红海及亚丁湾间之海水交换

分析表观耗氧量、滴定碱度及总二氧化碳量等资料来研判红海及亚丁湾间之海水交换。结果显示,红海深层水的方解石及霰石饱和度均比亚丁湾和阿拉伯海深层水的饱和度高。红海全水柱之方解石和霰石都处於过饱和状态,亚丁湾和阿拉伯海中各深度之方解石亦呈过饱和状态,但霰石的饱和探度则大约在500m左右。分析深层水之生物体无机碳与有机碳的分解比值,可以发现此地区深层水中,大约有25％的总二氧化碳增加量是由无机碳酸钙溶解而来。     

红海的碳化学研究

目的是对红海的碳酸盐及其相关的化学做一初步的研究。滴定减度、总二氧化碳量及表观氧消耗量等的垂直剖面图皆和红海深水的流动型式相符合,而由滴定碱度的垂直剖面图可看出红海的碳酸钙似乎有沉淀现象。计算红海方解石和霰石饱和度的结果显示红海全水柱都是处于过饱和状态,而且红海深水的饱和度比印度洋西北部深水的饱和度高。     

南海东北部海区碳酸钙的饱和面、溶跃面和补偿深度

南海东北部碳酸钙地球化学研究得出:上层海水中方解石饱和度450—550％,文石饱和度250—350％.300m以深下层海水方解石与文石饱和度和深度的对数直线相关.深层水中二氧化碳含量0.03mmo1·dm~-3,碳酸根含量0.094mmol·dm~(-3),碳酸氢根含量2.35mmol·dm~(-3)总二氧化碳2.48mmo1·dm~(-3);方解石的饱和面1630m,溶跃面3000m,补偿深度4600m,文石饱和面435m,补偿深度1000m.     

南海东北部之海水碳酸盐现况

为探讨南海的海水碳酸盐现况，本文利用“海研一号”三个航次（第266、287及316航次）的机会，搜集南海东北角的碳酸盐因子，如温度盐度、pH值、总碱度及总二氧化碳等。南海深层水具有西菲律宾海水深约2200m的水团特性，实测结果显示此两水团的碳酸盐因子并没有明显的差异。由滞留时间、无机碳及有机碳分解速率计算结果显示，南海深层水的滞留时间以40a较为合理。     

印度洋与南亚、西亚沿海的海洋战略角逐（上）

印度洋位于亚洲、大洋洲、非洲和南极洲之间，即北纬15°与南纬40°间，大部分在南半球。面积7491．7万平方千米，约占世界海洋总面积的21．1％，为世界第三大洋，平均深度为3897米，最深为7729米。印度洋北部封闭，海岸线曲折，主要有红海、亚丁湾、阿曼湾、阿拉伯海、波斯湾、孟加拉湾等。     

海水中总无机碳的气相色谱测定

海水中总无机碳是指溶解在海水中的分子状态的二氧化碳及碳酸盐和重碳酸盐的总和.其含量通常用海水pH值、总碱度以及水温和盐度的资料进行计算.显然,这样计算的结果包含了上述各项参数测定的所有误差,以及由温盐资料导出的无机硼酸盐和碳酸盐离解常数的不准确性.就一般的海洋学所用而言,这样的资料是可行的.但在一些精细的研究中,如海水中的二氧化碳系统的平衡,海水与大气之间气体交换速率等,就需要更准确的资料.海水中总无机碳的气相色谱测定,为直接和准确测定海水中总无机碳的含量提供了新的测试手段.     

南海中部海水中的碳酸盐体系

作者通过测定海水样品中的pH值和总碱度,结合温、盐、深资料,计算了南海中部海水中碳酸盐体系的各组分(HCO₃-、CO₃2-、CO₂、ΣCO₂和P_co2),并对其分布特征进行了初步的分析.同时也估算了调查海区中方解石和文石的饱和度(Ω).表层海水中Ω方和Ω文分别约为5.8和3.9.方解石和文石的饱和深度分别出现在2200m和1200m左右.调查海区中碳酸钙的溶跃层可能出现在3000-4000m的水层之间,其相应的方解石饱和度约为0.78.     

青岛近海冬末春初海水碳酸盐体系的特征

通过在青岛近岸海域采集海水样品,测定了海水pH、总碱度(TA)、溶解无机碳(DIC)以及溶解钙离子,并根据这些参数计算了海水中的碳酸氢根、碳酸根等分量以及海水二氧化碳分压(pCO_2)、碳酸钙饱和度等参数。各站点海水pH范围为8.09~8.18,平均8.13;TA范围为2309~2345(mol/kg,平均2325(mol/kg;DIC范围为2158~2200(mol/kg,平均2180(mol/kg;海水中溶解钙离子的浓度为0.3700~0.3732g/kg,平均0.3716g/kg。求得海水pCO_2范围为371~476(atm,平均415(atm;方解石和文石的饱和度范围分别为2.31~2.84和1.45~1.78,平均值分别为2.57和1.61。通过与温度、盐度进行比较,发现冬末春初青岛近岸海域海水总碱度、溶解无机碳和溶解钙离子具有较为均匀的特征,是冬季混合导致的结果。海水pH有一定的变化性,与营养盐和叶绿素a的关系显示,观测区西部已开始增强的生物生产使海水pH升高,pH是该季节影响海水pCO_2、碳酸钙饱和度等参数的主要因素。该季节青岛近海总体上表现为大气CO_2的弱源,但西部海区是大气CO_2的弱汇。     

夏季黄海海水碳酸盐体系特征

根据2016年7月对黄海海域碳酸盐体系参数pH和总碱度(A_T)开展的调查,结合温度、盐度、营养盐及叶绿素等同步观测数据,分析了夏季黄海海水碳酸盐体系的特征并讨论了其控制机制。结果表明,碳酸盐体系特征在不同水团间差异很大。表层与底层pH分别在7.915~8.307和7.849~8.074之间,高值位于长江冲淡水和黄海沿岸流中。表层与底层A_T分别为2063~2358μmol/kg和2205~2372μmol/kg,总体表现为由南往北递增。长江冲淡水A_T较低,黄海沿岸流A_T较高。海水总溶解无机碳(C_T)在黄海北部山东半岛附近含量较高,底层明显高于表层。表层海水二氧化碳分压(pCO_2)与表层C_T变化趋势相似。霰石饱和度(?_(Ar))在底层较低,最低值仅为1.28。Pearson相关分析结果显示,水团中A_T与盐度的相关性较大(R0.7),pH与营养盐的相关性较大。说明碳酸盐体系特征主要受水团混合和生物活动的影响。水团混合是影响A_T分布的主导因素。表层营养盐浓度过低导致浮游植物生长受限,受限区域pH变化不大,底层再矿化过程释放大量CO_2导致底层pH降低。     

三亚河与三亚湾溶存N_2O分布特征与影响因素研究

2008年4月在三亚河设置24h观测连续站,10月在三亚湾设置13个采样站,同时采集大气、表层和底层海水样品,运用静态顶空气相色谱法对海水中溶存N2O的浓度进行了测定。结果表明,三亚湾海水中溶存N2O的浓度范围为7.57—15.04nmol/L,饱和度范围为101.8%—202.2%,均处于过饱和状态,明显受到三亚河水人为污染的影响;三亚河N2O浓度日变化范围在12.7—17.6nmol/L,饱和度范围在170.9%—236.9%,全天也均处于高度过饱和状态,表明三亚河和三亚湾都是大气N2O的源。对三亚河和三亚湾N2O浓度与盐度,营养盐的关系进行相关分析可得,其与盐度之间的关系为负相关,与硝酸盐,亚硝酸盐,氨盐的关系为正相关。此外还利用Liss提出的双层模型计算了三亚河和三亚湾的N2O海-气交换通量,分别为5.71—11.63μmol/(m2·d)、0.33—8.26μmol/(m2·d),表明三亚河与三亚湾水体中N2O的过饱和现象主要来源于城市污水的影响。     

桑沟湾沉积碳库年汇入速率的长期变化及其区域性差异

对取自桑沟湾北西南三根柱样近200 a碳来源及埋藏通量的解析,分析了湾内不同站位各形态碳的差异性,进而对全湾碳埋藏进行了估算。湾内环流、贝藻养殖等造成湾内不同区域碳埋藏的差异;桑沟湾总碳（TC）平均量1.79%,有机碳（TOC）平均量0.54%,无机碳（TIC）平均量1.25%,TOC含量相对较小,为海陆混合来源,以陆源有机碳（C_t）为主,大规模人工养殖后,海源有机碳（C_a）有明显增加的趋势。桑沟湾碳埋藏通量平均为228.9 g/（m2·a）,以无机碳为主要埋藏形式（约占70%）,高的沉积速率及生物残骸沉降使桑沟湾养殖区碳的来源及埋藏区别于其他陆架海域。     

渤海莱州湾南岸第四纪地下卤水演化的地球化学模拟

渤海莱州湾南岸地区赋存有大量的地下卤水，许多研究者认为这些水是第四纪地质历史时期古海水经强烈蒸发浓缩后埋藏而成的，运用反向地球化学模拟理论，选用美国地质调查局（USGS）提供的PHREEQC（1997）地球化学模拟软件，对莱州湾南岸昌邑廒里501孔各层卤水的水化学演化过程进行模拟，研究结果表明，该地区的地下卤水是由古海水经强烈蒸发浓缩后被沉积物理藏，并在赋存过程中发生水－岩相互作用，使地下水出现方解石，石膏及CO2气体的过饱和析出。并伴随与沉积物发生K^ ,Na^ ,Mg^2 ,Ca^2 之间的阳离子交换反应。其中的浅层地下卤水还受到地表盐后排放卤水的侵染。     

广东柘林湾海水增养殖区环境质量评价

根据1999年10月至2000年9月对广东柘林湾每月进行1次环境监测的结果,用单因子污染指数法、营养指数(E)法和有机污染评价指数(A)法对广东柘林湾海水增养殖区环境质量进行评价。评价结果表明：柘林湾海域主要污染因子为总氮、无机氮、总磷、POLP和石油类,其中除无机氮超标率为71％外,其它指标超标率都为100％;整个柘林湾海域富营养化极为严重,平均E值达5．145。柘林湾水体生态系统已处于严重的不健康状态,影响了海水增养殖区主导功能的发挥。     

红海与加利福尼亚湾初始扩张系统的热状态差异

红海与加利福尼亚湾同处于由大陆裂谷向初始海底扩张的过渡阶段,但具有显著不同的构造背景与演化特征。本文基于磁异常数据,利用基于傅里叶变换和小波变换的质心法,计算得到了红海和加利福尼亚湾的居里面深度,对比发现二者热状态存在显著差异,不同方法的计算结果均显示加利福尼亚湾的居里面明显深于红海的居里面。红海扩张中心相对连续,岩浆活动较为活跃,而加利福尼亚湾扩张中心区域广泛发育了错开扩张脊的转换断层,并且扩张中心处热液活动强烈,加速了该区域的热对流和热损耗。此外,扩张速率与热状态和热液活动之间存在着明显的耦合关系。加利福尼亚湾的扩张速率是红海的两倍多,较快的扩张速率与热液活动正相关,较强的热液活动加速热损耗而加深居里面,也是引起加利福尼亚湾居里面比红海居里面深的原因之一。     

钦州湾夏季营养盐的分布特征及富营养化评价

2009年8月对钦州湾海域的现场调查资料,分析了钦州湾表层海水中营养盐的分布特征及其成因。结果表明:该湾亚硝酸盐(NO2-N),硝酸盐(NO3-N),铵盐(NH3-N),无机磷(PO4-P)和活性硅(SiO3-S)i平均含量分别为0.05 mg/L,0.46 mg/L,0.09 mg/L,0.007 mg/L和1.54 mg/L。在空间分布上,各营养盐含量均呈现出由湾内向湾外逐渐递减的变化趋势,体现出夏季陆地径流的主导控制作用。相关性分析表明,陆源水的物理混合过程是影响诸营养盐含量的主要因素,生物、化学作用次之。通过污染指数A及营养状态质量指数NQI的分析,整个海湾水质处于中度污染程度和富营养化状态,以无机氮为主要污染因子。     

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。     

大亚湾悬浮物和底质中主要矿物的分布特征

大亚湾悬浮物和底质主要矿物有伊利石、高岭石、绿泥石、石膏、石英、钾长石、斜长石和方解石,未见蒙脱石。粘土矿物分布沿岸较高、湾口较低,与径流和风的作用有关。石英分布与粘土矿物相反。钾长石、斜长石分布湾口较高,主要来源是中央列岛岩石的风化。底质方解石分布大鹏澳特高,澳头港和湾顶次高,与底栖生物密切有关。底质伊利石大鹏澳和湾顶特低,可能因在较低的pH环境下一部分伊利石向高岭石转化。各主要矿物含量基本与其主要元素含量正相关,但SiO_2与其组成的大多数矿物含量不相关,可能因SiO_2存在形式复杂所致。据计算,悬浮物中SiO_2的大约28％以有机物质形式存在,底质SiO_2全部存在于无机矿物之中。     

胶州湾水体和表层沉积物营养环境现状及影响因素

为了解胶州湾水体和表层沉积物营养环境状况及其主要影响因素,于2019年8月在胶州湾30个站位点采集了海水和表层沉积物样品,并于2021年5月在胶州湾沿岸采集了18个站位点的水样,对水体溶解无机态营养盐浓度和组成以及表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及生物硅含量和碳、氮稳定同位素(δ¹³C、δ¹⁵N)进行了分析。结果表明,胶州湾内水体和沿岸水体中溶解无机氮、溶解无机磷和溶解硅酸盐浓度空间分布相近,高值均位于湾东北部,主要受到河流输入和沿岸污水排放的影响,低值主要出现在湾中部和湾口处。结合近30年来的历史数据分析发现,胶州湾夏季营养盐浓度在1990-2008年期间呈持续上升的趋势,政府实施的污染物总量控制措施以及河流径流量下降使得2006年以来营养盐浓度呈现下降的趋势,该变化在空间上主要体现为大沽河氮、磷输入量的减少及其对应的湾西部营养盐高值的消失。胶州湾氮、磷营养盐输入的不平衡使得“磷限制”在2000年后逐渐加剧。胶州湾表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量高值均集中于东北部和东部沿岸,结合生物硅和水体营养盐含量分析显示,这主要是河流与排污输入及其...     

黑潮主流径海域海水中的无机碳及其对东海陆架区的影响

基于2014年5—6月对黑潮主流径及毗邻东海陆架海区的调查,研究了该区域水体中无机碳体系参数(p H、总碱度TAlk、溶解无机碳DIC及DIC/TAlk)的垂直与水平分布,在此基础上定量评估了黑潮输入对东海陆架海区无机碳收支的影响。结果表明,黑潮水体中DIC、TAlk与DIC/TAlk总体而言随水深增加而升高,p H降低,综合体现了浮游植物生产、海-气界面交换、有机物降解及Ca CO3溶解等过程的影响;上升流中心站位无机碳参数均受较深层水体上涌影响,与黑潮主流径其它站位略有不同。东海陆架海区外侧站位表层、30m层无机碳主要受台湾海峡暖流影响,高p H、低DIC/TAlk的黑潮表层水影响区域局限于东南部;而在底层,低p H、高DIC/TAlk的黑潮入侵流离开黑潮主流径向正北方延伸并抬升至钱塘江口附近;上升流对无机碳的影响持续至表层,其携带的黑潮中层水因此也可能进入陆架海区。水量模型估算黑潮水在5—10月间跨域陆架边缘向东海陆架区输入溶解无机碳总计58798.9×109mol,净输入达37382.9×109mol,而东海向外输出的无机碳绝大部分经由对马海峡进入日本海。     

胶州湾秋季文石饱和度分布及控制因素分析

基于2017-10-18航次在胶州湾调查获取的水文、碳化学和叶绿素a(Chl a)等数据与资料,分析了秋季该海域文石饱和度(Ω_arag(现场))的分布状况,探讨了影响其空间分布的主要控制因素。结果显示,秋季航次期间胶州湾表层Ω_arag(现场)为1.85～2.57,平均值为(2.20±0.24);其分布具有较大的空间差异,低值位于湾的西部和东北部(<2.05),高值位于湾口(>2.45),总体上呈现出由湾口向湾顶逐步降低的趋势。除了通过分析Ω_arag(现场)与温度、盐度和Chl a的相关性来定性确定Ω_arag(现场)的主控因素外,我们还通过引入总碱度与溶解无机碳的差值作为Ω_arag(现场)的指征参数,定量确定了影响Ω_arag(现场)空间分布的主要过程及其贡献。研究发现,陆源输入是影响胶州湾秋季Ω_arag(现场)空间分布的最重要因素(>50%),而温度和生物过程的影响相对较小。