桑沟湾养殖海域营养盐和沉积物-水界面扩散通量研究

利用2006年4,7,11月和2007年1月4个航次对桑沟湾养殖海域的观测资料,分析了该海域营养盐分布、结构特征、主要控制过程以及沉积物-水界面扩散通量,结果表明,该海域的营养盐分布具有明显的季节变化,海水中NO3-,NO2-,PO43-,DOP,TDP和SiO32-浓度皆是秋季最高,而NH4+,DON,TDN浓度则为夏季最高;各种营养盐的最低值除DON外都出现在春季。春季湾内外海水交换不畅,再加上大型藻类海带等生长旺盛期的消耗,使营养盐浓度处于较低水平,在夏秋两季丰水期沿岸河流注入对该海域营养盐的影响较大,冬季无机营养盐浓度分布主要受沿岸流的影响。磷的结构变化较大,其中DOP百分含量在夏季最高,达到81%。从春季到秋季海水中TDN的结构变化从以DON为主转变成以DIN为主。硅和氮的原子比值全年变化不大,硅和氮和氮和磷原子比值春夏两季的高于秋冬季的。分析营养盐化学计量限制标准和浮游植物生长的最低阈值结果表明,磷是春夏两季桑沟湾浮游植物生长的限制性因素;春季硅浓度低于浮游植物生长的最低阀值,也是一个潜在的限制因素。计算结果显示桑沟湾沉积物释放的NH4+,SiO32-和PO43-对初级生产力的贡献较小,与其他浅海环境相比,桑沟湾沉积物-水界面的营养盐通量处于较低或中等水平。     

南大洋沉积物间隙水中营养盐分布及扩散通量研究

利用中国第18次南极考察获得的沉积物样品,对南大洋沉积物间隙水中营养盐的含量及分布特征进行了研究,估算了营养盐的底部通量.结果表明,南大洋沉积物间隙水中的营养盐以高含量的硅酸盐、铵盐为主.在垂向分布上,硅酸盐在沉积物-水界面呈现出明显的浓度梯度,这种分布特征表明,在硅的早期成岩过程中溶出是主要过程.沉积物中有机物的降解反应主要在还原状态下进行.硅酸盐与铵盐存在明显的向上释放的通量.     

辽东湾表层沉积物碎屑矿物组合分布及其对物源和沉积物扩散的指示意义

对取自渤海辽东湾的128个表层沉积物样品进行了碎屑矿物鉴定,对矿物成分含量应用log-ratio法处理后进行统计分析。结果表明,研究区重矿物质量百分含量平均值为6.3%,高值区位于六股河口和湾西北近岸。共鉴定出7种轻矿物,38种重矿物,轻矿物以石英、斜长石和钾长石为主,重矿物以普通角闪石、绿帘石、磁铁矿、石榴子石、钛铁矿为主。根据碎屑矿物的组合分布特征,可将研究区划分为两个矿物组合区,其中又可细分为6个矿物亚区。六股河和湾西北近岸矿物亚区的碎屑矿物主要来源于六股河、湾西北入海小溪和海岸侵蚀物质,湾东北部矿物亚区沉积物主要来源于双台子河和大辽河,湾中部矿物亚区为多源混合区,湾南部矿物亚区受邻近海域和复州河沉积物影响大,湾东南部的辽东浅滩矿物亚区为潮流作用的产物。与河流入海沉积物相比,该区表层沉积物的石英/长石比值和ZTR指数明显增大。研究认为,物源是控制研究区碎屑矿物的组合与分布的主要因素,同时也受到海洋水动力和矿物性质等因素影响。     

Si在胶州湾沉积物-海水界面上的交换速率和通量研究

本文应用实验室培养法研究了 Si O3 - Si在胶州湾 1 6个站位沉积物 -海水界面上的交换速率。考虑培养时间、取样时间和间隔等因素 ,采用连续函数的方法计算了 Si O3 - Si交换速率。结果表明 ,Si O3 - Si在胶州湾沉积物 -海水界面上的交换表现为由沉积物向水体的释放 ,交换速率一般在因为 1～5mmol·m-2· d-1范围内 ,平均为 3.3mmol·m-2· d-1。高含量有机质沉积物 ,特别是生物扰动作用可以增大 Si O3 - Si交换速率。考虑胶州湾各种沉积物类型占胶州湾总面积的权重 ,Si O3 - Si在胶州湾沉积物 -海水界面上的交换通量为 1 .0 6× 1 0 9mmol·d-1 ,是河流输入量的 5.3倍 ,可提供浮游植物生长所需硅的 58%。     

莱州湾口弱层结水体中沉积物再悬浮特征及其水平、沉降通量研究

近海悬浮物在海水中的运移受诸多因素影响,其中由于径流输入导致的水体层化是不可忽视的因素之一,研究层结水体中沉积物受潮流、波浪影响的再悬浮特征有重要意义.2005年5月15日在黄河口西侧18海里处的莱州湾口设立了一个周日连续观测站,试图揭示弱层结水体中悬浮物的再悬浮特征及其水平、沉降通量.利用ADCP回声强度反演得到了高...     

胶州湾东部和青岛前海表层沉积物重金属分布特征及其对比研究

根据2003年对胶州湾东部和青岛前海2008年奥运赛场海域表层沉积物中重金属、有机碳和硫化物的调查结果表明:研究区的重金属(As除外)高含量主要分布在团岛污水处理厂,大港出口北侧至李村河口沿岸一带。作者通过与胶州湾周围岩体、地层和松散沉积物中重金属的平均含量比较以及重金属与环境因子有机碳、硫化物的相关分析,证明了研究区的重金属污染主要来自于工业和生活污水的排放,并且重金属与硫化物的物源不尽相同。作者发现由于胶州湾的潮流作用模式使胶州湾东部排入的污染物向西扩散的可能性削弱,是胶州湾东部污染严重的一个自然因素。同时由于胶州湾东部的部分污染物经由沧口水道搬运到青岛前海的退潮三角洲区域而出现局部高值区,其中沉积物中的Cr和Cu已有超标现象,应引起重视。     

厦门同安湾红树林及临近光滩沉积物孔隙水中溶解活性磷和亚铁分布特征的对比分析

为了解红树林与光滩磷、铁地球化学行为的差异,借助薄膜扩散梯度技术(ZrO-Chelex DGT),对厦门同安湾红树林及临近光滩孔隙水中溶解活性磷(DRP)、Fe~(2+)浓度进行了原位测量,并采集了相应沉积物柱状样进行测定分析。结果表明:(1)Fe~(2+)与DRP呈现较好的线性正相关,说明磷的吸附/解吸与铁氧化还原循环有关;(2)在不同深度,光滩孔隙水中DRP浓度均高于对应深度红树林。在浅层,由于溪水的补给造成光滩的磷富集;在深层,红树植物根部吸收导致磷浓度下降,光滩有机质含量较多,矿化释放DRP使其浓度较高;(3)孔隙水中的Fe~(2+)浓度分布表明,红树林区域随着深度的增加,逐渐由好氧环境进入厌氧环境;而光滩沉积物氧化还原环境可能受到红树林的影响,孔隙水Fe~(2+)在垂向上波动分布。     

深圳湾福田潮滩重金属含量及对大型底栖动物的影响

根据2002年1月和10月在深圳湾福田潮滩同时获得的大型底栖动物和重金属数据进行分析表明，深圳湾福田潮滩Cu、Pb、Zn、Cd含量明显超标．2002年10月Pb、Cd、Cu、Zn含量的平均值比2002年1月高．与历史资料对比，近几年Cu含量有增加趋势．2002年1月，深圳湾福田潮滩奇异稚齿虫密度与沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn含量均有显著负相关关系．尖刺缨虫密度与Pb、Cd、Zn含量均有显著负相关关系，与Cu的相关系数也接近显著相关临界值．2002年10月，只有小头虫密度与Cd有显著正相关关系．文中分析了影响重金属与大型底栖动物数量关系的环境因素．     

Detecting environmental change in estuaries: Nutrient and heavy metal distributions in sediment cores in estuaries from the Gulf of Finland,Baltic Sea

Historical sediment nutrient concentrations and heavy metal distributions were studied in four estuaries in the Gulf of Finland, Baltic Sea to examine the response of these estuaries to temporal changes in human activities. Cores were collected using a 1-m Mackereth corer and dated using ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs. The cores were analyzed for total carbon (TC), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), organic phosphorus (OP), inorganic phosphorus (IP), biogenic silica (BSi), loss-on-ignition (LOI), Cu, Zn, Al, Fe, Mn, K, Ca, Mg and Na. Principal component analysis (PCA) was used to summarize the trends in the chemical variables and to compare the trends at the different sites. Applying the 1986 ¹³⁷Cs date as a reference point, ²¹⁰Pb chronologies were constructed for the sites using either the CRS model or a composite model (using both CIC and CRS). Significant increases were observed in sedimentation rates, TP and TN concentrations in all of the cores. Copper showed clear increases from 1850 towards present at all sites. Furthermore, redundancy analysis (RDA) was used to correlate environmental variables (catchment land use, catchment size, estuary surface area, depth and lake percentage) to sediment geochemistry. Based on redundancy analysis (RDA), the percentage of agriculture in the catchment was the most important factor affecting the sediment accumulation rate. Urban land-use types and industry correlate well with sediment Cu and Ca concentrations. Forest areas were related to high sediment BSi concentrations. Catchment land use was the most significant factor affecting sediment geochemical composition and sediment accumulation rates in these coastal embayments. Our results demonstrate that the coastal estuaries of the Gulf of Finland respond to the increased nutrient loading with the increased sedimentation and nutrient accumulation rates.     

台湾海峡南部沉积物中某些重金属元素的背景值

本文根据台湾海峡南部海区沉积物中Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｂ等重金属元素含量、中值粒径和细粒组分的等值线平面分布的相似，三者从岸到海和沿岸变化特征的一致，以及重金属元素之间、其和粒度组分之间的显著相关，建立四组估算重金属元素背景值的回归方程，并以统计检验方法择优。结合沉积物样本的测定值和回归方程的计算值，选取总体均值μｙ估计值９５％置信区间作为重金属元素的平均背景值区间。以细粒组分及其     

Exchange fluxes of nutrients between sediment and sea water in the Bohai Sea

IrocrIowThere is a linkage in shallow marine systerns between sea-noor biOgaxhemical pmeessesand water column pnductivity (Bereson et al., l998). Benthic fluxes provide a significantsource of nutrients to the overlying water tO supPOrt primary pnduction and play a role in de-.creasing oxygen concentrations (van et al., l999; Cowan and Boynton, l996; Berelson etal., 1998; Friedl et al., l998; Zabel et al., l998). TherefOre, it is imPOrtant to define theediment di8genetic pathways for the …     

Effect of emersion and immersion on the porewater nutrient dynamics of an intertidal sandflat in Tokyo Bay

Porewater nutrient dynamics during emersion and immersion were investigated during different seasons in a eutrophic intertidal sandflat of Tokyo Bay, Japan, to elucidate the role of emersion and immersion in solute transport and microbial processes. The water content in the surface sediment did not change significantly following emersion, suggesting that advective solute transport caused by water table fluctuation was negligible. The rate of change in nitrate concentration in the top 10 mm of sediments ranged from −6.6 to 4.8 μmol N l⁻¹ bulk sed. h⁻¹ during the whole period of emersion. Steep nutrient concentration gradients in the surface sediment generated diffusive flux of nutrients directed downwards into deeper sediments, which greatly contributed to the observed rates of change in porewater nutrient concentration for several cases. Microbial nitrate reduction within the subsurface sediment appeared to be strongly supported by the downward diffusive flux of nitrate from the surface sediment. The stimulation of estimated nitrate production rate in the subsurface layer in proportion to the emersion time indicates that oxygenation due to emersion caused changes in the sediment redox environment and affected the nitrification and/or nitrate reduction rates. The nitrate and soluble reactive phosphorus pools in the top 10 mm of sediment decreased markedly during immersion (up to 68% for nitrate and up to 44% for soluble reactive phosphorus), however, this result could not be solely explained by molecular diffusion.     

辽东湾表层沉积物的重金属污染特征与质量评价

本文研究了辽东湾表层沉积物中重金属的分布及污染特征,评价其生态风险及环境质量。对辽东湾表层沉积物8种重金属（As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn）的空间分布进行了研究,采用Hankanson法和I_geo（地累积指数）分析了该海域重金属潜在生态风险,并评价了该海域的环境质量。在辽东湾葫芦岛附近海域、西南部六股河口东南部海域以及西部近岸海域表层沉积物中As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn含量偏高。地累积指数法及生态风险指数法对重金属污染程度评价结果一致,辽东湾生态环境具有潜在危害的重金属主要是Cd、Hg和As,8种重金属潜在生态风险系数由高到低依次为Cd、Hg、Cu、Pb、As、Zn、Ni和Cr,各站位重金属综合潜在生态风险指数均大于150,生态风险总体上处于中等生态风险等级。Cd和Hg是该海域沉积物重金属中主要污染物,局部区域达到中、中-强污染程度。环境质量评价表明,辽东湾表层沉积物重金属引发有害生物效应的可能性不大,但Cd和Hg显著富集,应予以重视。     

大亚湾营养物质变异特征

利用大亚湾现场调查和室内模拟数据,以及大亚湾生态网络17～18年8个航次的现场调查资料,采用营养状态质量指数(NQI)的方法评价大亚湾海域富营养化水平,结果表明,大亚湾海域除部分养殖海区为中营养状态外,大部分为贫营养状态;溶解态的无机磷和硅在过去10a多有较大幅度的下降,而溶解态的无机氮、溶解氧和叶绿素a则上升;浮游植物生长由过去认为由氮控制转变为现在由磷控制.分析了养殖海区底层海水、上覆水、沉积物间隙水中营养盐的含量及其化学形态.估算了沉积物-海水界面营养盐扩散通量,NH₄+,NO₂-,NO₃-,HPO₄2-,H₄SiO₄平均通量分别为302.0,-0.06,-1.82,2.53,47.6μmol/(m2·d).室内模拟了天然海水体系表层沉积物营养盐的吸附-解吸及其磷酸盐在沉积物上的吸附等温线.论述了大亚湾海域营养盐与赤潮的关系.     

九龙江河口沉积物重金属污染评价

选择九龙江河口水域的沉积物为对象,以地质累计指数法、生态危害指数法对该水域沉积物重金属的污染程度及潜在生态危害进行评价,并利用主成分分析法分析其可能的来源。地质累积指数结果表明,九龙江河口水域沉积物中Zn、Cr均属无污染,大部分站位的Cu、Pb、Hg、As为无污染或轻度污染,大部分站位的Cd则为轻度或中度污染：生态危害...     

伶仃洋表层沉积物特征及其泥沙运移趋势

根据伶仃洋表层沉积物的粒度分析资料,探讨表层沉积物的特征,并在此基础上应用Gao-Collins粒径趋势分析方法(GSTA模型)分析了伶仃洋表层沉积物的泥沙净输运趋势。结果表明,伶仃洋表层沉积物共有6种类型,其中以黏土质粉砂分布最广泛。受径流、潮流、波浪和陆架水入侵等多种动力作用,伶仃洋表层沉积物颗粒在北面最粗,南面次之,中间最细,东面略粗,西面略细;分选由中部向东、西两岸逐渐变好,但总体分选差;不同级配的泥沙分布和沉积特征存在差异。伶仃洋泥沙运移规律较复杂,泥沙呈现出向西南输运的总趋势;内伶仃洋四周泥沙受各种力作用,呈现出顺时针方向的环流运移,中心区域为最大浑浊带,泥沙以垂直落淤为主。淇澳岛以南至澳门半岛以东海域受粉砂和黏土向西扩散影响,泥沙向西运移。大屿海峡及外伶仃岛附近海域为高盐水入侵通道,泥沙向西北运移。     

北部湾入海河流营养盐的分布特征及入海通量研究

于2018年2月(枯水期)和8月(丰水期)对南流江、大风江、钦江、茅岭江和防城江等北部湾主要的入海河流开展调查,分析这些河流各形态营养盐的浓度特征及入海通量。结果表明,不同时期营养盐浓度差异较为明显,主要表现为枯水期防城江、茅岭江和钦江的营养盐浓度较丰水期高,而丰水期大风江和南流江的营养盐浓度高于枯水期,表明丰水期大风江和南流江污染较为严重。丰水期,${\rm {NO}}_3^- $是溶解态无机氮的主要成分,但枯水期防城江和大风江${\rm {NH}}_4^+ $比例升高。根据径流量资料和河流营养盐浓度,估算出2018年北部湾入海河流的氮和磷的入海通量分别为1014607 t和47929 t,其中溶解态无机氮占总氮的77%,${\rm {PO}}_4^{3-} $占总磷的40%。丰水期,南流江营养盐入海通量总体较高,其次是大风江,防城江、茅岭江和钦江的营养盐入海通量相对较小。枯水期,受区域污染影响,不同河流营养盐的入海通量变化较大。与历史对比,北部湾河流的营养盐入海通量显著升高,表明河流营养盐输入的升高可能是北部湾近海水体富营养化加重的重要因素。北部湾河流不同时期氮和磷输入量的差异,可能会对北部湾近岸及邻近海域生态系统产生较大影响。