长江河口及邻近海域表层沉积物中铁溶解和磷释放活性的动力学表征

运用溶解动力学实验及活性连续体模型表征了长江河口至东海邻近海域表层沉积物中铁(Fe)和磷(P)的活性。通过动力学数据拟合得到了活性组分的理论含量m₀和表观速率常数k。结果表明,Fe(Ⅱ)普遍存在于表层沉积物中,这应是高活性有机络合态Fe(Ⅲ)絮凝/沉淀到沉积物中后快速还原的结果。沉积物中黏土及总有机碳（TOC）含量对Fe(Ⅱ)的m₀及其k值起重要控制作用。从长江河口至邻近海域沉积物中Fe(Ⅱ)均以FeCO₃形态为主,FeCO₃的溶解及与之相结合磷(主要为交换态P和自生P)的释放导致Fe(Ⅱ)和P具有相似的溶解动力学特征。与吸附于Fe(Ⅱ)矿物相的P相比,与Fe(Ⅱ)矿物相共沉淀的P的m₀较高,但k较低。与TOC含量较低的粗粒沉积物中的Fe(Ⅲ)相比,TOC含量较高的细粒沉积物中Fe(Ⅲ)的m₀值较小,但k值较大。以上特征是Fe不同的氧化还原过程导致的。Fe(Ⅲ)氧化物的含量(m₀)和活性(k)总体上控制着与之相结合P的含量(m₀)及溶解活性(k)。虽然传统活性Fe形态分析未能揭示出长江河口沉积物中活性Fe的富集作用,但溶解动力学表征结果表明,Fe的絮凝/沉淀导致河口沉积物中活性Fe的明显富集,且该过程主要发生在盐度明显增加的低盐度河口区。     

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。     

黄河口及莱州湾海域磷的时空分布及浮游生物对低磷胁迫的响应

本文利用2019—2021年在黄河口及莱州湾海域进行的4次陆海同步调查结果,分析了环莱州湾主要入海河口和排污口陆源输入磷的季节变化、黄河口及莱州湾海域内不同形态磷及不同碱性磷酸酶活性(APA)的时空分布特征,探讨了海域内磷受限状况及浮游植物和浮游细菌对低磷胁迫的响应。结果表明,磷的陆源输入中黄河贡献最大,小清河次之;总磷(TP)入海通量呈现出夏季>春季>秋季>冬季的季节变化,春、夏、秋季磷输入以颗粒态磷(PP)为主,冬季以溶解态磷(DP)为主;受农业施肥及河道内浮游生物活动的影响,春季陆源DP以溶解有机磷(DOP)为主,其他季节以活性磷酸盐(PO₄-P)为主。研究海域内TP浓度及构成不仅受陆源输入的影响,还受浮游生物消亡、海上养殖活动和沉积物释放等作用共同调控,TP浓度呈现出春季>夏季≈秋季>冬季的季节变化、近岸高远岸低的分布特征,高值区主要位于黄河和小清河河口区域;TP构成上,春季以DP为主,夏、秋季DP与PP相当,冬季以PP为主;春、秋季DP以DOP为主,而夏、冬季DP以PO₄-P为主。海域内浮游植物普遍受到...     

厦门海域秋、冬季溶解有机氮时空分布及总溶解态氮的组成

根据2015年10月(秋季)和2016年1月(冬季)对厦门海域开展的2次水质调查,研究了该海域中溶解有机氮(DON)的时空分布特征及总溶解态氮(TDN)的组成,并探讨了DON与环境要素的相关性及其来源.结果表明:厦门海域DON浓度平均值冬季大于秋季,表层高于底层,整体呈内湾、河口区较高,湾口区低的分布格局.秋季DON浓度的空间分布为同安湾西海域九龙江口邻近海域东南海域大嶝海域,冬季为西海域同安湾九龙江口邻近海域东南海域大嶝海域.该海域秋、冬季DON浓度占比(CDON/CTDN)分别为56%和53%,DON浓度占比整体呈湾口区大、河口区及内湾小的分布特征.相关性分析表明,该海域秋、冬季表、底层DON浓度与盐度均呈极显著负相关,与磷酸盐、硅酸盐含量为极显著正相关,与叶绿素a、溶解氧、p H值存在一定相关性.厦门海域DON的来源主要有九龙江河流、城市生活污水、工农业废水等陆源输入和浮游植物活动等海源生成.     

广东省风暴潮时空分布特征及重点城市风暴潮风险研究

收集、整理、分析1949年以来广东省10个典型验潮站的近500站次台风风暴潮过程,开展了广东省台风风暴潮和超警戒风暴潮时空分布特征研究。结果表明:广东省台风风暴潮主要发生时间为7—9月,其中7月最多、9月次之,雷州半岛东岸无论发生次数还是强度都明显偏多、偏强,其次为阳江;风暴潮灾害则主要发生在7—10月,以7月最多;风暴潮灾害频发区依次为珠江口、雷州半岛东岸、阳江和汕头,风暴潮灾害严重区依次为汕头、阳江和雷州半岛东岸,阳江和雷州半岛东岸为风暴潮灾害频发区和严重区。选取受台风风暴潮影响频繁和严重的典型区域阳江市。利用业务化的台风风暴潮模式开展了不同等级台风影响下阳江市的最大风暴潮风险研究,中心最低气压为970hPa的台风在最有利路径下产生的风暴潮为185cm,约20a一遇,940hPa的台风产生的风暴潮为310cm,约为500a一遇。     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅰ.水体中溶解态磷与颗粒态磷的含量、分布与转化

1987年3月至1988年12月笔者在九龙江口、厦门西海域调查了颗粒态磷(PP)、溶解无机磷(DIP)、溶解有机磷(DOP)、总磷(TP)及其他水化学要素。研究结果表明,九龙江水携带入海的磷大部分以颗粒态存在,DOP占有相当的比例。各种形态磷的分布有明显的区域性差异。在河水海水混合过程中,PP发生明显转移,在S=15～20水域,达最低值。悬浮颗粒物上吸附的磷在盐度增大时解吸是DIP随S增大而增大的主要原因。该海区生物必需的磷主要不是来自九龙江水的供给,而是从海区磷的再生、转化中得到补充。     

粤东柘林湾柱状沉积物中氮、磷的垂直分布

对柘林湾代表性水区柱状样沉积物中不同形态氮、磷的含量进行了分析,研究了其垂直分布规律及其历史演变趋势。研究结果显示,除湾西北三百门(S2站)和湾中央大规模网箱渔排养殖区中心(S6站)外,其余各测站柱状沉积物中的有机氮(TOM)、凯氏氮(TKN)及各形态磷含量基本呈现"沉降-降解-堆积"三阶段的分布特征,反映了成岩作用的结果。S2、S6测站柱状沉积物中的多项氮磷指标,在表层10 cm以深不降反升与这两测站的高污染压力和弱水体交换能力导致的污染物快速堆积有关。底栖动物对沉积物垂直方向的扰动可能是各氮磷指标在沉降和降解阶段产生波动变化的重要原因之一,但生物扰动对NH4 的垂直变化影响最大。自生磷(Au-P)与有机磷(OP)在表层以下随深度呈一定的镜像关系,与Au-P和OP在成岩过程中的相互转化有关。Au-P随深度的变化幅度比OP的大,表明磷在Au-P和OP之间的转移并不是磷再分配的唯一途径,其它形态的磷也可能参与磷的再分配,而两者在表层不呈镜像关系主要与微生物对两者的降解有关。     

长江口、杭州湾水域沉积物中磷的化学形态分布特征

污染物进入水体后,其最终的归宿行为与赋存状态是当今环境科学研究的重要方向.沉积物中磷形态的研究对了解磷在污水排放过程中的动态循环以及磷酸盐在水体-沉积物界面的迁移转化都具有十分重要的意义[1,2].目前在长江口、杭州湾水域已建成“上海市合流污水一期工程”、“星火开发区污水排海工程”、“上海市污水治理二期工程”等污水集中外排工程.针对该水域的竹园、白龙港和星火污水排放口附近沉积物中磷的化学形态和分布状况进行了研究.     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅱ.表层沉积物中磷形态的分布及在再悬浮过程中的转化

本文根据1987年3月至1988年12月九龙江口、厦门西海域调查资料,讨论表层沉积物中各种形态磷的分布特征以及在沉积与再悬浮过程中磷形态的转化。结果表明表层沉积物磷含量最高值处距悬浮颗粒物最大沉降速率处下游约5km。磷在悬浮颗粒物上主要以颗粒态有机磷存在,在表层沉积物中主要以无机结合态磷存在。缺氧的沉积环境中可溶性磷自表层沉积物上释放以及吸附在悬浮颗粒物上的磷的解吸作用,是该水域溶解态无机磷再生的两个主要来源。潮汐运动对磷的形态变化有影响。     

三亚大东海砂质潮间带小型底栖生物的时空分布及影响因素

于2015年和2016年对三亚大东海砂质潮间带进行了季节性的调查,对小型底栖生物及其所处的沉积环境进行了研究,探讨了小型底栖生物的丰度、生物量和群落的时空变化及其与环境变量的关系。共鉴定小型底栖生物类群11个,优势类群为海洋线虫类与桡足类(二者占总丰度83.13%);小型底栖生物年平均丰度为(595.77±442.72)ind·10cm~(–2),小型底栖生物2015年12月的平均丰度为(768.70±533.22) ind·10cm~(–2), 2016年6月平均丰度为(422.85±236.42) ind·10cm~(–2)。丰度分布呈现明显的季节和潮区差异。相关分析结果表明pH、偏态系数与小型底栖生物的丰度呈极显著的负相关,分选系数、中值粒径与之呈极显著的正相关性。小型底栖生物的丰度随季节变化趋势为冬季夏季。食物丰度、溶氧量升高与沉积物粒径的变化是冬季桡足类丰度的大幅增加的主要原因。TWO-WAY ANOVA与ANOSIM结果显示,潮带对小型底栖生物丰度和群落结构的影响在冬季显著。SIMPER分析结果显示,此差异主要来源为桡足类和线虫类。BIOENV分析结果显示,溶氧量和分选系数的组合最能解释这种差异。这一结果可能是由于高、中潮带的人为干扰与砂滩的清理作用导致。夏季潮带间丰度与群落结构差异不显著,pH、盐度、叶绿素含量是影响其分布的主要原因。研究结果可为砂质滩小型底栖生物的研究提供基础数据,也可为全球气候变化背景下砂质潮间带的保护、开发和利用提供科学依据。     

厦门港滩涂及海域沉积物中磷与铁的关系

本研究测定了滩涂柱样及海域表层沉积物间隙水中的磷，铁及氨氮，发现了滩涂间隙水的磷含量比海域沉积物的高些，而二者比美国港湾沉积物的低得多。借缺氧培养方法，研究了沉积物中上述三元素之间的关系，初步揭示了本海区间隙水磷含量的偏低，主要是沉积物中氧化铁组分化学吸附的结果，并提出了含有活性氧化铁沉积物吸附磷的计算方法。     

厦门西港表层沉积物磷的形态与分布

本文简要地介绍了厦门西港表层沉积物中各形态的磷:总磷(TP)、有机磷(OP)、无机磷(IP)、水可溶解磷[P(sol)]、铁铝结合态磷[P(Al+Fe)]和钙结合态磷[P(Ca)]的含量与分布。结果表明,沉积物中TP的质量分数为(473～738)×10~(-6),平均值为560×10~(-6);TP中主要是IP,IP/TP值为60%,其他形态磷与总磷的比值是:P(sol)为1.5%,P(Al+Fe)为14%,P(Ca)为45%,OP为40%。     

Study of colloidal phosphorus variation in estuary with salinity

The variation of colloidal phosphorus with salinity in estuary was studied in this paper, which was compared with those of particle and truly dissolved phosphorus with the purpose of ˉnding out the similarities and di?erences between their behaviors in the estuary. Distribution patterns of phospho- rus in particle, colloidal and truly dissolved phase at di?erent salinities and their relationships with suspended particulate matter were also studied to understand the transformation and transporta- tion of colloidal phosphorus in estuarine area. The result showed that the concentrations of total colloidal phosphorus, organic colloidal phosphorus and inorganic colloidall phosphate all descended from river-end to sea-end, illustrating their terrigenous source. Ratios of organic to total colloidal phosphorus decreased with salinity's increment, indicating that organic phosphorus was in°uenced by scavenging process of colloid more signiˉcantly as compared with inorganic phosphate. Both of the phosphorus variation tendencies and the proportion between organic and inorganic phosphorus in colloidal phase was similar with that in truly dissolved phase while di?erent from that in particle phase.     

胶体磷在河口区随盐度变化的研究

研究了胶体磷在河口海区随盐度变化的趋势,并将其与颗粒态、真溶解态磷随盐度的变化趋势进行对比,分析胶体态磷在河口的行为与颗粒态磷和真溶解态磷二者的异同。探讨磷在颗粒相、胶体相和真溶液相之间的分配及其与悬浮颗粒物浓度的关系,研究胶体磷在河口海区中的迁移转化作用。研究结果表明,胶体相中总磷、有机磷和活性磷浓度由河端向海端降低,表明陆源输入是其主要来源。胶体有机磷占总磷比例随盐度增加而下降,表明有机磷受胶体去除过程的影响较明显,胶体磷在河口海区的浓度变化趋势及胶体中有机磷和活性磷的比例都与真溶解相接近而与颗粒相差别较大。     

湄洲湾东吴港区附近潮间带大型底栖动物的时空分布及次级生产力

湄洲湾位于福建沿海中部,作者于2008年1月（冬季）、10月（秋季）,依据《海洋监测规范》（GB17378-2007）,在湄洲湾东吴港区附近设置3条潮间带断面,进行大型底栖动物调查采样．调查结果表明：共采获潮间带大型底栖动物283种,其中多毛类94种、软体动物91种、甲壳动物74种、棘皮动物9种、鱼类5种、其它类群动物10种．C断面种类最多179种．调查期间大型底栖动物平均生物量20．07g／m^2,平均栖息密度645．9ind／m^2,B断面生物量最高,A断面栖息密度最大．年平均去灰干重3．61g（AFDW）／m^2,依据Brey（1990）的公式计算,潮间带大型底栖动物次级生产力5．33g（AFDW）／（m^2·a）,年平均P／B值为1．93．调查海域潮间带大型底栖动物种类数量、生物量、次级生产力、P／B值均高于海坛海峡潮间带．     

兴化湾表层海水和沉积物中重金属含量的时空变化特征

根据福建兴化湾2006年12月（冬季）和2007年4月（春季）表层海水以及2007年3月表层沉积物的监测资料,分析了该海域表层海水和沉积物中重金属Cu、Pb、zn、Cd、Hg和As含量的时空变化特征,评价了该海域重金属的污染程度．结果表明：冬季,调查海域表层海水中cu、Pb、zn、cd、Hg、As的含量范围分别为〈0．20～2．42、〈0．03～1．08、〈3．1～16．5、〈0．010—0．043、〈0．007～0．170、0．82～4．00肌g／dm’;春季其含量范围分别为0．91～3．80、0．18～3．40、8．7～36．0、〈0．Ol～0．22、〈0．007～0．063、0．63～1．58~g／dm’．这两季表层海水重金属的测值均低于《海水水质标准（GB3097—1997）》第二类标准值,其中春季cu、Pb、zn、cd含量的均值高于冬季,可能与陆源重金属污染物入海的影响有关．兴化湾表层沉积物中cu、Ph、zn、Cd、Hg和As的含量范围分别为7．60～22．oo、22．4～39．1、54．2～114．0、0．045～0．082、0．020～0．066、5．00～10．20mg／kg,均低于《海洋沉积物质量（GB18668_2002）》的第一类标准值．该湾表层海水和沉积物中重金属含量的平面分布特征呈近岸海域较高．此外,对其历年来监测结果的比较表明,兴化湾表层海水和沉积物中cu和Ph含量的多次监测值较接近,但重金属zn含量的监测值存在着波动现象．     

厦门岛岩相潮间带生物种类组成与数量分布

本文报道了厦门岛岩相潮间带生物２７６种，其中藻类、软体动物和其他动物占总数的６５．２１％，夏季和冬季平均生物量为１３６５．０９ｇ／ｍ＾２，平均栖息密度为３１１０个／ｍ＾２。生物量以甲壳动物居首位，软体运动居第二位；栖息密度以本动物居首位，甲壳动物占第二位。     

厦门港湾潮间带沉积物中汞的赋存形态及其释放动力学

所研究的沉积物样品采自福建省厦门市的港湾潮问带地区,选择了10μg／dm’的汞标准使用液对采集回来的沉积物样品进行了预污染处理,利用预污染后的沉积物样品,在实验室中进行了一系列的汞释放动力学实验．实验结果表明,汞的释放量较低,达到释放平衡时的释放量小于5μg／kg,释放过程可分为2个阶段：前8h为快速释放阶段,之后为慢速释放阶段,大约在24h达释放平衡．采用了Tessier五步提取法对未污染过的沉积物原样及进行过预污染处理的沉积物样品进行了汞的形态分析,结果表明通过污染实验吸附到沉积物上的汞的各形态含量大小顺序为：HgS为主的惰性汞〉单质汞〉盐酸溶无机汞及甲基汞〉有机结合、螯合态汞〉水溶态、交换态等活性汞．