鱼㊁大黄鱼和小黄鱼等资源量急剧下降ꎬ低龄化和小型化明显[２７]ꎬ鱼类资源量的衰退可能使甲壳类资源量相对增加[２８￣２９].由于长江口及其邻近海域受到重金属和有机物的污染ꎬ２０００ ２００２年该海域生态环境总体质量处于重污染水平[３０]ꎬ污染导致该海域渔业资源衰退[３１].２００５年后杭州湾可能已经成为长江口海域重金属元素重要的沉积 汇 ꎬ而长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属００２１第５期王孝程等:长江口海域生态环境状况及保护对策㊀㊀㊀注:数据来源于２０１１ ２０１８年«中国海洋环境状况公报».图３㊀２０１１ ２０１８年长江口海域海洋生物状况主要指标的年际变化Ｆｉｇ.３Ｉｎｔｅｒ￣ａｎｎｕａｌｃｈａｎｇｅｏｆｍａｊｏｒｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｍａｒｉｎｅｏｒｇａｎｉｓｍｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅｅｓｔｕａｒｙｆｒｏｍ２０１１ｔｏ２０１８元素含量整体上均呈逐步降低的趋势ꎬ生态环境总体质量有所恢复[３２].注:数据来源于２００６ ２０１８年«中国海洋环境状况公报».图４㊀２００６ ２０１８年长江口海域生态系统的健康状况Ｆｉｇ.４ＭａｒｉｎｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅｅｓｔｕａｒｙｆｒｏｍ２００６ｔｏ２０１８２００６ ２０１８年ꎬ长江口海域生态系统处于亚健康状态(见图４)ꎬ生态健康评价指数一直呈波动变化ꎬ范围为５２ ８~７１ ３ꎬ均低于９０ꎬ其中２０１６年最低ꎬ２０１４年最高.生态健康的评价主要包含５种指标ꎬ即水环境㊁沉积环境㊁生物质量㊁栖息地和生物群落.长江口海域水环境和沉积环境基本稳定ꎬ其中沉积环境较好ꎬ而水环境一直处于较差状态ꎬ这使得栖息地环境受到威胁ꎬ由于水生生物对环境非常敏感ꎬ对水环境和栖息地的变化反应较强烈ꎬ长期处于恶劣的水质和栖息地环境下ꎬ导致生物质量整体较低ꎬ生物多样性水平较差ꎬ群落结构不稳定ꎬ生态系统健康状况处于亚健康状态.２㊀长江口海域主要的生态问题２ １㊀海水污染严重ꎬ水环境质量较差长江㊁钱塘江等江河的径流每年携带了大量的营养盐类进入长江口海域ꎬ该海域水体污染物浓度较高ꎬ氮㊁磷及化学需氧量浓度均超过ＧＢ３０９７ １９９７Ⅳ类水质标准限值[３３￣３５].无机氮年均浓度显示长江口海域长期属于劣Ⅳ类水质ꎬ而活性磷酸盐年均浓度显示其多数时期属于Ⅳ类水质.目前ꎬ长江口海域是我国海水水质极差的海域之一.除多年水质极差外ꎬ«中国海洋环境状况公报»显示ꎬ长江口海域生物体内的油类㊁总汞㊁砷㊁铅和滴滴涕等指标浓度也普遍超标.环境质量差是致使长江口海域多年来处于亚健康的主要原因之一.２ ２㊀海洋工程和人类活动干扰强烈ꎬ生境破坏严重上海长江隧桥工程㊁杭州湾大桥工程㊁长兴岛造船基地工程㊁长兴 崇明 启东桥隧工程项目㊁长江口深水航道三期疏浚工程和洋山深水港工程等工程１０２１㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３３卷的施工和完成ꎬ导致长江口海区海洋生物栖息地严重破碎化.另外ꎬ滩涂养殖的过度发展ꎬ也使余姚和慈溪沿岸的滩涂生物简单化ꎬ基本形成了由单一养殖物种组成的滩涂湿地生物结构ꎬ大大降低了滩涂湿地的物种多样性.同时海洋工程占用了海洋生物的生存空间及洄游路线ꎬ使多个自然洄游通道遭到不同程度的破坏.生境的破碎化和洄游通道的阻断ꎬ加之大型船只频繁穿梭等干扰(包括噪声污染等)ꎬ不仅影响一般过河口性和定居性生物的产卵㊁育幼㊁生长和生存ꎬ而且经常造成许多珍稀动物的非正常死亡.２ ３㊀低氧区长期存在ꎬ成为生态安全的重要潜在威胁长江口海域水体中ＤＯ浓度虽然近２０年有所升高ꎬ但是仍监测到低氧区的存在[３６￣３８].２００２年ꎬ科学家们在长江口及其邻近海域底层发现存在面积约为１３７００ｋｍ２㊁ＤＯ浓度小于２ｍｇ∕Ｌ的低ＤＯ区域ꎬ最低处仅为１ｍｇ∕Ｌ[３９]ꎬ而２００７年在长江口外海区发现了一个更大的近２００００ｋｍ２的低氧区域[４０].研究[４１]发现ꎬ２０世纪９０年代后ꎬ低氧现象的发生概率已逐渐升至９０％.低氧区的存在ꎬ可导致大量海洋生物窒息死亡ꎬ而低氧区消除和恢复则需要漫长的时间ꎬ但迄今未见有消除和恢复迹象.随着长江口海域水体中ＤＯ浓度的变化ꎬ低氧区的范围和程度可能进一步扩大和加剧ꎬ成为长江口海域生态系统的重要潜在威胁ꎬ最终成为长江口生态系统中的生物死亡区或无生物区.２ ４㊀生物群落状况较差ꎬ生态系统健康总体欠佳由于长江口海域生境条件的日益恶化ꎬ浮游植物群落种类组成发生明显变化ꎬ浮游植物中硅藻的占比有所下降ꎬ甲藻有所上升[２４]ꎬ赤潮种类数量异常增殖引发赤潮ꎻ浮游动物种类明显减少ꎬ密度普遍偏低ꎬ原来的优势种类桡足类的种类和数量均呈下降趋势ꎬ结构趋于简单化[４２￣４４]ꎬ２００４年桡足类占浮游动物种类数的５０％ꎬ２００５年㊁２００６年分别降至４６％和４２％ꎬ２００７年降至３０％以下ꎬ２００８年因种类数㊁生物量和密度均呈较大幅度升高ꎬ桡足类的占比也有所反弹ꎬ２００９年之后一直在较低水平波动[２４].渔业资源衰退明显ꎬ长江口及杭州湾传统渔场接近消失边缘[４５].长江口海域生态系统健康状况欠佳ꎬ其主要原因是:①捕捞压力过大ꎬ近１０年来优质渔业资源严重衰退ꎻ长三角海域近岸鳗鱼苗网密布ꎬ对近岸鱼类产卵场㊁索饵场及洄游通道影响极大.②近年来ꎬ三峡水利工程建设和上游工农业用水量增大ꎬ虽对年均径流量无明显影响ꎬ但人为的干预对径流年内变化趋势㊁突变特性和分配特征产生了一定的影响ꎬ使得水流对于岸滩的冲击作用发生改变ꎬ严重地改变了河口生境ꎬ导致产卵场和育幼场功能逐渐丧失㊁鱼类等生物生殖及生长洄游通道受阻ꎬ河口生态系统的生态服务功能丧失严重.③海洋生物饵料来源不稳定ꎬ磷酸盐和无机氮污染严重ꎬ饵料生物的种类组成和优势种类年际变化较大.２ ５㊀外来生物入侵ꎬ赤潮频发随着上海国际航运中心的确立和运营ꎬ洋山港和北仑港大型港口经由远洋船只压舱水携带等途径带来的外来海洋生物日益增多ꎬ特别是外来浮游植物入侵种类的数量越来越多ꎬ土著硅藻种类占比日趋减少ꎬ甲藻类中的有毒赤潮生物的种类和数量不断增多ꎬ时常引发赤潮[４６￣４７]ꎬ其主要原因是:①由于长江口生态系统日趋恶化和脆弱化ꎬ为外来种提供了生存㊁增殖和引发赤潮的条件ꎻ②环境条件的变化致使土著种类不再具有适宜的生境条件ꎬ多数土著种类的种群数量减少甚至消失ꎬ但对于少数土著种类ꎬ如广生性和耐污性较强的中肋骨条藻ꎬ在环境条件合适时也会大量增殖ꎬ并形成赤潮.总体而言ꎬ浮游植物种类多样性明显下降ꎬ群落结构趋向简单化且不稳定.３㊀长江口海域保护修复及管理对策３ １㊀加强顶层设计ꎬ推进落实陆海统筹通过对长江口海域生态环境质量现状的分析和科学评价ꎬ认为在长江口海域生态环境管理中ꎬ应高度重视陆海统筹与区域协调机制的建设. 湾区经济 已经成为带动全球经济发展的增长极ꎬ推动湾区发展已然成为世界各国发展开发型经济㊁确立战略优势的重要经验.长江口海域作为我国极其重要的流域㊁海域交汇区ꎬ其良好的生态环境质量不仅关乎海洋生态环境ꎬ更关乎整个区域的经济社会发展.对长江口海域的生态环境治理必然要加强落实陆海统筹的顶层设计.ａ)规划引领.规划是进行区域调控和管理的重要工具ꎬ具有前瞻性㊁战略性㊁地域性和约束力.落实«中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见»和«水污染防治行动计划»部署ꎬ按照«长江经济带生态环境保护规划»的要求ꎬ依据有关海洋环境保护法律法规㊁生态市建设规划和海洋经济发展规划等ꎬ编制海洋生态环境保护与建设相关专项规划ꎬ通过规划引领区域环境合作行动.ｂ)建立区域协调机制.２０１８年的机构改革ꎬ在生态环境保护领域打通了陆地和海洋ꎬ破除了陆域㊁海域环境保护与管理之间的体制壁垒ꎬ为生态环境保２０２１第５期王孝程等:长江口海域生态环境状况及保护对策㊀㊀㊀护管理的陆海统筹奠定了良好基础.应充分发挥我国生态环境领域改革的制度优势ꎬ整合和发挥生态系统整体性的经济规模效应和污染治理的规模效应ꎬ建立区域协调机制ꎬ全流域 一盘棋 考虑ꎬ加快促进河(湖)长制㊁湾长制等流域㊁海域环境治理协调机制在治理对象㊁治理范围㊁技术标准等方面的有效衔接ꎬ倒逼和统筹河流㊁海域的污染控制目标和考核指标ꎬ突破现有陆海污染物管控不衔接问题ꎬ进一步制定落实流域㊁海域生态环境管理的政策措施体系ꎬ实施河口海湾区域生态环境治理的合理规划㊁共治共管ꎬ强化不同环境政策之间的协同和协调ꎬ为海洋环境保护奠定区域环境合作的政策基础.ｃ)强化科技创新有效供给.充分发挥国家长江生态环境保护修复联合研究中心的平台枢纽作用ꎬ切实强化长江流域科技创新的有效性供给ꎬ推动国家水体污染控制与治理科技重大专项等重大专项成果转化ꎬ重点强化污染物来源解析与综合诊断技术ꎬ地表 地下㊁河 海多过程协同的流域水环境调控技术研究ꎻ加强农业农村污染防治㊁生态保护修复适用技术推荐ꎻ以污染物及其生态效应管控为目标ꎬ开展陆域㊁水体统筹兼顾的治理优先区识别ꎬ引领投资与保护方向.３ ２㊀科学规划临港产业空间布局ꎬ完善陆海统筹的治污体系临港产业布局事关海洋经济的长远发展ꎬ事关人民群众福祉.合理的临港产业布局有利于充分利用各种要素资源ꎬ发挥比较优势ꎬ有利于防止生态环境污染ꎬ维持生态平衡ꎬ提高土地集约利用ꎬ是区域经济持续㊁健康发展的必要条件之一ꎬ对区域经济发展具有非常显著的影响.应科学规划临港产业空间布局ꎬ完善陆海统筹的治污体系.ａ)优化临港产业空间布局规划.按照生态环保优先㊁人与自然和谐㊁陆地与海洋统筹㊁海洋生态环境保护与临海产业发展统筹安排的原则ꎬ做好临港产业布局顶层设计ꎬ统筹产业发展规划ꎬ从源头控制临港产业海洋环境污染.针对临港产业布局现状ꎬ客观分析存在的问题ꎬ进一步调整优化临港产业布局ꎬ以实现海洋经济建设与海洋生态环境保护更为协调发展.ｂ)加强涉海产业的污染管理.将长江口流域的污染治理与海洋环境保护结合起来ꎬ建立陆海统筹的生态修复与污染防治联动机制ꎬ分清轻重缓急ꎬ分级分区实现精准施策.依据长江口流域㊁海域生态环境污染防治的特征ꎬ系统全面推进水污染综合治理ꎬ加大在治水体制和生态补偿机制等方面的技术与政策支持ꎬ加快流域㊁海域水环境质量的全面改善.禁止在沿岸及岛屿新建㊁扩建污染海洋生态环境的项目ꎬ对现有的企业事业单位超过标准排放污染物的ꎬ要依法限期治理ꎬ对污染严重㊁难于治理或治理后仍达不到要求的涉海产业ꎬ要按照管理权限坚决依法予以关停.３ ３㊀加强污染物入海排放管控ꎬ提升海洋环境保护意识通过实施环评㊁总量控制等制度ꎬ优化排污口布局ꎬ严格管理围填海活动ꎬ加强污染物入海排放管控ꎬ逐步减少入海污染物总量.具体措施包括:①严格海洋环评制度.发展海洋经济必须以环境容量为前提ꎬ要加强涉海工程的建设监督管理ꎬ严格执行海洋经济发展规划与项目的环境影响评价和环保设施 三同时 制度ꎬ排放非达标项目坚决一票否决ꎬ确保海洋经济可持续发展.②严格管理围填海活动.严格围填海项目审查ꎬ严格执行围填海禁填限填要求ꎬ从严限制单纯获取土地性质的围填海项目ꎬ制定并严格执行围填海规划ꎬ除政府组织的海域海岸带整治少量填海外ꎬ在港口航道附近和港湾区域要禁止围填海.③严格涉海产业准入.制订严格的涉海产业准入标准ꎬ项目选址要进行科学论证ꎬ特别是要强化对布局密集㊁规模庞大的化工㊁钢铁㊁火电㊁炼油项目环评论证ꎬ严格落实涉海产业准入和环保要求ꎬ择优发展临港工业ꎬ禁止高污染㊁高排放企业在临港落户.④对主要工业污水实行深度处理和废水回用ꎬ提高污水处理脱氮㊁脱磷效率ꎬ实现工业污水达标排放和有毒有害污染物 零排海 .加强城市污水处理设施㊁沿岸污水管网系统和中水回用系统建设ꎬ提升生活污水处理能力ꎬ实现城市污水１００％处理ꎬ再生水１００％回用.重视农业面源污染的治理ꎬ发展高效农业和先进的施肥方式ꎬ降低化肥㊁农药使用量.⑤以 三磷 综合整治㊁城镇污水收集与治理能力提升为抓手ꎬ继续强化磷污染工业和生活点源污染全过程防控.与此同时ꎬ大力推进重点区域面源污染综合管控.结合面源普查㊁污染通量测算等结果ꎬ宜将湖北省㊁湖南省㊁江苏省㊁安徽省㊁江西省５个省份作为重点区域ꎬ将汛期水质恶化河流∕湖泊作为重点对象ꎬ切实强化污染治理.⑥合理调整养殖布局和结构ꎬ控制养殖自身污染.推进生态渔业建设ꎬ建立和优化鱼㊁贝㊁藻间养和轮养复合生态养殖模式ꎬ重点鼓励发展浅海藻类养殖ꎬ根据养殖环境容量ꎬ调整和优化海水网箱养殖布局ꎬ开展养殖网箱标准化改造建设ꎬ推广应用配合饲料.３ ４㊀保障海洋生态建设资金ꎬ强化海洋生态保护与建设３０２１。

上海地区气候特征及地质条件之蔡仲巾千创作℃℃℃。

上海地区夏季空调运行约4个月（6～10月初），冬季运行约3个月（12～3月初）。

上海地区具有的夏长、冬短的特点，对地下换热器长时间工作可能会引起热平衡问题。

地质条件特征上海市位于长江三角洲入海口东南前缘，面积约6340.5K㎡,成陆较晚,除西南部有高出数十米至近百米的零星残丘陵外,全区地势平坦.境内地面标高(吴淞高程)大多在3.5～4.5M之间。

地貌上整个地形呈现东高、西低形态,西部为淀泖洼地,东部为碟缘高地.上海露出地表的基岩分布零星,多呈孤丘出现，总面积约2.5K ㎡,而大片的基岩隐伏在第四系松散沉积物之下。

上海地区第四纪地层十分发育，除西部、西南部剥蚀丘陵有基岩隆起出露外，其余地区均有第四纪地层覆盖，厚度一般介于200～320M之间，西南较薄，为100～250M，向东北增厚至300～400M。

按沉积相大致可划分为二部分：1)下部，埋深通常约145～320M间，以褐黄色为主，夹杂蓝灰、黄绿色网纹或杂斑的杂色粘土与灰色白色为主的砂砾互层,称之为“杂色层”,为早更新世陆相沉积物；2)上部，埋深通常指约145M以上，是以灰色为主，夹有绿、黄、褐黄等色的粘土，与浅灰、黄灰色粉砂性土互层，称为“灰色层”，属中更新世以来海陆频繁过渡、海洋渐占优势环境下的沉积物。

上海地区内多属于软土地区，土壤源热泵空调地埋管施工成本低，具有良好的经济性。

传统的地热理论，将地层从上到下分为变温层、恒温层、增温层。

根据上海地矿徐剑斌等人在浦东、浦西5个100M深测温孔共12次实地地温测试记录进行统计研究，上海地区地下100M以浅层温度相对稳定，土壤平均温度约17℃左右，有利于热泵空调换热器工作。

上海地区地温场示意图如图2所示。

℃,温度受气候影响,温度变更大,为变温带。

由于气温对浅层地温的影响。

测试地区变温层在0～10M，左右，受季节气温影响较大。

℃，温度基本不受气候影响，称之恒温带。

第３９卷第１３期２０１９年７月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．３９，Ｎｏ．１３Ｊｕｌ．，２０１９基金项目：上海市海洋局科研项目（沪海科２０１６⁃０５，沪海科２０１６⁃０４）；国家重点研发计划（２０１７ＹＦＣ１４０５００２）收稿日期：２０１８⁃０６⁃０７；㊀㊀网络出版日期：２０１９⁃０４⁃１７∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｉａｎｇｘｓ＠ｅａｓｔｓｅａ．ｇｏｖ．ｃｎＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１８０６０７１２８５范海梅，蒋晓山，纪焕红，刘鹏霞，胡茂桂，秦玉涛．长江口及其邻近海域生态环境综合评价．生态学报，２０１９，３９（１３）：４６６０⁃４６７５．ＦａｎＨＭ，ＪｉａｎｇＸＳ，ＪｉＨＨ，ＬｉｕＰＸ，ＨｕＭＧ，ＱｉｎＹＴ．ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｒｉｎｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＥｓｔｕａｒｙａｎｄｉｔｓａｄｊａｃｅｎｔａｒｅａ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１９，３９（１３）：４６６０⁃４６７５．长江口及其邻近海域生态环境综合评价范海梅１，蒋晓山１，∗，纪焕红１，刘鹏霞１，胡茂桂２，秦玉涛１１国家海洋局东海环境监测中心，上海２０１２０６２中国科学院地理科学与资源研究所，资源与环境信息系统国家重点实验室，北京１００１０１摘要：基于１９８４ ２０１５年监测数据，给出长江口及其邻近海域无机氮和活性磷酸盐长时间序列的变化趋势，确定了营养盐的基准年是１９８７年，基准值分别是０．０７０５ｍｇ／Ｌ和０．０００７５１ｍｇ／Ｌ㊂结合频数分析方法，无机氮的分区阈值为０．３３９ｍｇ／Ｌ和１．１５ｍｇ／Ｌ，活性磷酸盐的分区阈值为０．０２８９ｍｇ／Ｌ和０．０５３０ｍｇ／Ｌ，研究区域可划分为三大分区：口内区㊁过渡区和口外区；结合生态红线㊁污染源等具有开发管理属性的分布，最终将研究区域分为８个评价单元㊂提出了水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态三类三级评价指标体系，建立了海洋生态环境综合评价方法㊂水质环境的区域分布与生物生态相似：口内区域较差，口外区域向海逐渐趋好；沉积物环境特征：南支㊁北支和北港的沉积物质量略好于口外区域，口外区域好于南北槽分区和杭州湾北部㊂生态环境综合状况由差向好的区域变化为：Ⅳ区＜Ⅴ区＜Ⅲ区＜Ⅰ区＜Ⅱ区＜Ⅵ区＜Ⅷ区＜Ⅶ区；随时间有向好趋势㊂关键词：长江口及其邻近海域；综合分区；指标体系方法；海洋生态环境；综合评价ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｒｉｎｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＥｓｔｕａｒｙａｎｄｉｔｓａｄｊａｃｅｎｔａｒｅａＦＡＮＨａｉｍｅｉ１，ＪＩＡＮＧＸｉａｏｓｈａｎ１，∗，ＪＩＨｕａｎｈｏｎｇ１，ＬＩＵＰｅｎｇｘｉａ１，ＨＵＭａｏｇｕｉ２，ＱＩＮＹｕｔａｏ１１ＥａｓｔＣｈｉｎａＳｅａＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，ＳｔａｔｅＯｃｅａｎｉｃＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０６，Ｃｈｉｎａ２ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＳｃｉｅｎｃｅｓ＆ＮａｔｕｒｅＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄａｔａｆｒｏｍ１９８４ｔｏ２０１５，ｗｅｒｅｐｏｒｔａｔｒｅｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＤＩＮ）ａｎｄｐｈｏｓｐｈａｔｅ（ＰＯ４⁃Ｐ）ｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＥｓｔｕａｒｙａｎｄｉｔｓａｄｊａｃｅｎｔａｒｅａ；ｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｙｅａｒｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｏｂｅ１９８７，ａｎｄｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｓｗｅｒｅ０．０７０５ａｎｄ０．０００７５１ｍｇ／ＬｆｏｒＤＩＮａｎｄＰＯ４⁃Ｐ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎａｌｙｓｅｓｗｅｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｔｏｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｐａｒｔｉｔｉｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓｏｆ０．３３９ａｎｄ１．１５ｍｇ／ＬｆｏｒＤＩＮ，ａｎｄｔｈｏｓｅｏｆ０．０２８９ａｎｄ０．０５３０ｍｇ／ＬｆｏｒＰＯ４⁃Ｐ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａｃｏｕｌｄｂｅｐａｒｔｉｔｉｏｎｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｓｕｂａｒｅａｓ：ｔｈｅｉｎｎｅｒａｒｅａｏｆｔｈｅｍｏｕｔｈ，ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｒｅａ，ａｎｄｏｕｔｅｒａｒｅａｏｆｔｈｅｍｏｕｔｈ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｄｌｉｎｅａｒｅａａｎｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｅｉｇｈｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｕｂｚｏｎｅｓ．Ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｒｉｎｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｍａｒｉｎｅｗａｔｅｒ，ｓｕｒｆａｃｅｓｅｄｉｍｅｎｔ，ａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｒｉｎｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈａｔｏｆｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｎｄｉｃｅｓｉｍｐｒｏｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｉｎｓｉｄｅｔｏｏｕｔｓｉｄｅａｒｅａ．ＳｏｕｔｈＢｒａｎｃｈ／ＮｏｒｔｈＢｒａｎｃｈ／ＮｏｒｔｈＰｏｒｔｗａｓｓｌｉｇｈｔｌｙｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｏｕｔｓｉｄｅａｒｅａｗｈｅｒｅｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｉｎｄｉｃｅｓｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆＨａｎｇｚｈｏｕＢａｙ／ＮｏｒｔｈＣｈａｎｎｅｌ／ＳｏｕｔｈＣｈａｎｎｅｌ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｒｉｎｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｓｕｂｚｏｎｅＩＶ＜ｓｕｂｚｏｎｅＶ＜ｓｕｂｚｏｎｅＩＩＩ＜ｓｕｂｚｏｎｅＩ＜ｓｕｂｚｏｎｅＩＩ＜ｓｕｂｚｏｎｅＶＩ＜ｓｕｂｚｏｎｅＶＩＩＩ＜ｓｕｂｚｏｎｅＶＩＩ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇｗｉｔｈｔｉｍｅ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＥｓｔｕａｒｙａｎｄｉｔｓａｄｊａｃｅｎｔａｒｅａ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｕｂｚｏｎｅｓ；ｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｍｅｔｈｏｄ；ｍａｒｉｎｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎ长江口及其邻近海域位于长江径流与潮流，淡水与咸水相互作用的区域，存在各种不同的水系交汇的混合水域的特征，是典型的河口生态区㊂地貌形态上，长江口三级分叉㊁四口入海，包括南支㊁北支㊁南港㊁北港㊁南槽和北槽㊂长江口是一个复杂而又特殊的自然综合体，它对流域的自然变化和人为作用响应最敏感，与近岸海域环境变化密切相连㊂河口地区是人类活动最为频繁㊁环境变化影响最为深远的地区，对于河口环境变化及其自适应的认识，是水资源可持续利用㊁人工控制和合理开发的科学依据［１⁃３］㊂沿海经济的迅速发展，人口的增加，城市化水平的提高，使得长江口地区在经历自然变化的同时，更为显著地受到人类活动的深刻影响，长江口区域正面临着生态环境的严峻挑战和巨大压力㊂正是河口区域的自然属性和人文特征，使得长江口区域成为各方面研究的热门区域［４］㊂许多国家都曾对河口㊁海湾以及近岸海域环境进行过调查研究［５⁃１０］㊂美国和西非沿岸㊁印度洋㊁北海㊁亚得里亚海㊁日本海㊁泰国湾等近岸海域的类似调查显示，氮㊁磷等的营养物质在近岸海域水体中逐渐增多，且比例正发生变化㊂富营养的环境引起了浮游植物密度的增长㊁水体透明度的降低㊁某些藻类的过度增殖㊁深海鱼类和生物群落多样性的大规模变化，这一情况遍布整个世界的近岸海域㊂受长江入海和陆源污染源的影响，长江口及其邻近海域营养盐物质输入和分布特征变化是主要特征［１１⁃１４］㊂陈吉余和陈沈良［４］给出了上海海域水质的趋势，指出河口拦门沙附近水质也呈显著的恶化趋势，硝酸盐氮含量近２０年增加近４倍；无机氮和活性磷酸盐年增长率约在５％［１５］㊂据２０００ ２０１７年中国海洋环境质量公报显示，自徐六泾以下均属劣四类水质，其中，水质评价依据中华人民共和国国家标准‘海水水质标准“（ＧＢ３０９７ １９９７）㊂长江口及其邻近海域２０世纪８０年代基本无富营养化，２０世纪８０年代末２０世纪９０年代初轻度富营养化，２０世纪９０年代中后期为中度富营养化，２１世纪以来基本处于中度或重度富营养化［１５⁃１７］㊂浮游植物群落结构在１９８４ ２０１０年间不断变化，甲藻和硅藻比例也在变化，这与长江排海营养盐比例的变化相一致，无机氮与活性磷酸盐比值呈下降趋势，硅酸盐排放量也不断下降［１８⁃２１］㊂海洋环境评价从单一指标评价（包括水质㊁沉积物等）发展到海洋生态环境综合评价㊂广泛应用的河口生态环境综合评价模型包括：欧盟的 生态状况评价综合方法 ㊁美国 沿岸海域状况综合评价方法［１］ ㊁美国的河口营养状况评价［２⁃３］㊁欧盟的综合评价法［５］等㊂生态环境质量综合评价模型均属多参数评价体系，能够比较全面地评估河口㊁沿岸海域的生态环境质量和富营养化状况，反映了对河口和沿岸海域生态环境问题的认识水平和科学研究水平现状㊂但是，评价背景值的选择以及评价指标的权重等难点问题需要不断探索㊂自２０世纪８０年代，国内对海洋环境评价方法进行了不断探索和研究，从单因子评价方法（沉积物评价依据中华人民共和国国家标准‘海洋沉积物质量“（ＧＢ１８６６８ ２００２））发展到综合评价方法，从水体的富营养化评价㊁沉积物生态风险评价㊁生物多样性指数法评价，发展到对海洋生态环境的综合评价［２２⁃２４］㊂目前，海洋功能区环境质量综合指数法㊁海水增养殖区环境综合风险指数等的综合评价方法在国家海洋局发布的‘２０１５年中国海洋环境质量公报“中进行了示范应用㊂本文基于前人对长江口及其邻近海域的分区和评价，结合生态红线的划分（２０１７年上海市海洋局发布‘上海市海洋生态红线划定方案“）㊁排污密集区分布等，划分了综合评价单元，建立了三类三级评价指标体系和评价模型，给出长江河口区域生态环境分布特征和趋势分析㊂１㊀材料与方法１．１㊀数据来源研究区域位于３０ʎ３０ᶄ ３２ʎ００ᶄＮ，１２１ʎ００ᶄ １２３ʎ２０ᶄＥ范围之内，监测站位大约７０个（图１）㊂收集了１６６４㊀１３期㊀㊀㊀范海梅㊀等：长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀１９８４ ２０１５年长江口及其邻近海域活性磷酸盐（ＰＯ４⁃Ｐ）㊁无机氮（ＤＩＮ，无机氮是氨氮㊁亚硝酸盐和硝酸盐之和）的表层和底层的数据㊂评价部分主要应用了２０１１ ２０１５年的数据，包括水质环境㊁沉积物环境（本文引用表层沉积物数据）和生物生态３个方面，水质环境指标包括无机氮（ＤＩＮ：Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎ）㊁活性磷酸盐（ＰＯ４⁃Ｐ）㊁铜（Ｃｕ）㊁砷（Ａｓ）㊁石油类；沉积物环境指标包括粒度㊁铜（Ｃｕ）㊁锌（Ｚｎ）㊁铅（Ｐｂ）㊁镉（Ｃｄ）㊁铬（Ｃｒ）㊁汞（Ｈｇ）㊁砷（Ａｓ）㊁滴滴涕（ＤＤＴ）㊁多氯联苯（ＰＣＢｓ）和石油类；生物生态指标包括浮游植物㊁浮游动物和底栖生物的多样性指数㊂图１㊀研究区域和主要监测站位分布Ｆｉｇ．１㊀Ｓｔｕｄｙａｒｅａａｎｄｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｍａｉｎｓａｍｐｌｅｓｉｔｅｓ１．２㊀水质要素处理方法利用水体的重金属污染指数法，对铜（Ｃｕ）㊁砷（Ａｓ）两种元素的污染水平进行评价㊂计算公式如下：Ｍｗ＝１ｎðｎｉ＝１㊀㊀Ｚｉ＝１ｎðｎｉ＝１ＣｉＣｉＳ式中，Ｍｗ为重金属污染指数，Ｚｉ＝ＣｉＣｉＳ为第ｉ种重金属的相对污染系数，Ｃｉ为第ｉ种重金属的实测浓度值，ＣｉＳ为第ｉ种重金属引用的评价标准值，本文采用第二类海水水质标准（ＧＢ３０９７ １９９７）㊂１．３㊀沉积物要素处理方法１．３．１㊀重金属风险指数沉积物中重金属潜在生态的风险指数是瑞典学者Ｈａｎｋａｎｓｏｎ１９８０年提出的，从重金属的生物毒性角度对铜（Ｃｕ）㊁锌（Ｚｎ）㊁铅（Ｐｂ）㊁镉（Ｃｄ）㊁铬（Ｃｒ）㊁汞（Ｈｇ）㊁砷（Ａｓ）７种元素进行评价，使得区域沉积物环境质量评价更具有代表性㊂根据潜在生态危害系数法，某区域沉积物中第ｉ种重金属的潜在生态危害系数Ｅｉｒ和沉积物中多种重金属的潜在生态危害指数ＲＩｓ可分别表示为：Ｃｉｆ＝ＣｉＣｉｓ；Ｅｉｒ＝ＴｉｒˑＣｉｆＲＩｓ＝ðｎｉ＝１Ｅｉｒ＝ðｎｉ＝１ＴｉｒˑＣｉＣｉｓ式中，Ｃｉｆ为第ｉ种重金属的指数；Ｃｉ为各样品沉积物中第ｉ种重金属的实测浓度；Ｃｉｓ为沉积物中第ｉ种重金属的２６６４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀背景参考值；Ｔｉｒ为沉积物中第ｉ种重金属的毒性系数，反应各种重金属元素毒性水平和生物对其污染的敏感程度；Ｅｉｒ为沉积物中第ｉ种重金属的生态危害污染程度；重金属风险指数ＲＩｓ为某采样点或区域多种重金属潜在生态危害程度的综合值，分值越高潜在生态风险越大㊂本文重金属背景参考值Ｃｉｓ和毒性系数Ｔｉｒ见表１［２５］㊂表１㊀沉积物中重金属生态风险评价背景值及其毒性系数Ｔａｂｌｅ１㊀Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｖａｌｕｅａｎｄｔｏｘｉｃｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓ重金属Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ铬Ｃｒ汞Ｈｇ砷Ａｓ锌Ｚｎ镉Ｃｄ铅Ｐｂ铜ＣｕＣｉｓ／（ｍｇ／ｋｇ）６００．２１５８００．５２５３０Ｔｉｒ２４０１０１３０５５㊀㊀Ｃｉｓ是重金属背景参考值，其中ｓ是指沉积物；Ｔｉｓ是毒性系数，其中ｒ是指生态风险评价；Ｃｉｓｉｓｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｖａｌｕｅｆｏｒｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔ，ｗｈｅｒｅｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓｓｅｄｉｍｅｎｔ；Ｔｉｓｉｓｔｏｘｉｃｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，ｗｈｅｒｅｒｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ１．３．２㊀有机化学物指数利用沉积物中滴滴涕（ＤＤＴ）和多氯联苯（ＰＣＢｓ）的持久性有机污染水平进行评价㊂计算公式如下：ＡＩｓ＝１２ð２ｉ＝１㊀㊀Ｚｉ＝１２ð２ｉ＝１ＣｉＣｉＳ式中，ＡＩｓ为有机化学物指数，Ｚｉ＝ＣｉＣｉＳ为第ｉ种有机化学物相对污染系数，Ｃｉ为第ｉ种有机化学物的实测浓度值，ＣｉＳ为第ｉ种有机化学物引用的评价标准值，采用海洋沉积物质量第一类标准（ＧＢ１８６６８ ２００２）㊂１．４㊀生物多样性指数生物多样性指数计算公式：Ｈᶄ＝－ðＳｉ＝１（Ｐｉˑｌｏｇ２Ｐｉ）式中，Ｈᶄ为Ｓｈａｎｎｏｎ⁃Ｗｅｉｖｅｒ种类多样性指数，Ｓ为样品中的种类总数，Ｐｉ为第ｉ种的个体数（ｎｉ）与总个体数（Ｎ）的比值㊂１．５㊀评价指标体系和模型构建长江口及其邻近海域生态环境三级评价指标体系，选择典型指标进行生态环境综合评价，具体指标见表２㊂表２㊀海域生态环境综合评价指标体系Ｔａｂｌｅ２㊀Ｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｆｏｒｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｍａｒｉｎｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ分目标层Ｓｕｂ⁃ｔａｒｇｅｔｌａｙｅｒ准则层Ｃｒｉｔｅｒｉａｌａｙｅｒ指标层Ｉｎｄｅｘｌａｙｅｒ水质环境ＭｗＥＮＶ无机氮无机氮Ｍａｒｉｎｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ活性磷酸盐活性磷酸盐重金属污染指数铜㊁砷石油类石油类沉积物环境ＳｄＥＮＶ重金属风险指数铜㊁铅㊁镉㊁汞㊁砷㊁铬㊁锌Ｓｅｄｉｍｅｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ有机化学物指数滴滴涕㊁多氯联苯石油类石油类生物生态ＢｅＣＨＡＭａｒｉｎｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ浮游植物生物多样性指数根据以下模型计算环境综合评价指数，确定海洋生态环境综合状况㊂评价模型如下：Ｅｉ＝Ｗｉ＋Ｓｉ＋Ｂｉ３３６６４㊀１３期㊀㊀㊀范海梅㊀等：长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀４６６４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀Ｅｉ为第ｉ区综合指数；Ｗｉ为第ｉ区水质环境指数，用无机氮浓度赋值（Ｎｗｉ）㊁活性磷酸盐浓度赋值（Ｐｗｉ）㊁重金属污染指数赋值（Ｍｗｉ）㊁石油类浓度赋值（Ｏｗｉ）进行表征；即：Ｗｉ＝Ｎｗｉ＋Ｐｗｉ＋Ｍｗｉ＋Ｏｗｉ()／４Ｓｉ为第ｉ区沉积物环境指数，用沉积物的重金属风险指数赋值（ＲＩｓｉ）㊁有机化学物指数赋值（ＡＩｓｉ）㊁石油类含量赋值（ＯＩｓｉ）进行表征，并根据沉积物类型进行矫正，各个评价单元的矫正系数ｋ在综合分区中给出；即：Ｓｉ＝ｋˑ（ＲＩｓｉ＋ＡＩｓｉ＋ＯＩｓｉ）／３Ｂｉ为第ｉ区生物生态指数，用浮游植物的生物多样性指数赋值（Ｈｂｉ）㊁浮游动物的生物多样性指数赋值（Ｚｂｉ）和底栖生物的生物多样性指数赋值（Ｍｂｉ）进行表征；即：Ｂｉ＝（Ｈｂｉ＋Ｚｂｉ＋Ｍｂｉ）／３２㊀结果分析２．１㊀评价单元的划分评价单元划分的不确定性一方面源于海洋生态环境的周期动态变化，另外一方面由于样点数据不足以支撑对生态环境的全面描述㊂为了更准确的刻画长江口及其邻近海域水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态等的变异特性，借鉴了已有的分区研究结果，例如，基于自然地理特征对长江口水域进行了分区［９］，基于关键要素和梯度法对关键要素的过渡区进行了划分［２４］，基于营养盐聚类分析确定了春㊁夏㊁秋３个季节长江口环境分区，基于海域表层沉积物类型的分布特征的分区［２６］㊂现有的分区研究基本是基于地理㊁水质㊁沉积物等分布特征进行的较大范围的分区，而没有考虑主要敏感功能区（湿地保护区等）㊁生态红线区㊁排污区以及工程密集区等的分布特点㊂另外，已有的分区是根据某次监测要素的指标数据进行的，对监测数据的偶然性和规律性考虑不足㊂本文在已有研究结果的基础上，考虑海洋环境功能区㊁红线保护区和管理需求等，对研究海域进行更细致的评价单元的划分，并对各个评价单元进行综合分区评价㊂结合海洋生态红线区和重点排污口等，根据河口悬浮物环境特征㊁水团特征㊁水质环境特征㊁沉积物环境特征㊁生物生态等进行综合的评价单元划分㊂通过综合分区得到的每个子区域，都是具有一定的生态环境特征或者特别功能特征（重点排污口㊁红线保护区等），因此，每个子区域的独一无二的属性，影响或决定了各个子区域的站位布局㊁综合评价和管理需求㊂重点排污区㊁红线区等都需要增加监测力度㊁管理措施，为达到控制污染㊁保护环境的目的而积累成果㊂２．１．１㊀营养盐基准值长江口及其邻近海域的富营养化严重㊂１９８８年是无机氮和活性磷酸盐含量快速增长的转折年（图２和图３），之后无机氮和活性磷酸盐含量呈波动上升趋势，可见，营养盐的发展变化是从快速增长，到缓慢波动增长的，这与总体水质变化趋势相一致，也说明了营养盐是该海域水质环境最重要的代表性污染物㊂该海域营养盐输入主要以水平输运为主，长江径流携带入海㊁沿岸的污水排放占绝大部分㊂长江口及其邻近海域无机氮含量的快速增长与人类活动的影响有关，长江沿江流域的化肥施用量不断增长，其中氮肥从２０世纪６０年代的每年几十万吨，增长到２０世纪８０年代的４００ˑ１０４ ５００ˑ１０４ｔ／ａ，氮肥用量的快速增长直接或间接地导致了水体中硝酸盐含量的增加，而生活污水排放量的逐年增加也是氮营养盐含量增加的主要原因之一㊂根据１９８４ ２０１５年长江口及其邻近海域营养盐数据，对无机氮（ＤＩＮ）㊁活性磷酸盐（ＰＯ４⁃Ｐ）的表㊁底层年均变化趋势进行分析评价，发现：无机氮和活性磷酸盐具有线性上升趋势，１９８８年是营养盐含量的快速增长的起始年，之后持续攀升，因此，活性磷酸盐和无机氮的基准年确定为１９８７年，１９８４ １９８７年营养盐要素的平均值为基准值（表３）㊂２０００年以来，无机氮主要处于高位震荡状态，而活性磷酸盐则直线上升㊂无机氮表㊁底含量相差较大，活性磷酸盐表㊁底含量差别相对较小㊂表３㊀长江口及其邻近海域海水营养盐的基准值Ｔａｂｌｅ３㊀ＲｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＥｓｔｕａｒｙａｎｄｉｔｓａｄｊａｃｅｎｔａｒｅａ年份Ｙｅａｒ活性磷酸盐ＰＯ４⁃Ｐ／（ｍｇ／Ｌ）ＰＯ４⁃Ｐｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓａｃｔｉｖｅｐｈｏｓｐｈａｔｅ无机氮ＤＩＮ／（ｍｇ／Ｌ）ＤＩＮｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓＤｉｓｓｏｌｖｅｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎ１９８４０．０００６８７０．０２７５１９８５０．０００９１６０．０６９９１９８６０．０００７０２０．０７０３１９８７０．０００７０１０．１１４平均值Ａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅ０．０００７５１０．０７０５图２㊀１９８４ ２０１５年研究区域无机氮年均含量变化趋势Ｆｉｇ．２㊀ＴｒｅｎｄｏｆａｎｎｕａｌｍｅａｎＤＩＮｆｒｏｍ１９８４ｔｏ２０１５ｉｎｓｔｕｄｙａｒｅａ图３㊀１９８４ ２０１５年研究区域活性磷酸盐年均含量变化趋势Ｆｉｇ．３㊀ＴｒｅｎｄｏｆａｎｎｕａｌｍｅａｎＰＯ４⁃Ｐｆｒｏｍ１９８４ｔｏ２０１５ｉｎｓｔｕｄｙａｒｅａ２．１．２㊀营养盐分区阈值根据频数分析法，应用２０００ ２０１５年长江口及其邻近海域所有站位㊁所有月份㊁表底层监测数据（无机氮和活性磷酸盐的样本量均为３３９７个）频数分布，绘制频数分布曲线图（图４ 图６）㊂由频数分布曲线图也可以发现，活性磷酸盐在水体中的浓度变化（时间和空间）分布，是单一峰的正态曲线，并且标准差比较小（０．０１７８），说明活性磷酸盐的浓度分布曲线比较陡峭，其值集中的分布在均值（０．０４１０）两侧㊂无机氮在水体中的浓度值曲线为两个正态分布曲线，均值较小分布曲线体现了底层水体的分布状况，另一个正态分布曲线体现了表层水体的分布状况；比较两者的均值和标准差发现，底层水体分布曲线的均小于表层的，说明表层水体无机氮的分布变化范围比较大，同时受长江淡水和海水的影响显著㊂图４㊀２０００ ２０１５年研究区域活性磷酸盐频数分布曲线㊀Ｆｉｇ．４㊀ＦｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＰＯ４⁃Ｐｆｒｏｍ２０００ｔｏ２０１５ｉｎｓｔｕｄｙａｒｅａ图５㊀２０００ ２０１５年研究区域表层无机氮频数分布曲线㊀Ｆｉｇ．５㊀ＦｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅＤＩＮｆｒｏｍ２０００ｔｏ２０１５ｉｎｓｔｕｄｙａｒｅａ５６６４㊀１３期㊀㊀㊀范海梅㊀等：长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀图６㊀２０００—２０１５年研究区域底层无机氮频数分布曲线㊀Ｆｉｇ．６㊀ＦｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｂｏｔｔｏｍＤＩＮｆｒｏｍ２０００ｔｏ２０１５ｉｎｓｔｕｄｙａｒｅａ参照美国国家环境保护局推荐的方法［６］，分别取第２５百分点和７５百分点作为目前营养盐分级的参照状态，得到２０００年后无机氮和活性磷酸盐的分级阈值（表４）㊂活性磷酸盐表底数据频数分布曲线的第２５百分点和７５百分点的值分别为０．０２８９和０．０５３０，作为活性磷酸盐分区阈值；无机氮表层数据频数分布曲线的第２５百分点和７５百分点的值分别为１．１５和１．８２，底层数据频数分布曲线的第２５百分点和７５百分点的值分别为０．１９５和０．３３９，选择底层曲线的第７５百分点和表层曲线的第２５百分点的值分别为０．３３９和１．１５，作为无机氮分区阈值㊂２．１．３㊀营养盐分区利用无机氮分区阈值，根据２０１５年８月份无机氮分布特征进行分区，总体上整个监测区域分为口内区㊁过渡区和口外区（图７）㊂表４㊀基于营养盐要素频数分布的分级阈值Ｔａｂｌｅ４㊀Ｇｒａｄｉｎｇｔｈｒｅｓｈｏｌｄｂａｓｅｄｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｅｌｅｍｅｎｔｓ营养盐要素Ｎｕｔｒｉｅｎｔｅｌｅｍｅｎｔｓ活性磷酸盐ＰＯ４⁃Ｐ无机氮ＤＩＮ层次Ｌｅｖｅｌ表／底层表层底层样本数Ｓａｍｐｌｉｎｇｎｕｍｂｅｒ３３９７２７９７６００均值Ａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅ（５０％）０．０４１０１．４９０．２６７标准差Ｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎ０．０１７８０．４９８０．１０７２５％０．０２８９１．１５０．１９５７５％０．０５３０１．８２０．３３９图７㊀２０１５年８月无机氮表底层分布特征（实线：表层；虚线：底层）Ｆｉｇ．７㊀ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＤＩＮｏｎＡｕｇｕｓｔ２０１５（ｓｏｌｉｄｌｉｎｅｓ：ｓｕｒｆａｃｅ；ｄａｓｈｌｉｎｅｓ：ｂｏｔｔｏｍ）利用活性磷酸盐分区阈值，根据２０１５年８月份活性磷酸盐分布特征进行分区，总体上整个监测区域分为６６６４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀口内区㊁过渡区和口外区（图８）㊂图８㊀２０１５年８月活性磷酸盐表底层分布特征（实线：表层；虚线：底层）Ｆｉｇ．８㊀ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＰＯ４⁃ＰｏｎＡｕｇｕｓｔ２０１５（ｓｏｌｉｄｌｉｎｅｓ：ｓｕｒｆａｃｅ；ｄａｓｈｌｉｎｅｓ：ｂｏｔｔｏｍ）水体环境的营养盐的分布特征相似，基本表现为从口内区域向口外区域逐渐减少，偶尔沿岸局部区域出现高值㊂水体环境中重金属污染指数和石油类分布规律性较差，区域特征不明显，在航道㊁排污口㊁港口码头偶尔会出现高值㊂因此，根据水体物质的分布规律进行分区的决定要素是无机氮和活性磷酸盐㊂２．１．４㊀综合分区沉积物重金属风险指数㊁有机化学物指数等主要分布特征为沿岸排污口区域㊁口门㊁港口工程区或近海区域偶尔间断会出现高值或者低值，整个区域没有明显规律；而沉积物类型分布从口内到口外的变化规律明显［２６］㊂浮游植物和浮游动物种类的组成和生态类型混杂，群落结构呈现多种结构复合的特征，其单一性群落特征不明显㊂浮游植物组成中以近岸低盐性类群㊁河口半咸水类群和淡水类群为主，还有外海高盐类群和海洋广布性类群，浮游植物分布受温㊁盐影响明显，具有较明显的区域特征㊂浮游动物种类组成大致可分为五大群落：淡水生态群落㊁半咸水河口生态群落㊁低盐近岸生态群落㊁温带外海高盐生态群落和热带高温高盐生态群落㊂海洋生态红线制度是指为维护海洋生态健康与生态安全，将重要海洋生态功能区㊁生态敏感区和生态脆弱区划定为重点管控区域并实施严格分类管控的底线约束制度，旨在对具有重要保护价值和生态价值的海域实施分类指导㊁分区管理和分级保护㊂上海市海洋生态红线区包括自然保护区㊁饮用水水源保护区㊁特别保护海岛㊁重要滨海湿地㊁重要渔业海域㊁整治修复岸线㊁自然岸线等㊂水团特征㊁水体营养盐分布㊁沉积物类型㊁生物生态组成等水体基本属性是评价单元划分的基础，然后结合生态红线区㊁污染源分布㊁海洋工程区等具有开发管理属性的分区，具体划分８个评价单元（表５㊁表６㊁图９）㊂２．２㊀指标分级与赋值评价指标分级和赋值评价是指标体系模型的难点之一，海域生态环境的周期性和趋势性变化既是分级评价的基础，又是评价的结果，因此，为了准确的确定研究海域环境指标体系的特征，本文参考了前人的相关研究成果㊂郑丙辉基于多年营养盐数据在分区的基础上进行了长江口区域基准值的研究［２７］，本文借鉴其研究方法并丰富了数据源，进一步研究了水体中无机氮㊁活性磷酸盐等水质要素的分级与赋值㊂基于长江口及毗邻海７６６４㊀１３期㊀㊀㊀范海梅㊀等：长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀域沉积物生态环境质量评价和潜在生态风险评价，给出了沉积物质量指标的分级与赋值［２８⁃２９］㊂在长江口海域环境指标阈值的研究方法和相关成果的基础上，本文根据长江口及其邻近海域多年监测数据和环境特征，确定各个评价指标的标准值范围及其对应的评价指数，具体见表７㊂表５㊀长江口及其邻近海域各分区的环境特征Ｔａｂｌｅ５㊀ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｕｂｚｏｎｅｓｉｎＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＥｓｔｕａｒｙａｎｄｉｔｓａｄｊａｃｅｎｔａｒｅａ环境特征ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｅａｔｕｒｅｓⅠ区Ⅱ区Ⅲ区Ⅳ区Ⅴ区Ⅵ区Ⅶ区Ⅷ区备注ＳｚＩＳｚＩＩＳｚＩＩＩＳｚⅣＳｚⅤＳｚⅥＳｚⅦＳｚⅧＲｅｍａｒｋｓ水团特征低盐低盐低⁃中低⁃中中盐中盐高盐高盐盐度Ｗａｔｅｒｍａｓｓｅｓ低低⁃中中高高中⁃高低低悬浮物浓度底质类型Ｓｅｄｉｍｅｎｔｔｙｐｅ砂质粉砂砂砂质粉砂㊁砂粉砂质砂㊁砂粘土质粉砂粘土质粉砂粘土质粉砂㊁砂粘土质粉砂粉砂在整个海域均有分布矫正系数Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ１１．１１０．９０．９０．９１．１０．９用于沉积物环境指数矫正㊀㊀ ＳｚＩ 代表ｓｕｂｚｏｎｅＩ， ＳｚⅡ 代表ｓｕｂｚｏｎｅⅡ，¼， ＳｚＶＩＩＩ 代表ｓｕｂｚｏｎｅＶＩＩＩ表６㊀各分区重点污染源㊁生态红线分布以及管理目标∗Ｔａｂｌｅ６㊀Ｍａｊｏｒｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｕｒｃｅｓ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｄｌｉｎｅａｒｅａｓａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｔａｒｇｅｔｓｏｆｓｕｂｚｏｎｅｓ分区Ｓｕｂｚｏｎｅｓ污染源Ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｕｒｃｅｓ生态红线区Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｄｌｉｎｅａｒｅａｓ管理目标Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｔａｒｇｅｔｓ具体位置Ｌｏｃａｔｉｏｎｓ备注ＲｅｍａｒｋｓⅠ区ＳｚＩ长江生态红线区污染源监控㊁禁止开发北支本文称这５个区域为Ⅱ区ＳｚＩＩ长江㊁排污口生态红线区污染源监控㊁减排㊁禁止开发南支 口内区域Ⅲ区ＳｚＩＩＩ生态红线区禁止开发北港Ⅳ区ＳｚⅣ黄浦江㊁排污口生态红线区污染源监控㊁减排；禁止开发南港㊁南槽㊁北槽Ⅴ区ＳｚⅤ排污口生态红线区污染源减排；禁止开发杭州湾北部Ⅵ区ＳｚⅥ 过渡区本文称这３个区域为Ⅶ区ＳｚⅦ北支外区域 口外区域 Ⅷ区ＳｚⅧ生态红线区限制开发近海区域㊀㊀∗本表中未出现具体排污口名称或生态红线区名称， 表示分区内不存在图９㊀综合分区Ｆｉｇ．９㊀Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｕｂｚｏｎｅｓ８６６４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀根据综合评价指标体系模型，计算获得综合指数Ｅｉ在１ ４之间，数值越大代表环境越好，具体水质环境指数㊁沉积物环境指数㊁生物生态指数㊁综合评价指数分级及其环境特征见表８㊂表７㊀海域生态环境综合评价指标标准与赋值表８㊀海域生态环境综合评价中目标层的分级与评价Ｔａｂｌｅ８㊀Ｇｒａｄｅｓａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔａｒｇｅｔｌａｙｅｒｓｆｏｒｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｍａｒｉｎｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ水质环境指数ＷｉＩｎｄｉｃｅｓｏｆＭｗＥＮＶＷｉɤ１．５１．５＜Ｗｉɤ２．５２．５＜Ｗｉɤ３．５Ｗｉ＞３．５水质环境评价ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＭｗＥＮＶ水质环境差水质环境一般水质环境较好水质环境好沉积物环境指数ＳｉＩｎｄｉｃｅｓｏｆＳｄＥＮＶＳｉɤ１．５１．５＜Ｓｉɤ２．５２．５＜Ｓｉɤ３．５Ｗｉ＞３．５沉积物环境评价ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＳｄＥＮＶ沉积物环境差沉积物环境一般沉积物环境较好沉积物环境好生物生态指数ＢｉＩｎｄｉｃｅｓｏｆＢｅＣＨＡＢｉɤ１．５１．５＜Ｂｉɤ２．５２．５＜Ｂｉɤ３．５Ｂｉ＞３．５生物生态评价ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＢｅＣＨＡ生物生态差生物生态一般生物生态较好生物生态好综合指数ＥｉＩｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎｄｉｃｅｓＥｉɤ２２＜Ｅｉɤ２．５２．５＜Ｅｉɤ３Ｅｉ＞３评价结果Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎ环境差环境一般环境较好环境好２．３㊀水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态评价２．３．１㊀水质环境评价２０１２ ２０１５年水质环境评价发现（表９），水质总体有改善向好的趋势，其中口外区域的趋势较明显㊂空间分布表现为从口内区域向口外区域逐渐变好：口内区域除了Ⅴ区（杭州湾北部）在２０１２年出现水质环境评级为差和Ⅲ区（北港）在２０１４年水质环境评级为较好，其他区域和年份评级均为一般；口外区域除了Ⅵ区（过渡区）在２０１２年和２０１３年出现评级一般，其他区域和年份评级均为较好㊂综合多年的比较，各区域从差到好的排序为：Ⅴ区＜Ⅰ区＜Ⅳ区＜Ⅱ区＜Ⅲ区＜Ⅵ区＜Ⅶ区＜Ⅷ区㊂研究区域９６６４㊀１３期㊀㊀㊀范海梅㊀等：长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀海水水质主要受长江陆源入海污染物的影响，使得该区域呈显著的富营养化状态㊂但是，上海市沿岸的排污影响也不容忽视，尤其是杭州湾北部㊁南槽㊁北槽是人类活动强度较大区域，同时又是重要滨海湿地和自然岸线的保护区域㊂表９㊀２０１２—２０１５年水质环境指数及其评价结果Ｔａｂｌｅ９㊀Ｉｎｄｉｃｅｓａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｍａｒｉｎｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｒｏｍ２０１２ｔｏ２０１５年份水质环境指数Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区Ⅳ区Ⅴ区Ⅵ区Ⅶ区Ⅷ区ＹｅａｒＩｎｄｉｃｅｓｏｆＭｗＥＮＶＳｚＩＳｚＩＩＳｚＩＩＩＳｚⅣＳｚⅤＳｚⅥＳｚⅦＳｚⅧ２０１２活性磷酸盐／（ｍｇ／Ｌ）０．０５２０．０５２０．０５５０．０７４０．０８７０．０５１０．０２６０．０１２赋值１１１１１１３４无机氮／（ｍｇ／Ｌ）１．６０１．５８１．９９１．６４１．２２１．０００．６３０．２７赋值１１１１１２２３石油类／（ｍｇ／Ｌ）０．０３９０．０１８０．０１１０．０３００．２５９０．０９３０．０１３０．１５５赋值３３３３１２３１重金属污染指数０．１６０．１２０．１４０．１４０．１３０．１３０．１３０．１２赋值２３３３３３３３水质环境指数１．７５２２２１．５２２．７５２．７５水质评价结果一般一般一般一般差一般较好较好２０１３活性磷酸盐／（ｍｇ／Ｌ）０．０３３０．０４７０．０４２０．０５６０．０７２０．０３６０．０２１０．０２２赋值２２２１１２３３无机氮／（ｍｇ／Ｌ）１．９６１．９４２．２８２．２５１．６６１．１６０．７６０．４０赋值１１１１１１２２石油类／（ｍｇ／Ｌ）０．０２５０．０１５０．０１２０．０２６０．０２１０．０１８０．０２３０．０２６赋值３３３３３３３３重金属污染指数０．２６０．１５０．１６０．１６０．１２０．１１０．０７０．０８赋值１２２２３３４４水质环境指数１．７５２２１．７５２２．２５３３水质评价结果一般一般一般一般一般一般较好较好２０１４活性磷酸盐／（ｍｇ／Ｌ）０．０２７０．０４５０．０２８０．０４８０．０５４０．０２３０．０１１０．００４赋值３２３２１３４４无机氮／（ｍｇ／Ｌ）１．９０１．５７１．０６１．５４１．８６１．０２０．６００．２８赋值１１２１１２２３石油类（ｍｇ／Ｌ）０．０７００．０２６０．０３２０．０３８０．０３４０．０３８０．０４２０．０３８赋值２３３３３３３３重金属污染指数０．１５０．１６０．１２０．１３０．１０．０８０．０７０．０５赋值２２３３３４４４水质环境指数２２２．７５２．２５２３３．２５３．５水质评价结果一般一般较好一般一般较好较好较好２０１５活性磷酸盐／（ｍｇ／Ｌ）０．０５５０．０５２０．０５１０．０６３０．０５８０．０３１０．０２１０．００９赋值１１１１１２３４无机氮／（ｍｇ／Ｌ）１．３１１．５１．５１．４８１．１５０．５２０．３０．１７赋值１１１１１２３４石油类／（ｍｇ／Ｌ）０．０５４０．０７４０．０４８０．０５００．０４７０．０２００．０１５０．０６２赋值２２３２３３３２重金属污染指数０．０７０．１１０．１２０．１３０．１００．０８０．０９０．０７赋值４３３３３４４４水质环境指数２１．７５２１．７５２２．７５３．２５３．５水质评价结果一般一般一般一般一般较好较好较好。

长江口及邻近海域全新世以来孢粉组合及气候地层
对比的开题报告
一、研究背景
长江口及邻近海域是我国重要的生态和经济区域，其沉积物中的孢粉记录可以反映该地区的古环境和古气候演变。

随着全球气候的变化和区域经济的快速发展，对该地区全新世以来孢粉组合和气候地层进行研究具有重要的意义。

二、研究目的
本研究旨在通过分析长江口及邻近海域沉积物中的孢粉组合及其气候地层对比，揭示该地区全新世以来的气候变化和环境演化过程，为该区域的环境保护和经济发展提供科学依据。

三、研究内容
1.采集长江口及邻近海域沉积物样品，并进行粒度分析、有机质含量测定等基础性质的测试和分析。

2.进行孢粉提取和鉴定，建立孢粉组合，分析孢粉组合结构和演化特征，探讨孢粉组合和环境之间的关系。

3.通过与其他地区的孢粉资料进行对比，绘制长江口及邻近海域全新世以来的孢粉地层序列，并进一步分析该地区的气候变化。

四、研究方法
1.采集沉积物样品，进行粒度分析和有机质含量测定。

2.孢粉提取和鉴定，建立孢粉组合。

3.利用SPSS软件进行孢粉数据的统计分析，绘制孢粉组合图。

4.与其他地区的孢粉组合进行对比，分析气候变化的演化过程。

五、研究意义
本研究将揭示长江口及邻近海域全新世以来的气候演化和环境变化历史，对于该地区的经济发展和环境保护具有一定参考意义。

同时，研究结论还将为全球气候变化预测提供数据支持。

上海常见自然灾害状况上海常见人为灾害事故状况主要特征：一、复杂性。

上海城市致灾因素复杂，主要表现在自然和人为因素互为交叉作用，历史、地理、人口、经济、文化、管理等可能成为诱发灾害事故的因素。

二、人为性。

本市道路交通事故、火灾、化学事故、生命线工程事故等人为灾害事故所占比例较大，表现为频率高、伤亡多、危害大，而且在今后很长一段时期内，这些灾害事故将继续成为应急处置和防范的重点。

三、多样性。

上海城市既有自然灾害事故，又有人为灾害事故，常见、多发和可能产生较大影响和威胁的有19类25种。

四、放大性。

2002年底上海人均年国民生产总值已达到5000美元，城市人口、财富、资源高度密集，且处于活跃流动状态，一旦发生同等级灾害事故，所造成的绝对经济损失相应增大，影响范围也更广。

上海市民防发展“十一五”规划要点为全面落实第五次全国人防会议精神，抓紧做好人民防空应急准备，推进防空防灾一体化建设，形成与上海特大型城市特点相适应的民众防护新格局，根据国家《人民防空建设第十一个五年规划》和《上海市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》，制定《上海市民防发展“十一五”规划》。

一、总体目标继续强化民防系统行业管理，切实加强地下空间综合管理，积极推进防空防灾一体化建设，全面提高民防队伍综合素质，进一步探索建立“平战结合”、“两防一体”的民防体制和机制，不断提高民防整体抗毁能力、快速反应能力、应急救援能力、自我发展能力，构建“战时作为大、平时能力强”的现代化上海民防，为维护城市稳定和人民生命财产安全做出积极贡献。

二、发展思路以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，以科学发展观为统领，以“战时保护人民、平时造福人民”为宗旨，以保障上海城市安全为职责，围绕全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会的目标，深入贯彻落实第五次全国人防会议精神，坚持推进民防工作融入市委、市政府工作大局，融入城市安全体系建设，融入地下空间开发体系建设，全力建设民防组织指挥、地下防护、教育培训、应急救援、网络信息、依法行政等六个体系，完善民防法制、资金、科研、人才四项保障，推进上海民防事业又好又快地发展。

上海饱和软土地质主要特征上海市属于长江三角洲沿海平原地区，地质构造相对平缓，矿产资源相对贫乏，但由于地处沪杭甬经济带和长江口经济区交界地带，人口密度和经济发展水平均较高，建筑工程建设用地需求十分巨大。

而上海地区的地质特征以饱和软土为特色，这对于城市的建设和发展带来了一定的挑战。

一、地质构造特征上海市地处南北构造带之间，南部是湖中地块，北部是长江下游平原。

湖中地块是以湖泊为代表的南部地形地貌，其地质构造较为复杂，由深埋层状断裂、唐山-苏南断裂带等构成。

长江下游平原则较为平缓和稳定，整体地质构造相对简单，由灰岩和泥岩组成。

整个上海地区地质断裂带较集中，同一断裂带发出的次生断裂也很多，造成了局部地形地貌的异常复杂和不稳定。

二、岩土特征在岩石聚合性方面，上海市主要岩石类别为石灰岩、淤泥岩、泥岩、煤系地层以及几乎没有岩石层，岩土状况整体呈饱和软土。

饱和软土的物理性质和力学性质相对较差，较容易变形，抗剪强度较小。

特别是在夏季高温长时间曝晒后会导致土层物理和力学性质的进一步下降，甚至发生液化现象，给城市地下管线和建筑物的安全带来了巨大风险。

上海市地下水资源相对较好，但水环境却相对水质较差，在城市化和工业化进程中较容易受到污染。

上海市的地下水主要来源是长江水，地下水水平面均较浅，平均井深在20米左右。

由于饱和软土的透水性较弱，上海市地下水往往承载着大量的土层渗透和溢流水，产生了较大的地下水流动压力，进一步加剧了城市水环境问题。

综上，上海市地质主要特征是以饱和软土为特色，这对于城市建设和发展带来了不小的挑战。

在城市规划和建设过程中，需要充分考虑土壤特性和地质地貌环境，采取相应的建设措施和技术手段以降低风险，保障城市安全和可持续发展。

文章编号：１００４－２４９０（２０２２）０２－０１２９－１１长江口邻近海域蓝点马鲛耳石微量元素初步分析 收稿日期：２０２１－０３－３０基金项目：国家重点研发计划（２０１９ＹＦＤ０９０１４０４）；国家自然基金面上项目（ＮＳＦＣ４１８７６１４１）；上海市科技创新行动计划（１９ＤＺ１２０７５０２）；农业农村部外海渔业开发重点实验室开放课题（ＬＯＦ２０１８ ０２）作者简介：瞿俊跃（１９９６—），男，硕士研究生，主要从事近海渔业资源研究。

Ｅ ｍａｉｌ：９５３７０７７０８＠ｑｑ．ｃｏｍ通信作者：方　舟，讲师。

Ｅ ｍａｉｌ：ｚｆａｎｇ＠ｓｈｏｕ．ｅｄｕ．ｃｎ瞿俊跃１，方　舟１，２，３，４，５，陈新军１，２，３，４，５（１．上海海洋大学海洋科学学院，上海　２０１３０６；２．大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室，上海　２０１３０６；３．国家远洋渔业工程技术研究中心，上海　２０１３０６；４．农业农村部大洋渔业开发重点实验室，上海　２０１３０６；５．农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站，上海　２０１３０６）摘　要：为了解蓝点马鲛（Ｓｃｏｍｂｅｒｏｍｏｒｕｓｎｉｐｈｏｎｉｕｓ）耳石微量元素组成特征，以２０１８—２０１９年在长江口邻近海域捕获的该种类耳石样本为材料，利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱法（ｌａｓｅｒａｂｌａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙｃｏｕｐｌｅｄｐｌａｓｍａｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，ＬＡ ＩＣＰ ＭＳ）测定了１８尾蓝点马鲛的耳石核心到边缘处的微量元素，分析其微量元素组成及其与钙（Ｃａ）元素比值的变化，基于随机森林方法分析元素重要性，利用回归树分析法，尝试推断蓝点马鲛的生长阶段，并探讨其存在的差异和与栖息环境之间的关系。

结果表明，蓝点马鲛耳石中主要微量元素为Ｍｇ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｒ和Ｂａ，除了Ｃａ之外，Ｎａ和Ｓｒ的含量较高，各微量元素在不同生活史阶段的变化趋势明显。

相较于其他元素，Ｎａ、Ｍｇ、Ｍｎ元素可以较好地体现蓝点马鲛生活史变动特征。