夏季东海微表层与下层海水营养盐的分布特征研究

于2014年5月15日—6月13日对东海海水营养盐(DIN(溶解无机氮)、SiO_3~(2-)-Si、PO_4~(3-)-P)的水平和垂直分布进行了调查分析,并讨论了其影响因素。结果表明,在研究区域,无论是微表层还是表层,海水营养盐受陆地径流的影响近岸浓度较高。受黑潮次表层水涌升的影响,远海部分站位营养盐出现高值;受陆地径流的影响,长江口断面表层营养盐浓度自西向东递减,底层可能受有机质分解及富含营养盐沉积岩的溶解影响导致营养盐浓度较高。不同营养盐在微表层的富集因子计算结果表明,除PO_4~(3-)-P外,微表层对SiO_3~(2-)-Si、NO_2~--N、NO_3~--N、NH_4~+-N和DIN都产生明显的富集作用,富集因子中位数介于1.05~1.19之间。DH2-1站位的营养盐周日变化结果表明,藻类通过光合作用使得NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P、SiO_3~(2-)-Si浓度降低,NH_4~+-N的光化学氧化和硝化作用使NO_2~--N与NO_3~--N浓度变高;DIN中NH_4~+-N对控制藻类细胞丰度起着重要作用。     

胶州湾底质溶液中的氮和磷

海洋沉积物底质溶液中生原要素的研究,对于了解这些要素在海水与沉积物之间的交换过程等,具有重要意义。但是在文献中,这方面的报道还是比较少的。 值得注意的是:Rittenberg研究了沉积物管样中NO_3-、NO_2-N、NH_4-N、PO_4-P及SiO_3-Si等的垂直分布,并且探讨了生原要素的再生过程;研究了鄂霍茨克海、白令海及太平洋底质溶液中NH_4-N、PO_4-P、SiO_3-Si及部分NO_3-N与NO_2-N     

一株麦氏交替单胞菌的异养硝化-好氧反硝化特性研究

本文研究了以硫酸铵、亚硝酸钠和硝酸钾为氮源时异养硝化-好氧反硝化菌Alteromonas macleodii 8D的脱氮特性。研究表明,当分别以硫酸铵、亚硝酸钠和硝酸钾为唯一氮源时,培养48h,菌株对氨氮(NH_4~+-N)、亚硝态氮(NO_2~--N)和硝态氮(NO_3~--N)的去除率分别为58.64%、67.41%和50.28%。NH_4~+-N去除过程中并未检测到明显的NO_2~--N和NO_3~--N的积累,然而在NO_2~--N和NO_3~--N去除过程中却明显检测到了NH_4~+-N的积累。NH_4~+-N和NO_2~--N共存时,NO_2~--N抑制了菌株对NH_4~+-N的去除,而NH_4~+-N则将NO_2~--N去除效率提高了22.95%。NH_4~+-N和NO_3~--N共存时,NO_3~--N将NH_4~+-N去除效率提高了12.46%,而NH_4~+-N对NO_3~--N去除无显著影响。NO_2~--N和NO_3~--N共存时,将NO_2~--N和NO_3~--N的去除效率提高了29.19%和15.48%。NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N共存时,将3种无机氮的去除效率提高了38.57%、27.17%和42.56%。研究结果显示,3种无机氮共存时菌株Alteromonas macleodii 8D有最好的除氮表现,作为除氮的理想菌株,该菌株可用于实际养殖水体无机氮的去除。     

胶州湾海底沉积物-海水界面磷酸盐交换速率和通量研究

根据交换速率连续函数计算法,应用实验室培养法测定了PO_4-P在胶州湾16个站位沉积物-海水界面上的交换速率。结果表明,PO_4-P的交换主要表现为由沉积物向水体的释放,其交换速率一般在 0.1～90 μmol·m~(-2)·d~(-1)范围内。根据 PO_4-P在不同类型沉积物-海水界面上的交换速率,估算出其在胶州湾海底沉积物-海水界面上的交换通量为 9.76×10~6mmol·d~(-1),仅占河流输入量的 24％,可提供浮游植物生长所需磷的 9％±3％。     

大连湾水中化学要素的分布规律及其变化特征

本文以1987年环境调查资料为基础,讨论了大连湾水体中诸化学要素(如pH,盐度,DO,COD,NO_3-N,NO_2-N,PO_4-P,Zn,Cu,Pb,Cd,石油等)的分布规律。结果表明,大连湾海水中诸化学要素分布均具有一定的规律,均呈条带状分布;各要素高浓度区主要分布于西岸水域。说明化学要素除来自岸边岩石风化产物外,主要来自沿岸的130处污染源,通过101个排污口向湾内排放废水。年废水排放总量达8.40×10~7m~3,其中工业废污     

大窑湾疏浚物倾倒区环境调查研究

本文以1989年8月调查资料为基础,论述了大窑湾疏浚物倾倒区的水化学要素(pH、盐度、DO、COD、浊度)、营养盐(NO_2-N、NO_3-N、NH_4-N、PO_4-P、SiO_3-Si)和重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)等污染物分布特征;分析了水质、底质的环境状况及潮流的影响。从环境地球化学观点探讨了该疏浚物倾倒区选择的科学性。     

菹草和螺蛳对养殖池塘水体及底泥氮、磷等净化效果研究

通过将螺蛳与3个不同覆盖面积的菹草(10%、20%、30%)组合,研究了沉水植物菹草和底栖动物螺蛳构建的净化体系对养殖池塘水体及底泥间隙水氮、磷等污染物的净化效果。结果表明:螺蛳对养殖池塘水体及底泥具有一定的净化效果,菹草和螺蛳协同作用对养殖池塘水体及底泥氮磷等污染物的去除效果优于螺蛳单独作用;不同覆盖面积的菹草和螺蛳组合作用对养殖池塘水体及底泥总氮(TN)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、亚硝态氮(NO_2~--N)等的去除效果不同,覆盖面积30%的菹草和螺蛳组合对可大幅降低养殖池塘水体中TN、TP、NH_4~+-N以及NO_2~--N浓度。     

长江口邻近海域氮同位素的周日变化特征及其对营养盐过程的指示

长江口邻近海域的氮循环过程一直是近海富营养化研究领域的热点问题, 然而目前较少有针对短周期的调查研究。本文调查了该区域氮、磷、硅等主要营养盐及多种形态的氮稳定同位素的在潮周期周日变化特征。结果显示, NO_3~-、NH_4~+、PO_4~(3-)和SiO_3~(2-)的浓度范围分别为 14.09—55.85、0.21—2.26、0.82—1.08 和 16.80—33.85μmol/L, 而δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-、δ~(15)N_P和δ~(13)C_P 等的分布范围分别为 4.7‰—11.1‰、-2.0‰—7.8‰、-1.2‰—7.9‰和-22.9‰— -14.7‰。NO_3~-、PO_4~(3-)和SiO_2~(3-)均与盐度呈现明显的负相关特征, 说明三者的主要来源为长江冲淡水; 4NH(10)则随盐度升高而浓度增加, 且在底层高浓度出现时刻与高盐水团输入时刻一致, 说明外海输入是该区域铵盐的主要来源。另一方面, 氮稳定同位素(δ~(15)N-NO_2~-和δ~(15)N_P)未表现出随盐度的变化规律, 而δ~(18)3O-NO_3~-和δ~(13)C_P 则随盐度升高而增加, 说明淡水输入的同位素值低于海洋水平。通过对比中、高浓度叶绿素水体中NO_3~-、δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-的变化特征可以看出, 随NO_3~-浓度降低, δ~(15)N-NO_3~-值升高, 且呈现 6.2‰的分馏系数, 且氧同位素也随之增大, 指示水体中浮游植物对硝酸盐的同化吸收作用。而另一方面, 两种同位素的增加差值表现出△δ~(18)O︰△δ~(15)N1 , 说明硝酸盐在被消耗的同时还发生着补充作用。在较高盐度的水体中, 发现4NH(10)呈现出向硝酸盐的转化趋势并引起δ~(15)N-NO_3~-降低, 指示了底部明显的硝化过程, 与此前的研究结果一致。本文结果以期丰富对河口区氮循环和迁移转化的认知。     

硝酸氮对栉孔扇贝幼虫影响的研究

作者于1986～1989年研究了营养盐的变化对栉孔扇贝幼虫的影响,结果表明,培育海水中硝酸氮(NO_3-N)、亚硝酸氮(NO_2-N)、铵氮(NH_4-N)和磷酸盐(PO_4-P)等项指标中,硝     

钱塘江口磷酸盐分布、变化与浮游植物的响应

根据2013—2014年4个航次的综合调查资料并结合历史资料,对钱塘江河口活性磷酸盐(PO_4-P)的浓度、分布、历史趋势、磷限制及其与浮游植物变化的关系进行分析。结果显示,研究海域内PO_4-P的平均浓度在冬季最高、秋季次之、春季和夏季较低。受咸淡水混合和沉积物再悬浮的共同影响,春季水体中整体上较高,其分布呈现中心低四周高的特征;夏季的分布呈现从近岸向离岸海域逐渐上升的趋势;秋季的分布呈现沿岸高、离岸低的趋势;冬季总体上在研究海域中部相对较高,其他部分则相对较低。钱塘江河口PO_4-P浓度在春季、秋季和冬季都显著高于历史同期,明显受到持续增加的陆源输入的影响。分析结果表明,河口浮游植物生长对PO_4-P浓度水平的影响有限(0.3%);钱塘江河口普遍较高的PO_4-P浓度和低的生物过滤器效应使其成为东海磷酸盐的重要来源区域,必然对邻近东海海域的生态环境影响显著。研究海域内水体中的氮磷比(N/P)值总体较高(35～109),明显高于Redfield比值(N/P=16),表明该海域存在潜在性的磷限制。溶解无机氮(DIN)的输入和高N/P比值持续增加使该海区环境对PO_4-P浓度的变化格外敏感。与历史数据相比,研究海域浮游植物优势种出现了蓝藻等非硅藻类生物,同时网采浮游植物种类和数量较以往也有所降低,生物个体向小型化发展;DIN和PO_4-P浓度的不均衡增长以及营养盐结构的变化是引起浮游植物群落数量和结构变化的主要原因。     

长江口水域营养盐时空分布及其迁移过程

根据2014年长江口水域4个季节航次水体中五项营养盐(硝酸盐_-N、亚硝酸盐NO_2-N、铵盐NH4-N、磷酸盐PO_4-P和硅酸盐SiO_3-Si)的调查数据,解析长江口水域营养盐的时空分布特征,结合盐度(S)、溶解氧(DO)、温度(T)、悬浮体(SPM)和叶绿素a等环境参数,探究其迁移过程的分布行为。结果表明:NO_3-N、SiO_3-Si和PO_4-P在长江口水域的时空分布主要受长江陆源输入的影响,随长江冲淡水扩展范围的季节变化而变化,除冬季外,在122°20′E以东,主要受到温盐跃层的影响,其在31°N断面出现明显的分层现象,冬季水体垂直混合均匀,其垂直分布较为均匀。春季长江陆源输入较高浓度的NO_3-N,40μmol/L的NO_3-N随长江冲淡水向东北方向最远扩展到123°E,垂直方向上扩展至水深10 m,而秋季长江陆源输入较高浓度的SiO_3-Si和PO_4-P,其浓度分别为40μmol/L和0.6μmol/L的等值线分别向东最远扩展到123°E、123°20′E和水深20 m、50 m。受到生物吸收,硝化作用等因素影响,NO_2-N和NH_4-N的时空分布比较复杂,季节分布规律不明显,而冬季自口门向外海浓度逐渐降低,且垂直分布也相较均匀。通过盐度这一保守性指标引入理论稀释线来研究营养盐的迁移过程,结合叶绿素a和SPM的数据表明:春、夏季营养盐浓度低于理论稀释浓度可能是由于生物吸收所致,而PO_4-P在春、夏和秋季均有散点高于理论稀释浓度可能与悬浮颗粒物释放有关。     

刚毛藻对静态模拟刺参养殖池塘上覆水营养盐含量的影响

利用室内装置模拟的刺参养殖池塘上覆水,在温度为25℃,光照为(4000±200)lx条件下静态培养刚毛藻48 h,定时测定上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~–-N)、亚硝态氮(NO_2~–-N)、总磷(TP)、活性磷(PO_4~(3–)-P)等营养盐含量,分析了氮磷营养盐含量的动态变化规律,探讨了刚毛藻生物量对沉积物-水界面营养盐含量变化的影响。结果表明,刚毛藻生物量对各营养盐含量的影响存在显著性差异(P0.05)。随着培养时间延长,上覆水中营养盐含量均呈现先增大后减小的趋势。上覆水中各营养盐含量在培养6～24 h时分别达到最大值,其中当刚毛藻生物量为0.5～4.5 g/L时,TN、NO_3~–-N、NO_2~–-N、NH_4~+-N、TP、PO_4~(3–)-P含量达到最大值。继续培养,上覆水中各营养盐的含量逐渐减小,其中生物量为8.5 g/L时刚毛藻对NO_3~–-N、NO_2~–-N的吸收效果最好;生物量为0.5 g/L时刚毛藻对NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P吸收效果最好。因此,高生物量(8.5 g/L)刚毛藻可降低上覆水中NO_3~–-N、NO_2~–-N含量,但低生物量(0.5 g/L)刚毛藻能有效吸收上覆水中的NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P。     

HA—5型微机海水营养盐分析仪

HA-5型微机海水营养盐自动分析仪是适用于海水中NO_3~-、NO_2~-、NH_4~+、PO_4~(3-)、SiO_3~(2-),含量测定,是微机化的自动高速分析仪。该仪器也可以用于养殖、环保,水质现场对上述离子的测定。     

春秋季黑潮及其邻近海区化学要素的分布和相互关系的探讨

本文根据1988年5月和10月的调查资料,讨论了化学要素的分布和它们的相互关系。结果表明,黑潮主干区深度大于100m,100m层溶解氧含量等值线由主干区向陆架减小,并形成锋区,表明了黑潮水的流径。约在200—100m等深线间形成了由4.20×10~(-3)(体积比)等值线包围的半封闭低氧区,其中于26°N、122°30′E出现了氧含量小于4.0×10~(-3)(体积比)的低氧中心,PO_4-P和NO_3-N含量分别出现高值区。这是黑潮次表层水涌升和冷涡存在的结果。 化学要素断面图显示了,在S_2和R_1断面分别以S_(2-8)和R_(1-11)站为中心存在着化学要素等值线下凹趋势,说明表层水在此下降。 诸化学要素相关分析给出了ΣN/P春秋季均为15.5,接近文献给出的ΣN/P=16的结果。PO_4-P,ΣN对AOU作图呈直线关系,相关系数γ均大于0.97, 表明N、P再生是完全的。而SiO_3-Si与AOU的曲线关系显示了部分硅藻类生物残体在下沉过程中没有完全分解,部分沉入海底。这些均表明黑潮水的特征。     

第五节 海水中的亚硝酸盐

海水中的NO_2-N是NH_4-N氧化与NO_3-N还原的中间化合物,其含量通常是三种无机氮中最低的。它与NH_4-N和NO_3-N一样,可直接为浮游植物同化。河口港湾水体中的NO_2-N主要来自大陆径流、沿岸排废和其他氮化合物的分解、转化,浮游植物在过度摄食期间亦可直接排泄NO_2-N。关于海水中NO_2-N含量的分布及其调节过程已有不少报道,但一般认为其影响因素较多,规律性较差。本节报道了厦门港湾水体中NO_2-N浓度的空间分布和时间变化;探讨了盐度、活性磷酸盐浓度、溶解氧饱和度、叶绿素a浓度和九龙江水的NO_2-N浓度与其周日和月变化的关系,并通过多元线性回归,给出了确定的关系式。     

夏季东海东北部营养盐的分布变化特征

分别于2010年7月和2011年7月,在沿长江冲淡水扩散方向的东海东北部海域进行了典型站点CTD参数的测定和营养盐样品的采集,旨在了解长江不同径流量条件下该区域对长江冲淡水的响应过程及其中营养盐的分布变化特点。结果显示:在长江径流量较大的2010年7月,长江冲淡水(盐度31)在研究区域表层自西向东的扩散范围明显大于径流量较小的2011年7月。而含有高浓度NO_3-N(如15μmol/L)海水扩散范围在两个航次的变化却相反。由于海水层化以及表层浮游植物的吸收,各站表层NO_3-N、SiO_3-Si、PO_4-P等浓度一般较低,温盐跃层和次表层叶绿素最大值层以下其浓度升高并逐渐趋于稳定。2010年7月NH_4-N在研究区域各站贯穿整个深度的浓度明显大于2011年7月。与长江冲淡水和长江口相比,东海东北部水体表层SiO_3-Si/NO_3-N和PO_4-P/NO_3-N等营养盐摩尔比值明显降低。黑潮次表层水和黑潮中层水等水团含有较高的营养盐浓度(NO_3-N,SiO_3-Si及PO_4-P),与长江冲淡水相比,可能构成了东海东北部另一个重要的营养盐来源。     

低盐在短时间内对绿潮浒苔(Ulva prolifera)氮磷吸收的动态影响

我国黄海出现的绿潮发源于黄海南部苏北辐射沙洲紫菜养殖区,苏北沙洲区濒临的沿岸河网众多,来自沿岸径流的淡水携带大量氮磷等营养盐间歇性入海,导致海水的富营养化并伴随着盐度的周期性波动。本研究通过模拟实验研究低盐度(15和5)对浒苔吸收氮盐(NO_3~–-N和NH_4~+-N)和磷盐(PO_4~(3–)-P)的影响,主要发现:与盐度30相比,在低盐度(15和5)时,浒苔对NO_3~–-N的1h最大吸收速率(V_(max))和亲和力(V_(max)/Ks)分别提高280%和350%左右,半饱和常数(Ks)下降15%左右,并能够维持对NO_3~–-N的高效吸收(24h);盐度15和5时,浒苔对NH_4~+-N的1h最大吸收速率(V_(max))分别提高40%和200%,亲和力(V_(max)/Ks)分别提高20%和180%, Ks分别提高15%和30%,但是盐度降低对NH_4~+-N的长效吸收产生负面影响,甚至在盐度5条件下出现吸收高浓度NH_4~+-N后再释放的现象;与盐度30相似,盐度15条件下浒苔能够快速吸收PO_4~(3–)-P,而盐度5则导致藻细胞内的PO_4~(3–)-P在早期阶段快速流失,并在后期不能有效吸收PO_4~(3–)-P。本实验的结果表明,降低盐度有利于浒苔对氮源的快速吸收,在盐度15下浒苔能够实现对硝酸盐和磷盐的高效吸收。     

泉州湾溶解无机氮的含量分布组成及其与环境因子的关系

分析了泉州湾溶解无机氮(DIN)春季的含量分布、组成、潮周期及其与环境因子的关系.根据高值区判断洛阳江口以县区农田养殖输入硝酸氮(NO_3~--N)为主,而晋江口以市区生活污水输入氨氮(NH_4~+-N)为主,DIN含量的平面分布受NO_3~--N与NH_4~+-N共同控制.DIN的平均组成为NO_3~--N最高,NH_4~+-N其次,NO_2~--N远低于二者,NH_4~+-N平均占比达35%左右,DIN的组成未达到热力学平衡.根据DIN含量与溶解氧(DO)及化学需氧量(COD)的相关性分析,推测三氮转换不仅受到氧化还原过程的影响,还受更为复杂的来源、人类活动及生物过程等的影响;根据DIN含量与盐度的关系,NO_3~--N及NO2--N均呈现保守行为,NH_4~+-N淡水端有一定的增加现象,DIN含量与盐度的关系受NO_3~--N和NH_4~+-N共同控制;DIN含量还受到悬浮物含量、温度、盐度及p H值等环境因子的控制,结合DIN含量与叶绿素a的相关性及分布情况,可推测春季DIN主要来源不是浮游植物分解.不同站位DIN含量的潮期变化相似,基本上都表现为涨潮冲淡作用下含量降低而落潮后回升.除此之外,泉州湾DIN含量的年际增长及超标均比较严重,需要采取相应的治理措施.     

基于改进内梅罗指数的东海中鹿岛生态养殖区水质评价

为明确东海中鹿岛生态养殖区水质现状,于2017年6月对该海区开展了水质调查,结果表明,中鹿岛海区NH_4~+-N含量、NO_2~--N和NO_3~--N含量的总和、PO_4~(3-)-P含量、pH、盐度和温度的最大值分别为0. 395±0. 011、0. 016±0. 001、0. 029±0. 000 mg/dm~3、8. 21±0. 00、32. 53±0. 05、25. 07±0. 16℃。选取改进内梅罗指数对中鹿岛海区水质进行评价,结果表明,该海区整体水质较为清洁,海区内侧水质水平分布差异显著(p 0. 05),存在明显的分块,其原因可能是由水产养殖活动分布格局引起;对改进内梅罗指数进行水层间方差分析的置换检验表明,改进内梅罗指数在水层间差异不显著(p 0. 05),间接说明海区水体垂向交换能力较强,有利于底部营养物质的交换,对于天然饵料的生长较为有利。     

苏北浅滩绿潮爆发早期营养盐的水平分布

依据2016年5月、6月苏北浅滩海域两次调查资料分析了调查海域溶解态营养盐的结构与分布特征。结果表明:DIN(dissolved inorganic nitrogen,溶解无机氮)的主要存在形态是NO_3~-—N(nitrate,硝酸盐),NO_2~-—N(nitrite,亚硝酸盐)占DIN比重最少,DON(dissolved organic nitrogen,溶解有机氮)为TDN(total dissolved nitrogen,溶解态总氮)的主要存在形态,DOP(dissolved organic phosphorus,溶解有机磷)未检出。从N、P、Si的比值来看,调查海域属于磷限制。NO_3~-—N、PO_4~(3-)—P(phosphate,磷酸盐)、SiO_3~(2-)—Si(silicate,硅酸盐)浓度水平分布呈近岸高、远岸低的趋势;而NO_2~-—N、NH_4~+—N、DON的分布无明显规律。与5月相比,6月除NO-2—N浓度升高外,其他各项溶解态营养盐浓度均明显降低;NO_3~-—N、PO_4~(3-)—P、SiO_3~(2-)—Si的高值区向近岸方向收缩。NO_3~-—N、PO_4~(3-)—P、SiO_3~(2-)—Si与盐度有显著或高度负相关关系,说明NO_3~-—N、PO_4~(3-)—P、SiO_3~(2-)—Si主要来自近岸淡水的输送。