草鱼不同养殖模式底泥间隙水与上覆水营养盐的分布特征

于2009年6～10月采集草鱼(Ctenopharyngodon idellus)不同养殖模式围隔底泥的样品,对上覆水和间隙水中营养盐形态与含量进行分析,探讨间隙水和上覆水中营养盐浓度间的相关关系。结果表明:草鱼不同养殖模式围隔大部分间隙水中营养盐浓度要高于上覆水,上覆水与间隙水中PO43--P浓度呈极显著的正相关性(P<0.01)。上覆水和间隙水中的NO2--N和NO3--N浓度垂直分布特征随月变化规律较一致。养殖期间,间隙水溶解态无机氮(DIN)中NH4+-N比例最高,占95%以上。间隙水中NH4+-N浓度随深度增加而逐渐升高(0～10cm),而NO2--N和NO3--N浓度则随深度增加而减小(0～4cm)。表层底泥在0→1cm方向PO43--P浓度明显增加,从2～3cm层后多数养殖模式下浓度缓慢下降,而4→10cm方向上浓度会随深度增加而明显下降。总体而言,三元混养组中(GSL2)上覆水中营养盐的浓度一般要低于GSL1组和GSL3组,且养殖期间该组底层水DO浓度要高于GSL1组和GSL3组,初步认为是一种较为优化的草鱼混养模式。     

长江口不同沉积环境沉积物中碳的分布和来源

利用2004年5月在长江口门区获得的R3、N3、S3和S1四个沉积物柱状样品,对其各种形态碳的含量和垂直分布、TOC/N值以及同位素δ13Corg值进行了分析,并结合该区域的水文悬沙特征,探讨了影响沉积物中碳埋藏的因素及其物质来源,结果表明:长江的径流量和沉积速率是影响长江口碳埋藏的两大重要因素,对各种形态碳在沉积柱中...     

南黄海中部海水、间隙水和沉积物中多环芳烃的分布及源分析

利用液液萃取、固相微萃取及快速溶剂萃取法对2007年9月南黄海中部海洋环境调查采集的31个调查站位的表层、30 m层、底层海水及表层沉积物样品进行前处理,并采用气相色谱-质谱检测其中的多环芳烃(PAHs).结果显示:站位表层、30 m层和底层海水中总PAHs的质量浓度分别为37.77～233.39 ng·L-1,39.45～213.27 ng·L-1,15.76～202.55 ng·L-1;表层沉积物(干重)总PAHs的质量比为16.33～229.58 ng·g-1,间隙水和上覆水中总PAHs的质量浓度为11.98～386.66 ng·L-1.间隙水的总PAHs普遍高于上覆水的,而沉积物和间隙水中的大于表层、30 m层及底层海水中的.经特征PAHs组分分析判定南黄海中部海水中PAHs的来源主要为石油及其产品,而表层沉积物中PAHs的主要来源可能为高温燃烧后的矿物燃料残余物.     

临洪河口海域间隙水和沉积物中重金属分布研究

为了研究近岸海域中重金属的分布情况及其潜在迁移趋势,以连云港临洪河口为研究对象,分析了间隙水和沉积物中Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,As,Fe,Mn的含量。结果表明,沉积物中金属浓度的分布顺序为:Pb>Zn>As>Cr>Cu>Cd。同种重金属在沉积物中的含量高于间隙水中,表明了该水体中的重金属有从沉积物向上覆水扩散的可能趋势。统计分析结果表明,沉积物中的金属浓度之间发现存在明显的相关性;多数金属与Fe、Mn存在明显的浓度相关性,表明了Fe和Mn在河口系统的金属地球化学循环过程中起重要作用。     

草鱼不同混养系统中细菌生产力的初步研究

利用陆基实验围隔,采用原位培养法,对比研究5种草鱼(Ctenopharyngodon idellus)混养系统中细菌生产力的状况。结果表明,细菌生产力波动在(85.22±9.68)~(899.24±29.67)μg C·L-1·d-1,平均为(442.33±210.51)μg C·L-1·d-1。总体上,各处理组细菌生产力随时间呈现先升高后降低的趋势,在8月份达到最高值。其中,草鱼、鲢鱼和鲤鱼的三元混养模式中的细菌生产力显著高于其它处理组(P0.05)。细菌生产力总体上与水体初级生产力、溶解有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)含量及水温均呈显著正相关,与水体磷酸盐含量呈显著负相关。通过主成分分析(PCA)发现,养殖前期水体无机氮(DIN)、DOC和POC含量对细菌生产力的贡献率高达44.058%,养殖中期DOC和POC含量对细菌生产力贡献率降为32.693%,而养殖后期DIN、DOC和POC含量对细菌生产力的贡献率为45.921%。研究表明,在养殖前期,DIN、DOC、POC是细菌生产力的关键因素;DOC、POC的重要作用使得养殖中期细菌生产力处在较高水平,但PO4-P含量成为限制因素;低温限制了浮游植物的初级生产力,使得养殖后期较高的营养元素含量只能维持细菌较低的生产力。     

赤道东北太平洋沉积物间隙水中溶解有机碳的分布特征

沉积物间隙水中的溶解有机碳(DOC)是沉积物有机质矿化过程中的中间产物[1],沉积物中的有机质通过微生物水解和(厌氧)发酵等方式溶解成各类具有不同分子量的有机化合物,通常总称为溶解有机碳,并释放到沉积物间隙水中.而溶解有机碳又进一步被细菌等微生物所利用,最终被氧化为溶解无机碳,完成有机质的矿化过程.因此,沉积物间隙水中DOC的浓度是消耗和生成之间平衡的结果[1].已有的研究表明,沉积物间隙水中DOC的含量显著高于底层水体中DOC的含量,导致其向底层水体的扩散;近期的研究也表明,来自海底沉积物的DOC通量是底层水体中DOC的重要来源,是海洋有机碳储库中的重要组成之一[2~4].     

山东南部近海沉积物中碳、氮、磷的分布特征

对山东近海31个站位表层沉积物中的总氮、总磷和总有机碳的含量和分布特征进行了研究。结果表明,总氮、总磷和总有机碳含量均较低,高值区主要分布在胶州湾及湾口和北部海域,总氮浓度范围为0.31～0.75mg/g,平均值为0.52mg/g,总磷浓度范围为0.18～0.32mg/g,平均值为0.24mg/g,总有机碳浓度范围为0.17%～0.49%,平均值为0.33%。相关性分析表明,总氮和总有机碳的相关性较好,总有机碳和总氮比值(TOC/TN)略高于Redfield比值,表明这两种生源要素的来源可能是一致的。     

台湾海峡中、北部沉积物中有机碳、全氮及全磷的含量分布特征

从分析结果表明,有机质、氮、磷的含量分布与流的方法基本一致,它们的含量大小与沉积物粒度呈相关关系,颗粒愈细含量愈大;氮以有机氮为主要存在形式,磷则以无机磷和有机磷同时并存;闽江口附近及福建近岸沉积物中有机质的来源以陆源为主,海峡中央以海相输入为主。     

辽东湾柱状沉积物中无机碳的形态

根据沉积物中无机碳的结合强度,运用连续浸取的方法将沉积物中的无机碳分成5种不同的形态:NaCl相、氨水相、NaOH相、盐酸羟胺相、HCl相。并以渤海辽东湾柱状沉积物为例,探讨了各形态无机碳的含量特征及其控制因素。研究表明,辽东湾不同层次沉积物中各形态无机碳的含量特征比较明显:氨水相>盐酸羟胺相≈盐酸相>NaOH相>NaCl相。氨水相、盐酸羟胺相和盐酸相无机碳占沉积物中总无机碳的绝大部分,大于80%;NaCl相和NaOH相无机碳只占总无机碳的一小部分。沉积物中各形态无机碳含量的变化受沉积环境如pH、Eh、Es、含水率、Fe3 /Fe2 、有机碳含量等因素的影响。其中NaCl相无机碳受pH、Eh影响较大;氨水相无机碳主要由含水率、Fe3 /Fe2 、pH、Eh控制;NaOH相无机碳主要由含水率、Eh和pH控制;盐酸羟胺相无机碳主要受含水率、Eh、有机碳的影响;HCl相无机碳的控制因素和盐酸羟胺相的相似,但它受pH和Eh的影响更显著。虽然有机碳和各个形态的无机碳都呈负相关关系,但它对每一形态的影响都不相同,其作用受其它环境因素的制约。环境的氧化能力越强,pH值越小,越不利于盐酸羟胺相和盐酸相无机碳的保存,而有利于NaCl相、氨水相和NaOH相无机碳的形成;环境的还原能力越强,pH值越大,越有利于盐酸羟胺相和盐酸相无机碳的保存,而不利于NaCl相、氨水相和NaOH相无机碳的形成。辽东湾沉积物的弱氧化-还原环境有利于盐酸羟胺相和盐酸相无机碳的保存。     

台湾海峡中、北部沉积物中有机碳、全氮及全磷的含量分布特征

从分析结果，有机质、氮磷的含量分布与流的方法基本一致，它们的含量大小与沉积物粒度呈相关关系，颗粒愈细含量愈大；氮以有机氮为主要存在形式，磷则以无机磷和有机磷同时并存；闽江口附近及福建近岩沉积物中有机质的还原以陆源为主，海峡中央以海相输入法为主。     

夏季东、黄海沉积物中甲烷的分布和沉积物-水界面通量

沉积物释放是海洋环境中甲烷(CH_4)的重要来源。通过2013年7月和8月两个航次,对东、黄海泥质区沉积物中CH_4浓度的垂直分布和沉积物-水界面通量进行了研究。结果表明,除个别站位外,黄海沉积物(50 cm以浅)中CH_4的浓度变化范围在0.2～1.0μmol/L之间,长江口及浙闽沿岸附近的沉积物中CH_4浓度则要更高(1.0～2.0μmol/L),而东海东部海域沉积物中CH_4浓度波动范围为0.2～3.0μmol/L。总体来说,东、黄海沉积物中CH_4浓度偏低,这可能与观测到的高浓度硫酸盐(20 mmol/L)有关。通过整柱密室培养实验估算出东、黄海沉积物-水界面CH_4释放速率在0.64～2.12μmol/(m2·d)之间,东、黄海沉积物CH_4释放总量为6.7×108 mol/yr;但采用菲克定律估算的CH_4扩散通量则要比现场培养的结果低2～5倍,表明不同的方法在估算沉积物-水界面CH_4通量上还具有一定的不确定性。     

墨水河沉积物中微塑料的丰度、形态及其空间分布

河流输入是海洋中微塑料的重要来源,然而目前关于河流沉积物中微塑料污染的资料十分有限。本文对我国山东省墨水河流域17个不同站位沉积物中微塑料的丰度、分布和形态等进行了研究。发现墨水河沉积物干样中微塑料的丰度为0kg~(-1)～170kg~(-1),低于同类型河流沉积物;人口密度大、工农业活动频繁及污水处理厂布设处微塑料丰度一般较大;同时,水动力条件对沉积物中微塑料的分布也有重要影响:支流汇入处丰度升高,水流湍急或水位高的站位丰度较小。本研究中最常见的粒径为500μm,占71%;纤维状的微塑料占比最大(46.91%),其次是薄膜(40.74%)和颗粒状微塑料(12.35%)。微塑料的形态表明,墨水河沉积物中的微塑料多为次级来源。本研究表明,河流沉积物已经受到微塑料的污染,应该引起高度重视并采取适当措施。     

厦门西海域沉积物中碱性磷酸酶活力的分布、动态及其与各形态磷的关系

本文首次对厦门西海域表层沉积物中碱性磷酸酶活力的分布、动态进行了检测和分析，并在同步检测该沉积物各种形态磷含量的基础上对该酶与各形态磷的关系进行了探讨。结果表明，厦门西海域表层沉积物中碱性磷酸酶的活力分布与陆源排污对水体的污染有明显的相关性；酶活力与总磷、总无机磷含量相关性较大，与弱吸附可交换磷相关性不大，与总有机磷含量则呈显著不相关性。并认为，就厦门西海域而言，碱性磷酸酶活力的水平可作为小区域水     

长江口、杭州湾水域沉积物中磷的化学形态分布特征

污染物进入水体后,其最终的归宿行为与赋存状态是当今环境科学研究的重要方向.沉积物中磷形态的研究对了解磷在污水排放过程中的动态循环以及磷酸盐在水体-沉积物界面的迁移转化都具有十分重要的意义[1,2].目前在长江口、杭州湾水域已建成“上海市合流污水一期工程”、“星火开发区污水排海工程”、“上海市污水治理二期工程”等污水集中外排工程.针对该水域的竹园、白龙港和星火污水排放口附近沉积物中磷的化学形态和分布状况进行了研究.     

大亚湾表层沉积物中氮的形态分布特征

首次采用逐级分离浸取的方法将大亚湾表层沉积物中不同形态的氮分离开,继而分析表层沉积物中不同形态氮的含量、分布特征及其影响因素.结果表明,表层沉积物中总氮的含量较高,平均值高达1692.52 mg·kg-1;有机氮所占的比例很高,平均达77.32%,平均含量为1341.11 mg·kg-1;无机氮的平均含量为351.41 mg·kg-1.表层沉积物中总可转化态氮的平均含量为229.45 mg·kg-1;强氧化剂可浸取态氮是可转化态氮的主要赋存形态,平均占总可转化态氮的96.88%;离子交换态氮是释放能力最强的形态,为可转化态无机氮的主体,平均占总可转化态氮的2.10%;弱酸可浸取态氮和强碱可浸取态氮仅占总可转化态氮的一小部分,分别为0.57%和0.44%.在空间分布上,各站间不同形态氮的含量差异与污染物的陆源输入、海水养殖污染及沉积物性质等因素有关.     

浙江中部沿岸沉积物中铜、镍、铅的形态分布特征

本文对1983年夏季在浙江中部沿岸象山港(Ch_3)和海门湾外(Ch_5)所采取的第四纪沉积地层钻孔样地球化学形态的连续萃取资料进行了分析,元素含量用JP-1A型示波极谱仪测定。同时探讨了沉积物中Cu、Ni、Pb的四级地球化学形态的两种分布特征:即平均分布和垂直分布特征,并初步研究了造成这种分布的主要控制因素。     

珠江口伶仃洋沉积物中重金属元素分布、赋存形态及来源分析

2011年对珠江口伶仃洋31个点位表层沉积物中主要的重金属Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Cd和As含量、分布特征及来源因素进行了研究。采用了BCR提取法分析各种重金属赋存形态,并依据各种重金属的形态特征进行了因子分析,了解其分布的控制因素。结果表明:伶仃洋沉积物重金属分布特征为从西北向东南逐渐减小,各元素在伶仃洋西线沿岸的浓度普遍高于东线沿岸区域,研究区西滩北段区域成为重金属高值区。伶仃洋Cr、As、Ni主要以残渣态存在,Pb主要以可还原态存在,Cd主要以酸提取态存在,而Cu、Zn在各形态中比较分散。各重金属非残渣态比重Cd为最高,As为最低,各元素非残渣态在平面上的分布与总量分布模式基本一致,所以,伶仃洋海域通过总量来确定区域重金属污染情况在一定程度上是可靠的。因子分析结果表明,伶仃洋重金属主要为人为污染物的排放(包括工业废水、生活污水等),其次为流域自然风化产物的输入。     

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。     

长江口表层沉积物中有机碳的来源、分布与成岩状态

在长江口及其邻近海域采集了表层沉积物样品,分析了粒级组成、有机碳(OC)含量及其稳定同位素丰度(δ13 C)、木质素和沉积色素含量和相关指标,并结合基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型,讨论了此区域沉积有机碳的来源、分布和成岩状态。结果表明,长江口表层沉积物中OC含量为0.21%~0.63%,长江口泥质区和浙闽沿岸OC含量较高,而河口外陆架上含量较低;δ13C为-23.1‰~-20.9‰,显示沉积有机碳是海洋和陆地来源的混合。木质素含量(Λ8)为0.16~1.41mg/100mg OC,其组成特点显示了木质素的草本和木本被子植物的混合来源。沉积色素以叶绿素的降解产物为主,主要分布在河口外陆架上;类胡萝卜素中以岩藻黄素为主,表明硅藻是此区域浮游植物的优势类群。以δ13 C和Λ8为来源指标的端元混合模型显示长江口沉积有机碳主要来自海洋浮游植物,其贡献为54.3%~88.1%(平均70.2%),从河口向陆架逐渐升高,其次是土壤(9.3%~32.1%,平均22.3%)和C3维管植物(2.7%~13.6%,平均7.5%),两者贡献均在长江口和浙闽沿岸附近较高。沉积物粒级组成、OC含量、δ13C丰度和生物标志物含量之间显著的相关性和分布一致性表明水动力分选过程在决定陆源OC(包括土壤和C3维管植物OC)在河口外的输运和分布中发挥了重要作用。富含木质素的新鲜植物碎屑主要与粗颗粒物相联系,并主要沉积在河口附近,而贫木质素的土壤有机碳则主要赋存在细颗粒物上,可输运到离河口较远的位置。木质素降解参数,如酸醛比、3,5-Bd/V和P/(S+V)在长江口外陆架上的砂质区域相对较高,显示此区域陆源有机碳降解程度较高,而叶绿素降解产物的比例在长江口泥质区较高,则可能与泥质沉积物中较强的有机碳再矿化作用有关。