乳山湾外低氧海域沉积物中有机碳、氮、磷及其形态特征分析

根据2009年8月在乳山湾及其毗邻海域的综合调查,分析了该海域表层沉积物中有机碳、氮、磷含量及其组成形态的变化,初步探讨了影响底质理化参数变化的原因及对乳山湾外近岸底层低氧形成的影响.结果表明,乳山湾外近海为粉砂质岸滩,以细颗粒为主;底质中有机碳含量介于0.49％ ～0.93％,平均值为0.69％;总氮含量介于382～1020 mg/kg,平均值为671 mg/kg;可溶性总氮含量介于23.0 ～ 60.0 mg/kg,平均值为44.0mg/kg,其中可溶性有机氮和氨氮分别占可溶性总氮的58.8％和38.8％;总磷含量介于138～769 mg/kg,平均值为356 mg/kg,有机磷是占有绝对优势的磷形态(62.5％).研究区域沉积物中总氮和湾内相当,有机碳、总磷含量普遍低于乳山湾内,但均明显高于南黄海区域,且呈还原性状态.调查区域内沉积物中相对较高的有机碳、氮、磷可能是在潮流作用下乳山湾与外海的物质交换所致,其耗氧过程是导致底层溶解氧亏损的重要原因,值得进一步关注.     

白洋淀叶绿素a及其水质因子分析

从2009年5月到2010年3月,选择代表月份对白洋淀水体中叶绿素a浓度的时空分布进行了调查并分析了白洋淀的水质特征。结果表明,白洋淀叶绿素a有明显的时空分布规律:夏季(平均含量为41.19mg/m3)>秋季(平均含量为40.42mg/m3)>春季(平均含量为16.95mg/m3)>冬季(平均含量为10.30mg/m3);空间方面,清洁对照点最低(年平均值为10.65mg/m3),养鱼点含量最高(年平均值为42.11mg/m3)。叶绿素a的含量变化范围是4.37～97.45mg/m3,表明白洋淀处于富营养化水平。叶绿素a的含量与其他水质因子呈现一定的相关性:与水温、透明度、总铁、总磷之间有较高的相关性,与CODMn之间相关程度显著,与总氮相关程度较小。     

黄河三角洲典型潮汐湿地碳、氮、磷生物地球化学特征

选择位于黄河三角洲的广饶潮汐湿地为研究对象,对比了在不同的植被覆盖和水文条件下潮汐湿地土壤碳、氮、磷元素的垂直分布及生态化学计量学特征。结果表明,在芦苇(Phragmites australis)覆盖下的GRA2区域沉积物总有机碳(TOC)和总氮(TN)含量明显高于碱蓬(Suaeda salsa)覆盖下的GRA1区域。GRA1柱样TOC含量均值为1.798 mg/g,而GRA2柱样则为3.109 mg/g。GRA1柱样的TN含量范围在0.108~0.213 mg/g,均值为0.165 mg/g,而GRA2柱样TN含量范围则为0.307~0.473 mg/g,均值为0.353 mg/g。总体上,总磷(TP)含量的变化水平相对于TOC和TN来说较大,其垂直变异系数较高。而与TOC和TN相反的是,GRA2柱样中TP含量均值为0.298 mg/g,低于GRA1的0.388 mg/g,这可能跟GRA2区域芦苇的生长比碱蓬需要吸收更多的P元素有一定关系。研究区域沉积物C、N、P元素生态化学计量学比值普遍较低。相对较高的C/N值,较低的C/P值和N/P则显示黄河三角洲潮汐湿地的生物地球化学过程可能更多地受营养元素N和P等的限制,而前者可能是主要限制因素。本研究可为滨海湿地对全球碳和氮的储存提供基础数据,为滨海湿地可持续发展的管理和保护提供科学依据。     

东太平洋中国合同区沉积物微型生物生物量的分布特征及其影响因子

分析并研究了东太平洋中国合同区深海沉积物中的微型生物生物量、总叶绿素含量和总有机碳含量的分布特征,结果表明,微型生物生物量的垂直分布特征为表层最高,随着沉积物深度的增加而降低;生物量(以C计)的水平分布特征为东区高于西区,变化范围为0.052～0.386μg/cm2,生物量最高值出现在东区的ES0503站位,生物量最低值出现在西区的WS0505站位。总叶绿素含量的空间分布特征与微型生物生物量相同,变化范围为0.083～0.272μg/cm2。总有机碳含量的空间分布特征与微型生物生物量基本一致,变化范围为0.349%～0.453%。相关分析显示,深海沉积物微型生物生物量和总叶绿素含量的水平分布具有显著的正相关性;总有机碳含量与微型生物生物量和总叶绿素含量的相关性均不显著,说明总叶绿素含量是微型生物生物量水平分布的主要影响因子。小型底栖生物、生物扰动和底流等环境因子也是影响沉积物中微型生物生物量空间分布的重要因素。     

北极楚科奇海域沉积物中总糖的分布及来源

对2003年7月至9月采自北极楚科奇海域的4个站位表层沉积物及1个站位的柱状沉积物样品的总糖、总碳、有机碳、无机碳、总氮、总磷的含量进行了测定,并对其有机碳和有机氮同位素(1δ3C和1δ5N)的变化进行了研究,结果表明:北极楚科奇海域沉积物中的总糖与有机碳为明显的正相关关系,说明糖类是有机碳重要的组成部分;表层沉积物中TOC/TN平均值为9.273,1δ3C和1δ5N的平均值分别为-21.61‰和7.1‰,显示出表层沉积物中糖类物质以海洋藻类来源为主、混入部分陆源物质的分布特征;柱状样品不同深度沉积物中TOC/TN平均值为13.45,也反映出糖类物质为海洋自生和陆源输入共存的分布特征。     

珠江口表层沉积物中氮、磷的形态分布特征及污染评价

珠江口是生态敏感的典型河口区,也是富营养化和赤潮多发区。为了搞清楚该区域沉积物中营养物质的含量及平面分布特征,进一步研究营养盐在沉积物-水体间的循环机制,同时也为珠江口污染防治和生态环境保护提供科学依据,对珠江口16个站位的表层沉积物中氮、磷的形态、含量及分布特征进行了研究。其中总氮用凯氏定氮法测定,无机氮提取后直接测定各形态含量,各种形态的磷采用化学分步提取法进行。提取液中硝酸盐氮用锌-镉还原法,亚硝酸盐氮用重氮-偶氮比色法,氨氮用靛酚蓝法,无机磷酸盐用磷钼蓝法测定。沉积物中TOC的测定用重铬酸钾氧化-还原滴定法。在测定结果的基础上采用单项指标标准指数法对沉积物中氮和磷的污染程度进行了评价。研究结果表明:沉积物中总氮的含量较高,平均值高达1649mg/kg;有机氮所占的比例很高,平均达83.17%,平均含量为1374mg/kg;氨氮是无机氮的主要形式,平均占无机氮的98%,平均含量为209.64mg/kg;硝酸盐氮和亚硝酸盐氮在沉积物无机氮中比例很低,平均值为54.87mg/kg。表层沉积物中总磷的含量平均值为455.94mg/kg;有机磷占总磷含量的39.41%,平均含量为179.69mg/kg;铁结合磷和铝结合磷平均含量为94.97mg/kg。在平面分布上,各站间不同形态氮、磷的含量差异与陆源输入、沉积物粒径及水动力条件等因素有关。单项指标标准指数法对沉积物中氮和磷的污染评价结果表明:珠江口沉积物中总磷含量较低,标准指数都小于1;而总氮的含量较高,其标准指数变化范围为1.96—3.86,说明珠江口沉积物环境质量受氮的污染相对严重。     

环雷州半岛近海表层沉积物有机碳分布及其控制因素分析

对环雷州半岛近海43个海底表层沉积物的总有机碳(TOC)、总氮(TN)、沉积介质条件(包括沉积物粒度)进行了分析,探讨了沉积物TOC、TN的区域分布特征以及影响有机碳分布的主要因素。结果表明,环雷州半岛近海海域海底表层沉积物有机碳含量在0~0.79%之间,平均值为0.26%。与中国其它近海海域相比,环雷州半岛大部分近海区域海底表层沉积物有机碳含量明显偏低,为有机质贫乏区,仅雷州半岛西南部流沙湾近海海域为TOC相对高值区。总氮含量也不高,在0.011%到0.100%之间,TOC与TN存在较强的正相关性,且平面上TOC与TN分布高度重合,显示氮元素主要以有机化合物形式存在。TOC/TN比值在5.1~14.3之间,表明沉积有机质具有陆源输入和海洋自生来源的混合特征,但以雷州半岛西侧北部及东侧中部海域受陆源有机质输入影响更大。大多数站位海底沉积物粒度构成以粉砂为主、粘土次之,少数站位以砂质沉积为主。沉积物有机碳含量与粘土及粉砂含量呈弱正相关性,与沉积物pH值、Eh值及砂含量呈弱负相关性,这表明海底沉积物有机质丰度受有机质来源输入、海底氧化还原状态和沉积水动力条件(沉积物粒度)等因素综合控制。     

南四湖表层沉积物营养元素分布特征

对南四湖不同湖区的20个表层底泥样品的营养盐浓度做了实验分析,结果表明:南阳湖的总磷最高,独日湖次之;独山湖的总有机碳和总氮含量最高,南阳湖次之;而昭阳湖的总有机碳、总氮和总磷含量为最低。显然,南阳湖和独山湖两个湖区显示出一定程度的营养盐污染。表层底泥总氮与土覆表层湖水的总氮相关程度不高,其原因是该湖水中的总氮主要是无机氮含量;而底泥中的总氮主要是有机氮。而表层底泥总磷与土覆表层湖水的总磷含量相关程序很高。这表明南四湖底泥与湖水中的总磷在其来源和迁移转化途径上是相同的,即是湖水中的总磷主要是由流域内工农业及生活污水排放带来的,并在底泥中沉积和积累。     

曹妃甸海域理化环境及营养现状研究

于2011年5月~2012年4月对曹妃甸海域的温度、盐度、透明度、溶解氧、化学需氧量、亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、活性磷酸盐、总氮、总磷、叶绿素-a、叶绿素-b、油类等理化因子和营养指标进行调查,根据调查结果进行分析,揭示了该海域理化因子的时空变化规律,对海域的营养状况进行评价,为曹妃甸海域生态系统的研究积累基础资料。结果表明,调查期间该海域溶解氧含量平均值为7.93mg/L,变化范围为3.64~11.08mg/L;化学需氧量含量平均值为1.03mg/L,变化范围为0.25~3.05mg/L;无机氮含量平均值为1.24mg/L,变化范围为0.02~6.05mg/L;活性磷酸盐含量平均值为1.75×10~(-2) mg/L,变化范围为0.10×10~(-2)~5.72×10~(-2) mg/L;叶绿素-a含量的平均值为5.60μg/L,变化范围为0.49~31.17μg/L;叶绿素-b含量的平均值为1.67μg/L,变化范围为0.31~6.81μg/L;油类含量的平均值为0.119mg/L,变化范围为0.000~0.680mg/L。N:P值均大于16,属于磷限制性海域;根据潜在富营养化评价模式,营养状态质量指数法评价模式,为磷限制潜在性富营养(ⅥP)且为富营养化水平;而通过有机污染指数计算结果来看,有机污染为中度污染。     

闽江河口咸淡水混合过程中营养盐含量的变化特征

为研究闽江水体营养盐等物质的输运作用,于2009年11月(秋季),分3个航段(北支、南支及闽江河口区)同步对闽江下游及其河口区表、底层水的盐度、营养盐、悬浮物含量等进行观测,并在北支流、南支流交汇处的19站(罗星塔附近)进行了一个潮周期的连续观测.调查期间闽江表层水体中无机氮含量变化范围在0.640～3.873 mg/dm3之间,平均值为1.789 mg/dm3;活性磷酸盐含量变化范围在0.011～0.059 mg/dm3之间,平均值为0.027 mg/dm3;可溶性硅酸盐含量变化范围在0.82～7.10 mg/dm3之间,平均值为3.77 mg/dm3;总氮含量变化范围在0.67～3.91 mg/dm3之间,平均值为2.39 mg/dm3;总磷含量变化范围在0.027～0.289 mg/dm3之间,平均值为0.087mg/dm3.水体各营养盐含量的平面分布呈闽江北支流的含量均高于南支流,其高值区受陆源输入的影响集中出现在21～23号站区间.受城市污水影响的北支流水体与南支流水体交汇后,近海河段水体营养盐含量迅速降低.在一个潮周期内,涨潮时,随着外海水占比的提高,营养盐含量呈现随着盐度升高而逐步降低的趋势;在退潮时,陆源冲淡水的作用逐渐加强,营养盐在河口表现为随着盐度降低而逐步增高的趋势.闽江河口水体活性磷酸盐含量与盐度没有显著的相关性,为非保守要素;而无机氮、可溶性硅酸盐和总氮整体表现为保守要素.同时,发现在闽江河口盐楔端浊度最大值的"滤器"滞留区,总氮含量受其富集的影响在底层产生一个高值区.     

东海典型港湾表层沉积物中主要生源要素分布及污染状况分析

分别于2016年11月、2018年4月、2016年7月、2014年11月采集了福建东山湾、福宁湾、浙江象山港以及江苏大丰港52个表层沉积物样品,分析了表层沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、生物硅(BSi)、有机质(OM)及含水率(MC)的含量。TOC、TN、TP、BSi、OM及MC含量分别为:0.35%～1.52%,0.08%～0.32%,0.020%～0.074%,0.28%～1.89%,1.86%～9.53%,19.55%～52.55%。福宁湾TN和BSi含量较高,东山湾TP含量较高,而象山港TOC含量较高。从元素之间的摩尔比来看,本研究中各港湾沉积物中的TOC均主要来自浮游植物等水生生物,而TOC的分解和再生速率应远高于BSi的溶解速率。根据主要生源要素污染评价标准,东山湾海域污染较严重,TN、TP、TOC均达到Ⅱ级污染标准。福宁湾及象山港TN、TOC均为Ⅱ级污染。而大丰湾海域总体污染较轻,只有TN超过Ⅱ级标准。     

大鹏澳养殖区柱状沉积物中氮、磷的分布特征及污染状况研究

为研究海水养殖对海湾沉积物的累积影响, 对大亚湾的大鹏澳养殖区沉积物柱状样中总氮、总磷和有机碳的含量及剖面分布特征进行了研究, 并探讨了海水养殖区沉积物中氮、磷的污染状况。结果表明, 网箱养殖区、贝类养殖区和对照区等3个区域柱状样中总氮的含量范围分别为638.2—3803.9mg.kg-1、740.9—2152.1mg.kg-1和343.2—471.9mg.kg-1, 总磷的含量范围分别为344.7—3233.9mg.kg-1、297.9—497.5mg.kg-1和650.2—1327.2 mg.kg-1, 有机碳的含量范围分别为0.96%—2.22%、0.87%—1.13%和0.69%—0.95%。该三个因子的含量均从底层至表层呈增加趋势, 但网箱养殖区上层增加幅度最为剧烈, 贝类区次之, 对照区变化幅度最小。所有柱状样中, 总氮含量均超标, 但网箱养殖区总氮污染最为严重, 贝类养殖区次之, 对照区最轻; 网箱养殖区的总磷在上层的不同深度超标, 而贝类养殖区及对照区柱状样的总磷含量均未超标。     

太湖ZS孔沉积记录的近50年来营养盐沉积通量变化

通过对太湖北部竺山湾沉积物(ZS孔)钻探,测试ZS孔沉积物~(210)Pb、~(137)Cs、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和粒度,研究近代太湖湖泊沉积物营养盐沉积通量变化。结果表明,ZS孔中~(137)Cs比活度较低(<15 Bq/kg),利用ZS孔~(137)Cs 1963年时标得到平均沉积速率为0.32 cm/a,与应用~(210)Pb的CRS模式获得的近50年来平均沉积速率一致,利用~(210)Pb的CRS模式计算出近50年来沉积通量为0.13～0.75 g·cm~(-2)·a~(-1)),结合沉积物中的TOC、TN和TP浓度,获取了营养盐沉积通量在垂向上的变化,结果显示,自20世纪80年代初以来,营养盐沉积通量明显增加,谊变化趋势与20世纪60年代以来的观测资料相符,有机磷的影响和人类活动被认为是造成近20年来TP沉积通量增加的原因。     

南极半岛近岸海域生物化学要素分布特征及影响因素

基于中国第30次南极科学考察在南极半岛(60°~63°S)近岸海域获取的调查资料,分析了该海域生物化学要素中溶解有机碳(DOC)、总氮(TN)和总磷(TP)分布特征并讨论地形和水团对其的影响。结果表明:2014年夏季南极半岛近岸海域水体DOC浓度变化范围为40.5~78.1μmol/L,平均浓度为66.3μmol/L;TN浓度变化范围为4.2~29.5μmol/L,平均浓度为14.9μmol/L;TP浓度变化范围为0.8~2.9μmol/L,平均浓度为2.0μmol/L。表层DOC呈现研究海域西北部D1断面和东南部D5断面浓度较高,中部DOC浓度较低;表层TN与TP浓度高值区出现在研究海域西部D1断面北部以及南部,中部和东部浓度较低;DOC,TN和TP浓度的垂直分布与海底地形和水团交汇密切相关,水团运动受阻于地形致使生物化学要素在垂直方向再分布。DOC,TN和TP空间分布反映了南极半岛近岸海域生物化学要素复杂的流通,将为合理开发和利用南极资源及环境影响评价提供科学依据。     

2015年春季长江口表层沉积物生源要素分布和来源

根据2015年5月对长江口及其邻近海域的生态环境调查资料, 探讨长江口春季表层沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和生源硅(BSi)4类生源要素的空间分布和来源。结果表明: 2015年春季长江口表层沉积物TOC、TN、TP和BSi平均含量分别为0.315%、0.041%、0.066%和0.450%, 其中, 沉积物中TOC、TN受到陆源输入和海洋自生输入双重影响, 且海洋自生组分的贡献较大, 二者空间分布均呈现南部分布最高并沿西北方向递减趋势; TP分布主要受陆源输入影响, 并呈西北向东南递减趋势; BSi来源于生物沉积, 总体呈现南部高、北部低的分布趋势。与2007年相比, 长江口表层沉积物有机碳、氮含量降低, 东南外海区域替代浑浊区域成为表层沉积物生源要素含量最高区域, 且陆源输入对长江口表层沉积物生源要素的贡献趋于减弱。     

大型海藻体内TN和TP含量及其对近海环境修复的意义

本文研究了广东省珠海桂山岛附近海域网箱养殖区生长的细基江蓠（Gracilaria tenuistipitata）、石莼（Ulva pertusa）、海带（Lamianaria japonica）、羽藻（Bryopisis plumosa）和草叶马尾藻（Sargassum graminifolium）5种典型大型海藻在不同月份体内总氮（TN）、总磷（TP）的含量，并分析了其对近海环境修复的意义。结果表明，这5种海藻2—5月份各自TN平均含量的变化范围为4．076％-5．460％（m／m，干重，下同），TP月平均含量的变化范围为0．285％-0．510％（m／m，干重，下同）。这5种海藻TN、TP含量随生长月份而变化，在生长旺盛月份，海藻体内TN、TP含量相对较高。对本次研究结果的分析表明，石莼、羽藻体内TN、TP含量较高，可作为近海富营养化水环境修复的优选海藻。     

Geochemical speciation and spatial distributions of phosphorus in surface sediments from the basin of the Marcus-Wake seamounts in the western Pacific Ocean

The concentrations of five forms of phosphorus(P) including exchangeable or loosely adsorbed P(Ex-P), Febound P(Fe-P), authigenic P(Auth-P), detrital P(Det-P), and organic P(Org-P) from the basin among the Marcus-Wake seamounts(19.4°–24°N, 156.5°–161.5°E) in the western Pacific Ocean were quantified using a sequential extraction method(SEDEX) to investigate the distribution and sources of different P species.Concentrations of total P(TP) varied from 14.0 μmol/g to 44.1 μmol/g, with an average of...     

三沙湾盐田港养殖海域沉积物中的有机碳、氮和磷

于2012年8月(夏季)、11月(秋季)和2013年2月(冬季)、5月(春季)共4个航次对三沙湾盐田港养殖海域表层沉积物组成成分及其变化趋势进行调查分析,并采用单因子污染指数(Pi)对沉积物质量进行评价。结果表明不同功能区沉积物中有机氮(TN)、总磷(TP)和有机碳(OC)含量差异显著(P0.05),TN和TP含量4季变化范围分别是0.15~1.39 g/kg和0.11~1.08 g/kg,平均值分别为(0.89±0.36)g/kg和(0.56±0.26)g/kg。OC含量在1.00~14.71 g/kg之间,平均值为(8.26±3.78)g/kg。各站位沉积物中TN污染指数4季变化范围为0.25~2.53,4季超标率分别为67%、81%、80%和90%;各站位TP污染指数4季变化范围为0.18~2.63,4个季节超标率分别为35%、80%、40%和51%;各季节OC含量均未超标;OC/N原子比全年变化范围在8.4~10.3之间,平均值为8.9±0.6。较弱的水流交换条件和海水养殖,特别是海水网箱养殖,是造成沉积物污染的主要原因,开展多营养层次的综合养殖模式是促进盐田港海水养殖可持续发展的有效途径。     

刺参养殖池塘一种塑料人工参礁表面生态学特征初步研究

人工参礁在中国刺参(Apostichopus japonicus (Selenka))养殖业中被广泛应用,本文调查了2008年春、秋季刺参池塘中一种塑料人工礁表面的生物群落结构.采用沉积物捕捉器的方法调查了刺参池塘人工礁表面碳、氮、磷的循环及参礁的生态特征.结果表明,春季礁体底栖动物生物量及生物多样性高于秋季,底栖动物均集中在礁体外表面的缝隙内,4月礁体表面颗粒物,底泥沉积物总有机碳(TOC)平均含量分别为41.9 mg/g 和2.45 mg/g;总氮(TN)平均含量分别为4.1 mg/g 和0.2 mg/g.10月礁体表面颗粒物,底泥沉积物 TOC 含量分别为27.5 mg/g 和3.1 mg/g; TN 平均含量分别3.1 mg/g 和0.3 mg/g.4月 TOC, TN 沉积量分别达到711.2 mg/(m2·d)和70.7 mg/(m2·d);10月 TOC, TN 沉积量分别为804.9 mg/(m2·d)和87.3 mg/(m2·d).4月人工礁表面叶绿素/脱镁叶绿素(Chl a/Pheophytin)>1,表明礁体活体藻类较多.10月人工礁表面 Chl a/Pheophytin<1表明礁体表面降解颗粒物质较多.人工礁为刺参提供遮蔽场所,其表面生物膜为刺参提供优质食物,同时可增加池塘底面积,增强养殖系统稳定性.