颗粒态有机物在长江口及其邻近海域的夏季分布和影响因素初析

利用气相色谱法对长江口及其邻近海域的表层颗粒态木质素(p-lignin)进行测定和分析,结合粒度、有机碳(OC%)、叶绿素a(Chl a)、碳稳定同位素(δ13C)等参数研究颗粒态有机物的夏季分布,并对其分布影响因素进行了初步分析。结果表明,悬浮颗粒物粒度组成以粘土和粉砂为主,平均粒径为7.9μm;OC%的值为0.57—7.41%,Chl a的值为0.35—3.71μg/L,δ13C的值为-25.7‰—–16.6‰,在口门外水华站位出现OC%、Chl a和δ13C的最大值,表明浮游生物的现场生产是主要贡献;紫丁香基酚类(S)、香草基酚类(V)和肉桂基酚类(C)8种木质素酚单体的含量Λ8(相对于总有机碳的含量)为0.0406—1.47mg/100mg OC;紫丁香基系列与香草基系列的质量比值(S/V)的分布范围较宽,为0.5—1.6之间,均值为0.8;肉桂基含量与香草基含量比值(C/V)的分布范围为0.02—0.2之间,均值为0.09;香草基酚类的酸醛比值[(Ad/Al)v]在0.24—2.30之间。盐度、总悬浮颗粒物(TSM)浓度是控制长江口内区与邻近海域颗粒态有机物来源与分布差异的重要控制因素,颗粒态木质素在向海输送过程中还会受到矿物组分、生物降解、浮游生物现场生产等各种因素的作用,使其组成成分和性质发生改变。木质素等参数表明最大浑浊带尽管对颗粒态有机物向海输送有改造作用,但是影响区域有限。     

秋季东海溶解态和颗粒态氨基酸的组成与分布

本文对2012年秋季中国东海31个站位的海水样品中溶解态氨基酸(THAA)和颗粒态氨基酸(PAA)的组成与分布进行了研究。结果表明:表层海水中溶解游离氨基酸(DFAA)的平均浓度为(0.12±0.04)μmol/L(0.06—0.19μmol/L),溶解结合氨基酸(DCAA)的平均浓度为(0.61±0.51)μmol/L(0.15—1.79μmol/L),PAA的平均浓度为(0.11±0.06)μmol/L(0.02—0.27μmol/L)。THAA的水平分布特点大致为近岸高、远岸低;PAA的水平分布特点是近岸海域向远海海域分布呈现逐渐减小的趋势。THAA的垂直分布特点是由表层向底层逐渐降低。DCAA、PAA与chl a有很好的相关性,而DFAA与chl a的相关性不明显。东海表层海水中THAA的主要组分是天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸及丙氨酸,PAA的主要组分是天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸及亮氨酸。在表层海水中氨基酸是作为一个整体而对海洋生物地球化学过程产生影响的。     

长江流域颗粒态金属元素的分布及其主要影响因素

为了解三峡工程建成后长江流域颗粒物的风化状况及颗粒态重金属的变化规律和污染程度,于2009年8—10月对长江干流及主要南、北支流悬浮颗粒进行采样调查。本文采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对颗粒态常量金属(Al、Ca、Fe、K、Na)及重金属(Cr、Zn、Cu、Ni、V)进行测定。利用化学风化指数(CIA)估算长江流域颗粒物的风化程度,结果表明:长江干流的化学风化指数在62~75之间,风化程度下游高于上游,气温、岩石类型及地势是主要的影响因素。长江流域南、北支流颗粒物CIA平均值分别为71和66,主要受岩石类型和南北气候影响,与三峡工程前相比CIA值无明显变化。利用富集因子(EF)估算长江流域颗粒态重金属污染程度,结果表明:总体长江干流及北岸支流污染较轻,仅Cu、Zn处于中等程度富集。南岸支流湘江、螳螂川颗粒态Cu、Zn显著污染,主要受采矿及人为排污的影响。采用因子分析对干流上、下游颗粒态金属的组成进行来源分析,提取了三个因子,结果表明主要受自然来源影响,同时也受到人类活动(大坝拦截、排污)及化学风化影响。     

FACScan流式细胞仪在河口悬浮颗粒研究中的应用

一、介绍河口水域的悬浮颗粒物包括矿物和有机颗粒，它们分别来自所在水域、径流和海洋。有机颗粒物指浮游植物、浮游动物、微生物、活体和死亡细胞以及矿物颗粒有机包被的复杂混合。在河口水混合过程中，诸如絮凝、凝聚、吸附、聚集、沉积和生物地球化学作用改变了上述不同颗粒类别的相对比例。传统的分析悬浮物颗粒方法存在着某些局限性。科尔特仪（Coultercounter）分析颗粒物的大小并不能提供不同碎屑的任何内在差异。使用显微镜观察大量的杂乱颗粒物耗时太大，也难以估计出总量。化学方法仅可检测悬浮物总体中某些特定组份的浓度。FA…     

秋季东海溶解态和颗粒态氨基酸的分布与组成*

本文对2012年秋季中国东海31个站位的海水样品中溶解态氨基酸（THAA）和颗粒态氨基酸（PAA）的分布与组成进行了研究。结果表明：表层海水中溶解游离氨基酸(DFAA)的平均浓度为0.12±0.04 μmol/L (0.06~0.19 μmol/L),溶解结合氨基酸(DCAA)的平均浓度为0.61±0.51 μmol/L (0.15~1.79 μmol/L),PAA的平均浓度为0.11±0.06 μmol/L (0.02~0.27 μmol/L)。THAA的水平分布特点大致为近岸高、远岸低;PAA的水平分布特点是近岸海域向远海海域分布呈现逐渐减小的趋势。THAA的垂直分布特点是由表层向底层逐渐降低。DCAA、PAA与Chl-a有很好的相关性,而DFAA与Chl-a的相关性不明显。东海表层海水中THAA的主要组分是天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸及丙氨酸,PAA的主要组分是天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸及亮氨酸。在表层海水中氨基酸是作为一个整体而对海洋生物地球化学过程产生影响的。     

夏季长江口海域溶解态铁的分布及混合行为研究

本文基于2015年7月长江口的现场调查资料,分析讨论了长江河口区溶解态铁(DFe)的含量分布与混合行为及其影响因素。结果表明:长江径流携带大量的DFe入海,且口内区(Ⅰ)浓度高于混合区(Ⅱ)和外海区(Ⅲ),平均浓度分别为166.45±6.26nmol/L,14.04±8.80nmol/L和6.18±1.51nmol/L。受去除作用和海水稀释的影响,在河口区DFe的浓度下降率达到96.92%。DFe浓度与盐度的关系符合指数模型,由模型与理论稀释线估算的长江口海域DFe的理论最大去除率为97.75%,与实际测得的最大浓度下降率相近。长江冲淡水、苏北沿岸流和台湾暖流影响DFe的水平分布。受长江冲淡水影响,长江口外海域DFe浓度高达176.50nmol/L。苏北沿岸流主要影响研究区域北部的表层水,其携带的DFe浓度低于长江冲淡水。台湾暖流是导致研究区域东南部DFe浓度较低的主要原因,使得中层和底层水中浓度分别低至4.04nmol/L和4.79nmol/L。另外,在表层海水中DFe的分布受到叶绿素a、溶解有机碳和溶解氧的共同影响,DFe与叶绿素a、溶解氧呈显著负相关,与溶解有机碳呈显著正相关。     

赤道太平洋上层水体颗粒态生物硅分布及与营养盐的关系

依托中国“大洋一号”第20和第21调查航次,分析测定了东、西赤道太平洋4个站位的颗粒态生物硅浓度及其粒级结构。结果显示赤道太平洋采样站各层位颗粒态生物硅(PBSi)总浓度分布范围为5~65 nmol/dm³,东赤道太平洋的调查站位颗粒态生物硅的总浓度平均值达46 nmol/dm³,是西赤道太平洋的近3倍。PBSi的粒径结果显示在东赤道太平洋调查站位0.8~20 μm粒径颗粒是PBSi的主要来源,其平均贡献率高达64%;而在西赤道太平洋2种粒径的生物硅贡献率相当。营养盐分布对PBSi的浓度及粒径分布有显著的影响,并在一定程度上控制了“硅质泵”的组成结构,是控制大洋生物泵运转的重要因素。     

东海陆架典型断面颗粒态氨基酸的分布及控制因素分析

采用高效液相色谱法,通过现场调查对东海典型PN断面(文中为C断面)的颗粒态氨基酸(Particulate Amino Acids,PAA)进行了分析,并结合叶绿素a(Chla)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)及颗粒态氨基酸的构型特征(D和L型)等参数探讨了该区颗粒有机氮的来源和降解情况。结果表明,在长江口最大浑浊带,受咸淡水混合和生物现场生产双重作用影响,POC、PON以及PAA的总浓度均达到了极大值,其中,受再悬浮作用影响,底层水体中的有机物呈现高度降解的状态;近岸水华区域的颗粒态氨基酸则更多来源于现场生产,而且POC/Chla质量比值与降解因子DI值的负相关特征表明冲淡水向海洋输送的过程中,现场生产力对颗粒有机碳的贡献比重逐渐增大,悬浮颗粒物也变得越来越新鲜。值得关注的是,一些D型氨基酸[如D型天冬氨酸(D-Asp),D型丙氨酸(D-Ala)]与细菌生物量之间存在良好的正相关性,暗示颗粒态氨基酸在受到物理水团和生物现场生产作用控制的同时,还受控于微微型浮游生物以及异养细菌。     

长江口邻近海域溶解态铝的分布及季节变化

基于2006年6、8、10月对长江口邻近海域的大面调查资料,分析了溶解态Al的分布及季节变化,讨论了水团混合、悬浮颗粒物及浮游植物水华对溶解态铝分布的影响。结果表明,3个航次溶解态铝的水平分布规律相似,都是近岸浓度最高,随着离岸距离的增加浓度降低,6、8、10月溶解态Al的平均浓度分别为(119±77)、(109±80)和(138±73)nmol/L,统计结果表明该海域的溶解态铝具有明显的季节变化。影响溶解态铝分布的主要因素有水团混合、底沉积物的再悬浮以及浮游植物的调节作用。     

浙江近岸海域悬浮颗粒物中磷的赋存形态及分布特征研究

磷元素是海洋基础营养盐之一,其赋存形态及分布直接影响海区的初级生产力,是海洋生物地球化学循环的重要驱动力。但大河河口与近海等重要的水生关键带水动力循环过程复杂,导致悬浮颗粒物(SPM )中磷元素的赋存形态和分布特征变化多端,亟须深入研究。根据2016年春季(4−5月)、夏季(7月)和秋季(9−10月)对浙江近岸海域的调查结果,本研究分析了浙江近岸海域SPM中总磷(TPP)、无机磷(PIP)和有机磷(POP)的含量水平、空间分布特征和影响因素。结果表明,浙江近岸海域SPM中TPP含量范围为0.13～66.13 μmol/L,均值为3.35 μmol/L;PIP含量范围为0.03～34.19 μmol/L,均值为1.97 μmol/L;POP含量范围为0.06～31.94 μmol/L,均值为1.39 μmol/L。PIP是浙江近岸海域水体中TPP的主要存在形式,占52.3%。春季浙江近岸海域表层TPP含量占总磷(TP)含量的19.3%～97.7%。春、秋季的SPM中,TPP、PIP和POP含量空间分布相似,均呈现由内湾向外海逐渐降低的变化趋势。PIP、POP与SPM呈显著的正相关性,表现出高SPM含量的海区有着较高的颗粒态磷含量,说明其受陆源输入的影响。春季盐度大于28且SPM含量小于20 mg/L的外侧远海海域,POP与Chl a的相关系数和斜率均明显高于PIP与Chl a的相关系数和斜率,说明该区域浮游植物是POP的主要贡献来源。     

Delineating suspended sediment concentration patterns in surface waters of the Changjiang Estuary by remote sensing analysis

Three Landsat TM imageries (taken on 18 May 1987, 4 August 1998 and 28 July 2007) were used as the data source to identify the spatial and temporal variations of the suspended sediment concentration (SSC) in surface waters of the Changjiang Estuary. Atmospheric correction was carried out to determine the water-leaving reflectance using the FLAASH module. A regression equation between surveyed SSC and suspended sediment index was chosen to retrieve the SSC from the Landsat TM images. In addition, tidal harmonic analysis was performed to calculate tidal conditions corresponding to the acquisition time of satellite images. The results show that the SSC spatial patterns are similar to the in situ observation results, which show the highest SSC in the region of turbidity maximum zone in the Changjiang Estuary. For the period of 1987 to 2007, the SSC pattern is controlled mainly by tidal dynamic conditions and wind speeds, rather than sediment discharges from the river.     

河口悬浮泥沙浓度Sea WiFS遥感定量模式研究

利用海洋水色卫星 Seastar/SeaWiFS数据和准同步实测表层含沙量资料,建立长江口区悬浮泥沙遥感定量模式.通过“exact closed-form”算法对多时相SeaWiFS数据进行几何定位,并利用大气辐射传输简化理论对其进行大气校正,求得各波段遥感反射率;在完成投影变换和几何精校正之后,建立遥感参数与含沙量相关关系,得到长江口区悬浮泥沙遥感定量模式.     

渤海悬浮物分布的遥感研究

利用渤海湾和莱州湾现场实测的悬浮物含量和光谱数据,建立了基于555和670nm波段遥感反射率的悬浮物含量遥感反演模型。经检验,模型平均相对误差优于20%,对输入端误差不敏感。基于该模型,利用ENVISAT MERIS遥感数据,从空间分布格局、大风过程的短期扰动以及季节性差异等方面分析了渤海悬浮物的时空分布特征。(1)渤海悬浮物含量的高值区集中分布在莱州湾(尤其是黄河口和莱州湾湾底)和渤海湾沿岸,此外在辽东湾沿岸海域悬浮物含量也相对较高,而在渤海大部水体悬浮物含量较低。(2)大风过程可在短期内(约1~3d)显著改变全渤海的悬浮物空间分布格局,其中渤海湾和莱州湾响应最为强烈,辽东湾响应相对较弱,这与其各自的水深条件、底质类型和悬浮物粒径等因素有关。(3)渤海悬浮物含量总体上呈春夏低、秋冬高的分布特征;季节性差异最显著的区域是渤海湾、莱州湾和辽东湾,差异性最小的是秦皇岛近岸海域;风力等气候因素是悬浮物分布呈现季节性差异的主要原因,入海径流是另一重要因素。     

ASM-IV仪器在河口近底层悬沙浓度观测分析中的应用研究

近底层悬沙时空变化对于理解河口冲淤变化有着至关重要的作用。然而,长期以来河口近底层水体悬沙浓度的连续变化大都是基于单点观测数据或水样处理获取。基于此,本研究利用光学仪器边界层悬浮物剖面测量仪(Argus Surface Meter IV,ASM-IV)获得长江口南槽近底层进行连续10 d的实测数据,探讨ASM-IV仪器监测悬沙浓度精度的有效性。结果表明:(1)传统仪器布设方法所获取的数据,相对误差高于基于ASM-IV所测误差,在大、中及小潮期间的平均误差值分别为24.15%、17.31%和16.18%;越靠近底部河床,相对误差从距底52 cm向下随距底距离的减小而逐渐增大;(2)对于近底层单宽悬沙通量测量结果而言,传统测量仪器布设方法所测量数值一般偏小;(3)大潮时期近底层1 m内的水体悬沙分布均匀,分层不明显;在中、小潮时期,与近底层1 m内平均悬沙浓度相差最大的点皆位于距底20~50 cm附近。因而,近底层悬沙浓度测量时间在大潮时期或越靠近底层,利用ASM-IV监测近底层悬沙浓度值更为准确。中、小潮时期利用单点或采集水样测量时,选取0.8H层水体悬沙浓度代替近底层悬沙浓度较最底部水体悬沙浓度更为准确。     

海水悬浮颗粒物中不同形态磷的测定

分别采用硫酸过硫酸钾作为氧化剂进行高压消解和用浓度为1 mol/dm³盐酸浸泡提取,然后用磷钼蓝分光光度法测定海水悬浮颗粒物、沉积物中的总磷和无机磷,用差减法得到有机磷。悬浮颗粒物总磷(PTP)和无机磷(PIP)质量浓度分别为(632.4～651.7)×10^-6和(436.6～452.6)×10^-6时,其相对标准偏差小于1.44%。悬浮颗粒物总磷、无机磷和有机磷的回收率分别为97.2%～101.3%,97.8%～100.4%和97.3%～102.3%。所建立的分析方法可用于海水、河口水悬浮颗粒物及沉积物中不同形态磷的测定。     

长江口水体表层悬浮泥沙时空分布对环境演变的响应

基于1974-2009年15个时相的陆地卫星影像,采用Gordon模型在长江口地区开展了悬浮泥沙浓度反演研究。对反演结果的时空分布规律分析表明:近40 a来长江口悬浮泥沙浓度最大下降幅度达40%;悬浮泥沙浓度演化规律与长江口来沙量变化规律具有较好的相关性;曲线拐点与2003年的长江截流、2006年三峡水库蓄水等重大工程事件吻合良好。在忽略波浪、地形等影响因素的情况下,在长时间跨度范围内,遥感技术反演的长江口悬浮泥沙浓度对长江流域环境变迁与人类水利工程活动响应敏感,较好的揭示了环境的变迁。     

长江口水域悬沙含量时空变化卫星遥感定量研究方法探讨

悬沙含量是反映细颗粒物质在水层中的输运和再悬浮过程的重要指标,对沉积环境和沉积过程的研究有着非常重要的作用,是联系动力作用和地貌演变的纽带[1].细颗粒物质是营养盐、有机物和重金属输送的载体,因此研究细颗粒物质的运移对河口和海洋环境及生态的影响有着重要的意义[2].由于河口地区同时受到河流径流和潮流的影响,径流的水沙输运、潮流和波浪等的动力都对悬浮泥沙含量有影响.河口地区悬沙含量既可以指示沉积物来源、输运量的变化,又可以显示沉积动力作用的变化,这两种影响因素的时间尺度不同,但它们会共同影响悬沙含量的大小和分布.在我国长江等大河每年的水沙输运量十分巨大.     

On sedimentation of phosphorus in specified area outside of the Changjiang Estuary

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍｅａｖｅｒｙｓｅｒｉｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａ ｔｉｏｎ .Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｓｕｃｈａｓｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ,ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓ(ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ)ｅｔｃ .ｃｏｕｌｄｄａｍａｇｅｔｈｅｗｅｌｌ ｂａｌａｎｃｅｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎ…     

长江口稀土元素地球化学特征

河口地区是陆海相互作用最具特色的典型区域,这里陆地与海洋之间的物质和能量交换迅速,物理、化学和生物学过程之间的相互作用极其复杂,对河流迁移的化学信号起着过滤器的作用[1].利用稀土元素(REEs)化学性质相似而又有系统差别的特点可以进行河口区河海相互作用过程的地球化学研究[2].准确测定河口区溶解态、胶体态、悬浮颗粒态、沉积物态以及生物体中REEs是研究河海相互作用的关键.随着现代仪器分析技术的发展,准确测定河海相互作用过程中不同相态尤其是水体溶解态超痕量稀土元素含量成为可能[3~7],从而使稀土元素地球化学,尤其是河口稀土元素地球化学的研究得以深入[8~16].