南渡江河口水体氢氧同位素特征及对台风“海鸥”的响应

夏季亚热带地区频繁的台风天气对河口水体环境具有重要影响。以2014年台风海鸥过境前后在南渡江河口地区的水文要素现场观测资料,分析了台风降雨前后南渡江河口地区的水体同位素组成特征和变化规律。研究表明:大气降水是控制台风海鸥期间河水氢氧同位素的主要因素,其主要来源为热带太平洋地区输送的水汽。台风海鸥过后,降雨补给变少,温度升高,蒸发作用加强,氢氧同位素值有所升高。台风带来的大量河流淡水资源入海改变了河口水体环境,使得潮流界向河口后退,水体混合强烈,口门外形成咸淡水锋面。此次观测研究将有助于认识台风对亚热带地区中小河流河口水循环过程的影响。     

基于MODIS的浙闽近海表层悬浮体时空变化特征分析

基于2015年中分辨率成像光谱仪（MODIS）卫星影像资料,结合实测悬浮体浓度数据及海表温度、风场、海表流场等资料,对浙闽近海表层悬浮体时空分布及控制因素进行了探讨。结果表明,浙闽近海表层悬浮体分布存在显著的季节性变化特征。研究区2～50 m等深线海域存在温度锋面,在一定程度上抑制了表层悬浮体向外海的输运。夏季的河流输沙有利于研究区北部近岸高浓度悬浮体分布,南风、西南风对表层悬浮体扩散起抑制作用;冬季在强烈东北季风作用下,再悬浮作用强烈,同时为表层悬浮体向南扩散提供了动力。本研究对完善东海内陆架泥质区沉积物输送机制具有一定的辅助作用。     

长江中下游湖泊水体氧同位素组成

通过长江中下游45个湖泊不同季节水体δ18O分析,对湖泊水体演化过程进行了研究。结果表明,湖泊水体δ18O主要反映了湖泊水源变化及湖泊水体与长江洪水期/枯水期交替演变的特征关系。受江湖关系随季节变化影响,处于长江中下游中段安徽省境内的巢湖、石塘湖等湖泊各季节水体δ18O都相对较高,处于上段和下段的鄱阳湖群和太湖湖群湖泊水体δ18O相对较低。因此,长江中下游上段和下段湖泊水体交换受长江影响较大,中段较小。对不同季节湖泊水体δ18O比较分析表明,长江对湖泊水体的影响主要在夏季,秋、冬季节湖泊水体稳定。黄盖湖、大冶湖等湖泊夏、秋两季水体δ18O大幅度变化与长江的水位波动直接有关,在长江洪水期,湖泊与长江相连;在长江枯水期,湖泊与长江分离。玄武湖水体δ18O的大变幅是人为换水造成的。     

浙闽沿岸潮余流的空间变化

利用非结构网格海洋环流模式(FVCOM),研究了浙闽沿岸潮余流的空间变化及其生成机制。结果表明,浙闽沿岸的潮余流具有明显的水平二维特征。根据潮余流的流速和方向,浙闽沿岸的潮余流可分为3个区域,自东北向西南,依次为区域I、区域II和区域III。区域I和区域III的潮余流较强,前者流速为0.6~2.5 cm/s,方向沿等深线指向西南;后者流速为0.5~1.5 cm/s,方向沿等深线指向东北。区域II的潮余流较弱,均小于0.6 cm/s,方向自岸向海逆时针旋转,离岸较近区域方向指向西南,离岸较远区域方向指向东北。结合浙闽沿岸的潮余流和海底地形进行分析,发现潮余流与地形β效应ddx1H成正比,这与前人研究获得的海底地形对潮流的整流机制相符合,表明浙闽沿岸海域陡峭的海底地形对潮流有明显的整流作用。     

大沽河流域地下水水化学及同位素特征

大沽河是青岛市重要的供水源之一,了解大沽河流域水循环的过程和机理有助于合理地利用大沽河流域水资源。为了研究大沽河流域地下水循环的规律,在大沽河李哥庄镇至胶东镇段研究区内采集了26个地下水样本和4个地表水样本,测定其氢、氧同位素及水化学成分,通过分析其变化特征初步判定地下水补给来源以及影响因素。对降水和地下水中的稳定同位素组成(δD,δ~(18)O)进行分析,结果表明大气降水是该区域地下水的主要来源。地下水及地表水的水化学结果表明研究区地下水类型多样,主要为HCO_3-Cl-SO_4-Ca-Na,Cl-SO_4-Na,Cl-HCO_3-SO_4-Na,HCO_3-Cl-SO_4-Na-Ca-Mg,Cl-Na五类;地表水受到强烈的蒸发浓缩作用,并在一定程度上补给了地下水。同时,地下水中的氢、氧同位素含量与Cl~-和TDS区域分布特征相互佐证,证明地下水化学成分主要受到海水入侵的影响,其次为围岩矿物的溶解。     

中国典型海滩垃圾组成和时空变化特征

21世纪被称为"海洋世纪",但由于人类复杂的生产活动,大量的垃圾正有意或无意的被投放入海洋环境中,这将导致全球范围内近岸污染,包括生态环境恶化,生物资源锐减等问题。本研究以天津高沙岭、上海南汇嘴和深圳大铲湾三地的海滩为研究区域,通过对三个海滩垃圾的种类、时空特征及相关性进行统计分析,以期了解中国近海不同海滩的海滩垃圾分布特征,为我国海洋垃圾监测和调查、监督和管理等起到一定的指导作用。结果显示,海滩垃圾不同种类间数量差异较大,三年间垃圾数量大体呈逐年增加的趋势,且不同的海滩,垃圾数量和种类都存在明显差异。     

吕宋海峡水体通量时空变化特征的数值模拟研究

利用区域海洋数值模式(ROMS)建立了南中国海三维海洋环流数值模型。基于2006—2018年逐日平均的数值模拟结果,分析了吕宋海峡断面(120.75°E)的纬向流及通过断面的水体通量的时空变化规律,并采用集合经验模态分解法(EEMD)分别探讨了整层和表、中、底层水体通量的时间变化特征。结果表明:断面处纬向流呈现明显的多核结构,流态分布随季节变化较小,而流速变化受季节影响较大;断面水体通量存在明显的季节、月际变化;其垂向变化在年平均、春季、秋季和冬季时都呈现"三明治"结构,分界点分别在540 m和1 720 m左右,受黑潮分支强度的影响,在夏半年(5—9月)呈现"四层"结构,上表层厚度为45～80 m且存在月变化,5月为发展期,6—8月为成熟期,9月为消亡期;表层水体通量的时间变化对整层的变化影响最大,黑潮入侵的强度是导致整层及表层水体通量变化的主要因素。     

闽三角海域赤潮发生的时空特征

赤潮是海洋生态系统异常的重要指标。本文收集1986～2017年闽三角海域的赤潮事件,基于GIS技术分析赤潮的时空分布特征。结果表明:32年来,闽三角海域赤潮发生98次,赤潮高发区在厦门西海域、同安湾和泉州湄洲湾海域;闽三角海域赤潮年际发生次数呈波动变化,一年中赤潮高发期集中在5～8月;中肋骨条藻、角毛藻及旋链角毛藻是闽三角海域的赤潮优势种,具有一定的区域分布特征;有毒赤潮事件发生频率有增加趋势。本文系统性地总结了闽三角海域赤潮时空特征,为该区域的赤潮风险分析和预防提供依据。     

即墨温泉地热水的氢氧同位素特征及其地质意义

青岛市即墨温泉水是含有多种微量元素的一种具特殊医疗作用的地热水。通过对即墨温泉地区在不同季节采集的温泉地热水、地下水、地表水、大气降水和近岸海水分别进行氢、氧同位素的测定。结果表明,即墨温泉水的氢、氧同位素值皆小于大气降水来源的地表水、地下水和雨水;即墨温泉地热水占δD-δ^18O相关点沿大气降水线展布表明其主要来源和补给源为大气降水,估算的循环深度约为2017．6m。在有利的构造部位和良好的储水条件下,大气降水经深循环加热和水岩反应淋滤盐分,并沿断裂上升出露地表,形成矿化度较高的温泉。     

小浪底水库关键水体环境要素的时空变化特征及其影响因素

基于2017年6和12月、2018年5和9月在黄河小浪底水库开展的4次水体环境的综合观测,获得了悬浮颗粒物含量(SPM)、水温、溶解氧(DO)、pH和叶绿素a含量等数据,研究了不同季节和不同运作方式下黄河小浪底水库关键水体环境要素的分布特征及其影响因素。水库放水时期(2017年6月和2018年5月)和洪水调控期(2018年9月),随距坝距离越近,SPM含量逐渐降低,但在蓄水末期(2017年12月),库区水体SPM整体分布均匀,洪水调控期入库水体含沙量较高,最大达到了7894.7 mg/L。水库放水时期存在热分层现象,表底层温差最大达到了12.4℃,而在蓄水时期和洪水调控期水温分布较为均匀,平均温度分别为12.5和26.8℃。2017年6月库区水体DO平均为6.36 mg/L,层化现象较显著,表底层最大相差8.01 mg/L,其余时间DO整体上分布较均匀,无明显层化现象,平均分别为7.56、8.10和6.13 mg/L。库区水体pH只在2017年6月存在明显的全库区分层现象,平均为8.38,表底最大相差0.85;2018年5和9月坝前区域pH较高,并存在从表至底逐渐降低的现象;2017年12月蓄水末期则整体分布较均匀,在放水期和洪水调控期,库区水体叶绿素a含量整体上表层较高,从表至底逐渐降低,2018年9月叶绿素a含量较高,最大达到了10.50μg/L,而在蓄水末期,叶绿素a含量偏低且分布较均匀,平均含量仅为0.70μg/L。上述结果表明,受气温、上游来水、水库调控和生物过程等的多重影响下,小浪底水库内各种环境因子时空变化剧烈,是研究气候变化和人类活动对河流物质输运影响的良好载体。     

九龙江河口水体粪类有机质污染时空变化特征研究

河口是陆源污染物入海的主要通道,在全球气候快速变化和人类活动加剧的背景下,河流入海污染物通量急剧增加,导致河口、海湾及其周边海域水体污染、生态受损等严峻的环境问题发生。本文选取了受极端事件和人类活动影响显著的我国东南强潮型的九龙江河口,利用粪甾醇有机标志物手段开展河口环境粪类污染示踪研究,探讨九龙江河口区粪类污染物（“源”）进入河流后的入海行为（“到”）,揭示粪类有机质在近河口海域时空分布特征及受控因素（“汇”）。研究发现,不同季节的河口径流过程和潮汐作用影响粪类有机污染物的时空分布,潮汐过程对中上游河口区水体环境中粪甾醇的赋存影响较大,呈现高潮低浓度而低潮高浓度的潮周期变化特征;河口区粪甾醇在陆−海输运过程的赋存特征还受控于最大浑浊带复杂的水体和沉积动力过程,对粪类有机污染物有一定的净化作用;研究还通过对比人为源贡献主导的氨氮等河流输入的营养盐说明粪甾醇在河口区的时空分布特征与人类活动密切相关。     

江汉平原周缘主要河流沉积物Sr-Nd同位素组成及其示踪意义

江汉平原内部巨厚的晚新生代沉积物记录了长江形成与演化的信息。本文以流经江汉平原的几条主要河流为研究对象,以Sr-Nd同位素组成为指示荆,开展了其现代河流沉积物物源示踪研究。结果表明:流经江汉平原的几条主要河流中,长江水系沉积物具有最高的~(143)Nd/~(144)Nd值,汉江次之,漳河与沮河最低。Sr同位素组成呈现相反的变化趋势。各河流沉积物同位素组成与其流域内的源岩分布特征有很好的对应关系。由此认为,现代长江形成前后,江汉平原沉积物Sr-Nd同位素组成应有明显差异。这为在江汉平原内部通过沉积物Sr-Nd同住素组成变化探讨长江形成与演化提供了理论基础。     

秋季浙闽沿岸溶解态Cu分布特征及其影响因素

铜(Cu)是海洋浮游植物生长不可或缺的痕量金属之一,对海洋初级生产力起着关键作用。河流是海洋中Cu的重要来源,河口及边缘海对河流输入的Cu起着重要的改造作用,但目前对Cu在浙闽沿岸的生物地球化学行为尚不明确。本研究使用自动固相萃取-电感耦合等离子体联用技术对2021年11月浙闽沿岸及其邻近水域表层水的溶解态铜(dCu)浓度进行分析。结果显示,该区域dCu浓度范围为3.38～26.28 nmol·L^–1,平均浓度为11.66±5.83nmol·L^–1。在研究区域内, dCu的空间分布呈北高南低,近岸高、远岸低的特征。此外, dCu在浙闽沿岸表现出较高的保守性,其与盐度呈显著负相关关系,表明dCu在一定程度上可用于指示人为影响。相关性分析表明,浙闽沿岸及其邻近水域表层dCu的生物地球化学行为和分布可能受到陆源输入、水团输运混合、化学絮凝与吸附等过程的影响。本研究结果有助于进一步理解Cu在海洋中的生物地球化学过程,为探究该区域的生态环境变化提供科学依据。     

渤海及北黄海河流悬浮颗粒碳氮同位素时空分布及源解析

选择流入渤海和北黄海的36条主要河流为研究对象,对比了平水期、丰水期和枯水期水体中悬浮颗粒物和河流表层沉积物的碳和氮稳定同位素的地球化学特征,并对颗粒物有机质碳和氮来源进行分析。结果表明,水体悬浮有机质碳同位素总体上表现为δ13C平水期δ13C丰水期δ13C枯水期的特点,δ15N值呈δ15N丰水期δ15N平水期δ15N枯水期的特点。渤海和北黄海的主要入海河流悬浮颗粒物有机质的来源具有明显的季节性差异,悬浮颗粒有机质碳平水期(春秋季)来源以C3植物、土壤有机质和水生藻类为主,丰水期(夏季)碳的各来源中浮游植物的贡献率明显增大,枯水期(冬季)则表现为陆源C3植物分解和水源性有机质的混合来源;悬浮颗粒态氮的来源与季节性降水量、生活污水、合成化肥及河流内源性水生植物密切相关。     

泰安大雾时空变化特征

统计分析1971—2008年泰安大雾的变化特征,结果表明：泰安大雾多出现在夜间,持续时间以6～12h为多。泰安平均大雾日数秋冬季多,春夏季少,雾日主要集中在10月到翌年2月;大雾的年际变化较大,最多年份出现在1982年,为28.4天,最少年份出现在1995年,只有5.2天;1980年代大雾日数最多,1990年代大雾日明...     

闽江口海域氮磷营养盐含量的变化及富营养化特征

根据2007—2008年眷、夏、秋、冬8个航次的调查数据,对闽江口海域N、P营养盐分布状况与富营养化特征进行了研究．其结果表明,受闽江冲淡水影响,海水中的N、P营养盐含量的平面分布呈现近岸高而向外逐渐降低的趋势．在N、P营养盐中,PO4-P含量呈现较为明显的季节性变化,而DIN含量的季节性变化规律却不明显．在春、夏、秋、冬四季中NO3-N／DIN含量的比值分别高达79．60％、79．13％、90．54％、96．14％,主导该海域DIN含量的平面分布和污染程度．闽江口海域海水中DIN、PO4-P含量呈不同程度的超标状态,富营养化指数为0．17—41．73,N／P原子比均值为41．14,远远偏离Redfield值（16：1）,具有磷限制潜在性富营养化特征．     

杭州湾潮汐特征时空变化及原因分析

杭州湾是世界著名的强潮河口湾,一直是研究的热点。基于杭州湾口内外实测潮汐资料,对杭州湾潮汐特征及时空变化进行了系统分析,包括高潮位、低潮位、平均潮位、潮差、涨潮历时以及天文潮变化,同时分析了20世纪80年代以来潮汐特征变化的原因。结果表明:最近50年来,杭州湾年平均高潮位和海平面抬高,潮差增大;澉浦年平均低潮位抬高,涨潮历时缩短,浅海分潮增大;钱塘江河口治江缩窄是造成杭州湾潮汐变化的主要因素;浙江和邻近海域的涉海工程可能是造成浙江沿海海平面上升的主要原因之一。     

2005～2007年厦门岛周边海域水体叶绿素含量的时空变化特征

利用2005～2006年每年5、8、11月份和2007年5、8、10月份厦门周边海域27个测站共9个航次现场跟踪监测资料,研究了该海域水体叶绿素含量的时空变化特征.结果表明：监测期间厦门岛周边海域表层水叶绿素a含量在0.28～28.55μg/dm^3之间,平均值为3.47μg/dm^3,平均占总叶绿素含量的70.4%;底层海水的相应值分别为0.29～18.69、3.36μg/dm^3和71.8%.表层海水叶绿素b含量在0.00～6.95μg/dm^3之间,平均值为0.78μg/dm^3;底层水的相应值分别为0.00～4.15、0.72μg/dm^3.表层水叶绿素c含量在0.00～8.13μg/dm^3之间,平均值为0.93μg/dm^3;底层水的相应值分别为0.00～5.51、0.83μg/dm^3.表、底层水叶绿素a含量的年际变化趋势相似,高峰值都出现在2006年,低谷值都出现在2005年,总体上呈逐年上升趋势.各年中叶绿素a含量的季节变化与某季节是否出现赤潮有明显的关系.在正常年份中,表、底层水叶绿素a含量季节变化曲线的峰、谷值较多出现在8月和11月;但出现赤潮时,则发生赤潮的当月（如2006年5月）一般都成为当年叶绿素a含量的峰值所在月.监测期间调查海域水体叶绿素a含量的平面分布较复杂,在正常情况下,尽管其各季的平面变化梯度差异明显,但仍大致呈西北沿岸水体的较高,向东南逐渐递减的分布态势,其高值区常出现在宝珠屿以西和九龙江口附近海域.但在发生赤潮时,其叶绿素a含量的平面变化增大,赤潮区水体的叶绿素a含量为高值中心.如2006年5月调查海域水体叶绿素a含量的平面变化大,出现赤潮的东南部海域的最高,九龙江口海域的次之,未观测到赤潮的同安湾和厦门西港大部海域水体的叶绿素a含量最低.