刍论大连湾底质地化环境

本文根据1987年的调查资料,总结阐述了大连湾底质地化环境诸要素的分布规律及其特征,运用相关分析法,通过多元回归计算求得了诸要素之间的关系。经过综合因素分析,得出了大连湾氧化还原环境分区、还原环境的成因及发展趋势。     

胶州湾底质溶液中的氮和磷

海洋沉积物底质溶液中生原要素的研究,对于了解这些要素在海水与沉积物之间的交换过程等,具有重要意义。但是在文献中,这方面的报道还是比较少的。 值得注意的是:Rittenberg研究了沉积物管样中NO_3-、NO_2-N、NH_4-N、PO_4-P及SiO_3-Si等的垂直分布,并且探讨了生原要素的再生过程;研究了鄂霍茨克海、白令海及太平洋底质溶液中NH_4-N、PO_4-P、SiO_3-Si及部分NO_3-N与NO_2-N     

第五节 海水中的亚硝酸盐

海水中的NO_2-N是NH_4-N氧化与NO_3-N还原的中间化合物,其含量通常是三种无机氮中最低的。它与NH_4-N和NO_3-N一样,可直接为浮游植物同化。河口港湾水体中的NO_2-N主要来自大陆径流、沿岸排废和其他氮化合物的分解、转化,浮游植物在过度摄食期间亦可直接排泄NO_2-N。关于海水中NO_2-N含量的分布及其调节过程已有不少报道,但一般认为其影响因素较多,规律性较差。本节报道了厦门港湾水体中NO_2-N浓度的空间分布和时间变化;探讨了盐度、活性磷酸盐浓度、溶解氧饱和度、叶绿素a浓度和九龙江水的NO_2-N浓度与其周日和月变化的关系,并通过多元线性回归,给出了确定的关系式。     

东海陆架水域夏季无机氮分布特征

本文根据作者1981年7月3日至8月5日观测资料,对东海陆架水域(25°—32°N,122°—129°E)夏季无机氮的分布特征进行了研究,并相应作了生物营养盐环境评价。 一、无机氮的分布变化 文中诸参数所用符号及单位如下。硝酸盐,NO_3-N;亚硝酸盐,NO_2-N;氨氮,NH_4-N;总无机氮,∑N(上述三种盐和∑N单位,皆以mg-N/m~3表示);硝酸盐的氮磷原子比,     

大窑湾疏浚物倾倒区环境调查研究

本文以1989年8月调查资料为基础,论述了大窑湾疏浚物倾倒区的水化学要素(pH、盐度、DO、COD、浊度)、营养盐(NO_2-N、NO_3-N、NH_4-N、PO_4-P、SiO_3-Si)和重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)等污染物分布特征;分析了水质、底质的环境状况及潮流的影响。从环境地球化学观点探讨了该疏浚物倾倒区选择的科学性。     

泉州湾溶解无机氮的含量分布组成及其与环境因子的关系

分析了泉州湾溶解无机氮(DIN)春季的含量分布、组成、潮周期及其与环境因子的关系.根据高值区判断洛阳江口以县区农田养殖输入硝酸氮(NO_3~--N)为主,而晋江口以市区生活污水输入氨氮(NH_4~+-N)为主,DIN含量的平面分布受NO_3~--N与NH_4~+-N共同控制.DIN的平均组成为NO_3~--N最高,NH_4~+-N其次,NO_2~--N远低于二者,NH_4~+-N平均占比达35%左右,DIN的组成未达到热力学平衡.根据DIN含量与溶解氧(DO)及化学需氧量(COD)的相关性分析,推测三氮转换不仅受到氧化还原过程的影响,还受更为复杂的来源、人类活动及生物过程等的影响;根据DIN含量与盐度的关系,NO_3~--N及NO2--N均呈现保守行为,NH_4~+-N淡水端有一定的增加现象,DIN含量与盐度的关系受NO_3~--N和NH_4~+-N共同控制;DIN含量还受到悬浮物含量、温度、盐度及p H值等环境因子的控制,结合DIN含量与叶绿素a的相关性及分布情况,可推测春季DIN主要来源不是浮游植物分解.不同站位DIN含量的潮期变化相似,基本上都表现为涨潮冲淡作用下含量降低而落潮后回升.除此之外,泉州湾DIN含量的年际增长及超标均比较严重,需要采取相应的治理措施.     

太平洋表层水某些生物海洋学要素和颗粒谱的分布规律研究

中国第一次南极考察时(1984—1985),由上海至合恩角往返两次横渡太平洋,途中在76个测点做了表层温度、盐度、营养盐(PO_4-P,SiO_3-Si,NO_3-N和NO_2-N),植物色素(叶绿素a和脱镁叶绿酸a)和颗粒有机物(0.89—114μm)含量的分析测定。计算了这些要素间的相关系数,并用主成份分析法分析了对分布格局起决定作用的主要因素。 营养盐、叶绿素a和POM的分布,表现了相似的分布格局,表明北太平洋和南太平洋的亚热带大涡漩区最贫瘠,赤道上升流区(宽约5个纬度)是相对高营养的,由北向南穿过亚热带辐合带进入亚南极区营养盐和生物量急剧增加。在叶绿素a与POM和NO_3-N之间;NO_3-N与PO_4-P之间存在很强的正相关。温度和盐度与上述几个要素则存在明显负相关。主成份分析表明,肥力特别是硝酸盐含量,是决定生物要素分布格局的重要因素。在热带和亚热带区,POM含量低,颗粒谱低平,各粒度级浓度趋向一致。亚南极区不仅POM浓度高,而且颗粒谱峰值明显,硅藻形成明显优势。     

九龙江口、厦门西海域无机氮的分布与转化

1987年3月至1988年12月笔者在九龙江口及厦门西海域调查结果表明九龙江口与厦门西海域无机氮含量较高,分别为28.25和18.76μmol/L,NO_3-N是该海域氮的主要存在状态,NH_4-N也是较重要的形态。九龙江溶解无机氮入海通量估算为6千吨/年。氮的循环、转化对于维持厦门西海域生产力水平有重要的作用。NO_3-N、NO_2-N、NH_4-N分布的季节变化主要是受生物活动的影响。     

长江口水域营养盐时空分布及其迁移过程

根据2014年长江口水域4个季节航次水体中五项营养盐(硝酸盐_-N、亚硝酸盐NO_2-N、铵盐NH4-N、磷酸盐PO_4-P和硅酸盐SiO_3-Si)的调查数据,解析长江口水域营养盐的时空分布特征,结合盐度(S)、溶解氧(DO)、温度(T)、悬浮体(SPM)和叶绿素a等环境参数,探究其迁移过程的分布行为。结果表明:NO_3-N、SiO_3-Si和PO_4-P在长江口水域的时空分布主要受长江陆源输入的影响,随长江冲淡水扩展范围的季节变化而变化,除冬季外,在122°20′E以东,主要受到温盐跃层的影响,其在31°N断面出现明显的分层现象,冬季水体垂直混合均匀,其垂直分布较为均匀。春季长江陆源输入较高浓度的NO_3-N,40μmol/L的NO_3-N随长江冲淡水向东北方向最远扩展到123°E,垂直方向上扩展至水深10 m,而秋季长江陆源输入较高浓度的SiO_3-Si和PO_4-P,其浓度分别为40μmol/L和0.6μmol/L的等值线分别向东最远扩展到123°E、123°20′E和水深20 m、50 m。受到生物吸收,硝化作用等因素影响,NO_2-N和NH_4-N的时空分布比较复杂,季节分布规律不明显,而冬季自口门向外海浓度逐渐降低,且垂直分布也相较均匀。通过盐度这一保守性指标引入理论稀释线来研究营养盐的迁移过程,结合叶绿素a和SPM的数据表明:春、夏季营养盐浓度低于理论稀释浓度可能是由于生物吸收所致,而PO_4-P在春、夏和秋季均有散点高于理论稀释浓度可能与悬浮颗粒物释放有关。     

春秋季黑潮及其邻近海区化学要素的分布和相互关系的探讨

本文根据1988年5月和10月的调查资料,讨论了化学要素的分布和它们的相互关系。结果表明,黑潮主干区深度大于100m,100m层溶解氧含量等值线由主干区向陆架减小,并形成锋区,表明了黑潮水的流径。约在200—100m等深线间形成了由4.20×10~(-3)(体积比)等值线包围的半封闭低氧区,其中于26°N、122°30′E出现了氧含量小于4.0×10~(-3)(体积比)的低氧中心,PO_4-P和NO_3-N含量分别出现高值区。这是黑潮次表层水涌升和冷涡存在的结果。 化学要素断面图显示了,在S_2和R_1断面分别以S_(2-8)和R_(1-11)站为中心存在着化学要素等值线下凹趋势,说明表层水在此下降。 诸化学要素相关分析给出了ΣN/P春秋季均为15.5,接近文献给出的ΣN/P=16的结果。PO_4-P,ΣN对AOU作图呈直线关系,相关系数γ均大于0.97, 表明N、P再生是完全的。而SiO_3-Si与AOU的曲线关系显示了部分硅藻类生物残体在下沉过程中没有完全分解,部分沉入海底。这些均表明黑潮水的特征。     

青岛东黄输油管线溢油污染对胶州湾海域环境的影响研究

针对"11.22"青岛东黄输油管线爆燃溢油污染区域,我们选取了3个典型站位,对6项水质指标(活性磷酸盐、氨-氮、硝酸盐-氮、亚硝酸盐-氮、溶解氧和化学需氧量)进行了测定;选择了3个潮间带站位进行了细菌优势种群分析。结果表明,溢油事故发生后,"11.22"东黄输油管线爆炸区域海水中石油类浓度、NH_3-N呈现下降趋势,而其化学需氧量、NO_3-N,NO_2-N呈现先下降后上升趋势,石油烃降解菌、异养细菌与化学需氧量显著相关(P0.05),而与溶解氧以及PO_4-P,NH_3-N,NO_3-N,NO_2-N这些环境因子的相关性不显著(P0.05);潮间带沉积物站位的细菌优势种群在溢油初期较单调,后期较丰富,石油含量高的站位细菌优势种群少,石油含量低的站位则丰富,潮间带微生物以变形菌门和拟杆菌门为主。     

刚毛藻对静态模拟刺参养殖池塘上覆水营养盐含量的影响

利用室内装置模拟的刺参养殖池塘上覆水,在温度为25℃,光照为(4000±200)lx条件下静态培养刚毛藻48 h,定时测定上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~–-N)、亚硝态氮(NO_2~–-N)、总磷(TP)、活性磷(PO_4~(3–)-P)等营养盐含量,分析了氮磷营养盐含量的动态变化规律,探讨了刚毛藻生物量对沉积物-水界面营养盐含量变化的影响。结果表明,刚毛藻生物量对各营养盐含量的影响存在显著性差异(P0.05)。随着培养时间延长,上覆水中营养盐含量均呈现先增大后减小的趋势。上覆水中各营养盐含量在培养6～24 h时分别达到最大值,其中当刚毛藻生物量为0.5～4.5 g/L时,TN、NO_3~–-N、NO_2~–-N、NH_4~+-N、TP、PO_4~(3–)-P含量达到最大值。继续培养,上覆水中各营养盐的含量逐渐减小,其中生物量为8.5 g/L时刚毛藻对NO_3~–-N、NO_2~–-N的吸收效果最好;生物量为0.5 g/L时刚毛藻对NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P吸收效果最好。因此,高生物量(8.5 g/L)刚毛藻可降低上覆水中NO_3~–-N、NO_2~–-N含量,但低生物量(0.5 g/L)刚毛藻能有效吸收上覆水中的NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P。     

2009年春季黄河口附近海域营养状况评价

根据2009年5月在黄河口附近海域获得的水化学参数,研究了该海域营养要素的分布特征与富营养化水平.NO3-N、NO2-N与SiO3-Si表层浓度在河口处均存在高值区,随淡成水混合逐渐降低,表明主要来源于黄河冲淡水;NH4-N与PO4-P在河口处则低于调查海区平均水平,说明黄河冲淡水不是其主要来源.黄河口南部浅滩区域(平...     

夏季大连湾溶解氧分布变化特征及其与营养盐的关系

根据2006年7月大连湾海域溶解氧的实测数据及相关同步调查资料,对溶解氧含量分布、周日变化及其与营养盐的关系进行了分析.结果表明:夏季大连湾表底层溶解氧平面分布趋势一致,均表现为湾里和近岸低,且自湾里向湾口外逐渐增大的趋势,潮流场的分布是这一分布趋势形成的关键原因所在.夏季大连湾表底层溶解氧周日变化影响因素各不相同,表层溶解氧白天受浮游植物影响显著,夜晚表现出一定潮汐性,而底层溶解氧周日变化趋势与盐度相一致,但时间滞后,呈现出较显著的潮汐性.该海域营养盐的再生与溶解氧有着密切的关系,尤其是NH4-N、P04-P与表观耗氧量呈现非常好的相关性,无机氮中NH4-N是有机物氧化的主要产物.本海域N、P营养元素中N是初级生产力的主要控制因素,ACN /ACp比值偏低并不是氮的含量低,而是因为磷的含量相对比较高导致了该海域N、P比值的失衡.     

海水中无机氮

海水中无机氮主要包括NO_3-N、NO_2-N及NH_4-N。它是浮游植物所必须的营养盐之一。浮游植物大量繁殖时,海水中的无机氮下降,其中NO_3-N可被消耗殆尽;浮游植物又是浮游动物的饵料,其排泄物或残骸分解释放的有机氮经细菌作用转化成无机氮而使海水中无机氮得以再生无机氮在不同环境下经细菌或酶进行硝化或反硝化而互相转化。海水的垂直对流作用,使底部再生的无机氮补充到上层。此     

一株麦氏交替单胞菌的异养硝化-好氧反硝化特性研究

本文研究了以硫酸铵、亚硝酸钠和硝酸钾为氮源时异养硝化-好氧反硝化菌Alteromonas macleodii 8D的脱氮特性。研究表明,当分别以硫酸铵、亚硝酸钠和硝酸钾为唯一氮源时,培养48h,菌株对氨氮(NH_4~+-N)、亚硝态氮(NO_2~--N)和硝态氮(NO_3~--N)的去除率分别为58.64%、67.41%和50.28%。NH_4~+-N去除过程中并未检测到明显的NO_2~--N和NO_3~--N的积累,然而在NO_2~--N和NO_3~--N去除过程中却明显检测到了NH_4~+-N的积累。NH_4~+-N和NO_2~--N共存时,NO_2~--N抑制了菌株对NH_4~+-N的去除,而NH_4~+-N则将NO_2~--N去除效率提高了22.95%。NH_4~+-N和NO_3~--N共存时,NO_3~--N将NH_4~+-N去除效率提高了12.46%,而NH_4~+-N对NO_3~--N去除无显著影响。NO_2~--N和NO_3~--N共存时,将NO_2~--N和NO_3~--N的去除效率提高了29.19%和15.48%。NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N共存时,将3种无机氮的去除效率提高了38.57%、27.17%和42.56%。研究结果显示,3种无机氮共存时菌株Alteromonas macleodii 8D有最好的除氮表现,作为除氮的理想菌株,该菌株可用于实际养殖水体无机氮的去除。     

厦门市近15年无机氮湿沉降的变化情况

为了研究厦门市大气湿沉降中的无机氮情况,分析了2000～2014年厦门市内和郊区的雨水中NO_3~--N和NH_4~+-N的浓度及其沉降通量的变化情况,并对湿沉降中无机氮对厦门近海海水生态系统的影响进行讨论。结果表明,厦门市内和郊区雨水中NO_3~--N和NH_4~+-N的浓度均为春季较高,夏季较低;高浓度无机氮在一年中出现的时间段在两个区域有差别,这可能与这两个区域的季风转换和大气混合层高度变化有关。在2000～2014年,雨水中NO_3~--N的浓度在市内总体呈下降趋势,在郊区总体呈上升趋势;NH_4~+-N浓度的年变化规律不明显。湿沉降给厦门近岸海域带来的NO_3~--N和NH_4~+-N的量分别为1056 t/a和1278 t/a,低于该区域河流输入的无机氮的量的10%,说明湿沉降不是厦门近岸海域海水中无机氮的主要来源。通过比较厦门雨水和近岸海水中的营养盐情况,发现雨水的沉降可能会促进厦门近海部分区域海水中浮游植物的生长。     

基于关键要素分布特征的长江口及其邻近海域分区研究

利用主成分分析法(PCAM)和梯度法,对1999-2006年长江口及邻近海域的常规水质监测数据进行了研究,确定了影响该海域环境的关键要素,分析了关键要素在表层海域的分布特征,比较了基于不同关键要素得到的过渡区的差异性.结果表明:(1)影响长江口及邻近海域环境的关键要素为硝酸盐氮(NO3-N)、盐度(S)和悬浮物(Z).(2)NO3-N和S要素的分布特征均为舌状平行等值线由长江口内、杭州湾内向外海延伸,在延伸过程中,NO3-N质量浓度不断降低,而S不断升高;Z要素的分布特征为舌状平行等值线由杭州湾向东北海域延伸,在延伸过程中,其质量浓度不断降低.(3)基于NO3-N和S要素确定的过渡区差异较小,过渡区位置和分布特征表明该区受长江河口径流、潮流的动力作用及其物质输运作用的影响显著;基于Z要素确定的过渡区较NO3-N(或S)要素差异较大,其过渡区的位置和分布特征表明该区可能受大型海洋工程的影响.由3种关键要素确定的过渡区的差异性表明,在根据不同的监测目标和管理需求进行海洋环境监测时,需要结合海区特征对监测方案设计进行优化.     

夏季东海东北部营养盐的分布变化特征

分别于2010年7月和2011年7月,在沿长江冲淡水扩散方向的东海东北部海域进行了典型站点CTD参数的测定和营养盐样品的采集,旨在了解长江不同径流量条件下该区域对长江冲淡水的响应过程及其中营养盐的分布变化特点。结果显示:在长江径流量较大的2010年7月,长江冲淡水(盐度31)在研究区域表层自西向东的扩散范围明显大于径流量较小的2011年7月。而含有高浓度NO_3-N(如15μmol/L)海水扩散范围在两个航次的变化却相反。由于海水层化以及表层浮游植物的吸收,各站表层NO_3-N、SiO_3-Si、PO_4-P等浓度一般较低,温盐跃层和次表层叶绿素最大值层以下其浓度升高并逐渐趋于稳定。2010年7月NH_4-N在研究区域各站贯穿整个深度的浓度明显大于2011年7月。与长江冲淡水和长江口相比,东海东北部水体表层SiO_3-Si/NO_3-N和PO_4-P/NO_3-N等营养盐摩尔比值明显降低。黑潮次表层水和黑潮中层水等水团含有较高的营养盐浓度(NO_3-N,SiO_3-Si及PO_4-P),与长江冲淡水相比,可能构成了东海东北部另一个重要的营养盐来源。     

珠江口水体的三氮特征

本文据珠江口周年(1987年2月至1988年2月)调查资料,分析了珠江口桂山岛附近海域的三氮变化规律,讨论了三氮之间的相互关系,通量和停留时间以及各种因素对三氮的影响。结果表明:珠江河口水中三氮的时空分布具有夏、冬季含量高,春、秋季含量低,并随向外海方向递减的特点;三氮之间的关系可分别用倒指数方程Y=exp(A+B/X)的数学模式描述;NH_4-N,NO_3-N,NO_2-N的通量和停留时间分别为33.9,401.0,15.8g·atN/s和3.84,3.96,4.41d。