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主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院南海海洋研究所
出版周期:双月刊
出版地址:广东省广州市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1009-5470
国内刊号:44-1500/P
邮发代号:82-8
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1982
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双效期刊
Caj-cd规范获奖期刊
主管单位:国家海洋局
主办单位:中国海洋学会;国家海洋局第一海洋研究所
出版周期:季刊
出版地址:山东省青岛市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1671-6647
国内刊号:37-1387/P
邮发代号:24-58
发行范围:
创刊时间:1983
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
21世纪是海洋世纪,“面海而兴,背海而衰”,中国建设海洋强国需要所有民众的共同关注和努力。但目前我国海洋科普教育发展较为滞后,民众的海洋意识普遍不强。在欧美等发达国家,海洋科普教育是一种国民教育、终身教育。例如美国国家海洋政策委员会提出了“促进海洋的终生教育”,各类涉海机构都非常重视对国民海洋科普意识的教育和投资。德国的海洋通识教育从国家立法、海洋意识教育到技术开发,都形成了一套较为完善的科普教育宣传体系,为海洋科普提供了良好的服务平台,并在实践中取得较好效果。中国海洋学会开展的国民海洋意识调查结果显示,我国国民的海洋意识较淡薄,对我国海洋资源的了解比较缺乏。如何较大程度地提高我国国民的整体海洋意识水平,成为摆在众多海洋工作者面前的严峻课题。
本文在研究国内外海洋科普教育发展的基础上,提出建设一个海洋科普教育资源库。一方面,海洋教育工作者和公益组织可以将涉海通识教育资源规划进入资源库,充实海洋科普教育资源内容;另一方面,社会公众能够通过资源库平台自主选择感兴趣的教育资源,自主完成学习内容,学习过程不受时间和空间限制。海洋科普教育资源库的建设和推广,对提高我国国民海洋意识和海洋素养具有重要意义。
1 海洋科普教育资源库建设思路
1.1 科普课程体系设计
本文在学习、整理国内外高校在海洋科普教育方面开设的基础课程、核心课程的基础上,结合我国海洋科普教育的实际情况,初步整理出目前需要列入科普资源库的涉海课程体系。资源库课程体系设计按照基础课程、核心课程进行分类,设计出覆盖海洋科学、海洋技术、海洋社会、海洋文化、海洋法、海洋生物、海洋环境、海洋经济、海洋物理、海洋化学、海洋遥感等多个学科方向的主要课程目录;强化海洋科学、海洋环境、海洋文化等几个特色课程资源的建设开发力度。基于这一课程体系设计,开发、整合相应的科普教学资源,实现资源分类、入库,为开展海洋科普教育提供基础素材支撑。在资源开发、整合的过程中,不断总结海洋科普教育资源库建设中的各类经验,不断完善科普资源库后续建设。
1.2 科普资源库建设方案
海洋科普教育资源库的建设总体按照“理论研究->体系规划->资源库建设->应用推广”的思路进行。在技术方案上,资源库参照运用国内外先进的数据库开发标准和软件系统开发工具,搭建起资源库管理平台,并逐步建成几个有代表性的科普课程资源库、做好应用、推广工作。本文建设的科普教育资源库总体设计方案如图1所示。
本文建设的海洋科普资源库由科普资源及课程体系、资源库管理系统以及科普数据库三大部分组成。科普资源库管理系统不仅可以提供海洋科普教育网络课程,还可以随时把相关的资料进行整理和编辑,集成到科普资源库里,社会公众也可以及时获取更全面、更丰富的科普资源,实现科普课程在线学习。系统也能够根据在线学习的情况对相关科普资源进行修改完善,对科普教育的效果进行测评,为后续科普资源开发提供依据。
2 相关技术
系统开发基于B/S模式,采用LAMP结构,即基于Linux操作系统,Apache服务器,数据库选用MySQL,开发语言为PHP。在系统架构设计方面,系统开发采用MVC设计模式,基于ThinkPHP框架,ThinkPHP是一个快速、高效、简单的轻量级PHP开发框架,包含了底层架构、模板引擎、缓存机制、表单处理等常用的组件,能够较好满足Web应用开发的需求。
在服务器端架构设计方面,为了提高服务器性能,满足大量终端访问需求,系统从两个方面对服务器架构进行了改进。一方面是不让业务逻辑直接访问数据库,而是访问高效的内存缓存对象。另一方面是用户与服务器和页面缓存系统通过建立连接进行通信,有效的增加了服务并发数量。
3 部分功能实现
3.1 课程体系管理模块
海洋科普教育资源库需要收录较多涉海科普课程,系统要能够实现对这些科普课程的动态管理功能。例如科普课程的新增、编辑和删除操作。此外,每一个科普课程又包含了诸多子栏目和所属章节内容,如何动态管理这些栏目和章节内容是资源库后台管理的一个重要功能。本系统在开发实现过程中通过建立类似目录树的方式来动态管理科普课程。通过后台菜单操作,管理员可以方便地新增科普课程,并为新增的科普课程添加其所属章节目录信息,如图2所示。
3.2 科普资源管理模块
系统的各类科普资源包含了文本、图片、视频、音频、动画等多种形式,每一条资源记录都对应着科普课程的一个章节知识点。为方便管理员编辑各类科普资源,系统通过集成第三方文档编辑组件开发了较为完善的科普资源编辑子系统。在资源编辑子系统中,可以实现图文、视频、动画等多媒体素材的综合编辑和排版,达到所见即所得的资源编辑效果。
4 结束语
海洋科普事业对提高公众海洋意识,促进海洋环境保护、建设海洋生态文明具有重要促进作用。国内专门面向海洋科普教育的资源库系统还不多见。本文介绍了海洋科普教育资源库的建设和开发工作,提出了海洋科普课程和资源库建设方案,初步开发完成了资源库管理系统。目前,科普资源库收录的科普课程数量有限,科普素材还不够丰富,其后续的应用推广还需要更多优质的科普资源,未来只有开发更多、更丰富的科普资源才能发挥科普资源库的综合效益。
参考文献
[1]李华.广东省高校海洋环境通识教育的研究[D].广州大学硕士论文,2007.
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[3]姜华荣.德国环境状况和海洋环境保护[J].海洋技术,2004(1):106-108.
[4]国家海洋局.中国海洋21世纪议程[M].北京:海洋出版社,1996.
[5]屠强,仝开健,杨娟.动员社会力量参与海洋科普事业研究[J].海洋开发与管理,2013,30(6):43-46.
[6]汪辰.基于Web的果树食心虫预测模型库的构建与初步应用[D].河北农业大学硕士论文,2013.
作者简介
当今,国家、省以及各沿海城市对海洋的需求、依赖以及投入日益加大,“数字海洋”、“群岛新区”、“海洋经济综合试验区”、“感知东海”等与国家以及地方经济发展、国防密切相关的发展战略先后提出,海洋科学人才的培养显得尤为重要。许多高校纷纷开设海洋科学专业,而物理海洋学作为海洋科学的基础,其教学成败与否直接关系到海洋科学人才的培养与发展。对于继续深造的学子来说,本科阶段所掌握的理论深度以及实践、动手能力高低直接关系到他们研究生阶段的学习与研究。而对于直接走上工作岗位的学生来说,本科阶段的理论熏陶以及运用知识解决实际问题的能力培养,无疑对他们将来的工作是有帮助的。
物理海洋学是一门基于观测并以数学、物理为理论基础的学科,其教学过程不可避免的涉及大量公式的推导、假设、简化、求解以及物理意义分析,这样一个教学过程,学生普遍觉得枯燥乏味,难以长时间的集中精力听课,即使是坚持听课,也对公式所指物理意义不甚清楚,所以导致听课效果不好。所以如何有效提高物理海洋学的课堂教学效果,提高学生的听课积极性,激发学生探索海洋的兴趣是摆在每一位物理海洋学教师以及教育管理者面前的重要课题。
2.遵从由感性到理性认识的认知过程
物理海洋学,如其名,是用物理学的观点去研究海洋中的各物理要素场的时空变化规律以及各种动力过程的学科。所以要掌握物理海洋的相关理论,首先要对各种物理现象、概念有详细的了解,这应属于感性认识阶段,这个阶段很关键,直接关系到学生是否有兴趣继续深入学习相关内容。所以在这个阶段的教学,应尽可能的利用栩栩如生的图片,如条件许可可以制作各种物理现象演变的动画,帮助学生熟悉,了解各种物理现象,激发学生的学习兴趣。随着互联网以及计算机硬件的快速发展,前人已经绘制出大量物理海洋现象的图片以及动画可供下载或查阅,因此有很多相关的内容可以直接从网上下载,部分不能下载或者搜寻不到的,可以利用诸如matlab1之类的数据可视化软件,教师自己绘制。在课堂教学中引入相关物理现象的图片或动画,并尽可能的用比较通俗的语言进行讲解,这可以达到比较好的教学效果。比如,在讲解风生漂流理论2时,可以先讲述海冰移动的方向与风吹方向的关系,并且用matlab软件绘制海流随着深度变化的图片或者直接从相关网站引用,通过对图片的讲解使学生对风生海流的运动特点有感性的认识,然后借助简化的方程组进行详细的推导并求解,从解的特点分析风生海流的垂向结构、输运等特点,这样就完成了由感性到理性认识的过程。最后可以结合适当的例子讲述风生漂流理论可以解释那些自然界的现象,这使得学生认识到其所学知识还是很有用的。最后可以通过提问,讨论,阅读文献等,让学生了解该理论的有那些缺陷,目前研究进展如何等,从而不断激发学生们探索海洋的兴趣。
3.尽量由社会关注的热点引出将要讲述的物理海洋学内容
社会的热点问题往往是学生们所关心并且喜欢讨论的内容,所以由热点问题出发可以很好的吸引学生的兴趣。比如2013年的夏天,华夏大地酷暑难耐,热死人一点都不夸张,这种极端性的热天气是什么因素引起的,这一问,学生很快就提起神来了,因为这个与其生活息息相关所以他们很感兴趣。然后,可以通过查阅相关文献获取的关于这一现象的解释引出要讲述的物理海洋学问题,比如与这一现象有关的物理海洋学知识有热成风关系,北极变暖,冰块迅速融化等,之后就可以详细讲述何为热成风关系以及与极端高温有什么关系,这样学生们很快就掌握住热成风的知识。再比如,今年夏天长江流域阴雨连绵,就连杭州这个历来夏季火炉之城都变得那么的凉快,那这与海洋又有什么关系呢?然北方,如河南却干旱很严重,这又是什么引起的呢?通过以往研究发现,厄尔尼诺现象是元凶,而今年恰恰又是很强的厄尔尼诺年,从而引出将要讲述的大尺度海气相互作用过程。
4.由国民经济发展所急需的各类用海活动出发引出所要讲述的物理海洋学内容
学以致用,或者想把所学知识转化为生产力,或者想致富视乎是每一个学生的初衷。抓住大部分学生的这样一种心态,因势利导,可以很好提高课堂教学效果。比如将要讲述波浪知识时,可以事先讲述波浪对于船舶制造、海上石油平台建设、港口码头规划、海水浴场的建设等的影响,从而使学生认识到掌握波浪的理论知识非常实用,这样可以提高学生的学习兴趣。再比如,讲述潮汐、潮流知识时,可以先让学生了解近海海洋工程环境评估,海洋环境保护对潮汐知识的需求,实际上潮流是近岸的主要水动力。各种污染物的输运、围填海活动都离不开对潮汐知识的了解,经过这一讲述学生们立刻感觉到这方面知识的重要性,从而有积极的学习兴趣和动力。
5.注重学生们课外动手能力的培养
随着电子计算机的发展以及众多数据可视化软件的问世,使得很多枯燥乏味的数字以及数学公式能够以生动图片的形式展示其物理意义,也就是说在教学过程中引入数据处理以及可视化化软件如matlab、Grids3、GMT4等并教会学生如何使用。然后在课外布置适当的绘图练习,若能再现课堂讲述过的图片或者某种现象,这无疑可以进一步激发学生的学习兴趣,同时也可以提高学生的动手能力,同样对学生的未来发展也是非常重要的。
物理海洋学相关文献的发表、科研报告的撰写都离不开数据的可视化、精美的图片制作。图片制作完成后,就是运用所学理论对图片所展示的科学问题进行分析、探索,最后撰写成文。也就是说,如本科阶段能得到这方面良好的训练、培养,学生们后续深造将会更加的轻松、自信。直接走上工作岗位的学生,其在工作中也会得心应手。不管是继续攻读研究生的还是直接工作的,他们的表现直接影响学校的毕业生声誉,将给学校的后面学生的就业产生重要影响。
中图分类号:X171.4 文献标识码:A
引言:东营是中国黄河的入海口,它的石油资源非常丰富,而且上千平方公里的盐碱滩使得在东营可以享受到如阳光、沙滩、蓝色海水的滨海生活。随着《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》、《山东半岛蓝色经济区发展规划》相继出台,东营市迎来了前所未有的发展机遇,但同样有很多问题需待解决,如污染监测,城镇建设规划,产业园建设等各种社会经济活动带来的生态问题,所以对东营市生态建设的研究有这很重要的意义。
一、生态文明建设
文明是当地居民文化发展的一种表现,也是当地社会经济发展情况的间接反映,生态文明内容涵盖唯物辩证法的思想与哲学的范畴,生态文明建设是以人和自然协调发展为核心内容,着重强调人类自身发展的同时,与自然的关系保持健康与和谐,要想建设好生态文明,需要保护好生态环境的产业机构,调整增长方式、消费模式,有效控制污染排放,使城市的生态文明建设理念深入人心。
社会注意核心价值体系是中国特色社会主义的灵魂工程,它贯穿于全面小康社会和现代化建设的各个方面,在经济社会发展的实践中,经济价值观与文化价值观的辩证与互动引领整个小康社会的建设布局,它也是价值的抽象性与具体统一性的一个过程,随着城市规模的扩大,城乡、城镇的建设步伐越加迅速,民众在满足了基本物质需要的基础上,追求精神文化成为他们更加关心的话题,这个过程也加速了政府价值观的嬗变,引导民众在实践中深刻体会和党的创新理论的科学性成为政府价值观的一个缩影。在城市中定期举办环境保护科普知识培训或知识竞赛等活动,让百姓参与其中,使其感受到自己的言行给社会带来的价值,形成城市精神建设的向心力;让百姓在植树节时亲自栽种树苗,培养百姓的绿化意识和责任感,在百姓的精神世界里,种植生态文明建设的精神之树。
二、生态城市建设
东营生态城市建设,应特别注意城镇环境建设,合理布局,使城镇环境优美,加强小城镇的基础设施建设;同时,相关部门要合理制定防污制度,健全污水处理系统、垃圾处理系统,有效阻止城市污染向小城镇转移的势头,确保小城镇的健康发展,以及确保居民饮用水水质等。对于噪声污染控制方面,相关部门要加强控制环境噪声,限制机动车在市区的鸣笛,合理疏导交通,使城市的噪声环境得到有效控制。除此之外,对于垃圾的处理也应给予更多的关注,如推行垃圾分类处理,倡导居民使用绿色环保餐盒及塑料袋制品,对于废旧电池要回收集中处理等。对于环境管理、监测、信息统计等的专业人才要给予更多的优惠政策,吸引外部人才,给人才队伍的建设提供基础,同时要给予在职人员更多的关于环保的培训,提高员工的环保意识和责任感。
景观的生态建设也属于生态城市建设的一个重要部分,它要以地形、植被等环境因素为建设导向,加大绿化建设,美化环境,对城市道路及河道两边的绿化建设进行规划,强化公园的建设,使公园内部环境充满人文关怀的色彩。
三、生态农业建设
东营处于黄河三角洲国家级自然保护区,该保护区也是我国暖温带最完整、最年轻、最广阔的湿地生态系统,这样的优越地理位置使东营成为著名的湿地之城和生态之城。要想把生态建设规划做出特色,做出层次,必须要有方向性和目标性,根据东营的地理特点应重视四个方面:
(一)针对东营市的经济条件和自然条件,因势利导,将生态建设于经济发展互相促进,互相补充。坚持因地制宜、突出特色的原则。
(二)坚持综合治理的原则。采取植树造林、水土保持、测土配方施肥、农业面源污染防控、清洁能源建设、农业结构调整等措施,努力提高建设水平、质量和效益[3]。
(三)要采取统筹兼顾和生态优先的原则。以改善生态环境和保障农业生产安全为主,开发的过程注意保护生态农业环境,统筹经济社会发展与生态保护,兼顾生态效益、经济效益、环境效益和社会效益。
(四)要重点突破、全面推进。合理布局与科学规划并行,增强生态保护整体功能,以重点部位、重点区域的生态优化带动全市农业生态建设的改善和提升。
四、生态工业园建设
东营市的发展一直都保持着建设与保护并行的城建理念,大力宣传生态保护理念,近些年,多次获得国家环保模范城市、国家级生态示范区、全国水土保持生态环境建设示范城市、国家现代林业建设示范等荣誉称号。在工业生产企业里,几乎所有燃煤电厂全部都配备了脱硫除尘设备,大型的石化企业建设了硫回收设施,有效地综合治理城市环境,河水的水质逐年都得到了改善,目前约有3处河流水质自动检测站,15个环境自动监控点,环境监控能力提升非常迅速。尽管东营在生态工业发展上取得了很大的进步,但仍然要注意企业的发展势头要向良好的方向发展。
(一)海洋化工产业
采用先进技术逐步提升盐化产业,不断更新设备,使海洋化学资源在深加工方面有突破性的成就。另外,要培养建立有核心技术的龙头企业,使海洋化工产业发展的道路走精走细。
(二)石油产业
加强部分企业的整合重组,使其产能得到科学合理的发展,发展石油提炼技术,出台政策鼓励研发高附加值产品,形成良好的石油化工循环经济产业链条。
(三)橡胶产业
重整或重组橡胶轮胎企业,实行向国际进军的发展战略,建立有特色的产业集中区,提升东营橡胶轮胎的品牌价值。
(四)服装纺织产业
服装及纺织产业的发展方向应向高档面料、高档服装品牌、高档家纺,竟可能创造条件使服装纺织企业朝着良性互补的重组方向房展,创制品牌集中的服装纺织产业园。
在生态产业园区的建设过程中,要充分吸取国内外其它地区产业园区建设的成功经验,瞄准重大产业项目,聚集相关产业,形成局部产业链,综合利用资源、建立园区的合理门槛,以清洁、环保为经营理念并有实力的环保企业为优先入园企业,宁缺毋滥,加强园区循环经济建设,健全生态企业网络,提升企业环保指标,监控企业的污水及废弃物的处理过程,定期组织对园区个企业的清洁生产审核以及能源审计,使东营的生态产业园区的建设成为国家级生态工业示范区。
结束语:随着东营生态建设理念的普及,企业的经营状态不仅受到政府监测部门的监控,还将受到全社会的监督,该区域的生态环境将得到进一步提升,同时,经济产业园区的建设,必将带动东营经济的迅速发展,这会给城市生态建设提供物质基础,形成一个良性的循环。
参考文献
[1] 刘利,城市规划设计中地域特色和谐生态建设[J].建材与装饰,2012(03)
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.01.010
Formation and Development of Cross-disciplinary Faculties
under Conditions of Across Campuses
WANG Guoying, LI Ying, HUANG Longzhou, CHEN Shengping
(School of Marine Science, Sun Yat-sen University, Zhuhai, Guangdong 519082)
Abstract From the staff set up with the teaching staff, disciplinary aspects of setting direction and scientific research, personnel training and other professional direction, elaborate cross under campuses conditions of formation and development of academic departments, to explore the conditions under campuses administrative operation mechanism, promote discipline mechanism, teachers and students exchange mechanism, student service mechanism, try to resolve the contradictions school, to avoid running the risk.
Key words across campuses; disciplines; talent training; service guarantee
多校区办学,可在较短时间内对基础建设进行较大规模投入,实现学校规模的扩大、基础设施水平的提高。①办学规模的扩大,为学科交叉、渗透、互补和综合提供了必要条件,可催生并促进新兴交叉学科发展,2008年中山大学海洋学院在珠海校区应运而生。然而,多校区办学既是机遇也是挑战,既存在有利因素,也面临诸多困难。②本文以中山大学海洋学院为例,探讨跨校区条件下交叉学科院系的组建与发展。
1 跨校区条件下的组建实践
中山大学自建校之初即开展南海渔业资源调查研究,在海水养殖动物繁殖与生长、营养与饲料、病害控制等领域中取得了瞩目成绩,是全国最早开辟海洋天然产物化学、河口海岸学和海洋生物功能基因等学科领域的单位之一。2001年,中山大学珠海校区的建立为中山大学在21世纪的发展注入新的活力,提供更为广阔的空间。在上述基础上,2008年中山大学整合相关力量,在跨校区条件下组建交叉学科院系――海洋学院。
1.1 人员组建与师资队伍建设
师资在大学教育中起着至关重要的作用。海洋学院始终把握和持续推进人才强院主战略,通过人才引进、聘任兼职教授、共建核心团队等方式,实现不同层次优秀人才的快速积聚。在组建过程中,学校将原分属地理学院、环境学院、生命学院的河口海岸研究所、近岸海洋科学与技术研究中心、生物有机地球化学团队整体划归海洋学院。新建的海洋学院通过配备研究生/博士后/讲师/副教授、联合实验室等方式,与生命学院共建海洋生物养殖与环境、海洋保护生物学、海洋化学与污染控制等团队,与地科学院共建海洋地质与地球化学团队,与工学院共建岩土工程与信息学团队,与地理学院共建遥感与地理信息学团队。此外,通过人才引进新建生物海洋学与生态学、海洋石油与矿产资源、海洋生物天然产物化学等团队。海洋学院坚持培养与引进相结合,稳步增加人才体量,不断优化师资队伍结构,实现了“从无到有,从小到大,从弱到强”,形成了一支包括15位教授(珠海校区2位、广州校区13位)在内的专职教师队伍50人,其中国家杰出青年科学基金获得者2人、国家优秀青年科学基金获得者1人、广东省珠江学者特聘教授1人。此外,学院还先后聘请广州海洋地质调查局、广东省水利水电科学研究院、国家海洋局南海工程勘察中心、澳大利亚悉尼大学海洋技术部、美国麻州大学海洋科学与技术学院等兼职研究生导师/教授45名。③
1.2 学科方向设置与科学研究
学术水平和科研能力是衡量学科发展水平的重要标志和尺度。海洋科学是涵盖众多学科的大科学体系,从单一学科向多学科交叉融合的趋势发展十分明显,海洋科学技术服务于经济、社会发展和国家权益的国家需求目标越来越突出和强化。海洋学院注重学科交叉和融合,根据国家南海资源开发与保护战略以及广东省海洋战略性新兴产业发展需求,在一级学科层面上重点建设和发展六个学科方向:海洋生物资源保护与利用;海洋矿产资源形成机制与勘探;河流物质输入与海洋环境生态效应;河口海岸过程与工程;海洋生物天然产物与药物;计算海洋学与海洋模型开发应用。自成立以来,海洋学院着力整合学科资源,全面推进交叉学科与新兴学科建设,积极与校内外单位合作,强强联合,建成了河口水利技术国家地方联合工程实验室、广东省海洋资源与近岸工程重点实验室、水产品安全教育部重点实验室、广东省河口水利工程实验室、海洋石油勘探开发广东高校重点实验室和海洋微生物功能分子广东高校重点实验室,累计获资助科研经费超过2亿元,发表SCI收录论文200多篇,获得或申请发明专利50多项。
1.3 专业方向设置与人才培养
人才培养是大学教育的永恒主题。海洋学院始终坚持并不断强化教学工作的基础和中心地位,本着“博学专长”理念,形成了包括本科专业、一级学科硕士博士点和博士后流动站在内的一套完整的海洋科学人才培养体系,人才培养质量不断提升。本科生培养主要在珠海校区完成:一年级开始接受数、理、化、生、地等相关学科教育基础上,掌握海洋科学核心知识,培养宽广的知识面;二年级开始分海洋生物、海洋地质、物理海洋3个方向进行专业培养;注重创新科研能力训练;三年级开始面向学术前沿、行业应用等不同需求,设置个性化、高品质的选修模块,注重培养实践动手能力;四年级开始进入各科研团队,参照研究生模式培养本科生,完成论文答辩,实现共性教育与个性教育相结合。研究生培养主要在广州校区完成,学院依托南海资源开发与保护协同创新中心,构建并完善了突出创新能力、专业潜能和综合素质的研究生奖助体系,强化联合培养和国际化培养,提高研究生科技创新能力和社会服务能力。海洋学院通过促进师资队伍融合、寓教于研、寓教于社会服务,建成了海洋科学省级实验教学示范中心,发展了一套跨校区条件下本创新能力培养方式,建立了一套分层次、多学科的海洋科学实验教学体系,③④并被列为广东省高等学校战略性新兴产业特色专业建设点和国家级专业综合试点。
2 跨校区条件下的服务保障机制
立足于跨校区办学现状,海洋学院注重跨校区办学的研究,积极探索跨校区服务和保障体系,努力尝试化解办学中的矛盾、规避办学中的风险。
2.1 行政运转机制
在多校区办学条件下的二级学院,其行政运转成本显然要高于单一校区学院(尤其是校本部整建制学院)。在行政/教辅人员有限的情况下,如何提高行政运转效率是一个关键。海洋学院从制度文化、学术文化、环境文化、礼仪文化、行政文化等角度出发,分析多校区办学条件下的组织文化对学院发展所带来的影响,营造网络式交流和沟通文化,构建一套行之有效的行政运转机制,并促进学院文化认同。⑤首先,处理好学院空间布局与管理协调之间的关系,明确党务、教务、学生等工作管理主体放在珠海校区,科研、人事、研究生教育等工作管理主体放在广州东校区,在珠海、广州两地办公室设置相应岗位,配备工作人员,保证两地工作任务顺利对接。其次,建立全体教职员工参与的QQ交流群,将通知通告、新闻动态、各项活动记录等及时到QQ群上,为分布于不同校区的老师提供一个交流空间,也为行政/教辅人员与教师之间建立一个无障碍交流渠道,让全体教职员工体验到相互尊重和公平公开,强化主人翁意识。再次,按科研、学科建设与行政综合,党务、学生服务与学业辅导,人事、教务与研究生教育,设备、安全与科研仪器共享,实验教学中心与学生科研等板块,每月编辑并公布《海洋学院工作简报》,规范日常事务性工作,实现责任到人、工作到位,形成督办机制,提高效率。
2.2 学科促进机制
随着社会的发展、科技的进步,学科建设已成为提高学校办学水平和人才培养质量的关键,特别是对新建学院来说,关系着学院的生存和发展。只有抓住学科建设这条主线,才能做到纲举目张,统揽学院各个方面的工作。海洋学院借鉴国外大学资源配置方式,建立并完善科技资源共享机制,一方面通过共建核心团队、聘请兼职教授等方式与兄弟单位合作,推进从单一学科向多学科交叉融合,另一方面以国家需求为导向,建立重大项目策划机制,积极参与策划国家及省市海洋规划和项目立项。我院牵头申报的“海洋生物天然产物化合物库”获得批准立项,成为财政部和国家海洋局推进海洋经济创新发展区域示范的首批3个国家级公共平台之一;牵头申报的 “中国-东盟海水养殖技术联合研究与推广中心”通过专家论证,成为第一批落实的17个中国-东盟海上合作基金项目之一;牵头培育的“南海资源开发与保护协同创新中心”通过认定,成为广东省首批批准组建的20个协同创新中心之一。通过抓学科建设,促进教学科研发展和队伍建设,进而提高学院教育质量、科研水平及整体实力。
2.3 师生交流机制
多校区办学在一定程度上放大并凸显了师生间的“心灵壁垒”,而良好的沟通与交流则有助于消除壁垒,保证各项工作的有序开展。为此,海洋学院建立了全方位的师生交流机制。首先,实施本科生导师制度,每位导师指导2~3名学生,全程关注学生的学习、思想、就业等问题,推动思想教育与专业教育、共性教育与个性教育相结合;其次,实施双班主任制度,为大一各班级配备专业班主任(以学术服务和专业指导为主,由专业教师担任)和副班主任(以行政服务和思想指导为主,由广州校区的行政人员担任),每学期开展3~4次班级活动,促进两校区师生之间的互动;第三,实施院长书记午餐会制度,每2~3周举行1次,每次安排6~8名学生参加,畅通学生意见反馈渠道,切实解决学生问题;第四,开展早期接触科研活动,分批安排低年级本科生到广州校区参观科研实验室,进行代表性科研工作示教,畅通学生与科研团队的交流渠道,为有科研兴趣的学生创造有利条件;第五,举办海洋大讲堂系列讲座,每月一期,邀请院内外知名教师担任主讲嘉宾,围绕“海洋”这一主题交流学术信息,启发学术思维。
2.4 学生服务机制
新建校区大多存在地理位置边缘化、校园文化边缘化、校园管理边缘化等特征,多校区办学条件下,来自学生内心的“被边缘化”感觉不容忽视。海洋学院通过学生工作的学术化/专业化和精品化/品牌化,促进学生学习,激发学生昂扬向上的精神面貌,避免了因地区差异导致的心理失衡。⑥首先,实现学生工作的学术化/专业化,促进学生学习:组织低年级本科生到广州科研团队实验室观摩与交流,组建中华白海豚、红树林保护、海洋知识竞赛等以学术/专业为背景的兴趣小组,安排实验技术人员负责动员、引导、组织、保障低年级本科生参与科研训练,大一本科生直接参与人数比例达35%,大二、大三比例高达80%以上。其次,实现学生活动的精品化、品牌化,激发学生的荣誉感和自豪感:每年举办1次全国性海洋知识竞赛,以赛促学,促进学生涉猎广泛的专业知识,被列为中山大学第三批“顶尖课外学术竞赛项目”;每年举办1次为期半个月的海洋科技文化节,展现海院学子风采,被认定为中山大学(下转第30页)(上接第21页)第四批“实践育人精品项目”。海洋学院已形成“广州校区-珠海校区”相联动、“第一课堂-第二课堂”相互补的工作格局,构建了一套立体而系统的学生服务模式。⑦
3 建设成效分析
溢油不仅污染海洋环境,也造成了海洋生物资源的锐减,直接或间接地威胁着人类的生存环境。在应急处置中,向溢油海面喷洒溢油分散剂是不可替代的主要处理手段,其主要目的是及时有效清除油污,阻止溢油侵入海岸线,最大程度地保护海洋生态环境,取得净环境效益的最大化。溢油分散剂的产品质量对其使用效果起着至关重要的作用。然而,目前我国对溢油分散剂产品的研发和生产及管理现状认识较不足,相关的研究工作非常薄弱。
溢油分散剂生产管理现状
1、管理部门和依据
我国为保护海洋环境制定了溢油分散剂认可和使用的法律法规、以及标准和准则。我国分散剂检验、认可和使用最初有平行的两套制度,主管机关分别为海事局和海洋局(见表1)。
2管理手段
2.1对产品质量的管理手段
2.1.1产品认证
产品认证分为强制认证、自愿性认证,其中强制认证又分为CCC认证和官方认证。
CCC认证。2001年12月,国家质检总局了《强制性产品认证管理规定》,以强制性产品认证制度替代原来的进口商品安全质量许可制度和电工产品安全认证制度。中国强制性产品认证简称CCC认证或3C认证,是一种法定的强制性安全认证制度,也是国际上广泛采用的保护消费者权益、维护消费者人身财产安全的基本做法。
CQC自愿性产品认证。CQC标志认证是中国质量认证中心开展的自愿性产品认证业务之一,以加施CQC标志的方式表明产品符合相关的质量、安全、性能、电磁兼容等认证要求,认证范围涉及机械设备、电力设备、电器、电子产品、纺织品、建材等500多种产品。
官方认证。目前各政府部门依照法律法规要求产品经营人经过其认证、认可方可进入市场的管理手段均可视为官方认证。目前,中国海事局对溢油分散剂产品的生产许可证制度,可视为官方认证的一种。
2.1.2监督检查
我国对于产品质量进行监管的方式主要包括:①抽查。主要包括两类:一是国家监督抽查,这是由国家质量技术监督局在每季度对产品质量进行抽查并公告。二是地方抽查,这是指地方质检部门根据市场质量状况和消费者及其团体对产品质量进行举报,选择抽点厂商的重点产品。②产品质量统一检查。这是指质量监督部门每年选取若干产品,在统一的时期内采用统一的检验方法,对于统一的产品进行检查。③日常监督检查。这个主要是由地方一级质量监督部门负责,对本地区的产品进行经常性的质量监管。
2.2对溢油分散剂研发和生产的管理手段
对于溢油分散剂产品而言,目前中国海事局对其使用的监管方式主要是:
管理部门颁发生产许可证,实行生产许可证制度。生产这些产品的企业要获得生产许可证后方可生产、销售;其认证流程大致如下:厂家申请溢油分散剂认证----上报到当地海事局----厂家溢油分散剂产品抽样----送至交通运输部环保中心---根据G18188标准开展产品检测---上报部海事局---认证证书/公布名单。
抽查。海事局对出厂的产品进行不定期抽检,抽检不合格的产品,取消产品型式认可证书。
3、溢油分散剂生产管理存在的问题
3.1 溢油分散剂产品管理在研发阶段存在的问题
目前溢油分散剂生产厂家研发能力弱,研发动力不足,其中一个重要原因是目前国家溢油分散剂检测技术中不含低温、环保、生物型溢油分散剂的检测指标,无法满足实际技术的检测需求,打击了溢油分散剂生产厂商的研发动力。
溢油分散剂作为一种特殊的清污产品,使用溢油分散剂的目的就是降低减少溢油污染对环境的破坏,但是溢油分散剂产品是人工制造的,其使用无形当中给自然环境带来额外的环境负担,因此国外发达国家针对溢油污染环境的不同,提出不同的溢油分散剂使用条件,美国ASTM标准更是明确规定溢油分散剂在使用之前需要开展净环境效益分析,同时针对使用区域的不同、环境的不同,提出不同的溢油分散剂使用要求相关的标准。
目前,我国没有根据使用海洋、内河、湖泊等不同的使用环境,也没有根据冬季南方、北方不同的水温条件以及区域内敏感资源的不同提出对溢油分散剂不同的使用需求。在实际的溢油分散剂招投标中都没有提出各种技术要求,由于缺少使用需求,无法刺激溢油分散剂生产厂商开展新型溢油分散剂的研发,使得溢油分散剂产品市场一直处于保持现状的水平。
目前国家溢油分散剂检测技术中不含溢油分散剂低温、环保、生物降解型检测指标,相应的检测技术、方法以及标准都是缺少的,因此无法对这几类溢油分散剂进行产品认证,由此可以看出溢油分散剂生产厂商如果研发出新型的溢油分散剂产品,由于目前《溢油分散剂 技术条件(GB18188.1-2000)》中的检测指标单一,无法对其特殊指标进行科学化、标准化的检测,该项指标就无法得到国家的认可,该项研发技术只能止步于此,由于国家检测标准无法满足实际技术的检测需求,严重打击溢油分散剂生产厂商的研发动力,因此目前溢油分散剂产品质量水平一直保持最初的现状,产品发展滞后于国外发达国家水平。
3.2 溢油分散剂产品管理在生产与销售阶段存在的问题
为保障溢油分散剂产品具有有效地清除能力,海事局和海洋局对溢油分散剂产品均提出相应的管理要求,交通部海事局和海洋局提出的两项管理办法均提出对于生产出来的溢油分散剂产品开展相应的产品检测,只有通过检测的溢油分散剂才允许进入市场进行销售和使用。这些管理办法在实际操作中没有完全执行到位,主要体现在以下几个方面:
3.2.1产品入市的检测标准有待更新
由于分散剂在溢油处理过程中会产生二次环境污染问题,尽管目前生产的分散剂属无毒或低毒产品,但各国仍十分重视分散剂产品的认可管理工作。美国国家环保局需要对溢油分散剂所有产品进行毒理测试并将认可的产品列在国家应急计划应急资源清单中。目前ISO、IMO等国际组织目前尚未制定一个国际上统一的溢油分散剂检测方法,大部分国家制定了本国分散剂必须满足的技术指标和与这些技术指标对应的检测方法。
近几年来,交通部环境保护中心多次收到国外公司生产的分散剂产品,要求进行性能检测。某些产品已通过了本国实验室检测,并被列入国家溢油产品名录,但按照我国有关分散剂检测的国家标准,其检测结果往往不能满足国标规定的技术指标,由于我国现行的检测标准与国际上先进的标准和手段不一致,将国外先进的技术和研发的新成果拒之于门外。
3.2.2配方未提交,管理部门无法掌握溢油分散剂的技术水平
《消油剂产品检验发证管理办法》中明确提出溢油分散剂产品需要检验的生产厂家必须向当地海事主管部门提交产品原料、配方及生产工艺规程介绍。可是在实际管理中,该项要求并没有完全执行,生产厂商并没有将溢油分散剂配方按照要求提交给海事局,使得海事局无法从根本上掌握溢油分散剂成分构成,对其使用可能造成的环境污染危害无法了解。
3.2.3抽检和复检等监管手段未落实,无法保障产品质量
在目前我国对溢油分散剂产品质量监管模式下,可能会存在一些生产、销售产品的企业为了取得管理部门发放的资格认证,通过国家溢油分散剂产品检测机构的检测,获取生产、销售产品的许可证,对送检产品的质量要求特别高,一旦通过检测、生产、销售认可证书后,便放松了质量管理,为了获取高额利润,在平时的生产中擅自更改生产工艺、偷工减料、以次充好。如不按技术标准生产的溢油分散剂,不仅起不到消除油污的作用,在溢油应急使用过程中还有可能造成二次污染。
而在溢油分散剂管理办法中明确地提出了对溢油分散剂生产厂商的产品进行不定期抽检,抽检不合格的产品,取消其产品型式认可证书,禁止其生产销售溢油分散剂。尽管溢油分散剂管理办法规定了管理部门需要开展溢油分散剂的不定期抽验,可是在实际当中该项要求没有得以实施,没有按照要求实现对溢油分散剂产品的年度抽检和复检,主要原因是由于管理部门缺少足够的人力、财力,无法满足对溢油分散剂开展现场检查以及复检的要求,使得溢油分散剂日常监管处于空白。
4、对溢油分散剂研发和生产管理的建议
4.1完善溢油分散剂产品指标体系,开展自愿性环保产品认证
由于我国水域种类多,环境敏感度不同,对使用的溢油分散剂要求也有所不同,因此可借鉴美国ASTM的经验,在充分考虑我国水域环境、温度条件、生物敏感性等多种因素的基础上,提出不同环境下的溢油分散剂使用要求,通过对溢油分散剂产品性能的需求来要求溢油分散剂生产厂商开展相关方面的研究,以满足市场的需要。
随着溢油分散剂产品需求的不断增加,针对不同的需求指标,应开展相应的认证方法研究,建立一套科学、完整的溢油分散剂产品认证指标体系,通过溢油分散剂产品认证体系的建立,能够提出对提升溢油分散剂环境效益的一些关键指标,例如适用的油品粘度、适用的环境温度、毒性等级等指标进行检测和认证,并以此为基础开展溢油分散剂自愿性环保产品认证。生产厂家可以通过认证提高溢油分散剂产品的质量信誉和市场竞争力。对于溢油分散剂的购买方和使用者,通过认证能够为其提供丰富的产品信息,指导采购和使用,从而保护使用者的利益。通过开展溢油分散剂的非强制认证,推广环境有利产品的生产和使用,推动居住环境及自然环境的改善,力促达到自然环境的良性循环和社会经济的可持续发展。
4.2完善溢油分散剂检测技术,修改现行溢油分散剂产品技术条件标准,完善产品市场准入条件
随着我国对外经济贸易的不断深入,越来越多的国外溢油分散剂产品进入到中国市场,由于各国之间溢油分散剂产品的检测方法不同,其结果也是不一样的。基于这种情况,我国应加大对溢油分散剂效能实验方法的研究工作。开展各国不同检测方法之间的对比实验,掌握我国国标方法与国际上通用方法在检测结果上的差异,同时开展分散剂作用机理的研究,将影响分散效果的因素充分体现在检测方法和实验设计中,以提高利用实验室检测结果预测溢油现场应用效果的准确性。
目前我国现行溢油分散剂标准为《溢油分散剂 技术条件》(GB18188.1-2000)颁布至今已有14年的历史了,该项标准为溢油分散剂生产、检测建立了一道门槛,有效地保障了我国溢油分散剂产品的质量,但是随着科技不断地发展,新型产品不断的出现,再加上社会对于环境保护的敏感度不断提高,应对溢油分散剂国标的检测方法以及检测指标进一步修改完善,在提高溢油分散剂产品检测精度的同时开展对国内各种原油的粘度――温度变化曲线、温度对乳化率的影响、适用于海上各种原油的最佳溢油分散剂的筛选、低温溢油分散剂检验方法等方面的研究,最终建立一套全面系统的溢油分散剂指标体系,更好地指导溢油分散剂产品的生产和检测,通过标准的修订,以提高溢油分散剂产品的环境效益。
4.3加大人力、物力投入,加强质量监督管理,贯彻落实《消油剂产品检验发证管理办法》
溢油分散剂管理工作科学性极强,所涉及的学科包括海洋化学、物理、生物、地质、环境生态和社会经济等诸学科内容,而且需要各学科协同研究才行。因此需要对管理工作人员定期开展关于溢油分散剂产品的构成、毒性、使用条件以及发展趋势等方面的培训,能够对溢油分散剂产品危害性和管理必要性有着更加深刻的了解。
严格落实《消油剂产品检验发证管理办法》中的规定,加大人力、物力投入,申请建立消油剂质量监督管理专项资金,用于溢油分散剂质量的抽检和复检工作;加强对溢油分散剂生产厂家的违法违规的监督和处罚力度,建立有效的检查机制,建立畅通的检举机制,定期或不定期对溢油分散剂产品采取非例行抽查,发现问题及时公开上报,并追究其相关责任,一经查处弄虚作假,吊销其产品形式认可证书,并列入溢油分散剂生产厂家“黑名单”,不得进行溢油分散剂产品的销售。增加违规投诉的渠道,充分调动广大人民群众和媒体作用,使其达到对溢油分散剂行业违规违法的有效监管,有利于溢油分散剂行业的健康有序发展。
结语
我国对溢油分散剂的开发始于20 世纪70 年代。目前的分散剂主要用于近岸和浅海油田的溢油处理,但性能指标与国外产品仍有一定的差距。为了使溢油分散剂在溢油应急时发挥作用且又不造成我国海洋环境污染,对溢油分散剂产品的发展提出两点建议:一方面,今后我国亟需加强高质量环保溢油分散剂产品的研发, 实现使用后的净环境效益最大化,以消除人们对使用溢油分散剂时的疑虑。另一方面,通过完善溢油分散剂产品指标体系,完善检测技术,加强溢油分散剂产品的质量监督管理。
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中图分类号:P734.4+4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)23-5688-06
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2014.23.018
长江口是中国最大的河口,位于长江三角洲经济体核心区,是中国工农业最发达的区域。然而,经济高速发展的同时也带来了环境污染问题,影响着长江口及其邻近海域的生态环境,其中因污染物排放引起的富营养化问题尤为严重,使得生态系统失去平衡,引起大面积赤潮暴发,因此该区域亦是我国沿海赤潮高发区之一[1]。而赤潮无论发生的时间、地点还是规模在很大程度上都与营养盐的时空分布密切相关[2]。有害赤潮会影响到海洋生物的生命活动,可以改变海洋生物种群的数量和结构,也会影响海洋生态系统,还会影响附近海域的水产养殖业、捕捞业、旅游业等海洋产业的发展,威胁着沿海居民的身体健康。2011年中国沿海共发生赤潮55次,累计面积6 076 km2,赤潮灾害直接经济损失325万元。2012年,我国沿海共发现赤潮73次,12次造成灾害,直接经济损失20.15亿元。目前关于长江口及其附近海域营养盐的时空分布变化规律已有不少研究报道[3-7],但由于长江入海后扩展范围巨大,对周边海域营养盐理化参数影响深远,不同区域有其独特的特征,多数研究未将属于长江口影响海域的杭州湾、舟山附近海域纳入长江口海域进行研究,这一海域是长江口鳗苗、杭州湾鲳鱼等多种经济鱼类产卵场及稚幼鱼索饵场,故需对其做进一步的研究。本研究利用农业部东海区渔业生态环境监测中2012年获得的调查资料,分析长江口、杭州湾及舟山群岛西部海域无机营养盐的时空分布,从而为该水域的渔业环境保护和海洋开发提供科学依据。
1 调查及分析方法
1.1 采样时间和区域
于2012年5月和8月在长江口、杭州湾和舟山渔场重要渔业水域共设20个监测点,各监测点的位置如图1所示。其中1-6点位于长江口最大浑浊带内[8],7-11点位于杭州湾内,12-20点位于舟山渔场西部海域。
1.2 分析项目和方法
水质监测的具体采样、保存及分析方法均参照GB17378-2007《海洋监测规范》[9]进行。无机营养盐分析项目包括硝酸盐(锌镉还原法)、亚硝酸盐(萘乙二胺分光光度法)、氨氮(次溴酸钠氧化法)、磷酸盐(磷钼蓝分光光度法)、硅酸盐(硅钼蓝分光光度法),硝酸盐、亚硝酸盐和氨氮之和为总溶解无机氮(DIN)。所有数据均来自农业部东海区渔业环境监测中心2012年5月和8月的常规监测。
2 结果与分析
2.1 盐浓度平面分布
调查海域春季表、底层海水中的盐浓度范围和平均值分别为0.19~28.61、17.63 mg/L和0.19~16.18、16.18 mg/L。夏季调查海域表、底层海水中的盐浓度范围和平均值分别为0.60~24.64、16.05 mg/L和1.05~27.21、16.79 mg/L。由图2可知,表、底层盐浓度的分布趋势大体一致,底层盐浓度稍高于表层,梯度分布明显,都是呈现近岸低、外海高的分布特点。春、夏两季这一海域盐浓度的变化不大,但同一经纬度春季盐浓度略高于夏季。
2.2 磷酸盐平面分布
磷酸盐是海洋中的主要营养盐类,是浮游植物繁殖和生长必不可少的营养要素之一,也是海洋生物产量的控制因素之一,它在全部生物代谢(尤其是能量转换)过程中起着重要作用。磷酸盐又是水体发生富营养化的主要因素之一[10]。
春季调查海域表、底层海水中磷酸盐的浓度范围和平均值分别0.021~0.070、0.036 mg/L和0.019~0.079 mg/L、0.041 mg/L。夏季调查海域表、底层海水中磷酸盐的浓度范围和平均值分别为0.014~0.087、0.040 mg/L和0.012~0.104 mg/L、0.047 mg/L。从整个调查区域看,春、夏季调查海域磷酸盐的分布趋势基本一致,都呈现由近岸向外海呈递减趋势,最高浓度出现在长江口附近的区域,最低浓度出现在舟山渔场西部海域,但表层磷酸盐平均浓度均高于底层。夏季磷酸盐平均浓度高于春季(图3、图4)。
2.3 硅酸盐平面分布
硅酸盐是海洋浮游植物必需的营养盐类之一,是硅藻类、放射虫和硅质海绵等机体构成中不可缺少的组分。而硅藻通常是海洋浮游植物的主体之一,硅酸盐浓度的分布除受硅藻季节性变化的影响外,主要还受江河径流的影响。另外,海水的运动对硅酸盐的分布变化也产生一定的影响[10]。
春季调查海域表、底层海水中的硅酸盐的浓度范围和平均值分别为0.907~2.891、1.771 mg/L和0.746~2.981、1.764 mg/L。夏季调查海域表、底层海水中的硅酸盐的浓度范围和平均值分别为0.91~4.26、2.75 mg/L和0.702~3.745、2.324 mg/L。整个调查区域从分布趋势看,春、夏季表、底层硅酸盐浓度分布趋势,亦呈现近岸高、外海低的特点;春、夏季最高浓度均出现在靠近长江口的区域,最低浓度均出现在舟山渔场西部海域;夏季硅酸盐平均浓度高于春季;春季表、底层硅酸盐浓度接近,而夏季表层浓度明显高于底层(图3、图4)。
2.4 无机氮平面分布
海水中的无机氮主要是由硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮三种形态组成,三者浓度之间的比例随海区环境及季节变化而异。无机氮是海洋浮游植物生长繁殖所必需的营养盐,它们的来源是陆源性径流输入和海洋生物体分解[10]。
春季调查海域DIN的表、底层浓度范围和平均值分别为0.260~2.388、1.160 mg/L和0.112~2.379、1.109 mg/L。夏季无机氮的表、底层范围和平均值分别为0.201~2.042、0.879 mg/L和0.240~1.446、0.885 mg/L。春、夏季表、底层DIN的分布趋势呈现近岸高外海低的特点,表、底层DIN浓度基本一致,但表层均高于底层;春季DIN质量浓度高于夏季。春、夏季硝酸盐占DIN的90%左右,是调查海水中的无机氮主要形式;硝酸盐最高值出现在长江口附近,高浓度区主要分布在长江冲淡水影响的区域,浓度由长江口向外呈梯度递减,表现为近岸浓度高,外海浓度低;硝酸盐含量的变化趋势是由长江口内向口外近海逐渐递减,氨氮含量的变化规律与硝酸盐相反,由长江口内向口外含量逐渐增高;亚硝酸盐是三态无机氮循环中的中间形态,化学性质较不稳定,所以空间分布上没有特定的变化规律(图5、图6)。
3 结论与讨论
3.1 结论
1)磷酸盐由近岸向外海呈递减趋势,底层平均浓度高于表层,夏季平均浓度高于春季,最高浓度出现在长江口附近的区域,最低浓度出现在舟山渔场海域。硅酸盐由近岸向外海呈递减趋势,表层平均浓度高于底层,春季平均浓度高于夏季,最高浓度出现在靠近长江口的区域,最低浓度出现在舟山渔场海域。DIN的分布趋势与硝酸盐最为一致,最高值出现在长江口附近,高浓度区主要分布在长江冲淡水影响的区域,浓度由长江口内向外呈梯度递减;氨氮含量的变化规律与硝酸盐相反,由长江口内向口外含量逐渐增高;亚硝酸盐是三态无机氮循环中的中间形态,化学性质不稳定,空间分布上没有特定的变化规律。
2)对整个调查海域水体春、夏季的表、底层营养盐与盐度进行相关统计可知,硅酸盐与盐度的相关性最大,DIN次之,磷酸盐稍弱。各种形态的无机氮当中,硝酸盐与盐度的相关性最大,亚硝酸盐次之,氨氮最弱。
3.2 讨论
3.2.1 磷酸盐的分布特征 长江水出口门后随东南流向进入大海,磷酸盐也随之向海洋中扩散,由长江口内向口外近海方向总体呈下降趋势。磷酸盐浓度呈现河口附近高外海低的特点,主要是受长江冲淡水的影响[8]。磷酸盐浓度最高值不在河口内而是在口门外,这可能是由磷酸盐在河口的缓冲作用所致。有研究表明,河口区磷酸盐缓冲机制主要受颗粒与水相互作用控制。由于河口悬浮物有良好吸附性能,当其含量较高时,悬浮物能吸附大量的磷酸盐,而含量较低时,被吸附的磷酸盐又从悬浮物中向水体释放出来,从而使磷酸盐含量在整个河口内变化很小。磷酸盐的这种缓冲机制在世界上其他许多重要河口,如密西西比河河口、哥伦比亚河河口、亚马逊河河口也都存在[11]。在长江口海域,缓冲机制春季较夏季表现得更明显,可能是春季长江口悬浮物含量更高。
春夏季底层磷酸盐平均浓度均高于表层,可能是因为春夏季水体垂直交换差,以致底层高浓度的磷酸盐无法到达上层水体,以及表层生物大量活动导致底层磷酸盐的浓度高于表层。而且表层磷酸盐常被浮游植物吸收而转移,底层由于浮游植物死亡而分解再生,同时沉积物和颗粒悬浮体对磷酸盐也有缓冲作用,另外高盐高磷酸盐外海底层水涌升也能补充水体中的浓度[12],所以磷酸盐在长江口及其附近海域呈现出复杂的分布特征。
3.2.2 硅酸盐的分布特征 硅是硅酸盐矿物风化后的产物,硅酸盐随着径流输入海洋,成为海水中硅的主要来源。其在河口的分布主要受海水的稀释扩散控制,同时也受生物活动和悬浮体吸附的影响[13]。长江径流每年向长江口水域输送大量的硅酸盐,为硅藻的繁殖生长提供了丰富的营养物质。春、夏季硅酸盐整体分布从近岸向外海浓度逐渐减小,与盐度分布相反,反映了物理混合作用的影响。硅酸盐最高浓度出现在靠近长江口的区域,最低浓度出现在舟山渔场海域。春夏季硅酸盐浓度表层小于底层,反映生物活动对其浓度的影响。进一步研究该区域的叶绿素a分布情况发现,此区域叶绿素a与硅酸盐分布一致,即春季硅酸盐的浓度大于夏季的,春季叶绿素a的平均浓度也大于夏季,原因可能是调查海域硅酸盐浓度与长江径流输送量的关系较大。夏季是浮游植物大量繁殖的季节,消耗了大量的硅酸盐,而调查海域中硅酸盐的浓度却更大,说明生物活动对其影响较弱。
3.2.3 无机氮的分布特征 在河口区域,河流输入、沿岸的污水排放占营养盐输入的绝大部分[10]。此次调查海域硝酸盐的变化趋势都是由长江口内向口外近海逐渐递减,这与该研究区域的大多数研究结果一致[5,14]。出现这种变化规律可能是由于硝酸盐是氮的稳定存在形式,具有不被悬浮颗粒物吸附或包裹的保守行为,其保守行为仅限于长江口,而在长江口外营养盐在向外扩散的过程中,不断地被浮游植物所消耗而使其含量锐减[15]。受陆源排放的影响在长江口近岸硝酸盐含量出现高值,到了长江口外,由于海水的稀释作用,其含量逐渐降低[14];氨氮是氮的还原态,它的主要来源是沿岸径流输入以及悬浮颗粒物的释放。氨氮含量的变化规律与硝酸盐相反,由长江口内向口外含量逐渐增高。孟伟等[16]认为盐度是产生这种变化规律的主要原因:长江口外水体盐度相对较高,悬浮颗粒物对氨氮的释放量加大,则氨氮含量出现高值。亚硝酸盐含量在夏季稍高则可能是由于夏季较高的水温使得氨氮部分被氧化成亚硝酸盐[17]。氨氮含量在夏季较高,则可能是由于夏季水温高,促进有机质的氧化分解,以及细菌的活动加速了有机质的降解,从而释放出氨氮[18]。
3.2.4 营养盐与盐度关系 营养盐的分布通常是物理、化学、生物等过程共同作用的结果,营养盐在河口及其附近海域的加入、转移或保守程度可以通过与盐度的相关关系进行评价[19]。长江口及其邻近海域的盐度一方面受长江径流量和冲淡水方向的影响,另一方面还受东部的黑潮、南部的台湾暖流以及北部的黄海沿岸流的影响[6]。一般认为盐度为31 mg/L的等盐线为长江冲淡水外缘边界,而盐度为34 mg/L的等盐线为高盐水人侵的主体边界[20]。此次调查水域都在长江冲淡水的影响范围之内,其中长江口内的6个站点盐度较低,这是由于长江带来了大量的淡水,稀释了海水的浓度。由于长江冲淡水从表层外泄,而外海水从底部锲入,表层盐度稍低于底层。由盐度的平面分布可看出,表层长江冲淡水自口门冲出后一部分穿过杭州湾口及舟山群岛一带沿岸南下[21]。
1)磷酸盐与盐度的关系。春季表、底层磷酸盐浓度与盐度相关性都很好,说明春季磷酸盐受长江冲淡水影响显著,而受生物活动影响较小;夏季底层磷酸盐浓度与盐度的相关性较好,表层与盐度的相关性较差。这是因为磷酸盐受到颗粒悬浮体、生物以及水体垂直对流等作用的影响,特别是受河口缓冲作用的影响。许多学者通过现场和实验室证明了河口悬浮体有从高磷淡水中吸附磷酸盐的趋势,而在低磷的咸淡水交汇区将其释放回水中[22],可见颗粒悬浮体也影响了磷酸盐与盐度的相关性。此外,浮游植物在上层吸收磷酸盐以及在下层死亡后磷酸盐再生,也使磷酸盐在河口呈现复杂的特性。
2)硅酸盐与盐度的关系。对整个调查海域春、夏季表、底层硅酸盐的浓度与盐度进行相关分析,可以看出,春夏季硅酸盐浓度与盐度都呈显著负相关关系,表明整个调查海域硅酸盐的分布主要受控于海水和河水的物理混合作用;相对而言夏季表层硅酸盐浓度与盐度的相关性稍差,可能是上层浮游植物大量摄取营养盐,部分营养盐因此转移,而在下层则发生有机体分解营养盐再生[23]。因此,长江口水域硅酸盐的转移除了受海水的稀释作用外,还受生物活动的影响。
3)无机氮与盐度的关系。对整个调查海域水体春夏季的表底层硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮及DIN与盐度进行相关统计,三种形态无机氮中,硝酸盐与盐度的相关性最好,其次是亚硝酸盐,氨氮与盐度基本不相关。春夏季的表底层硝酸盐与盐度呈显著负相关关系,表明调查海域硝酸盐浓度分布主要受河水和海水物理混合作用的影响。春季表层硝酸盐与盐度相关性较差,可能与上层浮游植物吸收营养盐,下层浮游植物死亡、分解有关。所以,硝酸盐在河口内的转移除了受控于海水的稀释作用外,生物活动的影响也不容视。由于受诸多因素的影响,两季表、底层亚硝酸盐与盐度相关性不显著或者不相关。氨氮与盐度关系较为复杂,夏季表层呈明显的负相关关系,其余相关性较差,这可能是由于春夏季水温较高,浮游植物大量繁殖,最先吸收氨氮,生物体之间的物质交换过于频繁。
致谢:参加2012东海监测常规监测还有徐捷、王蔚颖同学等,农业部海洋与河口渔业重点开放实验室化学组鲁超、沈晓民先生和齐海明同学在论文的构思和写作过程中给予很大的帮助,谨致谢忱。
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