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。     

九龙江河口区营养盐分布特征及其影响因素分析

根据2009、2010年"丰水期"和"枯水期"四航次九龙江河口混合区的调查资料,且结合历史资料对营养盐含量及分布特征、周日变化特征进行了统计和相关分析,研究了九龙江流域营养盐输入海洋的变化过程,探讨九龙江河口营养盐伴随潮汐变化,以及河口混合过程中的生物地球化学行为。调查期间溶解无机氮、硅和磷含量的平面分布呈现出由径流冲淡水高值向河口外海端递减的变化趋势;在涨潮时,河口区感潮段高溶解无机氮、硅、磷营养盐的陆源冲淡水与低溶解无机氮、硅、磷营养盐外海水相遇,随着外海水的侵入,外海水的作用逐渐加强,在稀释混合过程中呈现出无机营养盐逐步降低的变化趋势,退潮时则相反;营养盐在这复杂的河口过程中往往表现出在水动力的作用下稀释混合是主要过程,无机氮和活性硅酸盐在河口稀释混合过程中呈现保守性特征,活性磷酸盐在河口转移(补充)过程的行为复杂化,呈现缓冲作用为主。     

第三章 海水化学——第一节 海水溶解氧

海水中溶解氧含量与海水物理、化学、生物等因素有着密切的联系。其通常随海水温度和盐度升高、氧分压的下降、浮游植物光合作用的减弱、动物呼吸作用的加强及有机颗粒的氧化等而降低。而河口港湾水体的溶解氧含量除受上述诸因素的影响外,还受江河淡水的注入、潮汐运动和沿岸排污等因素的影响。本调查期间,厦门港湾水体溶解氧含量的测值在3.00—7.60ml/L之间,平均值为5.17ml/L;氧饱和度在81.4—132%之间,平均值为102%,属富氧水体。溶解氧含量和氧饱和度的高值区多出现在宝珠屿以北海域,低值区多出现在九龙江口附近。其时空变化主要受水温、大陆径流、生物活动、水体的潮汐和垂直运动等因素的影响;氧含量的周年变化受水温控制,氧饱和度的周年变化主要受生物活动的影响。     

九龙江口沉积物中重矿物组成及其分布特征

利用1994年海岛调查和1999年执行福建省自然科学基金项目所采集的底质样品，分析研究了九龙江口表层沉积物中0.063～0.125mm粒级的重矿物组分、组合及其分布特征。结果表明，该粒级重矿物计有49种，其优势和特征矿物为磁铁矿、赤铁矿、绿帘石、钛铁矿、褐铁矿、角闪石、锆石、红柱石、黑云母等；重矿物的平均含量为9.38％；依据主要重矿物的含量和分布特征，将九龙江口划分为4个矿物组合区(Ⅰ．河道口门矿物区：Ⅱ．河口北部矿物区；Ⅲ河口南部矿物区；Ⅳ.湾口东部矿物区)，各区的矿物组合类型不仅与物质来源有关，而且受水动力条件和沉积环境的控制。     

2006年8月下旬福建沿海表层温、盐度分析

通过对福建沿海2006年8月20～24日表层温、盐度的调查资料进行分析,得出以下结果:(1)受九龙江、晋江以及闽江冲淡水的影响,福建沿海存在较强的河口锋.(2)在东山、平潭附近海域存在上升流迹象.(3)在沿岸区,潮汐对海水表层温、盐分布的影响显著.     

闽江口硅藻-盐度转换函数建立

目前国内利用定量分析的方法研究河口区古环境屈指可数,闽江口尚缺乏相关研究,本研究旨在闽江口建立硅藻-盐度转换函数,为今后研究闽江口古环境提供科学依据。在对闽江口表层沉积硅藻进行CCA分析后,结果表明盐度对硅藻属种变化具有最大解释量,并在研究区划分出4个区,Ⅰ区硅藻分布受河口外沿岸水体影响;Ⅱ区硅藻分布受潮汐上溯海水入侵影响;Ⅲ区硅藻分布受到潮汐与径流共同影响;Ⅳ区硅藻分布主要受径流影响。通过剔除异常站位及模型比选等手段确定最优硅藻-盐度转换函数为WA-PLS模型下Component 5模型,转换函数关系式为S拟=0. 25+1. 007S实,并以2. 76的平均误差作为补偿提升转换函数精度。     

九龙江河口区微生物多样性及群落结构的时空分布

河口区由于其独特的地理环境和理化条件,拥有丰富的微生物资源,在生物地球化学循环中起着重要作用.然而,由于人类活动带来的河口区环境因素改变,引起的微生物群落结构的时空变化目前还知之甚少.本研究选取九龙江河口区7个近年来遭受较为严重人类活动干扰的采样点,分别在丰水期和枯水期采集表层水体,采用流动注射法测定了水体的三氮、电导率、pH值和溶解性磷酸盐等环境参数,采用海水和淡水培养基,基于纯培养技术分析了可培养细菌的总数和分布特征,并通过构建16S rRNA基因克隆文库的方法研究细菌的多样性和群落结构变化.研究表明,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是各克隆文库中最优势的类群.在河口下游海水区,变形菌门微生物与放线菌门微生物的比例约为2∶1~3∶1,而在河口上游淡水区,变形菌门和放线菌门的比例约为1∶1.在河口下游海水区,α变形菌纲(Alphaproteobacteria)为变形菌门中的优势类群,而在河口上游淡水区,β变形菌纲(Betaproteobacteria)为优势类群.厚壁菌门(Firmicutes)是克隆文库中丰度占第四的类群,说明水体可能遭受畜牧养殖粪便污染.本研究表明,九龙江河口区微生物群落结构受水体盐度、温度、水文情况等时空因子及人类活动造成的营养物浓度上升、动物粪便污染等共同影响,呈现出独特的时空分布特点.     

黄海、东海颗粒有机碳的分布特征及其影响因子分析

分析研究了2001年春季黄海、东海颗粒有机碳(POC),结果表明POC的浓度为2~3815μg/dm3,其平面分布呈现近岸高、远岸低的特点.海水表层POC浓度与三磷酸腺苷(ATP)呈显著的正相关,这表明2001年真光层POC主要是海洋生物源.对不同海区POC垂直分布的影响因素做了探讨:长江口附近受总悬浮颗粒物浓度的影响,POC呈现表层低、底层高的特征;陆架区POC的垂直分布是生物活动与水文条件(海水混合、层化)等因素共同作用的结果;在离岸较远的深水区,影响POC垂直分布的主要因素是大洋海水的性质.由海区4个周日连续站的观测结果得知黄海区POC的周日变化主要受生物周日活动的影响,而在东海区POC周日变化除了受生物周日活动影响外,还分别受到潮汐作用以及海水水团周日变化等因素的影响.     

2009年春季九龙江口水体沉降颗粒物组分的类型与分布

对2009年3月28 ～ 29日利用沉积物捕获器在九龙江河口区分层收集的沉降颗粒物分别进行了激光粒度、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析,分析了沉降颗粒物的粒度特征和粘土矿物组成特征,并探讨了九龙江河口水体沉降颗粒物类型及其絮凝沉积作用.结果表明:各站各层沉降颗粒物有不同的粒度组成和粘土矿物组成特征,单颗粒沉降颗粒物类型主要有3种类型(生物、矿物和其他颗粒);沉降颗粒物絮凝体类型则有5种主要类型,包括被囊类、硅藻等生物形成的絮凝体,粪球、矿物碎屑等形成的絮凝体以及由生物和有机质等形成的混杂絮凝体.研究区沉降颗粒物的类型受到地形、径流、潮流的影响,影响研究区沉积颗粒物分布的主要原因包括陆源碎屑物质的输入和人类活动的影响.颗粒物絮凝还受到河口区水体的盐度、有机物的吸附等诸多因素的影响.     

珠江磨刀门河口潮汐动力变化对人类活动的响应

磨刀门河口是珠江流域西江的主干入海口, 20世纪80年代以来受到网河区无序采砂和磨刀门整治工程的双重影响, 潮汐动力必然发生相应的调整。本文基于多年的水文资料, 结合统计分析、调和分析和数值模拟的方法, 对近五十年以来磨刀门河口的潮汐动力变化过程及其对人类活动的响应进行研究。结果表明, 20世纪80年代以前, 磨刀门河口总体上呈现出高、低潮位缓慢上升、潮差逐渐减小的趋势, 潮汐动力变化呈现出径流优势型入海口门水道向海延展的自然演变趋势; 20世纪80年代以来, 网河区无序采砂使水位下降、诱使潮汐动力增强, 磨刀门整治工程使水位上升、潮汐动力减弱, 由于河口不同段受到人类活动以及外海潮汐多年变化和海平面上升的干扰程度不同, 其潮汐动力变化呈现出不同特征。近口段受网河区无序采砂影响较大, 水位下降, 潮汐动力增强; 河口段受两种人类活动的双重影响, 水位上升, 在整治工程期间(1983—1993)潮汐动力减弱, 在整治工程后(1993—2003)受网河区无序采砂的影响潮汐动力增强; 口外海滨段受外海潮汐多年变化和全球海平面上升以及整治工程的共同作用, 水位上升, 潮汐动力减弱     

南渡江河口洪、枯季节水文泥沙变化特征及台风“海鸥”对入海水沙的影响

基于2014年最新的洪、枯季节实测资料,分析了南渡江河口海域水文泥沙的季节性变化特征,借助台风"海鸥"过境期间的河道监测数据,研究了台风天气造成的洪水事件对河流入海水沙通量的影响。研究结果表明:(1)洪、枯季节河口海域的水体层化作用不强,洪季的水温高于枯季,但盐度低于枯季。水温呈现向海递减的趋势,而盐度整体分布较为均匀;(2)河口水体含沙量近岸大于远岸,枯季河口三角洲泥沙向西输运。洪季含沙量明显高于枯季,大量泥沙在台风季节被冲刷入海,而后向海或向西输运扩散;(3)河口海域为不规则全日潮,呈现东西向往复流特征。温度、盐度和浊度均呈现较强的潮汐性变化特征;(4)枯季河道内存在明显的盐水楔,锋面处的垂向梯度很大,在口门向陆大约12—15 km以远的河道水体不再受潮汐影响;(5)台风"海鸥"影响下,南渡江洪峰期间的径流量和含沙量均远远超过多年平均值,反映了南渡江河口地区"台风季节"的特点。     

杭州湾及其邻近海域表层沉积物的沉积环境分区及重金属污染特征分析

于2017年春季和2018年春季,分两个航次,在杭州湾及其邻近海域采集了表层沉积物样品,并对其粒度组成及重金属含量进行了测定。结果表明,研究区域表层沉积物的粒级组成以砂和粉砂为主,平均占比分别为38.0%和55.4%。根据粒级组成的区域分布特征,将研究区域分为长江河口现代沉积区(Ⅰ-1)、钱塘江河口现代沉积区(Ⅰ-2)、长江羽状锋面积聚区(Ⅱ-1)、长江次级锋面积聚区(Ⅱ-2)、岛屿风化影响区(Ⅲ)、残留砂混合沉积区(Ⅳ)等4大类6个亚区。通过比较不同区域重金属含量发现,总体分布趋势为Ⅱ-1区和Ⅱ-2区含量较高,Ⅰ-2区和Ⅳ区含量较低,Ⅰ-1区和Ⅳ区相对居中。单因子污染指数评价结果显示,Ⅱ-1区和Ⅱ-2区的Cu、Pb、Zn、As、Cd、Hg已呈现出污染态势,需引起关注;Cr则未呈现出污染态势。     

中沙群岛附近海域沉积物中的轻矿物分区及物质来源

海底沉积物中的碎屑矿物(粒级为0.063~0.125 mm)的特征及分布样式对于鉴别沉积物的源区具有重要的指示意义.对取自南海中沙群岛附近海域114个表层沉积物样品的轻矿物含量、分布特征和矿物组合进行了研究,在此基础上将本区划分为以下三个矿物组合区:生物碎屑矿物区(Ⅰ)、火山碎屑矿物区(Ⅱ)、混合矿物区(Ⅲ).生物碎屑矿物区(Ⅰ)的矿物组合单一,为生物骨屑矿物.生物骨屑矿物主要来源于中沙环礁,极少量的陆源物质及火山物质可通过悬浮或风等途径搬运进入此区.火山碎屑矿物区(Ⅱ)的轻矿物以褐色火山玻璃为主,火山渣、无色火山玻璃等火山碎屑矿物含量也较高.风化碎屑及陆源碎屑矿物(如石英等)的含量较低.火山渣在本区呈点源式扩散分布.本区矿物组合为褐色火山玻璃-火山渣.此区的物质来源相对复杂,主要来源于原地海山岩石剥蚀风化以及区内可能存在的正在喷发的小型火山物质的风化,周边岛弧火山对其贡献极小.混合矿物区(Ⅲ)的物源丰富,包括生物源、火山源及陆源,该区又可分为两个矿物亚区:东北部混合矿物区(Ⅲ-1),主要的矿物组合包括生物骨屑矿物、褐色火山玻璃、石英、长石等,陆源物质来自于我国大陆,陆源物质基本上位于17°N以北;东南部混合矿物区(Ⅲ-2),矿物组合为生物骨屑矿物、褐色火山玻璃、石英以及风化碎屑矿物,其中陆源物质可能来自南海南部及西南部大陆中的碎屑矿物,通过发源于大河口的海底峡谷搬运进深海盆.     

崇明东滩潮沟浮游动物数量分布与变动

根据2008年4-12月对上海市崇明岛东滩潮沟进行4个季节的浮游动物调查资料,研究了崇明东滩潮沟浮游动物的数量分布及变动。结果表明,调查区浮游动物总丰度较高,四季变化明显。受潮汐作用的影响,夏、秋、冬三季落潮时丰度大于涨潮时,春季涨潮时丰度则大于落潮时。浮游动物在6条潮沟的平面分布不均匀,春季东旺沙边滩区和北八边滩区的数量明显多于近团结沙边滩区,夏、秋季分别以东旺沙边滩区和北八滧边滩区的数量最多,冬季则以近团结沙边滩区的数量最多。主要优势种细巧华哲水蚤(Sinocalanus tenellus)、中华华哲水蚤(Sinocalanus sinensis)、火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)、四刺窄腹剑水蚤(Limnoithona etraspina)和四刺破足猛水蚤(Mesochra quadrispinosa)等数量的季节、潮汐变化及各时期的空间分布格局差异明显,其数量分布情况决定了浮游动物总数量的分布。盐度是影响冬、春季涨潮时浮游动物总丰度分布的主要因子,水温则是影响夏、秋季涨潮时总丰度分布的主要因子。此外,径流及潮流等动力因素对潮沟浮游动物数量的时空分布也产生重要影响。     

九龙江河口湾高浓度悬沙水体的分布与扩散特征

通过对九龙江河口湾洪水期和枯水期含沙量等值线的分析,描述了河口湾内悬浮泥沙的时空分布特征及其在涨潮和落潮期间的变化情况,并对洪水期大潮湾内水质点的滞流点位置作了计算.结果表明,水流运动和水体含沙量沿入海方向均呈现有规律的变化,河口湾内存在两个主要水流滞流区,一处位于海门岛北部,一处位于鸡屿东侧.悬浮泥沙的分布和水流运动间呈现明显的相关性.     

九龙江河口区表层沉积物重金属元素分布特征及其沉积环境

通过对九龙江河口表层沉积物的重金属元素含量、沉积物粒度等要素进行分析,结合相关与聚类分析等统计手段,探讨了九龙江河口地区的沉积环境与重金属元素含量特征的关系.结果表明,即使在沉积环境复杂的河口地区,重金属含量分布与沉积物粒度仍存在明显的对应关系.受沉积动力影响,不同的重金属元素分布在九龙江河口地区表现出较大差异,而嵩屿至屿仔尾一带呈带状南北向展布的重金属相对高值条带值得引起注意.     

江苏海域水环境要素分析——江苏海域环境质量分析之二

在1981、1991（1990）和1998年3次海洋环境调查的基础上，通过相同水质要素时空比较分析，江苏海域的溶解氧、磷酸盐、硝酸盐和亚硝酸 盐这4种主要海水化学因子具有时空变化特征，其高值区主要分布在灌河口、扁担港口、射阳河口、川东港和长江北支口北侧，且河口、近岸值高，向海含量渐小，不同年份、季节也有变化。沿海水化学性质主要受陆源排污（农田化肥等）影响，主要是入海河流携带污染物、海洋生物作用和本海域水体运动特征的影响，此外，溶解氧变化还受到水温变化的影响。     

双台子河口水体有机碳分布特征研究

于2011年5月和8月通过研究双台子河口水体溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)和化学耗氧量(COD)的分布特征,阐述双台子河口水体有机碳的河口过程及其影响因素,并探讨总有机碳(TOC)和COD表征河口有机污染的区域性和季节性特征。研究表明:2011年5月双台子河口DOC、POC和COD含量范围分别为4.04~5.06mg/L(平均4.60mg/L)、2.93~10.85mg/L(平均7.01mg/L)和5.65~14.07mg/L(平均9.04mg/L);8月分别为10.87~46.04mg/L(平均26.75mg/L)、0.88~17.27mg/L(平均4.16mg/L)和2.42~67.62mg/L(平均17.85mg/L)。DOC、POC和COD的含量由河到海总体呈现逐渐降低的趋势,双台子河口不同区段DOC、POC和COD的时空分布,及其主要和次要影响因素具有一定的差别。有机碳来源和海水的稀释作用是影响双台子河口有机碳分布的主要因素,现场生物生产和悬浮颗粒物影响较小。双台子河口水体中TOC和COD呈现线性不显著正相关关系,二者关系的季节差异显著。     

河口港湾水体污染物迁移转化模式──厦门港石油烃有限水体迁移和风化混合模型

本文将有限水体迁移模式与生物、化学降解模式相结合，讨论了受潮汐控制的河口、港湾水体中污染物的迁移转化模式，并将模式应用于计算厦门港水体中石油烃含量的分布，其结果与现场调查基本吻合．     

闽江河口表层沉积物重矿物特征与物源示踪

对闽江河口近岸海域的230个表层沉积物样品和闽江20个表层沉积物样品进行重矿物分析,系统地研究了重矿物的分布特征及其物源指示。研究区共鉴定出重矿物27种,主要以普通角闪石、绿帘石、磁铁矿和黑云母为主。根据重矿物组合分布特征,将研究区分为两个矿物组合区,并划分为3个矿物组合亚区。闽江口近岸沉积区(Ⅰ-1区)矿物组合为普通角闪石-磁铁矿-绿帘石,受闽江物质影响很大;近岸混合沉积区(Ⅰ-2区)矿物组合为普通角闪石-磁铁矿-黑云母-绿帘石,受浙闽沿岸流携带物质和闽江物质共同影响沉积形成,闽江物质影响明显减弱;残留沉积区(Ⅱ区)矿物组合为普通角闪石-绿帘石-磁铁矿,主要为受后期改造的晚更新世海侵边界层。