黄河口水域微量重金属表观络合容量研究

本文采用物理涂汞膜电极阳极溶出伏安法络合滴定技术结合i_p-E_a*特性曲线的研究,完成了黄河口水域两个站位的微量重金属(Cu、Pb、Cd)的表观络合容量测定.结果表明,黄河口水样中微量重金属的表观络合容量大小顺序为:Cu>Cd>Pb,近岸水样比远岸水样的表观络合容量高.同时还对紫外线照射对有机配位体的破坏效应及电解池壁的吸附效应进行了研究,并利用i_p-E_a*特性曲线探讨了海水中微量重金属在电极上还原的机理.     

北黄海夏季溶解氧与表观耗氧量年际变化时空模态

根据北黄海夏季断面1976~2015年历年8月监测资料,采用时空分析等方法,研究了北黄海夏季断面溶解氧含量和表观耗氧量年际变化时空模态.溶解氧含量与表观耗氧量年际变化分别有3种主要时空模态,第一、二模态是近底层水体低氧、贫氧年际变化的主要影响分量,第三模态是混合层水体高氧、富氧年际变化主要影响分量.生物活性组分(BAC)耗-生氧与海洋环流输送增减氧过程是夏季溶解氧含量与表观耗氧量年际变化主要影响因素,温跃层强度年际变化不是主要影响因素.2001年后,表层月海气氧通量年际变化由氧汇分布为主转变为氧源分布,表层溶解氧含量增大以及生物活性组分生氧作用增强年际变化是这种转变的原因.北黄海夏季断面年平均溶解氧含量、表观耗氧量空间分布相似性较低,夏季断面年平均温度、盐度以及沉积物需氧、风生环流是年平均溶解氧含量、表观耗氧量分布的主要影响因素.生物活性组分耗-生氧过程是断面各层月平均溶解氧含量、表观耗氧量年际变化主要影响因素,温度变化是次要因素.由于断面水体低氧幅度与贫氧面积显著线性增大,与30多年前比较,黄海溶解氧含量、表观耗氧量场季节变化空间分布与时间形态已经发生改变.     

黄海海域表层海水表观铜络合容量

采用阳极溶出伏安法(Anodic Stripping Voltammetry),测定了黄海海域25个站位表层海水样品的表观铜络合容量(Apparent Copper Complexation Capacity)和条件稳定常数(K)以及络合容量指数(Complexation Capacity Index)。得到该海域表层海水的表观铜络合容量在127.7~950.6 nmol/L之间,平均值为385.3 nmol/L,条件稳定常数对数值(lgK)在7.07~8.05之间,平均值为7.65,络合容量指数在58.60%~86.40%之间,平均值为76.94%。结果表明:黄海海域表层海水的表观铜络合容量呈现近岸高远岸低的特点。     

南黄海夏季低氧、贫氧长期时空演变与机制

根据1977—2016年历年8月南黄海断面标准层调查资料,采用时空分析等方法,研究了南黄海断面8月份低氧、贫氧长期时空演变与机制。溶解氧(DO)含量与表观耗氧量(AOU)年际变化分别有4种主要时空模态,溶解氧含量第一模态与表观耗氧量第一、二模态是断面海域显著线性低氧、贫氧趋势的主要影响分量,溶解氧第二~四模态与表观耗氧量第三、四模态为准平衡态长期变化。南黄海夏季低氧、贫氧变化的主要机制是生物活性组分(BAC)耗氧过程增多和增强,低氧和贫氧准平衡态长期变化的主要机制是生物活性组分、饱和溶解氧与海流输送的增减氧效应处于准平衡态状态。黄海冷水团中平均溶解氧含量、表观耗氧量存在显著线性低氧、贫氧趋势。南黄海夏季表层海气氧通量强度显著线性减弱,并且呈现“氧源”、“氧汇”相间变化。黄海夏季风生环流、海气氧通量强度逐渐减弱为黄海夏季低氧、贫氧发展提供了物理条件。目前黄海溶解氧含量、表观耗氧量场季节循环时空分布已经发生显著改变。     

黄东海表观光学量与固有光学量经验模式研究

表观光学特性和固有光学特性是海洋光学研究领域的两大主要研究内容。文中通过2003年黄东海试验和2007年908专项海洋光学调查所获取的表观光学参数中的遥感反射率Rrs(λ)、水下遥感反射率rrs(λ)、海水透明度Zs、下行辐照度漫衰减系数Kd(490)、固有光学参数中的后向散射系数bb(λ)和水体吸收系数a(λ),建立了区域性、季节性的表观光学量和固有光学量之间的经验模式,并对模式进行了误差分析和改进。     

栉孔扇贝呼吸与异常呼吸的初步研究

本文报道了对栉孔扇贝呼吸与异常呼吸研究的初步结果。栉孔扇贝成贝(平均壳高6.4cm)的呼吸表面为9.75cm~2/g湿肉,鳃纤毛在12ppm的呋喃西林海水溶液和50ppm的青霉素海水溶液中剧烈收缩。在密闭容器中,用温克勒法测出成贝软体的平均耗氧量为0.044ml/(g·h),幼贝(壳高1.9—4.2cm)软体的平均耗氧量为0.058ml/(g·h),面盘幼虫(壳长145.5μm)平均日耗氧量为0.0134μl/个,其窒息点为4.0ml/L。 成贝离水12h后死亡率为5.6％,体重减少16.2％;幼贝离水6h以内无死亡个体,贝苗(壳高1cm)离水4h后死亡率为15％;稚贝(壳高400—600μm)离水后1h的脱落率为33.3％。     

大连港外海域船舶尾迹光学特征研究

通过大连港外海上实验测量船舶含气泡尾迹表观光学特征(如离水辐亮度、遥感反射率),分析了尾迹气泡对极度混浊的Ⅱ类水体海水表观光学特征的影响.实验结果证明:无论在可见光还是近红外波段,尾迹气泡都增强了海水表观光学量,如"耘海"船尾迹遥感反射率在可见光波段相对背景海水提高了50%,在近红外波段相对提高了159%.数据分析结果表明在此种水体中,气泡使得尾迹海水水色变黄,而不是在Ⅰ类水体中使水色变绿.随着观测点在尾迹中的位置靠近目标船,气泡数密度不断增加,遥感反射率也随之增强.     

黄海pH值场季节循环时空模态与机制

根据黄海1977年5月至1981年11月逐月温度、盐度、溶解氧含量和pH值大面调查资料以及黄海大气CO2浓度观测月平均值资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、调和分析和延迟相关分析等方法,分析了黄海pH值场季节循环时空模态与机制.黄海pH值场季节循环主要有两种时空模态:上层(表层至20 m)pH值场第一、二模态空间分量为南北型分布,海气CO2交换、生物活性组分光合与呼吸作用以及表层pH值模态位相向深层垂直传播是主要影响因素;下层(30 m至底层)pH值场第一、二模态空间分量为东西型分布,沉积物需氧、生物碎屑分解耗氧等是主要影响因素.pH值模态空间分量垂直分布为两层结构,pH值模态时间分量中周期分量不是主要分量,并且季节周期循环稳定性较弱,容易受到年际变化分量的影响产生季节循环变异.pH值场季节循环模态在表、中、底层存在不同的季节变化扰动源,表层扰动源中,海气CO2交换作用和表观耗氧量物理-生物效应的非线性作用分别是主要、次要影响因素;中层扰动源中,中层表观耗氧量物理-生物效应过程以及相邻上下层pH值扰动传入是主要影响因素;底层扰动源中,底层表观耗氧量物理-生物效应过程是主要影响因素,沉积物需氧、底层温度、盐度是次要影响因素.在平均季节分布中,海气CO2交换作用产生的黄海表层pH值场季节扰动占优势,季节变化位相自表层传播至底层需1个月.黄海表、中、底层pH值扰动源的分层效应,在年际变化中比季节循环变化中的表现更为显著.     

2011年长江口-东海P-PN断面碳酸盐体系参数的季节分布特征及影响因素

海水碳酸盐体系参数是反映碳循环调控机理和季节性酸化过程的重要海水化学参数.本文根据2011年3月、7月、11月和12月4个不同季节航次获取的长江口海域海水碳酸盐体系参数,探讨了长江口-东海P断面溶解无机碳(DIC)和总碱度(T A)的空间分布特征及其影响因素.结果表明:内陆架区,DIC和T A的平均值均表现为:夏季<秋季<冬季<春季;垂直分布上,夏季和秋季受长江冲淡水影响出现层化现象,春季和冬季均垂直混合较均匀.东海内陆架DIC与温度和DO呈显著负相关;T A则受温度和DO变化影响较小,与盐度呈正相关.结合2011年东海外陆架的PN断面数据分析,DIC和pH分别与表观耗氧量(AOU)呈显著正相关和负相关,东海外陆架的pH/AOU的斜率为-0.0027 pH/(μmol·kg-1);而内陆架区的pH/AOU的斜率为-0.0018 pH/(μmol·kg-1),低于黑潮次表层水中pH/AOU的斜率.东海内陆架区由于存在季节性的通风作用以及较强的海水碳酸盐体系缓冲能力,底层水体中因有机质耗氧降解导致的季节性酸化信号在一定程度上得到了缓解.     

黄海表观耗氧量场季节循环时空模态与机制

根据黄海1977年5月至1981年11月逐月大面温度、盐度和溶解氧调查资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、调和分析和延迟相关分析等方法,分析了黄海表观耗氧量(AOU)场季节循环时空模态与机制.黄海年平均表观耗氧量场表层至30 m层为富氧状态;底层为贫氧状态,涌升流、涡旋流对浅层年平均表观耗氧量场水平分布有显著影响,生物活性组分(BAC)耗-生氧作用是影响年平均表观耗氧量场水平与垂直差异的主要因素.黄海表观耗氧量场季节循环主要有两种时空模态:第一模态中涌升流、涡旋流、径向风应力、黄海暖流、沉积物需氧(SOD)以及营养盐调控的生物活性组分耗-生氧作用季节变化是主要影响因素,模态空间分量为三层垂直结构分布,模态时间分量季节变化位相为自表层向深层与自底层向上层传播两种形态;第二模态中涡旋流、涌升流、纬向风应力以及营养盐调控的生物活性组分耗-生氧作用季节变化是主要影响因素,模态空间分量为准四层垂直结构分布,模态时间分量季节变化位相为自表层至30 m层同步季节变化与自30 m层向底层传播两种形态.两种模态时间分量中周期分量是主要分量,贫、富氧期准对称季节分布.增氧过程多数出现在贫氧期,使得贫氧期向富氧期转变,耗氧过程多数出现在富氧期,使得富氧期向贫氧期转变,由此形成表观耗氧量模态季节周期循环过程.黄海春夏季溶解氧垂直最大值现象并不是物理-生物过程同步季节作用的结果,而是显著垂直差异的物理-生物-化学分量连续季节演变的综合作用结果.     

海水浓度对生物接触氧化法处理废水的影响

研究了海水浓度对生物接触氧化法处理废水的影响。结果表明,在淡水中添加海水超过35％时,生物接触氧化法去除废水的化学耗氧量(COD)的效果随着海水浓度的增加而降低．添加海水10％～25％时,COD的去除效果好,25％时COD最高总去除率可达87．8％．处理效果几乎与纯淡水的对照组(COD总去除率88．6％)等同。     

长江口邻近海域溶解氧的时空分布及影响因素研究

基于2018年早春和夏季长江口邻近海域的调查数据,分析溶解氧(DO)的时空分布,并讨论其影响因素.结果表明,夏季DO浓度变化范围为1.58～9.37 mg/L,浮游生物光合作用产生的DO是夏季表层水体过饱和的主要因素;夏季调查海域受台湾暖流北上引起海水层化加强,同时水体富营养化导致表层生物大量繁殖所引起有机碎屑的沉降和耗氧分解作用是底层低氧区存在的主要因素.夏季在台湾暖流影响下底层水体表观耗氧量(AOU)与营养盐成正相关关系,底层有机物耗氧降解过程与营养盐的再生密切相关.早春DO浓度变化范围为7.90～10.1 mg/L,长江口外北部海域和浙江近岸海域海水混合均匀,DO浓度主要受温度控制,而台湾暖流影响区海水出现层化现象,其低DO含量也为低氧区的形成奠定了基础.     

海上石油开采导致生态环境变化实例研究

根据1996年8月和2003年8月对埕北油田邻近海域的调查资料,对海水中溶解氧(DO)、化学耗氧量(COD)、油类和重金属的含量,沉积物中重金属、油类、有机物、硫化物的含量以及海水与底床中生物种类、数量和密度,进行历史变化趋势分析与现状评价,结果表明,海水中石油浓度有所上升,沉积物受到了铜的污染且油类浓度持续上升,底栖生物环境已属非健康状态,底栖生物受到石油烃污染.     

渤海夏季溶解氧与表观耗氧量年际变化时空模态

根据渤海断面1978~2014年历年8月温度、盐度和溶解氧观测资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、最大熵谱和延迟相关等方法,研究了渤海夏季断面溶解氧含量和表观耗氧量年际变化时空模态.溶解氧含量主要存在4种时空模态:第一模态空间分量主权重在10 m以深水体;时间分量均为显著线性低氧趋势周期年际变化和10a尺度跃变.第二、四模态空间分量主权重在5 m以浅水体及断面南端底层;时间分量均为显著线性高氧趋势周期年际变化和10a尺度跃变.第三模态空间分量主权重在10 m附近;时间分量为准平衡态周期变化和10a尺度跃变.表观耗氧量主要有4种时空模态:第一、二模态空间分量主权重在中层及底层;时间分量均为显著线性贫氧趋势周期变化和10a尺度跃变.第三、四模态空间分量主权重在5 m以浅水体及断面南端底层;时间分量均为显著线性富氧趋势周期变化和10a尺度跃变.生物活性组分耗氧与海流输送减氧过程是夏季溶解氧、表观耗氧量模态显著线性低氧、贫氧趋势年际变化主要影响因素,饱和溶解氧强增氧、生物活性组分光合作用生氧和海流输送增氧过程是夏季溶解氧、表观耗氧量模态显著线性高氧、富氧趋势年际变化主要影响因素.渤海夏季深层水体中生物耗氧作用大于浅层水体中生物生氧作用,20 m以深水体中显著线性低氧、贫氧趋势快于20 m以浅水体的显著高氧、富氧趋势.生物活性组分氧化与光合作用是渤海夏季年际平均溶解氧含量、表观耗氧量分布以及溶解氧含量、表观耗氧量年际时空变化的主要影响因素,温度、盐度不是主要影响因素.     

海水COD流动注射测量技术研究

利用流动注射分析技术(FIA)快速、连续测定海水化学耗氧量(COD)。高锰酸钾作为氧化剂,NaOH溶液和硫酸溶液作为载流分别进入流路,“葡萄糖 谷氨酸”作为标准物质。采用人工海水与标准物质配制系列COD浓度的测量水样以及海水加标测量,得到的分析结果具有很好的重现性和分辨率。     

渤海冬季溶解氧与表观耗氧量年际时空变化

根据渤海断面1978-2013年历年2月表底层海水温度、盐度、溶解氧观测资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、最大熵谱和延迟相关分析等方法,分析得出:渤海冬季表底层溶解氧年际变化主要有2种时空模态:开阔海型和黄河口型,第1种模态时间分量为显著周期和线性下降趋势变化,表底层水体存在溶解氧显著线性降低趋势;第2种模态时间分量为显著周期准平衡变化。渤海冬季表底层表现耗氧量年际变化主要有2种时空模态:渤中-黄河口型和辽河口型,第1种模态时间分量为显著周期和线性上升趋势变化,表底层水体存在显著线性贫氧趋势;第2种模态时间分量为显著周期准平衡变化。冬季渤海中部和黄河口附近海域是出现溶解氧降低与贫氧状况显著线性趋势的主要海域,海洋生化效应和冬季水温模态年际变化是影响渤海冬季溶解氧、表观耗氧量模态年际变化的主要因素之一。渤海冬季表层溶解氧、表现耗氧量时空模态出现10a尺度跃变。     

臭氧对西施舌胚胎孵化率和幼虫摄食生长与成活的影响

研究了臭氧处理后的海水对西施舌(Coelomactra antiquata)胚胎孵化率、幼虫摄食率、生长率和成活率的影响。结果表明,臭氧处理后的海水的化学耗氧量(COD)及NH 4-N的浓度明显下降。西施舌胚胎在通入臭氧(4.17mg/L)10min的海水中,孵化率最高,为97%,在充入臭氧25min的海水中孵化率最低,为72.7%;西施舌幼虫在充入臭氧10～15min的海水中和未经处理的海水中生长较快;幼虫在充入臭氧5min和10min的海水中成活率有所提高。将幼虫放在多次充入臭氧的海水中培养,再放回未经臭氧处理的海水进行17h和30h恢复,30h后其死亡率达85%,而在充入臭氧时间短的的海水中死亡率较低,为33.3%,表明西施舌幼虫的生理机能受到了臭氧的不可恢复破坏。     

海洋环境地球化学Ⅲ胶卅湾表层海水中砷的存在形态

研究海水中砷的存在形态,无论从其对海洋生物的毒性效应,还是研究其地球化学特征,都是具有理论和实际意义的问题,因而日益引起了人们的注意。海水中不同形式砷化合物的测定与研究进行得不多,早期Gorgy等(1978)测定了个别站位海水中溶解无机神与有机砷,Braman等(1973)和Andreae(1977)等在研究了不同形     

直流电阻率法在洋戴河平原海水入侵识别中的应用

海水和淡水之间的显著电性差异使得直流电阻率法可用于识别和监测海水入侵。洋戴河平原不同海水入侵程度含水层,其电阻率呈现出显著分异,一般规律为:严重入侵(5Ω·m),轻度入侵(5～13Ω·m),未入侵(13～150Ω·m)。结合水文地质钻孔资料,依靠含水层电阻率分布识别海水入侵。结果表明,洋戴河平原部分地区海水入侵进程具有明显的季节效应,由于农灌开采地下水导致6月海水入侵程度较为严重,3、11月海水入侵程度相对较弱。研究区滨海浅层地下咸水(微咸水)区主要分布在河道两侧,并向周围抽水灌溉区发展,其主要来源是海水沿河床入侵后形成的混合咸水以及灌溉回归水。现有的措施已经对海水入侵发展起到了一定的减缓作用,但仍需加强典型地段的防治。     

渤海湾北部海域表层海水的表观铜络合容量

为给渤海湾北部海域重金属铜环境容量研究提供科学依据，采用阳极溶出伏安法对该海域12个站位表层海水样品的表观铜络合容量(ACuCC)和条件稳定常数(K)以及络合容量指数(CCI)进行了测定和计钟：。得到该海区表层海水的表观铜络合容量在228．0～673．4nmol／L之间，平均值为437．5nmol／L，条件稳定常数对数值(IgK)变化范围在7．41～8．84之间，平均值为7．89，络合容量指数在72．69％～92、92％之间，平均值为82．93％。表明该海域表层海水对重金属铜具有较强的络合能力。