长江口及其邻近海域溶解氧的分布变化

海水中的溶解氧与水体中动植物的生长有着密切关系(陈国珍,1961)。溶解氧和氧饱和度的资料对估计水体生产力和评价水体的有机污染状况具有重要意义。 本调查海区位于30°20''-32°00′N,124°00′E以西至长江口及其沿岸,地貌和水动力学均较为复杂。长江等水系终年输人淡水,在丰水期几乎影响到整个调査海区;东海沿岸流和合湾暖流的侵入导致调查海区溶解氧的分布变化较为复杂。我们于1985年8,11月和1986年1，5月对该海区进行了包括溶解氧在内的综合调查。共设6个断面50个调查站(图1),分层采样,沿用 Winkler法进行溶解氧测定,结合同期水文、生物调查资料,研究了溶解氧的分布特征。     

基于浮标监测的连云港近海紫菜养殖区水环境特征

为促进海洋渔业经济的健康可持续发展，文章以连云港高公岛附近的紫菜养殖区为研究区域，利用海洋环境综合监测浮标实时监测水环境和气象数据，采用定性和定量相结合的方法，分析紫菜养殖区海域的水温、电导率、水压、溶解氧浓度、pH值、盐度、叶绿素浓度和浊度等水环境因子的统计和变化特征及其相关性，在此基础上分析气象条件对水环境因子的影响。研究结果表明：研究区域的水温和盐度适宜紫菜养殖，浊度属于强变异性；水温和电导率整体呈逐渐升高的趋势，溶解氧浓度和pH值呈逐渐降低的趋势，其他水环境因子呈波动状态；水压的变化与气压具有一致性，水体未受到溶解氧和酸碱污染；水温与电导率之间存在较强的正相关性，水温与溶解氧浓度和pH值之间存在较强的负相关性，pH值与叶绿素浓度和盐度之间存在较强的正相关性；气象条件对水环境因子存在一定的影响，海上大风导致水体浊度陡增。     

西港海洋牧场底层海水溶解氧浓度时变特征

利用海底有缆在线观测系统获得的连续实时观测数据，研究了2016年6月2日至10月22日期间威海市西港海洋牧场底层海水溶解氧浓度的时间变化特征，并探讨了其影响机制。结果表明，观测期间底层海水溶解氧浓度整体呈先减小后增大的变化趋势，其变化范围为2.99 mg/L至11.43 mg/L，均值约为6.65 mg/L。进一步分析表明：（1）底层海水饱和溶解氧浓度的变化并不显著，于6月出现过饱和现象；（2）海水温度是底层海水溶解氧浓度日际变化和月变化的主要影响因素；（3）7月至8月中旬，在季节性温跃层抑制垂向混合和水温升高的共同影响下，底层溶解氧浓度总体呈下降趋势；（4）日平均风速与日平均海水溶解氧浓度的相关性并不显著，但大风期间底层海水溶解氧浓度存在先升高后降低的变化特征；（5）底层海水溶解氧浓度的日变化以全日周期为主，可能主要受生物过程、垂向混合扩散和潮流输运等日变化的影响。本研究对于进一步探讨山东半岛海洋牧场区域海水溶解氧的时空分布特征及其影响机制具有重要意义。     

夏季长江口海域溶解态铁的分布及混合行为研究

本文基于2015年7月长江口的现场调查资料,分析讨论了长江河口区溶解态铁(DFe)的含量分布与混合行为及其影响因素。结果表明:长江径流携带大量的DFe入海,且口内区(Ⅰ)浓度高于混合区(Ⅱ)和外海区(Ⅲ),平均浓度分别为166.45±6.26nmol/L,14.04±8.80nmol/L和6.18±1.51nmol/L。受去除作用和海水稀释的影响,在河口区DFe的浓度下降率达到96.92%。DFe浓度与盐度的关系符合指数模型,由模型与理论稀释线估算的长江口海域DFe的理论最大去除率为97.75%,与实际测得的最大浓度下降率相近。长江冲淡水、苏北沿岸流和台湾暖流影响DFe的水平分布。受长江冲淡水影响,长江口外海域DFe浓度高达176.50nmol/L。苏北沿岸流主要影响研究区域北部的表层水,其携带的DFe浓度低于长江冲淡水。台湾暖流是导致研究区域东南部DFe浓度较低的主要原因,使得中层和底层水中浓度分别低至4.04nmol/L和4.79nmol/L。另外,在表层海水中DFe的分布受到叶绿素a、溶解有机碳和溶解氧的共同影响,DFe与叶绿素a、溶解氧呈显著负相关,与溶解有机碳呈显著正相关。     

2018年9月山东半岛东北近海海水溶解氧浓度观测研究

本文基于2018年9月28日海上观测得到的数据,分析了山东半岛东北部海域海水溶解氧浓度的空间分布特征,并探讨了温度、盐度、层结、海流和叶绿素a浓度等对海水溶解氧浓度的可能影响。结果表明：(1)海水溶解氧浓度在垂向上由表至底减小;在水平分布上则较为复杂：在25 m以浅溶解氧浓度从外海向近岸呈先增大后减小的特征,在25 m以深则从外海到近岸逐渐减小。(2)观测期间,溶解氧浓度存在三个比较明显的高值区域,分别位于近岸上层、外海上层和外海深层,并受不同因素的影响：近岸上层的高溶解氧浓度对应较高的叶绿素浓度,因此可能受浮游植物光合作用产生氧气的影响,外海上层的高溶解氧浓度可能与鲁北沿岸流输运至此的低盐高氧黄河冲淡水有关,而外海深层的高溶解氧浓度位于海水层结以下的冷水区域,可能受黄海冷水团的控制。(3)观测海域中部25 m以深水体的溶解氧浓度偏低,可能受海水层结抑制溶解氧湍流扩散和底层生物化学过程消耗氧气的共同影响。     

秦皇岛外海夏季溶解氧与pH的变化特征分析

溶解氧(DO)是海洋生物生存不可缺少的要素。随着人类活动的增加，全球近岸海域低氧情况愈发严重，已经成为威胁海洋生态系统健康的重要因素。通过对2017年5?9月秦皇岛外海区域的观测调查，探讨了该海域低氧与酸化的形成机制并计算了月平均耗氧速率。结果表明，5月秦皇岛外海水体混合较为均匀，表、底层DO浓度一致，均大于8 mg/L；6月开始形成密度跃层，与此同时底层DO浓度和pH开始下降；8月底层呈现明显的低氧和酸化状态，DO浓度下降至2～3 mg/L，pH下降至7.8以下；9月随着层化消失，底层水体DO浓度和pH逐渐升高。相关性分析显示，DO和叶绿素a (Chl a)以及pH具有良好的耦合性，说明秦皇岛外海区域的低氧发生过程主要为局地变化。同时表明DO浓度和pH主要受水体中浮游植物的光合作用和有机物有氧分解的影响。通过箱式模型计算得到2017年6?8月密度跃层以下水体及沉积物耗氧速率为951～1193 mg/(m2·d)[平均为975 mg/(m2·d)]。综合来看，水体分层是秦皇岛外海低氧和酸化发生的先决条件，跃层以下的有机物分解耗氧则是底层水体发生低氧和酸化的重要原因。     

夏季黄海不同水团溶解有机物分布特征

依据2017年8—9月对黄海海域溶解有机物(DOM)的调查，探讨了夏季黄海海水中溶解有机碳(DOC)和有色溶解有机物(CDOM)的空间分布特征。在表层海水中，受陆源影响较大的近岸海域CDOM含量相对较高，北黄海冷水团区域由于水产养殖的饵料引起DOC浓度升高，且该部分DOC以无色为主。DOC浓度随深度逐渐降低，而CDOM逐渐升高，该特征在冷水团区域更为显著，因此DOC和CDOM在冷水团区域的表底差异远大于浅水区的非冷水团区域。陆源输入和初级生产是引起表层DOC升高的主要原因，而光漂白则引起CDOM降低，同时光漂白还导致表层水体中CDOM分子量和芳香性低于底层。底层溶解氧饱和度在冷水团为80%～93%，均表现为弱不饱和状态。层化不仅阻碍了O₂向底层水体输送，还抑制了DOC和CDOM的垂向混合，这是引起冷水团区域表底层DOC和CDOM差异较大的主要原因。     

三峡建坝对长江宜昌段水质影响的初步分析

通过分析长江宜昌段多年水质资料和葛洲坝兴建前后该江段之水质的变化,以及该江段污染负荷现状,预测了三峡工程的兴建将对长江宜昌段水质的影响。本文认为,兴建三峡大坝后,宜昌段上游将成为一季节性调节水库,坝下溶解氧可能出现过饱和现象,这可能影响江中生物群体的组成与分布。三峡建坝后,由于枯季供水量增加,将使宜昌段水质略有改善。目前,宜昌段污染负荷绝对量较大,必须控制污染。     

春、秋季考洲洋海水质量状况及评价方法初探

文章利用2017年11月（秋季）和2018年4月（春季）对惠州考洲洋海域开展的两个航次水环境调查数据，分析了考洲洋海域表层溶解氧（DO）、化学需氧量(COD)、无机氮(DIN)、无机磷(DIP)和石油类（OIL）等典型水质因子的水平分布和季节变化情况。结果表明，秋季溶解氧、化学需氧量、石油类分别在盐洲岛以东附近海域、考洲洋湾顶海域和盐洲岛东南海域出现高值区，而无机氮在整个考洲洋无明显区域分布差异，无机磷含量呈现考洲洋内湾到湾口逐渐递减的趋势；春季化学需氧量、无机磷均在考洲洋湾顶出现高值区域，无机氮在盐洲岛以东附近海域出现高值区，而溶解氧和石油类无明显变化。从季节变化来看，秋季考洲洋海域溶解氧、化学需氧量和石油类平均含量均比春季高；无机氮、无机磷则相反，平均含量秋季低于春季。同时，文章还分别利用单因子和综合因子方法对海水有机污染状况进行评价并对其进行比较分析，结果表明，有机污染评价指数法可充分考虑多种水质因子，更适合对考洲洋水环境质量进行评价，得到较为客观的综合评价结果。     

东海赤潮高发区春季溶解氧和pH分布特征及影响因素探讨

根据2002年4月27日-5月2日长江口邻近海域的大面调查,分析了东海溶解氧及pH值的分布特征,并对长江口外溶解氧低值区的成因及其与赤潮发生的关系进行了初步探讨.结果表明,调查海域pH值呈近岸低、外海高的分布趋势,溶解氧整体处于过饱和状态,呈近岸高、外海低的分布趋势.4月下旬在调查海区东南部底层已开始出现溶解氧低值区,面积约为15400km^2,该水域表观耗氧量AOU一般在1.50mg/L以上,并伴随有氧的亏损发生,形成原因主要是水交换较弱和有机物分解耗氧.溶解氧低值区可能是有机碎屑的沉降汇集区,随着夏季温度的升高及长江丰水期的到来,有机碎屑有可能在台湾暖流的影响下产生西、北向的爬升而造成溶解氧低值区扩大和溶解氧含量的进一步降低.     

春季长江口颗粒有机碳年际分布变化及其影响因素分析

根据2013—2016年春季(5月)长江口及其邻近海域4个航次环境综合调查数据,探讨春季长江口水体颗粒有机碳(POC)时空分布特征及其环境影响因素。结果显示:2013—2016年春季长江口POC浓度范围为0.22~16.99 mg/L,均值为1.80 mg/L,总水域POC年际间变化显著,底层浓度高于表层。从口门区、近岸区和近海区三个子水域来看,除近岸底层POC浓度处于高值,年际差异不显著之外,其余水域的表、底层均存在空间变异和年际差异。POC浓度在口门附近偏南部水域达到高值,后沿长江冲淡水(CDW)方向降低,低值区位于近海底层,但表层POC在近海水域123°E附近出现次高值。POC浓度与盐度之间具有显著负相关关系,且相关性逐年递减;POC浓度与总悬浮物浓度(TSM)呈显著正相关,底层相关性高于表层;近海区表层POC与叶绿素a正相关关系极显著,二者高值区均分布在123°E附近。入海径流量与长江口春季POC浓度呈现出截然相反的年际变化趋势,径流对有机碳的稀释作用高于其输入作用。长江口春季POC主要以碎屑源为主,其分布与有机碳源、海水的稀释作用、悬浮物运动等多种因素有关,高浊水体中悬浮物影响显著,陆源有机碳对POC的影响在长江口近海水域有所弱化,而浮游植物对POC的贡献凸显。     

夏季长江口东北部海域DO的分布及低氧特征

基于2006年7月18—23日对长江口东北部海域的大面调查资料,重点分析了该海域DO的分布特征,初步探讨了DO与温度、盐度、叶绿素和营养盐等各要素分布之间的关系。研究显示,2006年7月长江口东北部海域DO的质量浓度范围为1.36~8.81 mg/L,平均值为6.25 mg/L;调查海域(122°~123°E,32°~33°N)底层存在较为严重的DO亏损现象,表明长江口外DO低值区7月份在长江口东北部海域也存在一定程度的扩展;夏季台湾暖流北上引起的海水层化作用、表层生物繁殖引起的大量有机碎屑的沉降和氧化分解,可能是致使调查海域底层出现一定面积的DO低值区和DO亏损现象的2个主要原因。     

夏季南黄海海水化学要素的分布特征及影响因素

基于2006年7月对南黄海调查所得资料,对南黄海海水化学要素的分布特征及影响因素进行了探讨.结果表明:(1) 调查海域底层122°E～123°E,33°N以南范围内存在明显的DO亏损现象,证实了长江口外低氧区向南黄海的扩展态势.(2) 南黄海西南部上层水体中的营养盐主要来源于长江冲淡水及苏北沿岸流的输运,且营养盐与盐度之间呈较好的负相关,具有一定的保守性,同时发现表层无机氮盈余状况的分布与该海域环流的扩展途径密切相关;南黄海西南部底层东北向的高营养盐水舌是长江冲淡水、台湾暖流前缘水以及底层有机物分解释放营养盐综合作用的结果;南黄海冷水域因有机物分解而积聚了大量营养盐.(3) 根据南黄海冷水域海水化学要素的断面分布,指出自DO最大值层开始产生至观测之时该层之下、真光层以内光合作用产氧在温跃层下界的积累和保存在氧最大值形成过程中具有极其重要的作用.     

西南黄海2018年夏季溶解氧分布特征及其影响因素的初步分析

利用2018年夏季在西南黄海的现场调查资料,分析了海温、盐度和溶解氧(dissoloved oxygen,DO)分布特征。海区西侧的江苏沿海有明显的冷水带,冷水带对应表层较高的DO浓度。在海区南侧的长江口附近,盐度由南向北升高,上部海水DO浓度高,下部海水DO浓度低。综合现场观测数据、CCMP (Cross Calibrated Multi-Platform)海面风场遥感数据、AVHRR (NOAA-Advanced Very High Resolution Radiometer)海表温度遥感数据、SMAP (Soil Moisture Active and Passive)海表盐度遥感数据,初步分析了DO的影响因素:夏季偏南风产生从黄海向江苏沿海的上升流,可能有利于形成冷水带和DO高值区;长江冲淡水主要在海水上部向西南黄海扩展,它对水动力的影响及携带的营养盐是形成上层DO高值和底层缺氧现象的重要原因。     

黄河口附近海域化学需氧量和石油烃分布及其关键控制环境因子分析

于2009年12月、2010年5月、2011年9月、2013年5月和2014年10月,在黄河口附近海域进行了5个航次调查,研究了该海域的化学需氧量(COD)和石油烃的分布情况以及季节变化。结果表明,COD整体呈冬季低、春季高的趋势,而石油烃无明显季节变化趋势。平面分布上,春季和秋季COD高值主要分布在靠近黄河口海域。春季和冬季石油烃高值主要位于调查海域的东北部区域。相关分析结果表明盐度、温度、pH、悬浮物、溶解氧及磷酸盐是影响COD的主要环境因素,而石油烃主要受盐度、温度、pH、无机氮、磷酸盐的影响。进一步多元回归分析结果表明,p H、盐度和溶解氧是影响COD的关键因子,温度是影响石油烃的关键因子。     

长江口整治工程对盐水入侵影响研究

根据实测资料分析了长江口的盐水入侵问题。采用调和常数得到外海控制潮位,用流量控制上游边界,建立了长江口、杭州湾及邻近海域正交曲线坐标系下的二维潮流和盐度数学模型。模型验证了长江口洪、枯季时大、中、小潮的潮位、流速、流向和盐度,较好地模拟了口外顺时针旋转流和口内往复流的特征,反映了外海盐水入侵和北支盐水倒灌的运移特性。在此基础上对长江口综合整治规划方案进行了研究,讨论了整治工程对减轻长江口盐水入侵的作用。     

山东半岛东部近海海水溶解氧时空变化

山东半岛沿岸海域陆海相互作用强烈,有着复杂水动力环境的同时也是我国重要的渔业资源区和水产养殖区,针对其DO时空变化特征及影响机制的研究具有重要意义。本文基于2015—2017年期间的监测数据,研究了山东半岛东部近海海水溶解氧的时空变化特征,并结合实测的温度、盐度、pH数据探究其影响机制。结果表明：表、底层溶解氧的空间分布形态基本一致,水平上呈现出北高南低、外海高近岸低、湾内低于湾外的块状分布特点,垂向上表层高于底层。在监测期间内,溶解氧的季节变化规律为春季最高,夏季最低,具体表现为3月>5月>10月>8月,乳山湾等海湾处的季节波动较大;表底层溶解氧的年际变化略有不同,但均趋于稳定,靖海湾和五垒岛湾近海溶解氧的年际变化显著。表观耗氧量在整个研究阶段的均值为–0.33 mg/L,呈现出基本平衡状态,但乳山湾沿岸海域受到陆源输入有机物的显著影响,贫氧状况频发。监测期间,溶解氧与海水温度呈显著负相关,两者相关系数高达–0.95,其中成山头至石岛海域的溶解氧浓度高值区与当地的低温海水相对应;盐度对溶解氧的影响则相对较弱;有机污染物的聚集常造成乳山湾近岸海域的pH异常,其大量耗氧是导致当地为溶解氧浓度低值区的重要原因。     

长江口及邻近海域表层海水硅酸盐混合模式的初步研究

根据2006年7月—2007年12月,对长江口及邻近海域春、夏、秋和冬季4个航次的现场调查数据,对硅酸盐(SiO₃-Si)在长江口及邻近海域表层海水的混合模式及影响因素进行初步探讨。结果表明:(1)该海域表层海水SiO₃-Si浓度四季均与盐度(S)相关性较好,秋、冬季稀释模式与理论稀释线(TDL)相符,春、夏季因生物作用、悬浮颗粒物解析和沉积物再溶作用的影响,稀释模式与TDL线存在差异。(2)长江口及邻近海域S<18海域,表层海水四季SiO₃-Si浓度随温度升高略有上升,可能是由于悬浮颗粒物中SiO₃-Si的解析量和沉积物的再溶增加;pH值为7.7~7.9时,SiO₃-Si浓度基本不变,pH值为7.9~8.2时SiO₃-Si浓度随pH升高而降低,主要受物理混合作用影响;SiO₃-Si浓度与溶解氧(DO)含量无明显相关关系。(3)长江口及邻近海域S>18海域表层海水,长江口和杭州湾SiO₃-Si含量相对较高,除上述2个高硅区域外,四季在5~32 ℃温度范围内,SiO₃-Si浓度均低于20 μmol/L,且相差不大;春、夏季受生物作用和物理混合作用共同影响,秋、冬季受物理混合作用影响,pH值为7.9~8.3时SiO₃-Si浓度随pH升高逐渐降低,pH大于8.3时SiO₃-Si浓度基本不变;春、夏季主要受生物作用影响,SiO₃-Si浓度与DO含量呈负相关,秋、冬季因物理混合作用影响呈正相关。     

The conservative and non-conservative behavior of chromophoric dissolved organic matter in Chinese estuarine waters

The spectral absorption properties of chromophoric dissolved organic matter (CDOM) and their distributions in two Chinese estuaries, the Yangtze River Estuary and the Jiulong River Estuary, were studied during August 2003 (wet season) and during different seasons between 2003−2005, respectively. The CDOM concentrations (a₃₅₅) of fresh end members in the Jiulong River Estuary varied seasonally, while its quality remained relatively stable. However, the a₃₅₅ of the marine end members exhibited less variability. Application of a conservative mixing model indicated that CDOM behaved conservatively in the Yangtze River Estuary. No photobleaching removal was observed at high salinity region of this estuary. Although CDOM showed conservative behavior for many cruises in the Jiulong River Estuary, there was evidence for removal in the low salinity regions during some cruises. Laboratory mixing experiments and a salt addition experiment suggested that particle sorption of CDOM maybe the possible reason for the removal. These results showed that absorption properties of CDOM can be used as a tool to observe the quantitative and qualitative dynamics of DOM during estuarine mixing.     

2019年夏末长江口及其邻近海域走航pCO2变化及控制机制

利用2019年8月获得的长江口及其邻近海域表层海水pCO2的走航观测数据,结合温度、盐度、溶解氧等理化参数,初步探讨了该区域夏末表层海水pCO2的空间分布特点及控制因素。研究结果显示,整体上pCO2呈现近岸高而离岸低的特点,其中在长江冲淡水的中盐度区域出现了一个pCO2的极低值区。去除温度的影响,温度归一化后的pCO2与溶解氧饱和度具有良好的负相关关系,这表明生物过程是造成研究区域pCO2巨大空间差异的主要原因,其中高初级生产造成了中盐度区的强汇现象。同时河、海混合区断面的温度、盐度和溶解氧的分布显示水体层化致使垂直混合作用对pCO2的影响较小。整体而言,研究区域的海 气界面CO2通量为-2.0±5.2 mmol·m-2·d-1,表现为大气CO2的汇。随着环境的改变和人为活动的干扰(如长江径流量的减少),长江口及其邻近海域可能存在由大气CO2的汇转为源的风险,需要持续关注和研究。