福建主要港湾悬浮物、悬浮有机质等环境因子的分布与变化

依据2001年福建主要港湾水体中悬浮物质的调查资料,讨论了悬浮物(TPM)、悬浮有机质(POM)的分布和动态变化特征。TPM季平均质量浓度为20.86~22.68 mg.dm-3,年平均为21.50 mg.dm-3;其季节变化为11月最高,8月次高,5月最低。11月最高主要受风浪和潮流的影响。POM季平均质量浓度为3.14~3.36 mg.dm-3,年平均为3.27 mg.dm-3;其季节变化为8月最高,5月次高,11月最低。夏季POM的含量分布主要受生物活动影响。叶绿素a季平均质量浓度为6.01~9.02 mg.m-3,初级生产力季平均为54.9~412.8 mgC.m-2.d-1,都是8月最高,11月最低。浮游植物细胞数季平均为3 563.4×103~24 862.4×103个.m-3,5月最高,11月最低。     

光透射—光反射方法获取光程放大校正因子的键技术研究

光透射—光反射测量方法(T-R方法)是测量悬浮颗粒物吸收系数的主要方法之一,其中GF/F滤纸水合程度以及光程放大校正因子模型是其关键问题.GF/F滤纸水合程度对光学性质的影响实验分析结果表明,浸泡60～80 min的滤纸,其透射比、反射比和反射率误差最小,其值分别为3.0%,0.5%和0.5%.在此基础上,以小球藻为研...     

渤、黄、东海海流和潮汐共同作用下的悬浮物输运、沉积及其季节变化

渤、黄、东海是一个水动力状况相当复杂的半封闭宽陆架海，本海区悬浮颗粒物含量高，季节变化明显，影响范围广，是世界上悬浮物含量最高的海域之一。对于该海域悬浮物的输运沉积过程、分布规律以及底质分布等中外学者均进行过比较深入的研究(秦蕴珊，1963； Honjo et al.，1974；Milliman et al.，1985，1986；秦蕴珊等，1987，1989；杨作升等，1992；Li et al.，1997；孙效功等，2000；雷坤等，2001)。然而，以往的研究大都基于实际海洋调查资料，由于受实测资料在时间和空间覆盖范围上的限制，很难从整体上把握渤、黄、东海陆架区悬浮物输运的时间和空间变化规律。数值模拟的方法能很好地克服上述局限，已有学者从不同角度对渤、黄、东海的某些海域的悬浮物进行了模拟研究。 董礼先等(1989)首先模拟了在二维潮流场作用下，黄、渤海推移质和悬移质的输运状况，得出潮流作用下海底的冲淤状况。Graber等(1989)利用有限水深的风浪模型、模拟了风浪对悬浮物输运、沉积的作用。Yanagi等(1995)用拉格朗日粒子追踪方法对整个东中国海冬季悬浮物的输运、沉积过程进行了计算。江文胜等(2000，2001)考虑了风等气象要素、外海传入的潮波的作用、悬浮物的沉降及再悬浮机制，对渤海中悬浮物的浓度进行了数值模拟。 海洋环流、潮汐、潮流和波浪均对悬浮物的输运与沉积产生影响，尤其在中陆架和外陆架地区，环流对悬浮物的长期输运起决定性作用，因此以往仅针对潮流、风浪作用的模拟很不完整，其结果与实际情况的差别也会较大。其次，海水的流动处在不断变化之中，小到日变化、月变化，大到季节变化、年际变化，因此定常风场、定常温盐场的环流模拟，即诊断流场并不符合实际情形。本文将首先对渤、黄、东海月平均风场、温盐场作用下的环流场进行模拟，进而探讨环流以及潮汐、潮流共同作用下的悬浮物输运过程及其季节变化规律。     

东海悬浮体的分布特征及其演变

悬浮体系指悬浮在水中,经过过滤能停留在滤膜或滤纸上的一切物质质点，其中包括泥沙颗粒、浮游生物及各种胶体物质等。悬浮体浓度分布是自然环境条件的综合反映，与物质来源，海洋环流、潮流、波浪等动力要素密切相关。因此，悬浮体浓度及运移途径是测试环境条件的重要参数，对其进行研究将对开发港口、合理利用土地资源、保护生态环境具有重要的实际意义，对于探讨现代沉积过程则具有理论意义。     

东海陆架表层水体有机与无机悬浮体的季节分布特征

利用2011年春季(5-6月)、2009年夏季(8月)、2010年秋季(11-12月)和2009 年冬季(12月一次年1月)4个航次实测的悬浮体质量浓度资料,分析了东海陆架表层水体总悬浮体、有机悬浮体和无机悬浮体质量浓度的季节分布特征。结果表明,东海陆架表层水体总悬浮体质量浓度冬半年高于夏半年,等值线基本平行于岸线,在浙江沿岸29°N附近有一浑水舌向东南方向延伸,常年存在2个高值中心和2个次高值中心。有机悬浮体质量浓度则为夏半年高于冬半年,存在2个高值中心和2个次高值中心,季节变化显著。无机悬浮体质量浓度分布趋势相似于总悬浮体质量浓度,但整体轮廓线向近岸收缩约0.5°,常年存在2个高值中心和1个次高值中心。有机悬浮体占总悬浮体百分比按季节从高到低依次为春季、夏季、冬季和秋季,其中长江口、杭州湾外近海海域和黑潮区为东海有机悬浮体百分含量高值区。     

粤西及琼东北海区悬浮体浓度及海水浊度特征分析

通过对粤西及海南岛东北部海区现场调查,取得了大量悬浮体浓度及海水浊度数据,分析后发现调查海区悬浮体浓度值普遍较低,绝大部分海域为清洁海域。对悬浮体浓度及海水浊度平面图及断面图分析后发现,春夏季粤西悬浮物主要来源于珠江口及琼州海峡,且两处悬浮物在电白外海存在明显的分界,琼东北海域悬浮物主要来自于海南岛及外海。近岸及底层悬浮体浓度及海水浊度具有较好的相关性,浊度能够很好地反映悬砂含量,但是不能反映生物活动及分布状况,如琼东上升流区的生物活动较剧烈,虽然其悬浮物浓度值偏高,但其浊度值并没有明显升高。     

南黄海悬浮体浓度的平面分布特征及其输运规律

重点分析和探讨了南黄海悬浮体浓度的平面分布及其水平输运,结果显示悬浮体浓度具有显著的空间区域化分布特征,其与该海域环流场的布局和季节转换存在良好的对应关系,南黄海环流是该海域悬浮体运移的主要动力和控制因素;江苏近岸海域在一年四季均为悬浮体浓度的最高值区,其悬浮体主要来源于潮流和海浪所引起的沉积物再悬浮以及苏北沿岸水的携带和输送,而且夏季悬浮体在该海域的累积还可为冬半年在黄海西部沿岸流作用下将其输运至东南海域提供很好的物源保证;长江口东北部海域在春、夏、秋三季出现东北向扩展的高值区,体现了长江冲淡水的影响;石岛外海在冬、春、秋三季也存在悬浮体浓度高值区,并具有向南黄海中部泥质区扩展的态势,这是鲁北沿岸流将现代黄河物质输运至此的结果。发现调查海域中部表底层在春秋季均存在云团状高值区,而且该海域悬浮体浓度自春季至秋季出现"双峰现象",这与春秋季水华期间浮游植物繁殖所产生的有机碎屑有关,并使作为悬浮体组成的海洋浮游生物有机质向沉积物转移,据此进一步指出这一物源可能对南黄海冷涡泥质区的形成、发育也具有一定的作用,该观点深化了对南黄海中部冷涡泥质区受上层生物活动影响以及泥质区物源的认识。     

Studies of a mangrove basin,Tuff Crater,New Zealand: III. The flux of organic and inorganic particulate matter

Water samples were collected at 15 min intervals over 11 tidal cycles from a tidal creek draining the mangrove-covered basin of Tuff Crater, Auckland, New Zealand. The samples were filtered and total suspended sediment (TSS), inorganic suspended sediment (ISS) and organic suspended sediment (OSS) were determined. Variation in TSS was high, the concentration varied over a tidal cycle and during over-bank flows concentrations were lowest at or near slack high water. Covariance between TSS concentrations and velocity and discharge meant that the calculation of particulate matter flux over tidal hemicycles was particularly dependent on the method of estimating tidal flux. The hypsometrically-based volumetric method was found to be inappropriate, predicting a positive budget (import) more often than observed. Instead particulate matter budgets were calculated by means of the velocity-area method and indicate a net export of TSS, ISS and OSS. Floating macrodetritus was observed on both the flood and ebb tides, but a net export was found on the two tides monitored. It is considered that on an annual basis floating macrodetritus export accounts for less than 2% of the detrital production in the basin, and organic suspended sediment export from the basin is less than 3 kg C ha^?1 day^?1 and is below the rate of detrital production. It is implied that a proportion of the organic detritus produced in this basin is degraded and recycled in situ.     

用实测海水透明度数据和NOAA卫星数据计算黄海悬浮体含量

用国家海洋局1975—1982年间在黄东海调查的海水透明度数据换算为悬浮体含量,用NOAA卫星高分辨率辐射计数据计算悬浮体含量,以绘制悬浮体含量分布图。分布图显示,研究区有三个悬浮体含量高值区,位于苏北浅滩、长江口、成山角沿岸水域。研究表明,风浪是影响悬浮体含量的海洋外部的主要因素。层化参量是影响悬浮体含量海洋内部的主要因素。     

南黄海海水中悬浮体垂向分布类型及跃层

海水中悬浮体的垂向分布并非上下均匀,而是具有明显的层化现象,这种情况与海水中的温度、盐度、密度等物理性质的层化现象一样,不是偶然的,而是常年存在的,同时,悬浮体含量的层化分布对于海水的某些物理性质有较大影响。 1958年中国科学海洋研究所在南黄海南部海水中悬浮体的调査中已发现了悬浮体含量分布的层化现象。1981年, Kanau Matsuike等(1983)在东海区悬浮体的调查中发现了长江口外浅滩区海水中光束衰减的层化现象。Gorsline和Swift (1977)在关于大陆架沉积动力学的论述中指出,海水密度的层化现象总是伴随着悬浮体浓度的层化现象。1983-1984年中美南黄海沉积动力学联合调查中,作者(秦蕴珊等,1986)也发现了该区内海水中悬浮体含量的层化分布现象,并且提出了“悬浮体跃层”的概念。同期,赵保仁等(1986)在研究秋末南黄海海水透光度及其与环流的关系时指出,水体中透光度存在着一个“跃变层”。实际上,影响海水透光度衰减的主要因素是悬浮体浓度,因而,上述透光度之“跃变层”乃是悬浮体跃层在光学方面的表现。上述报道结果说明,悬浮体垂向分布的层化现象及悬浮体跃层的存在已经引起了有关学者的注意。但是,其性质、季节变化及成因等问题却很少有人研究,它们对海水许多重要物理性质的影响也鲜为人知,因而这些问题的解决在理论和实践方面均具有重要意义。 在总结了历年调查资料基础上,作者于1988年4月又在南黄海进行了补充调査,共设55个站位(图1),对本区悬浮体分布中的层化现象、跃层问题及季节变化等进行了系统分析,并且对其成因及其物理意义进行了初步探讨。关于悬浮体的平面分布问题作者已有专文讨论,兹不赘述。     

太湖水体光学衰减系数的特征及参数化

利用2001-2002年周年太湖全湖不同湖区湖泊光学及表层水样的实测资料,分析了太湖水体表层光学衰减系数与透明度、无机和有机颗粒物质及叶绿素a的相关关系,建立了表层水光学衰减系数与无机、有机颗粒物质及叶绿素a多元线性回归方程。结果表明,光学衰减系数与透明度的关系为：Kdg0.096 1.852/ST;表层水光学衰减系数与无机、有机颗粒物质及叶绿素a多元线性回归方程为：Kd=0.219 0.0768Ciss 0.214Cdet 0.006Cchl;光学衰减系数变化的主要影响因子是无机及有机颗粒物。     

重量法测量悬浮物浓度关键技术研究

悬浮物质含量是水体质量的重要参数，也是遥感的主要产品之一。文章主要对重量法测量悬浮物浓度中的关键技术，包括样品烘干温度、烘干时间、恒重时间和过滤体积进行研究。通过研究得出在重量法测量悬浮物浓度中合适的测量条件和采样条件。     

冲绳海槽中南部及其邻近陆架悬浮体的分布、组成和影响因子分析

初夏冲绳海槽中南部海域悬浮体含量的分布特点为:表层水体中部海区高,南北海区低;中底层水体自南西至北东由低至高.从陆架到海槽断面的悬浮体含量分布为陆架最高值区、陆坡最低值区和海槽低值区.悬浮体组成包括矿物岩石碎屑、生物骨屑以及絮凝体.矿物岩石碎屑主要分布在陆架区中、下层水体,生物骨屑主要分布在海槽区(整个水层)和陆架区上层水体,絮凝体在研究区都有分布.海槽区与陆架区的悬浮体含量垂直分布和组分特征具有明显的差异.研究区悬浮体分布和组成主要受控于黑潮对陆架物质向冲绳海槽输送的阻隔、生物生产量以及地形、地理环境.     

冬、夏季东海北部悬浮体分布及海流对悬浮体输运的阻隔作用

依据1987年6月、1996年12月、1997年2月和1998年7月在东海北部所取得的悬浮体、温度和盐度资料就该区冬季和夏季的悬浮体分布、影响因素和输运进行了研究,结果表明该区悬浮体分布具有明显的季节性变化,在中、外陆架区悬浮体含量冬季明显高于夏季.悬浮体的分布及输运受到东海环流、风暴和潮流等的影响,其中东海环流的季节性变化是主要影响因素.受台湾暖流的阻隔,冬季和夏季长江入海泥沙在东海基本不能越过124°00'E以东海域.黄海沿岸流携带着老黄河口水下三角洲的再悬浮沉积物向陆架东南扩散,其搬运的量和在中、外陆架区的扩散范围冬季显著大于夏季.在黄海暖流的阻隔下,陆架悬浮体冬季和夏季在32°N断面很少能扩散至126°30'E以东海域.台湾暖流和黑潮爬升水的阻隔作用使得冬季和夏季陆架悬浮体在P-N断面也基本不能扩散至陆架边缘.冬季在东海北部可有部分陆架悬浮体输送到冲绳海槽,但有区域性,其输送的可能位置是在P-N断面以北、32°N断面以南之黄海沿岸流向东南延伸的陆架边缘;夏季陆架悬浮体基本滞留在陆架区.     

Mobilization of metals from riverine suspended matter in seawater

Suspended matter from rivers in the Russian Far East was leached by seawater to assess the extent of Zn, Cd, Pb, and Cu release from the land-derived solids to estuarine and coastal waters. The concentration of solids in the leaching experiments was 0.25 g/l. The suspended matter used varied in metal content from background levels to heavily contaminated.The concentration of Zn, Cd, Pb, and Cu in the leaching solution after 1, 4, 24, 48, and 96 h was determined by anodic stripping voltammetry. Measurable Cd was transferred from river suspended matter to seawater with both background and elevated Cd concentrations, though the amount of Cd released was different. The increase in Zn and Pb in solution was observed only at the enriched concentration of metals in the suspended solids. The Cu transfer into solution was more pronounced from material with elevated Cu concentration, but the amount of degradable organic matter in the solid phase was more important.The losses of metals from the riverine solids varied from 60% to 80% of total concentration for Cd to negligible for Pb, independent of contamination. The Zn loss depended on the initial concentration in the solids and decreased from 11–16% for the heavily contaminated suspended matter to 3–8% for the moderately enriched ones and to negligible for the pristine solids. Cu loss varied from 1% to 30% of total content, with no clear dependence on concentration in the suspended matter.The significance of additional input of dissolved metals to estuarine and coastal waters from remobilization was assessed by comparison with the initial concentration of dissolved metals in river water. Such experiments could be used to assess the water quality impact of atmospheric fallout of contaminated solids and storm drainage from the urbanized areas, in addition to river suspended matter studies.     

秦山核电站邻近水域环境化学要素特征

本文根据1989年4、7、10月和1990年1月(春、夏、秋、冬)秦山核电站邻近水域零点生态调查和水质监测结果的资料整理而成。经研究证明,该海域是河-海混合水域,盐度从小于3至12之间变化,受杭州湾的涌潮、风浪的影响,水体混合比较强烈,悬浮颗粒物质的含量比长江口高。由于该测区所处的海岸、海底地形,生态系统、径流输入以及水体交换状况不同,故其海洋学特征也不相同。     

Decomposition of Phytoplankton in Seawater. Part I: Kinetic Analysis of the Effect of Organic Matter Concentration

Decomposition experiments were conducted on cultured phytoplankton (Skeletonema costatum) in seawater containing decomposer and consumer of size less than 500 μm. We determined the decomposition rates of bulk particulate organic matter (POM), the ratio of labile to semi-refractory fractions in the POM, and the POM carbon/ nitrogen (C/N) ratio during decomposition. To identify the kinetic mechanisms involved in the reactions of different order (e.g., first- and second-order), we studied the sensitivity of reaction rates to the initial concentration of POM, ranging from 2.4 to 71 mg-C L⁻¹. The results showed that decomposition consists of two first-order reactions: decomposition of labile and of semi-refractory particulate organic carbon (POC). The decomposition rate constants found for labile (0.13 day⁻¹ at 20°C), and semi-refractory POC (0.008 day⁻¹ at 20°C), and the carbon weight ratio of semi-refractory POC (13% at 20°C), were insensitive to the initial organic matter concentration. The time-dependence of the C/N ratio was also independent of this initial concentration. The decomposition rate constants and the content of semi-refractory POC did not change, regardless of the absence or presence of 25–500 μm organisms in natural seawater. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Degradation of phytoplankton-derived organic matter: Implications for carbon and nitrogen biogeochemistry in coastal ecosystems

Experiments were conducted using seawater from the Oregon continental shelf to determine: (1) rates of phytoplankton-derived particulate organic matter (POM) and dissolved organic matter (DOM) degradation by natural microbial communities, and (2) whether inorganic nutrients or flagellate grazing limit the bacterial response to, and subsequent degradation of, the DOM. In the initial seawater samples, nutrients were depleted and organic matter concentrations were elevated above concentrations found in upwelled water, indicative of recent bloom conditions. In whole water treatments incubated for 3 d, an average of 24% of the total organic C and 33% of the POC was degraded, with some portion of the POC being converted to DOC. In treatments incubated after POM was removed by filtration, DOC degradation was initially rapid and then proceeded at a slower rate. After 3 d, an average of 41% of the DOC was degraded. Selective degradation of the C-component of both the POM and DOM relative to the N-component was observed. Reductions in flagellate grazing resulted in increases in bacterial abundance and enhanced DOC degradation, while inorganic nutrient amendments had little effect. Overall, these results suggest that a fraction of the phytoplankton-derived POM and DOM can be rapidly degraded, contributing to oxygen consumption on the continental shelf. The long degradation time of a less labile DOC fraction relative to potential offshelf transport mechanisms suggests that Oregon's coastal waters may be a source of DOC to adjacent offshore waters of the North Pacific.     

2013年夏秋季黄、渤海悬浮颗粒物及粒径分布特征研究

悬浮颗粒物及粒径是水质重要参数,其分布特征研究有助于加深对海洋生态环境的了解。利用2013年6月和2013年11月LISST-100观测数据,研究了黄、渤海区域悬浮物粒径和浓度的分布情况,浓度分布整体上呈现近岸高远岸低的状况,粒径分布呈现近岸细远岸粗的特征,季节分布特征明显;通过典型断面分析,悬浮物粒径和浓度随着水深变化明显,连续站数据分析结果表明大风对底层颗粒物的再悬浮作用显著,潮流对悬浮物的时空分布有着重要影响;水体衰减系数随着体积浓度变化明显;此外,还研究了悬浮颗粒物粒径Junge分布在黄、渤海区域的适用性。     

黄河口毗邻渤海陆架区悬浮体成分

扫描电镜配合能谱分析、X射线衍射及光学显微镜分析表明,黄河口毗邻的渤海陆架区悬浮体主要由矿物、浮游生物和有机包膜三类成分组成。在悬浮体中鉴别出23种矿物,主要是石英、长石、云母、方解石和粘土矿物(依次为伊利石、蒙皂石、绿泥石和高岭石),特征矿物是云母、方解石、蒙皂石和角闪石。辨识出21种藻类,大多数是硅藻,少数为钙藻和鞭毛藻。生物成分主要集中在水体上层。首次在渤海悬浮体中发现了有机包膜。并讨论了悬浮体成因及其沉积作用。