不同海水营养盐现场连续观测系统的比较研究

海水营养盐自动观测技术是海洋观测技术的核心之一, 也是世界各国海洋观测技术发展的重点。本文概述了海水营养盐自动观测技术在海洋环境监测中的研究进展, 并基于航次的现场实践, 比较了海水营养盐自动观测设备的应用情况, 归纳了不同设备的优缺点。基于紫外光谱法的硝酸盐传感器(in-situ ultraviolet spectroscopy, ISUS)具有不需化学试剂、响应速度快、适合连续长期观测、耐压深度深的优点, 可广泛应用于海水和淡水环境的走航观测、现场剖面观测和浮标定点观测; 其缺点是测定参数少、灵敏度低。基于湿化学法的营养盐剖面自动分析仪(Autonomous Profiling Nutreint Analyzer, APNA)与连续流动在线分析仪(型号为QuAAtro)具有测定精度和准确度高、多营养盐参数同步测定的优点, 可用于浅水剖面和短时间连续观测, 但存在操作复杂、工作时间短、试剂用量大的缺点, 不适合长期时间序列或深水观测; APNA能进行原位观测, QuAAtro基于船载, 需要加载样品采集过滤系统。本研究基于以上实践与经验, 进一步探讨了现有海水营养盐自动观测技术目前所面临的技术瓶颈及未来发展趋势, 旨在为海洋现场自动监测仪器的选用提供参考。     

基于环境容许值的海水增养殖区环境质量评价方法及应用

为解决现有海水增养殖区水环境评价方法中不能将营养盐匮乏、养殖状况恶劣等极端状况区分,导致评价结论与养殖实际环境不符的问题,本方法引入了环境容许值概念,将海水指标划分为污染型、区间型及洁净型三种类型,分别确定不同指标的评价标准、最小和最大容许值,将监测数据归一化无量纲处理后,以最劣的单因子质量指数作为该养殖区综合质量指数判定标准,据此将评价区域环境质量划分为优秀、良好、一般及较差四个等级。本文利用建立的海水增养殖区水环境质量综合评价指标和评价模型对山东省8个海水增养殖区进行了实例验证,结果表明:将DIN及PO4作为区间型指标,而非传统意义上的污染指标,能够识别出海区的首要环境问题,解决了由于单一营养盐参数评价为引起海区富营养化而掩盖了其他营养盐匮乏的实际养殖问题;建立的最劣值为主、平均值为辅的计算方法,避免了"劣势掩盖"及"信息漏缺"问题;提出的指标容许值概念的应用避免了极限监测值对评价结果的放大影响。     

AA Ⅱ流动分析仪与色谱工作站联机测定海水中营养盐

AAⅡ流动分析仪是一种由英国生产、型号较旧的自动进样光电比色计,由于终端处理技术落后而面临被淘汰。通过把色谱数据工作站的闲置通道作为接口将AAⅡ流动分析仪与计算机连接,可用于测定海水中的N,P,Si等营养盐,经假设检验和近一年的实践证明性能完全可靠。本文介绍了本项技术改造的基本原理,所用色谱数据工作站的技术参数、计算机配置以及一个分析测定海水样品的实例。     

两台营养盐分析仪性能评价与结果比对分析

对863计划重点项目研制的两台营养盐分析仪进行了技术性能评价,并对两台仪器检测结果与国标法检测结果进行了一致性评价。结果表明,两台国产仪器的技术性能均能达到长江口示范区的监测要求,检测结果与国标方法具有良好的一致性。     

磷酸盐现场自动分析仪化学工艺优化研究

本文结合营养盐现场自动分析仪的研制,研究了磷酸盐分析所南各种试剂的用量及其作用,重点研究了低浓度磷酸盐的浓度与吸光值之间的关系以及温度对完全反应时间的影响,给出了０．００６～０．１２０ｍｇ／Ｌ范围内ＰＯ４－Ｐ浓度与吸光值的线性函数关系和较合适的完全反应温度,并且提出了现场自动分析仪的两点定标方法。     

基于电位滴定法的海水总碱度分析仪校准方法研究

本文探索了基于电位滴定原理的海水总碱度分析仪的校准方法。利用称量法可以实现进样管容量误差的校准,盐酸容量误差小于等于0.1%;分别利用海水总碱度标准样品和标准物质碳酸钠作为参考标准物质进行校准方法研究,实验结果表明海水总碱度标准样品和碳酸钠两种参考标准物质均可用来校准海水总碱度分析仪,相对误差绝对值均小于0.1%,首次...     

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。     

海水营养盐参考物质的国际比对实验

准确可靠的海水营养盐数据是研究海洋生物地球化学过程的重要前提,为增加我国海洋化学实验室与全球其他实验室间的营养盐数据的可比性,本文介绍了厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室参与由国际海洋碳协作计划等海洋机构组织的海水营养盐参考物质的国际比对实验的具体测量过程和测量结果。在5次国际比对实验中（2006—2017年）,本实验室采用基于间隔连续流动分析技术测量海水营养盐参考物质中的硝酸盐、亚硝酸盐、活性磷酸盐和活性硅酸盐,在共计117项比对参数中,本实验室的结果与其他实验室高度可比,获得的满意测量结果高达109项,占比大于90%,且其中88%的测量值与公认的标准值的偏差在1倍的能力评定标准偏差之内,与国际同类实验室相比,本实验室对海水营养盐的测量能力在历年中保持在国际先进行列。本文基于历年国际比对的经验,对如何提升我国对海水、特别是开阔大洋营养盐测量的准确度提出了参考建议,为提高我国对海水营养盐的测量能力达到国际先进水平提供了借鉴。     

营养盐自动分析仪测量海水氨氮盐度效应分析及解决方案探讨

以营养盐自动分析仪为研究对象,研究海水氨氮测量过程中海水盐度效应的特点,并在此基础上研究降低盐度效应的方法。采用营养盐自动分析仪测量不同盐度标准溶液,标准曲线线性度都能达到0.999 0以上,说明海水盐度对分析仪标准曲线线性度基本没有影响;随海水盐度增加,标准曲线斜率呈增加趋势。通过对比15条不同盐度标准曲线测量准确性,确定在海水盐度已知情况下选取与被测海水盐度最为相近的人工海水定标能够最大程度降低盐度效应;在海水盐度未知或海水盐度变化较大情况下,以盐度15的人工海水定标,能够最大程度降低盐度效应对氨氮测量结果的影响。     

海水营养盐自动测定研究Ⅱ.氨氮的反流动注射分析

自从流动注射分析技术提出以后,很多作者用于测定水中氨氮的研究。其主要测定方法有奈氏试剂法、气体扩散法、电测法等。这些方法有的检出限较高,不适于海水中NH_4~+-N的测定,有的则还没有直接应用于海水介质中。Johnson等提出了反流动注射分析技术,利用样品分散度低的特点,使分析灵敏度显著提高,并对海水中NO_3~-,NO_2~-,PO_4~(3-),SiO_3~(2-),的测定进行了研究。鉴于我国调查规范的要求,本文利用流动注射技术对次溴酸钠氧化法进行了研究,并通过因子设计及单纯形最优化选择等条件实验,得到了满意的结果。     

PC-104模块在水下原位化学分析仪器中的应用

使用PC-104嵌入式平台作为控制模块开发了流动注射分析仪的控制和采集系统,实现了载流驱动、进样控制及CCD（charge coupled device）光谱数据采集等复杂功能。结果表明：PC-104模块在复杂控制和海量数据采集方面具有很好的实用性,能大大缩短开发周期,为结构复杂的水下原位化学分析仪的开发提供良好的控制...     

基于空气介质的光学溶解氧传感器便捷校准方法研究

基于荧光猝灭原理的光学溶解氧传感器可获得海水溶解氧时空数据,被广泛应用于海洋环境长期监测,但因其在贮存期间和布放期间会发生"贮存漂移"和"测量漂移",需要进行校准.现有的实验室校准方法周期长、操作复杂.本文研究了光学溶解氧传感器在空气和水体两种不同介质中的响应特性,提出一种利用空气介质的光学溶解氧传感器现场校准方法,并...     

海水营养盐现场自动测量定标方法研究

对海水营养盐现场自动测量定标方法进行了优化研究.实验研究了五种营养盐混合定标和三点定标方法.对优化后的方法进行了准确度的检验,同时用实际海水与国标法进行了比对实验.     

多波束测深系统换能器的安装校准分析

在多波束测深系统的换能器安装与使用过程中,由于无法保证换能器坐标系统与船体坐标系统完全重合,因此必须进行横摇、纵倾以及航向偏差校准与改正,使两者坐标系统相一致.详细分析了多波束测深系统换能器安装校准的原理和方法,以"亚美通道"海底光缆路由调查中,挪威 Simrad EM 3000 多波束测深系统的安装与校准为例,阐述了其安装校准方法及在海底地形测量中的应用.     

夏、冬季东海营养盐锋区及水系化学特征的研究

初步探讨了东海营养盐的分布,给出了不同层次的营养盐锋区,既可以作为区分水系的指标,又给出了不同水系的化学特征和运移的方向.初步研究结果与从水文学角度研究成果的基本分类相吻合.营养盐的断面分布表明化学要素的垂直方向结构,给出了化学要素跃层在不同海区的顶界和底界.特别是对黑潮主干区的黑潮表层水、次表层水、中层水和深层水的划分较为清晰.黑潮主干区化学要素间的相互关系表明黑潮水的大洋水特征.     

PC-104 模块在水下原位化学分析仪器中的应用

使用PC-104 嵌入式平台作为控制模块开发了流动注射分析仪的控制和采集系统, 实现了载流驱动、进样控制及CCD(charge coupled device)光谱数据采集等复杂功能。结果表明: PC-104 模块在复杂控制和海量数据采集方面具有很好的实用性, 能大大缩短开发周期, 为结构复杂的水下原位化学分析仪的开发提供良好的控制采集平台。     

长江口海区理化环境对初级生产力的影响

本文主要根据1985年10月长江口水文、水化学和初级生产力的同步调查资料,探讨了海水透明度、温、盐度和营养盐与初级生产力的关系,表明透明度是近河口水域初级生产力的主要限制因素,对叶绿素α含量没有明显影响,营养盐浓度对叶绿素α含量的影响大于对初级生产力的影响,营养盐对初级生产力没有明显的限制作用;过高的氮磷比不利于浮游植物进行光合作用。     

用DGPS双天线系统校验定位辅助设备的方法探讨

随着GPS技术的快速发展,使用DGPS定位的精度越来越高,这就为物探船上定位辅助设备的精确校准与校验提供了可能.通过对发现六号物探船定位辅助设备的校准与校验,初步形成了一套比较可行的作业方法.此文结合校验方法及其可行有效性分析,详细阐述了校验方法,并试图对校验误差来源进行探讨,以期提高对定位辅助设备校准与校验的精确度.     

夏季珠江口沉积物中营养盐剖面分布和界面交换通量

通过对夏季珠江口区域沉积物间隙水营养盐剖面分析,调查了营养盐含量分布和特征,探讨了有机物的降解特性、营养盐的底部通量估算和作用.结果表明,珠江口沉积物间隙水中营养盐以高含量铵盐为主要的存在形式,沉积物中有机物的降解反应主要在厌氧状态下进行,底部水体铵盐的增加来源于底部沉积物有机质的降解释放,而且对水体的营养盐循环有较大的贡献.     

虾池生态系的氮平衡及氨水平的生物调控虾池中三氮的动态趋势(Ⅰ)

根据对胶州湾两个半封闭海水对虾养殖池塘现场调查和实验测试,寻找一种适合该虾池的用于分析氮营养盐的方法,讨论和分析该水环境中氮营养盐的存在特征与行为,得到在不同理化指标下各价态氮营养盐的含量和变化趋势,通过分析其含量和变化特征,对于合理施肥和投饵,有效调节放养量具有一定的指导意义。