柘林湾表层沉积物中氮和磷的时空分布

于2002年7月19日至12月15日调查了柘林湾表层沉积物中2种形态氮和5种形态磷的时空分布,同时测定了含水量和有机质含量。结果表明,柘林湾表层沉积物中的含水量与有机质、凯氏氮、氨态氮、总磷、岩屑磷和有机磷含量均呈显著正相关关系。凯氏氮的平均含量为1060.3μg·g-1,氨态氮在凯氏氮中所占的比例小于4.0%。总磷的平均含量为526.0μg·g-1,自生钙结合磷含量最高,占总磷的47.5%。氮、磷的平面分布基本呈现出湾内高于湾外、养殖区高于非养殖区的总体趋势。有机质、氮、磷含量的季节变化相对显著,夏季呈上升趋势,秋季有所下降,然后处于上下波动的平衡状态。影响有机质、氮、磷含量季节变化规律的因素主要是养殖动物的种类、陆地排污、鱼虾贝类死亡产生的生物碎屑、水动力和生物扰动。     

粤东柘林湾柱状沉积物中氮、磷的垂直分布

对柘林湾代表性水区柱状样沉积物中不同形态氮、磷的含量进行了分析,研究了其垂直分布规律及其历史演变趋势。研究结果显示,除湾西北三百门(S2站)和湾中央大规模网箱渔排养殖区中心(S6站)外,其余各测站柱状沉积物中的有机氮(TOM)、凯氏氮(TKN)及各形态磷含量基本呈现"沉降-降解-堆积"三阶段的分布特征,反映了成岩作用的结果。S2、S6测站柱状沉积物中的多项氮磷指标,在表层10 cm以深不降反升与这两测站的高污染压力和弱水体交换能力导致的污染物快速堆积有关。底栖动物对沉积物垂直方向的扰动可能是各氮磷指标在沉降和降解阶段产生波动变化的重要原因之一,但生物扰动对NH4 的垂直变化影响最大。自生磷(Au-P)与有机磷(OP)在表层以下随深度呈一定的镜像关系,与Au-P和OP在成岩过程中的相互转化有关。Au-P随深度的变化幅度比OP的大,表明磷在Au-P和OP之间的转移并不是磷再分配的唯一途径,其它形态的磷也可能参与磷的再分配,而两者在表层不呈镜像关系主要与微生物对两者的降解有关。     

胶州湾沉积物中氮与磷的来源及其生物地球化学特征

通过对比分析和相关分析对沉积物中氮、磷含量、OC∶TN、TN∶TP进行了研究,探讨了胶州湾沉积物中氮、磷的来源及其生物地球化学特征.研究表明,胶州湾表层沉积物中总氮、总磷的变化趋势一致,即从湾内到湾外含量依次降低,其中总氮依次为0.41、0.25、0.20mg/g,总磷的含量依次为0.29、0.24、0.22mg/g.在整个柱状样中总氮、总磷平均含量的变化也和表层基本一致,有机氮在大部分层次占总氮的50%-70%,无机磷所占总磷的比例一般大于60%.根据沉积物OC∶TN比、氮、磷的垂直分布可以判断湾内和湾口沉积物中的氮主要是陆源的,海洋自生的氮分别占28.9%和13.1%,湾外的氮主要是自生的,海洋自生的氮占62.1%.与氮相比,磷主要是陆源的,但在湾外海洋自生磷的比例明显高于湾内.悬浮颗粒物的组成也证明了湾内沉积物中氮、磷主要是陆源的.沉积物中OC∶TN值的垂直变化也反映了近年来胶州湾物质来源的变化特征,即河流来沙急剧减少,沿岸倾倒垃圾不断增多,后者已经取代前者成为胶州湾主要的沉积物来源.另外,沉积物中TN和TN∶TP的垂直变化也和近年来胶州湾水体中营养盐含量的变化相一致.胶州湾不同地区氮、磷的沉积通量相差很大,湾口的沉积通量最大,而湾外的沉积通量最小;在表层沉积物中,氮的矿化速率高于磷,有机磷的矿化速率大于无机磷,但有机氮的矿化速率并不一定大于无机氮.OC、pH、Eh、Es等环境因素影响氮、磷的矿化,但在不同海区影响程度并不相同.     

浙江梅山湾表层沉积物中甲藻孢囊分布和多样性研究

甲藻孢囊可以为赤潮提供种源, 还可用于指示海区富营养化状态。以往对甲藻孢囊分布的研究多集中于开放性水域和自然形成的海湾中, 在半封闭性人工海湾中的研究较少。梅山湾原属南北开放水域, 但于2012~2017年在向陆侧建设了北坝和南坝, 使其成为半封闭式人工海湾。通过对梅山湾内外海域采集到的6份表层沉积物样品分析, 共鉴定出37种甲藻孢囊, 其丰度介于237~1 054 cysts/g。甲藻孢囊平均丰度湾内高于湾外, 推测是筑堤后湾内水动力减弱, 悬浮物质浓度降低, 水体透明度升高, 水中颗粒物质沉积速率降低和水体富营养化所导致。调查海域甲藻孢囊物种多样性指数介于1.63~2.47, 均匀度指数介于0.58~0.82, 两者湾外均显著高于湾内, 反映出湾内生态系统稳定性更弱, 发生赤潮的可能性更高。研究共检出16种赤潮种和9种有毒甲藻孢囊, 产毒种及赤潮种丰度和种类占比湾内都高于湾外, 优势种有原多甲藻(Protoperidinium sp.)、美利坚原多甲藻(Protoperidinium americanum)、透镜翼甲藻(Diplopsalis lenticula)、微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)、链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)。“筑堤效应”加剧了湾内外表层沉积物中甲藻孢囊分布的差异性, 也加重了湾内有毒有害赤潮发生的风险, 故应重视对湾内有毒有害甲藻的监测。     

厦门湾营养盐长期动态变化与陆源污染关系分析

近年来快速城镇化和人类活动导致沿海地区营养盐含量显著增加,导致海湾富营养化现象日趋严重。了解水体营养盐含量分布特征与陆源污染之间的关系,是对海湾进行有效环境管理的前提。本研究以2010—2019年福建省厦门湾近岸海域水质监测数据为基础,分析长期性、季节性水质空间分布特征,并利用富营养化指数法对海湾富营养化状态进行评价,为氮、磷污染物治理提供措施建议。结果表明：厦门湾自2013年以来无机氮、无机磷含量波动降低,但同安湾无机磷含量近年来有明显增加。春季和秋季无机氮、无机磷含量明显高于夏季,不同季节氮、磷含量均呈现由湾内向湾外递减的分布趋势,反映出典型的陆源输入特征。硝酸盐氮是厦门湾无机氮的最主要成分,其与无机磷的比值普遍高于Redfield比值。无机氮、无机磷是导致九龙江口、西海域、同安湾富营养化指数较高的主要因子,受径流调控明显,无机磷在秋季还受到沿岸排污口的显著影响。厦门湾亟需加强对所有入海河流氮、磷污染的总量控制,建议强化沿岸排污口的管控。     

胶州湾沉积物中氨基酸对有机质降解及细菌源贡献的指示作用解析

基于对胶州湾表层沉积物中总可水解氨基酸（THAA）的含量、组成、构型及分布特征的系统研究，通过氨基酸碳氮归一化产率（THAA-C%，THAA-N%）、降解因子DI、反应活性指数RI以及D型氨基酸占比（D-AA%，摩尔百分比）等指标结合碳氮比（TOC/TN）、碳稳定同位素（δ13C）探析了胶州湾沉积物中有机质的来源与降解状态，利用细菌源有机质及胞外肽酶活性（EEA）探讨了微生物在有机质迁移转化过程中的作用与贡献。结果表明，胶州湾表层沉积物中氨基酸平均含量为（7.60±3.64）μmol/g，在陆源与海源混合影响下，其水平分布呈现湾内高于湾外、湾内东部高于西部的特点，表明湾内东部陆源输入对沉积物THAA具有较高贡献。THAA-C%、THAA-N%、DI、RI以及D-AA%等指示因子均显示胶州湾表层沉积物中有机质的降解程度呈现湾外高于湾内、湾内东部高于西部的变化趋势，有机质来源、微生物活性与上覆水水深共同影响了有机质的降解程度。胶州湾表层沉积物中细菌源有机碳的贡献率为（29.35±18.73）%，其水平分布显示出湾内西部与湾外相近且高于湾内东部的特点。细菌胞外肽酶活性（EEA）平均为（0.81±1.31）nmol/（g·h）（以MCA计），整体分布趋势与细菌贡献率相反，呈现湾内东部高于湾内西部和湾外的特性。沉积物中有机质的不同海源、陆源占比决定了有机质的可降解性，而有机质的降解程度进一步影响了细菌源有机质的贡献与胞外肽酶活性。     

山东乳山湾表层沉积物中的氮、磷和有机质

海湾沉积物中的有机质和氮、磷营养物质丰富与否,直接反映了底质环境的优劣。底质环境的好坏在一定程度上又直接影响生物的生存、发育及种类组成。本文主要论述乳山湾表层沉积物中的氮、磷和有机质的含量分布、变化特征及影响因素,并着重分析了与底栖生物之间的关系。     

新村港水体富营养化与赤潮发生的初步研究

根据2006年7月陵水新村港赤潮监控区赤潮灾害全过程的监测结果和该海域全年常规监测结果,采用富营养化综合指标法、单项指标法和氮磷比值法对陵水新村港赤潮监控区富营养化水平进行分析。结果表明:在赤潮爆发期,麒麟菜和江蓠养殖区局部水体出现富营养化或过营养化;该区域在赤潮爆发初期和维持阶段叶绿素a和化学耗氧量含量比较高,在消亡阶段其含量明显降低。在常规监测时段,该海域多数调查站位水体中的氮磷比值都低于15,基本上处于氮限制状态;赤潮爆发后,水体中的氮磷比值快速升高至54~220,水体转为磷限制,随着氮、磷等营养物质被消耗,赤潮开始消退,随后水体又转为氮限制。     

长江口、杭州湾水域沉积物对磷吸附行为的研究

赤潮发生于沿海一带,尤其是河口海湾水体中的一种生态异常现象,赤潮的发生会对水体生态环境和海水养殖业造成毁灭性打击[1～3].自20世纪70年代以来,赤潮的发展已经成为我国沿海最突出的环境问题之一,目前研究表明,水体的富营养化与赤潮的存在有着某种内在的联系,富营养化的水体可为赤潮生物的生长提供了物质基础.海洋浮游植物对氮、磷的吸收是按一定比例进行的,当N/P>30时,则认为该海域属于磷受限的环境;相反,当N/P<8时,则认为是氮受限的环境[4].我国长江口赤潮多发区氮、磷比的范围为83:1～31:1[5],说明该海域浮游植物的生长均受磷的限制.     

大亚湾典型养殖区表层沉积物环境特征研究

通过对大亚湾的大鹏澳海域的网箱养殖区表层沉积物的理化特征及大型底柄生物分布特征与贝类养殖区、对照区的对比研究,揭示了该养殖区表层沉积物环境的基本特征.结果表明,网箱养殖活动对表层沉积物化学性质的影响比较明显,主要表现为总氮、_口J交换态氮、可交换态氨氮、总磷、无机磷、有机磷、硫化物和有机碳的含量,以及无机磷占总磷的比例与可交换态氨氮占可交换态氮的比例大大提高.大型底栖生物分布特征表明,贝类养殖区的平均多样性指数为1.86,平均栖息密度为626.7 ind·m-2,均为最高,这主要是由于贝类养殖区有机质含量适中,低于网箱养殖区,高于对照区,适宜多毛类的繁殖与生长.     

Water, organic matter, nitrogen and phosphorus contents in sediment of a large-scale mariculture area in the Zhelin Bay of eastern Guangdong Province, China

The Zhelin Bay is one of the most important bays for large-scale mariculture in Guangdong Province, China. Owing to the increasing human population and the expanding mariculture in the last two decades, the ecological environment has greatly changed with frequent harmful algal blooms. A monthly survey of water content, organic matter （TOM）, and various forms of nitrogen and phosphorous in sediment from July 2002 to July 2003 in the bay was conducted. The results showed that the water content was correlated significantly with TOM and various forms of nitrogen and phosphorus and can be used as proxy for quick and rough estimate of these factors in the future surveys. TOM was also correlated significantly with various forms of nitrogen and phosphorus, indicating that it was one of the key factors affecting the concentrations and distributions of nitrogen and phosphorus in the investigated waters. Average total Kjeldhal nitrogen （TkN） content was（ 1 113.1 ± 382.5）μg/g and average total phosphorus （TP） content was（567.2± 223.3）μg/g, and both were much higher than those of similar estuaries in China and elsewhere. Average nitrogen and phosphorus tended to be higher inside than outside the bay, higher at aquaculture than non-aquaculture areas, and higher at fish-cage culture than oyster culture areas, suggesting that large-scale mariculture inside the bay played an important role in the eutrophication of the Zhelin Bay. Various forms of nitrogen and phosphorus concentrations were higher during the warm season （July--September）, which was due to the increased decomposition and concentration of organic matter resulted from the fast growth and high mortality of the cultured species. Compared with July 2002, TkN and TP contents were much higher in July 2003, in consonance with the eutrophication of the Zhelin Bay. Because exchangeable phosphorus （Ex-P）, iron-bounded phos- phorus （Fe-P） and organic phosphorus （OP） combined accounted for 34.3% of the TP and authigenic phosphorus （Au-P     

基于水淘选分级的长江口及邻近海域表层沉积物中磷的形态分布和迁移转化

磷是一种重要的生源要素,在河口、边缘海的初级生产中发挥重要作用,了解沉积物中磷的形态分布和迁移转化有助于深入了解该区域生态系统动力学。于2013年3月在长江口及邻近海域采集了表层沉积物样品,利用水淘选方法对沉积物进行了分级,并采用化学连续提取法分析了未分级和分级沉积物样品中的6种磷形态含量:可交换态磷、活性有机磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷、碎屑磷和难分解有机磷,讨论了该区域沉积物中磷的形态分布、选择性输运过程和迁移转化。沉积物中总磷含量在14.0~18.4 μmol/g,其中碎屑磷是其主要成分,占54.5%,其次是有机磷和难分解有机磷,分别占到15.1%和13.1%。不同粒级沉积物中磷形态含量不同,可交换态磷、活性有机磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷和难分解有机磷随粒级增加含量逐渐降低,而碎屑磷主要集中在粗粒级（大于32 μm）沉积物中。基于各粒级磷形态的质量分布,发现小于32 μm粒级的沉积物中各磷形态含量从长江口向浙闽沿岸逐渐增加,向外海方向逐渐减小,而大于32 μm沉积物的变化趋势与此相反,体现了不同形态磷的选择性输运。随粒径增大,总有机碳对有机磷比值（TOC/Or-P）先降低后升高,在大粒级沉积物中,TOC/Or-P比值较高主要是因为陆源有机碳贡献较高,而在小粒级沉积物中,主要是由于有机磷的迁移和转化更为活跃,体现了细颗粒物中有机磷相对有机碳的优先分解。本研究表明,从分级的角度可以对河口、边缘海的磷循环有一个更全面的认识。     

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...     

粤东柘林湾增养殖区氮磷的分布特征及其富营养化状态评价

根据1999年10月至2000年9月对广东柘林湾每月一次的监测结果，分析了柘林湾海域氮磷的分布特征和来源，并用营养状态质量指数（NQI）法评价了增养殖区的营养水平。结果表明：柘林湾海域氮磷的分布特征表现为西、北部海区大于东、南部海区，近岸高于离岸的基本格局，其主要来源为陆源排污和海水养殖自身污染。目前，柘林湾整个海区处于严重富营养化水平。     

末次盛冰期以来冲绳海槽中部沉积物有机碳和磷的地球化学研究

利用元素及同位素地球化学方法研究了冲绳海槽中部沉积物岩芯中有机碳及磷的地球化学特征及影响因素。结果表明，冲绳海槽沉积速率（16.5~32.5 cm/ka）变化小，不是沉积物中有机碳埋藏的重要影响因素。相对于全新世氧化性底水环境，末次盛冰期/冰消期冲绳海槽缺氧底水环境提高了沉积物对有机碳的埋藏效率。冲绳海槽沉积物中各形态磷的相对含量与其他边缘海沉积物中的相似。交换态磷（Ex-P）含量低、变化小。末次盛冰期/冰消期缺氧底水环境下铁氧化物的还原溶解导致铁结合磷（Fe-P）释放以及自生磷矿物（Au-P）的形成。全新世氧化性底水条件有利于铁氧化物的有效再生及对磷的再吸附，但不利于Au-P的保存。总有机碳（TOC）和有机磷（Org-P）之间良好的相关性表明TOC埋藏对Org-P含量的重要控制作用。冲绳海槽沉积物中碎屑磷（De-P）含量低于长江口及东海陆架沉积物中的含量，这与陆源碎屑向外海传输减弱有关。在约9.3 ka BP（岩芯200 cm深度），TOC、Fe-P、Org-P、De-P以及Fe_HR均出现的极小值可能由物质坡移造成。     

藻类生长对沉积物上磷迁移转化的影响

通过模拟中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和沉积物共存体系,探究了富营养化条件下,藻类与沉积物对无机磷的吸收/吸附作用的相互影响。采用自制的金汞伏安微电极测定了藻与沉积物共存体系中溶解氧(DO)的含量变化,分析了体系中溶解氧含量变化与磷消耗速率以及沉积物中磷形态分布变化之间的关系。结果表明,在本课题研究范围内,共存的藻类与沉积物互相影响彼此对磷的消耗过程,1.0×10^4、5.0×10^4和1.0×10^5 cells/mL三种初始藻密度的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)48 h后对磷的吸收百分比分别达54.7%、73.4%、93.8%,添加沉积物后分别降至21.3%、34.1%和51.9%;沉积物对培养基介质中的无机磷的吸附百分比为42.5%,加入三种不同藻密度的藻体后分别降至9.1%、2.8%及0.3%。高密度藻与沉积物共存体系的耗磷速率与体系DO含量呈显著负相关(p<0.05)。体系中DO浓度降低会促进沉积物中Fe-P向水体中释放,从而导致沉积物中铁结合态磷(Fe-P)含量的降低。可交换态磷(Ex-P)、有机磷(OP)和Fe-P是藻类存在时沉积物向水体中较易释放的形态。     

柘林湾水体溶解氧的分布特征及其与营养盐的关系

根据2001年7月～2002年7月间对柘林湾进行的溶解氧和营养盐含量的调查数据,探讨柘林湾海域溶解氧的时空分布规律及其与营养盐之间的相关关系.结果表明柘林湾的溶解氧含量年均值为5.88mg/dm^3,呈河口、湾外高,湾内低的平面分布规律.回归分析表明,柘林湾溶解氧含量与NO3-N含量呈显著的正相关关系,与PO4-P、NH3-N含量呈显著的负相关关系.大规模的养殖生产是影响柘林湾水体DO含量的一个重要因素.     

渤海湾表层沉积物磷形态分析

用JEN SEN等(1998)六步分离法对2003年11月和2004年5月渤海湾采集的沉积物样品进行P形态分析,结果表明:沉积物营养盐水平与地理环境有关。总的趋势是沉积物越细,粘土含量越高,营养盐水平就越高。渤海湾表层沉积物磷呈现从潮间带向渤海湾大面站增大的局势,污染近岸高,远岸低。渤海湾表层沉积物中的P主要以FAP和R ef磷为主,FAP占整个P形态的43%以上,R ef占24%以上,其次是L ea-P,此种形态的P平均约占5%左右,最后依次是F e-P、CFAP和L sor-P,这三种形态含量都小于10%以下。这表明渤海湾沉积物中的P的主要来源是陆源输入和污水排入。渤海湾表层沉积物中有一半以上的磷不能被生物利用。     

长江口及邻近海域沉积物再悬浮对水体磷酸盐的影响的模拟研究

以长江口及邻近海域为研究区域,采用改进后的SEDEX法对沉积物中各形态磷的含量进行了分析,并通过模拟实验探讨了沉积物再悬浮对上覆水体磷酸盐浓度的影响。结果表明:碎屑磷（De-P）是沉积物磷的主要赋存形态,占总磷（TP）的50%以上;其次是可提取态有机磷（Or-P）和非活性有机磷（Re-P）;生物可利用磷（BAP）占总磷的比例约为21%,可提取态有机磷（Or-P）是生物可利用磷（BAP）的主要存在形态。沉积物再悬浮时,水体磷酸盐的浓度显著升高,说明沉积物再悬浮会引起沉积物中磷的释放;水体磷酸盐浓度升高主要源于沉积物中磷的释放,而间隙水的贡献较低。沉积物发生再悬浮时,厌氧条件相对于好氧条件,更有利于沉积物磷的释放。