2009年罗源湾表层海水DIN与TN及PO4-P与TP浓度换算系数的研究

为解决海湾入海污染物总量控制中氮磷污染源强统计指标与海水水质标准因子不同的问题,本研究以罗源湾为例,采用现场调查取样和实验室分析结合的方法,通过分析罗源湾表层海水中的CDIN/CTN和CPO4-P/CTP的比值,将海水中DIN与PO4-P浓度的标准值转换成TN与TP的浓度.研究结果表明2009年罗源湾表层海水中的CDIN/CTN和CPO4-P/CTP的比值范围分别为0.12～0.97和0.16～0.91;其中夏季最低,CDIN/CTN和CPO4-P/CTP的比值平均为0.23和0.41,CDIN/CTN比值平面分布上呈湾顶和湾中部低、湾口高的分布趋势,CPO4-P/CTP比值平面分布上呈湾顶至湾口逐步递增的变化趋势;冬季最高,CDIN/CTN和CPO4-P/CTP的比值平均为0.67和0.68,CDIN/CTN比值平面分布上呈湾顶和湾口低、湾中部高的分布趋势,CPO4-P/CTP比值平面分布则相反;年均DIN和TN的浓度换算系数为0.48,PO4-P和TP的浓度换算系数为0.55;与其他海域相比,河口型海湾比值总体较高,沿岸海湾高于近海海域.     

近30年胶州湾海水中主要化学污染物时空变化特征

根据近30年胶州湾海域的历史监测资料和2007年5,8,10月3个航次的现场调查资料,分析了胶州湾表层海水中溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4-P)、石油烃和化学需氧量(COD)等化学污染物的年均浓度和平面分布的长期变化规律,并应用富营养化状态指数(E)对海域水质进行了评价和分析.结果表明,1980年代至今,胶州湾海水中DIN年均浓度呈不断上升趋势,变化范围为6.14～33.19 μmol·dm-3;PO4-P、石油烃呈先上升、后下降的趋势,其中PO4-P浓度变化范围为0.32～0.92 μmol·dm-3,石油烃为28.26～79.13 μg·dm-3;COD呈先降低、后升高的趋势,变化范围为0.57～1.60 mg·dm-3.从污染物平面分布看,DIN、PO4-P高值区主要集中在东北部海域,进入21世纪后向西部海域转移;石油烃呈由东向西递减的趋势;COD呈东北和西北沿岸海域浓度较高,向中部和南部逐渐降低的趋势.富营养化评价结果表明,1980年代,胶州湾海域E值<1,未达到富营养化状态;1990年代至今,E值超过1并呈逐渐增大的趋势,表明富营养化程度逐渐加重, 2007年E值达到4.15.从E平面分布看,富营养化区域主要集中在东北和西部沿岸邻近海域,这主要是受到陆源营养盐和其他污染物大量排放的影响.     

九龙江-河口表层水体营养盐含量的时空变化及潜在富营养化评价

分别于2012年9月、2013年1、6月,对九龙江两大支流北溪、西溪及河口区开展了3个航次的营养盐监测.研究结果表明,河口区表层水体溶解无机氮（DIN）、总磷（TP）和活性磷酸盐（PO4-P）质量浓度范围分别为0.13-17.35、0.14-1.00和0.00-0.38 mg/dm3,受上游输入和海水稀释作用,营养盐浓度由淡水端至海水端逐渐降低.北溪表层水体的DIN、TP和活性磷酸盐质量浓度范围分别为1.99-24.92、0.12-1.47和0.04-0.68 mg/dm3,受龙岩地区工农业生产及城市进程影响,由上游至下游逐渐降低.西溪表层水体的DIN、TP和活性磷酸盐质量浓度范围分别为2.74-20.61、0.14-0.92和0.02-0.37 mg/dm3,受上游农业生产和下游漳州地区人类活动影响,上下游的DIN质量浓度较高.此外,九龙江沿岸的人类活动可能影响了该地区水体中的溶解无机氮形态组成：北溪和西溪上游的NH4-N和NO3-N占比分别较高.水期分析表明,2013年1月的DIN浓度显著高于其他水期,而不同区域TP和活性磷酸盐的水期波动不尽相同.营养盐结构分析表明,九龙江总体处于磷限制状态,但在河口及北溪部分站位,CDIN/CPO4-P比值已达到适合浮游生物生长繁殖的水平.潜在富营养化程度评价表明,九龙江河口多数站位均处于N或P限制的富营养化级别,但由于N、P营养盐的绝对浓度较高,具有水华暴发的潜在风险.     

近4年来象山港赤潮监控区营养盐变化及其结构特征

根据2002—2005年4—9月份象山港赤潮监控区表层海水营养盐(Si,N和P)监测基础资料,分析、探讨了监控区水域的营养盐变化及其结构特征。分析结果表明:4年来,监控区水质富营养化严重,DIN的污染程度明显高于PO4-P;Si,N和P营养盐含量的空间波动程度存在明显的年际差异;SiO3-Si,PO4-P和NO3-N含量的月变化特征主要受港湾内藻类等浮游植物的生命活动和陆源径流的共同影响;NH4-N含量的月变化特征受鱼类新陈代谢强弱的影响。4年来NH4-N的含量略有升高,NO3-N和SiO3-Si的含量均有所降低,而NO2-N和PO4-P的含量则保持稳定;SiO3-Si/PO4-P比值略有所减小,NO2-N/DIN,NH4-N/DIN,NO3-N/DIN,DIN/PO4-P和SiO3-Si/DIN的比值均保持稳定。4年来整个监控区DIN一直处于热力学平衡状态,NO3-N量占DIN的83.77%～97.23%,是该海域DIN的主要存在形式,PO4-P一直是该海域初级生产力的主要潜在限制性因子。SiO3-Si/DIN<1,与DIN相比,SiO3-Si略显不足。     

钦州湾东部近岸海域秋季水质模糊综合评价

基于2011年秋季钦州湾东部近岸海域的水质调查数据,利用单因子标准指数法及模糊综合评价模式对钦州湾东部近岸海域海水水质现状进行综合评价。结果表明:钦州湾东部近岸海域秋季海水中DO,COD,BOD5,PO4-P,DIN,石油类,Cu,Pb,Zn,Cd,Cr,As,Hg的平均浓度分别为:6.34 mg/L,1.10 mg/L,0.74 mg/L,0.02 mg/L,0.26 mg/L,0.023 mg/L,2.2μg/L,1.1μg/L,4μg/L,0.14μg/L,0.2μg/L,0.68μg/L,0.036μg/L。该海域海水中DO,COD,BOD5,石油类,Cu,Pb,Zn,Cd,Cr,As,Hg的平均浓度均符合国家一类海水水质标准,PO4-P和DIN的平均浓度超出了一类海水水质标准。以单因子标准指数法进行评价,钦州湾东部近岸海域水质级别为II级。以模糊综合评价模式进行评价,钦州湾东部近岸海域水质级别为I级。PO4-P和DIN是钦州湾东部近岸海域秋季海水中的主要污染物。     

黄河口附近海域营养盐特征及富营养化程度评价

根据 2005 年 5 月、8 月 2 个航次对黄河口附近海域 33 个站点(38 °02′00 ″ ～ 37 °20′00 ″N, 119 °03′24 ″ ～ 119 °31′00 ″E)的海水化学调查资料,研究了该海域的活性硅酸盐(SiO3-Si)、活性磷酸盐(PO4-P)和无机氮(DIN)等营养要素的特征及富营养化水平.结果表明,营养盐的高浓度区域分布在黄河口南部海域,8 月 SiO3-Si 和 PO4-P 的浓度高于5月,而 DIN 的浓度则相反.表层海水 SiO3-Si 和 DIN 的浓度与表层海水盐度都呈显著负相关性(P<0.01),DIN 与 COD 呈显著正相关性(P<0.01).黄河口附近海域DIN:P值5月为136,8月为 54.3,为磷限制性营养状态.黄河口附近海域富营养化指数(EI)的平均值大于1,黄河口南部海域富营养化现象严重,COD 和 DIN 是造成海域富营养化的主要因子.     

2016年山东省15个海水增养殖区氮磷分布及其结构特征

氮、磷是海洋生物生长所需要的重要营养元素,其变化对海水增养殖区生态系统结构和功能有着重要影响。文章根据2016年3月、5月、8月及10月的监测资料,分析了山东省15个海水增养殖区氮、磷分布特征,结果表明：DIN浓度范围0.007 30～2.20 mg/L,平均值0.192 mg/L,68.0%的站次浓度介于0.05～0.2 mg/L之间,渤海湾、莱州湾养殖区浓度普遍高于黄海养殖区;PO4-P浓度范围0～0.089 5 mg/L,平均0.005 98 mg/L,81.9%的站次浓度介于0.001～0.015 mg/L之间,约2/3水域为磷限制性贫营养状态。表层、底层海水DIN与PO4-P浓度无明显差异;NO3-N、NO2-N、NH4-N占比分别为68.91%、6.82%、27.27%,NO3-N是DIN的主要存在形式;夏季NH4-N形态比例最高,平均占比36.5%;N/P原子质量比范围1.6～2 532.3,主要范围在10～40,渤海养殖区N/P比明显高于黄海养殖区;DIN分布主要受陆源径流输入影响;PO4-P水平分布无明显规律。     

2011年夏秋季辽东湾营养盐分布及环境容量研究

利用2011年夏季和秋季辽东湾海域水质现场调查资料,讨论了整个辽东湾海域氮、磷营养盐的分布特征,进而通过计算富营养化指数(EI)和氮磷比(N/P)对辽东湾富营养化现状进行了评价,并估算了无机氮和活性磷酸盐的环境容量。结果显示,无机氮(DIN)和PO4-P浓度均呈现出河口大于远海、底层大于表层、秋季大于夏季的特征。夏秋季海水EI值均大于1,富营养化状况较为严重;海水N/P值大于16,营养盐结构严重不平衡,浮游植物生长处于显著的磷限制状况。整个辽东湾PO4-P环境容量仍有剩余,DIN环境容量夏季仅有极少余量,秋季已无余量,需对DIN的入海负荷进行大力削减。     

闽浙沿岸流扩展范围的季节特征及其对典型海湾的影响

根据2006~2007年春、夏、秋、冬季4个航次的监测数据分析闽浙沿岸流扩展范围和温度、盐度、营养盐含量平面分布季节变化特征,结果显示:调查期间,闽浙沿岸流主要分布于浙闽沿岸海域,具有明显的季节变化特征,冬季闽浙沿岸流扩展范围最大,可影响至广东南澳岛海域,秋季次之,可影响至厦门湾、东山湾海域,春季可扩展至泉州湾附近海域,夏季影响范围最小,仅局限于浙江北部沿岸海域.选取福建罗源湾、厦门湾和东山湾,分析闽浙沿岸流对典型海湾的影响,结果显示:冬季闽浙沿岸流给福建典型海湾带来了大量的营养盐物质,罗源湾、厦门湾和东山湾均受其影响,海水营养盐含量明显提高,秋季次之,春季影响略小,夏季基本不受闽浙沿岸流影响.     

2012年长江口及其邻近海域营养盐分布的季节变化及影响因素

根据2012年3、5、8和12月4个航次长江口及邻近海域的调查数据,研究了氮、磷、硅营养盐及总氮(TN)、总磷(TP)的浓度特点,及其与盐度的相关性和叶绿素a的变化特征。结果表明,总溶解无机氮(DIN)、硅酸盐(Si O3)和TN的浓度分布均表现出自长江口至外海迅速降低的特征,且与盐度呈现显著负相关性。磷酸盐(PO4)的浓度降低程度随远离河口而减弱,且与盐度的相关性相对较弱,可能存在外海水补充;而TP则在长江口浑浊带海域呈现出较高浓度,且与盐度的相关性不明显,可能是受浑浊带泥沙吸附所致。在调查海区内,DIN与TN的平均值在夏季较低,结合叶绿素a数据分析,认为浮游植物吸收作用降低了DIN和TN的浓度。通过分析各营养盐之间的比值特征,进一步考察了营养盐来源及其对浮游植物生长的可能限制情况,其中N/P比值的变化同样揭示了N主要来自于长江水而P有部分来自于外海水的特征。该比值呈现远离河口而降低的特征,且在浑浊带无明显季节变化。春季和夏季有超过90%的调查站位显示潜在P限制,且均位于外海区。与历史资料对比发现,春季和夏季潜在P限制站位的比例明显升高,而潜在Si限制站位比例在春季和夏季降低。本文研究认为,营养盐含量及组成结构反映了该海域浮游植物群落组成和优势种的演替。     

2018—2019年庙岛群岛海域营养盐分布及限制特征

文章依据2018 年8月、10月及2019年4月、6月庙岛群岛海域4个航次的调查资料,分析该海域不同月份DIN、PO4-P、SiO3-Si的平面分布及限制特征。结果表明：庙岛群岛海域DIN浓度范围为0.82~95.14 μmol/L,平均值为5.27 μmol/L,在2018年8月最高;PO4-P浓度范围为未检出至2.12 μmol/L,平均值为0.19 μmol/L,在2018年10月最高;SiO3-Si浓度范围为0.25~48.93 μmol/L,平均值为5.38 μmol/L,在2018年8月最高;总体而言,庙岛群岛海域夏季营养盐浓度较高,春季营养盐相对匮乏。庙岛群岛海域2018年8月、10月和2019年6月为PO4-P限制,2019年4月为SiO3-Si和PO4-P限制;PO4-P限制使海域初级生产力受到一定限制,对海水养殖业造成一定影响;SiO3-Si浓度低不利于硅藻生长,从而间接助长甲藻繁殖,因而庙岛群岛海域春季易引发赤潮。     

南黄海与长江口海域夏秋季营养盐分布特征及影响因素

根据2013年6月与11月的夏、秋两季南黄海与长江口北部海水中DIN、PO~(3-)_4-P、SiO~(2-)_3-Si的调查结果,分析了该海域营养盐的浓度状况、季节变化和分布特征,初步探讨了影响该海域营养盐时空变化的主要因素。结果表明,DIN、PO~(3-)_4-P浓度总体符合国家第一类海水标准,其中夏季DIN浓度(5.56±3.43)μmol·L~(-1),PO~(3-)_4-P浓度(0.27±0.27)μmol·L~(-1),SiO~(2-)_3-Si浓度(8.40±6.24)μmol·L~(-1),秋季DIN浓度(7.28±4.09)μmol·L~(-1),PO~(3-)_4-P浓度(0.44±0.32)μmol·L~(-1),SiO~(2-)_3-Si浓度(17.60±9.36)μmol·L~(-1)。调查海域各营养盐的含量均呈明显的季节性变化和垂向变化,表现为秋季普遍高于夏季,底层普遍高于表层。该海域营养盐平面分布的取决于陆源径流与季节性外海海流的强弱竞争,当长江冲淡水的外扩较强时,南黄海营养盐平面分布整体呈现由沿海岸向外海逐渐降低的趋势;当黄海冷水团与外海海流较强时,其分布呈现由外海向沿海岸逐渐降低的相反趋势。     

海陵湾营养盐分布特征及其富营养化评价

以2017年11月(秋季)和2018年4月(春季)对海陵湾开展的海洋生态环境调查数据为基础,对无机氮(DIN)和活性磷酸盐(DIP)等营养盐的空间分布特征进行了研究,采用单因子指数法和富营养化指数法(EI)评价了海域的营养盐污染和富营养化状况,分析了营养盐结构,并探讨了营养盐与环境因子之间的关系。结果表明：(1)海陵湾秋季DIN、DIP的浓度范围在0.28～0.84、0.013～0.044 mg/L之间,呈湾顶高、湾口低的分布趋势;DIN、DIP超过第二类海水水质标准和海水呈富营养化的站位比例分别为76.67%、46.67%和73.33%,相对集中在溪头渔港与北汀湾连线以北海域;N/P的范围在22.4～58.1之间。(2)春季DIN、DIP的浓度范围在0.06～0.29、0.009～0.033 mg/L之间,呈海湾中部高、湾顶和湾口较低的分布趋势;DIN、DIP超标和富营养化站位比例分别为0%、10.00%和23.33%,相对集中在丰头岛邻近海域和那达河河口区域;N/P的范围在在8.1～54.3之间。海陵湾秋季营养盐污染和富营养化程度较春季严重,两个季节均在局部海域出现DIN相对过剩而...     

荣成湾营养盐的时空分布特征及其影响因素分析

根据2009年2月、5月、8月、11月4个航次的调查数据,分析了荣成湾水体的溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4-P)、硅酸盐(Sio3-Si)的时空分布特征及其影响因素,并对荣成湾营养盐的潜在限制进行了讨论.结果表明,荣成湾营养盐含量及分布与养殖海带的生长周期有着紧密的联系:海带生长初期(11月)营养盐含量较高,营养盐的平面分布呈近岸高外海低的变化趋势,NO3-N为DIN的主要成分;海带生长后期(5月份)水体营养盐含量较低,DIN分布趋势与11月份基本一致,PO4-P表现为湾中部较高,近岸和湾外较低,NO3-N和NHL-N是DIN的主要成分;海带收获后期(8月份)营养盐含量极低,DIN呈近岸浓度低外海浓度高的变化趋势,PO4-P和SiO3-Si则呈近岸高外海低的变化趋势,DIN主要以NH4-N为主.荣成湾水体浮游植物生长在春、秋和冬季基本不受营养盐的限制,夏季主要受到P的限制,基本不受N、Si的限制.     

钦州湾营养盐的分布特征及影响因素

利用2008-2009 年4个航次的调查资料,研究了钦州湾海域营养盐的分布变化特征。结果表明,钦州湾营养盐分布 呈显著的季节变化。NO3-N和NO2-N 夏季含量最高,NH4-N和PO4-P 含量冬季最高,夏季最低,秋季DIN 的形态以NH4-N 为主,而夏季则以NO3-N为主。CN /CP 夏季>春季>秋季>冬季,该海域春季和夏季浮游植物生长受P 限制。NO3-N 和NO2-N 的平面分布基本呈现钦州湾内向湾外逐渐降低的分布规律,径流输入是影响其分布的主要因素,在外湾余流作用对其分布规 律影响显著,NH4-N和PO4-P平面分布规律则受到外海环境因素的影响。经与历史资料对比,DIN 和CN/CP呈逐年代大幅上 升的变化趋势,钦州湾营养盐结构已从N缺乏到P缺乏转变。     

长江口最大浑浊带及邻近水域营养盐的分布特征

根据2003年11月~2004年8月4个航次的调查数据,探讨了长江口最大浑浊带及邻近水域营养盐的分布特征。结果表明,营养盐浓度一般随盐度的增加而减小,不同营养盐表现出不同的平面分布和季节变化特点。最大浑浊带所处地理位置、水动力状况、高悬浮体含量以及生物活动等决定了营养盐分布不同于整个调查水域。与整个调查水域相比,最大浑浊带营养盐浓度更高;无机N的硝化作用进行得更为充分;高的DIN/PO4-P和SiO3-Si/PO4-P比(远高于Redfield比),相对低的SiO3-Si/DIN比等。透明度是最大混浊带浮游植物生长的主要限制因素。营养盐在河口的转移除了海水稀释作用外,还有部分的生物转移以及受悬浮体-沉积物系统的影响,特别是PO4-P。在最大浑浊带,富营养化现象更为严重。     

2010-2011年胶州湾叶绿素a与环境因子的时空变化特征

2010年4、6、8、10月和2011年1、3月在胶州湾开展了6个航次的综合调查,研究了表层海水温度、盐度、营养盐和叶绿素a浓度的时空变化特征。调查期间,总无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4)和硅酸盐(SiO3)多呈现东北部湾边缘高,而湾内和湾口低的空间分布特征。季节变化表明,DIN和PO4主要受养殖排放、河流径流输入和浮游植物生长消耗的影响,呈现初夏和秋季高,夏末和冬季低的特点;而SiO3主要受河流径流输入和浮游植物消耗的影响,呈现夏、秋高,而冬、春低的特点。营养盐浓度和结构分析表明,胶州湾存在PO4和SiO3的绝对和相对限制;SiO3限制尤其严重,是控制胶州湾浮游植物生长的主要环境因子。SiO3和PO4的限制主要表现在冬季,几乎遍布整个海湾;夏季降水可有效缓解海域的SiO3限制。叶绿素a浓度呈现春、夏季高,秋、冬季低的季节分布,温度、营养盐浓度与结构和季节性贝类养殖活动是控制胶州湾叶绿素a浓度时空分布的关键因素。     

近22年来象山港海域水环境变化趋势及R/S预测研究

选择CODMn、DIN、PO4-P作为反映象山港海域水环境状况的主要环境参数,建立22 a来(1984—2005)象山港海域CODMn、DIN和PO4-P年平均浓度的时间序列,用平均差值法、最小二乘法和自回归滑动平均法3种趋势分析方法,统计检验了其变化趋势,并用重标极差分析法(R/S分析法),预测了在当前情景下象山港海域未来各项水环境参数的变化趋势特征。结果表明:近22 a来象山港海域CODMn年平均浓度则呈降低的趋势,而DIN和PO4-P的年平均浓度则呈增加的趋势,CODMn降低比DIN和PO4-P增加更明显;根据R/S预测分析,未来象山港海域CODMn的降低趋势可能会出现逆转,呈现升高的趋势,而DIN和PO4-P可能仍将保持逐渐升高的趋势,N:P比值将会进一步扩大,N和P的比例失调状况会进一步加剧。     

长江口营养盐结构特征及其对浮游植物的限制

根据2013年5月、11月两个航次的调查资料,分析了长江口营养盐浓度及其结构的分布变化,并探讨了营养盐对浮游植物的限制情况。长江口营养盐分布存在季节差异:口门外NO3-N、NO2-N浓度均为春季高秋季低,PO34-P、3SiO2-Si、NH4-N浓度则秋季高春季低,口门内除NO2-N外,NO3-N、PO34-P、SiO23-Si、NH4-N浓度均为秋季高于春季。NO3-N、PO34-P、SiO23-Si浓度从近岸向外海逐渐降低,NO2-N、NH4-N浓度分布规律不明显。NO3-N是DIN的主要存在形态,其占DIN的比例为春季95%、秋季83%。春季、秋季DIN/P均高于16,表现出长江口过量的DIN输入,春季Si/DIN基本小于1,秋季Si/DIN大于1。春季由于硅藻的局部生长使DIN/P异常升高、Si/DIN异常降低,秋季西北部海区受苏北沿岸流影响,呈低DIN/P值和高Si/DIN值分布。受含过量DIN、SiO23-Si的长江冲淡水的影响,春、秋季均表现为PO34-P潜在相对限制。春季由于浮游植物的大量吸收,局部出现PO34-P、SiO23-Si的绝对限制。当同时考虑绝对限制和潜在相对限制时,春季15.38%的站位受PO34-P限制,限制情况较上世纪90年代更为突出。     

涠洲岛珊瑚礁海洋公园海域营养盐含量变化及富营养化研究

根据2013～2016年9月(夏季)涠洲岛珊瑚礁海洋公园海域水质指标的监测结果,分析了涠洲岛珊瑚礁海洋公园的水质状况、营养盐的组成及年际变化趋势。结果表明,涠洲岛珊瑚礁海洋公园海域夏季海水环境因子(水温T、盐度S、pH和溶解氧DO)相对稳定,适合珊瑚的生长和繁衍;整体水质质量状况较好,符合一类海水水质标准;溶解态无机氮中NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N含量变化差别不大,DIN浓度整体呈下降趋势,NO-3-N与DIN的变化趋势基本相似,且对DIN的贡献最大;受陆源输入及海水交换作用的影响,PO3-4-P呈轻微下降趋势;海水富营养化指数在0.03～0.21之间变化,未达到富营养化水平;N/P比值偏大,平均值为54.5,呈逐年下降趋势;涠洲岛珊瑚礁海洋公园海域主要属于磷限制,整个海域处于贫营养化程度。