珠江口海域重金属的河口化学研究——Ⅰ.珠江口海域水相中微量重金属的化学形态的研究

珠江口海域是河水与海水交汇区域,环境非常复杂,要进行重金属的河口化学研究,首先必须了解其在河口区的化学形态及变化规律,才能在实验室进行模拟实验和理论计算。这对河口海域的环境保护是具有重要意义的。 目前,对海水中微量金属的化学形态研究颇为活跃,大体可分二大类。其研究方法见表1。     

渤海湾西北部水体中Zn、Cd、Pb和Cu的形态分布

调查了解沿岸河口区痕量金属浓度及形态变化,是研究河口水化学及河口环境化学的重要课题,对进一步了解微量元素在海洋中的循环过程更有重要意义,关于锌等四种痕量金属在海洋中的存在形态及其研究,国外已有不少报道[1,2],随着环境科学的不断发展,研究我国海湾及河口海区的痕量金属存在形态和转移机理,是当前普遍重视的课题.     

长江口及邻近海域水体中痕量金属的分布

长江是我国第一大河,流域面积达180万平方公里,占全国土地总面积的五分之一；长江平均年人海流量近9240亿立方米,平均年总输沙量约4.68亿吨(张法高等,1987)。调查研究长江口及部近海域水体中痕量金属的分布变化情况,对进一步了解河水入海的转移过程、环境质量和研究河口化学界面交换过程以及对舟山渔场的生态影响等,都将起到积极作用。 1985年8月、11月及1986年1月,由中国科学院海洋研究所分三个航次按标定站位(图1)对长江口及邻近海域的痕量金属进行了调查。水样用 Niskin全塑采水器(美国)采集。     

三峡工程对长江口区渔业资源影响的数值模拟

河口生态环境与渔业资源受多种因素影响，其变化过程与作用机制错综复杂。动态模型的建立可以简单概括其结构，归纳出其基本特征，为定量描述和分析河口生态环境与渔业资源的变化提供有力工具。三峡工程对长江河口区生态环境及渔业资源影响的前期研究工作已初步查清河口及邻近海域的本底情况和一些基本规律(张法高等，1987；刘瑞玉等，1987) ，后期工作又进一步收集整理了大量有关历史资料，这为建立长江口渔业资源模型提供了有利条件。     

春、夏季长江口及邻近海域溶解甲烷的分布与释放通量

分别于2012年3和7月对长江口及其邻近海域进行了大面调查,测定了表、底层海水中溶解甲烷浓度,并对其海-气交换通量进行了估算。结果表明,春、夏季表层甲烷的平均浓度分别为(28.33±38.33)和(19.92±19.18)nmol·L-1,甲烷浓度从内河口向外海逐渐降低。长江口溶解甲烷浓度和饱和度有明显季节变化,其中春季内河口甲烷浓度和饱和度高于夏季,但外河口及邻近海域则相反,这主要是温度和长江冲淡水中甲烷浓度的季节差异造成的。该海域溶解甲烷的分布受陆源输入影响显著,夏季长江冲淡水影响范围较春季更广,但由于稀释效应夏季甲烷浓度低于春季。夏季沉积物的释放对河口区甲烷的贡献较春季更为明显。调查期间该海域溶解甲烷都处于过饱和状态,是大气甲烷的净源;根据W92公式初步估算出长江口及其邻近海区年释放CH4量约为8.81×108 mol·a-1,占全球海洋年释放量的0.08%,远高于其面积比0.01%,因此该海区是甲烷产生和释放的活跃海域。     

长江口大型工程对河口生境破碎化影响的初步研究

通过对工程海域26个站位的调查采样,研究分析了长江口深水航道治理一期工程对河口生境破碎化的影响。结果表明,工程已对长江河口区局部海域水体和底栖生境破碎化产生了明显影响,而对工程海域小尺度海洋水团、底栖生境和渔业资源生境的破碎化影响最大,造成局部小尺度海洋水团改变,部分渔业资源种类洄游通道、产卵场、肥育场、渔场生境破碎化。建议建立长江口生态特别保护区,加强对河口大型工程综合影响研究与生态修复,加强河口生态系统管理与执法力度,为长江口沿岸城市社会经济的可持续健康发展提供良好的海洋生态环境基础。     

长江口区鱼类群聚结构、丰盛度及其季节变化的研究

长江是世界第三大河,长江三角洲素有金三角之称,在我国国民经济中处于举足轻重的地位。长江口区内接长江,外连东海,是一个相对独立的半咸水体系。长江径流、台湾暖流和黄海水在此交汇、混合,加上气候变化、潮汐涨落、波浪运动,使其理化条件瞬息万变,给生物提供了一个混合、过渡与复杂多变的非生物环境,它与生物群落构成了一个结构复杂、形态多变、功能独特的河口区生态系统。充满生机的生物群落因环境条件的变化而在一定的范围内不断地改变其数量、大小、组成、结构和形态,整个生态系統处于一种动态平衡状态。鱼类在河口生态系统中占据着极重要的位置,在复杂的食物网中处于较高的营养层次,是主要的消费者。长江口区生物生产力高,饵料丰富,栖息着种类繁多、数量丰盛的鱼类,不仅是重要的河口渔场,而且是多种鱼类觅食、繁殖,幼体育肥、庇护的场所,又是数种洄游鱼类进出的通道,因此对鱼类资源的补充及对邻近水域其他渔场(舟山、吕四等渔场)的形成具有特殊意义。 河口是长江的终端,是整个长江流域大系统的一个重要子系统。长江流域大规模开发建设所引起的一系列变化都可能会影响到河口及近海水域,影响河口区生态系统的结构与功能,这种影响可以在鱼类群聚的数量和结构上很快地反应出来;同时,河口区生态环境的变化也会向内、向外影响长江和近海。因此研究长江口鱼类群聚的数量、结构特点及变化规律,将为长江口生态系统的进一步研究,为该水域的环境评价,监测和预估,为鱼类资源的管理等提供基本资料,具有重要的理论和实践意义。 对河口鱼类群聚的研究,近年来受到国内外学者的极大重视,它已成为河口生态系统研究的重要组成部分。近十几年来特别注重应用于生态环境的评价和监测( Hillman et al.,1977; McErlean et al.,1973)。我国对河口鱼类群聚的研究起步较晚,但正日益受到重视。费鸿年等(1981)和杨纪明等曾分别对珠江口及邻近水域和黄河口的鱼类群聚特性进行了研究。王幼槐(1984)、李星颉(1985)、郁尧山(1986)、赵利华和张国祥(1985)等对长江口及邻近水域的鱼类群聚进行过研究。本文对长江口区最主要、最敏感的部分——半咸水区的鱼类群聚的数量、组成、结构特点及其季节变化规律作了较详尽的描述和探讨,力求反映长江河口区鱼类的基本特征和概貌,提供进一步研究的本底资料。     

长江口生物硅的组成、行为和收支

基于在长江口开展的三个综合航次对河口生物硅组成、行为和收支进行了研究。结果表明,长江口生物硅主要是由植硅体、硅藻和海绵骨针三部分组成,其中植硅体有16种形态,在高混浊区对生物硅的贡献量为23%-83%。收支计算显示,长江输送的生物硅是河口区获取外部生物硅的主要途径,占河口生物硅总输入量的95%;维持河口生物硅水平的主要过程是初级生产（55 Gmol a^-1）和沉积过程（46 Gmol a^-1）;初级生产所贡献的生物硅分别是长江生物硅输送量的2.3倍和河口区向外输送生物硅的63%。从河口区向东海和黄海输送的生物硅是26 Gmol a^-1,与长江的生物硅输送量相当;河口区沉积的生物硅是向外输送量的1.7倍,在其中植硅体贡献了53%至88%的生物硅,表明河口是陆源生物硅汇的作用;反风化作用也是河口活性硅去除的一个重要途径。本研究显示植硅体是河口生物硅的重要组成部分,长江口在生物硅收支与循环中表现出汇的作用。     

长江三峡工程对长江口外流场的影响

长江三峡枢纽工程是综合开发利用长江水利资源的一项举世瞩目的大工程，建成后将对我国社会主义建设带来巨大的经济效益。但是，也必须考虑到它对长江下游流域以至河口及其邻近海域的生态环境带来的影响。因此，必须在工程建设之前进行深入研究。 根据“三峡工程对长江河口区生态与环境的影响和对策”这一课题的要求，本文就三峡工程对长江口区流场的影响作一初步分析。     

长江口理化因子影响初级生产力的探索Ⅰ.营养盐限制的判断方法和法则在长江口水域应用

营养盐限制浮游植物的生长是近年来国际研究的热点。探讨了目前营养盐限制的判断方法，认为仅靠氮和磷比值来得到磷限制或氮限制的结论是不完善的。根据营养盐限制的判断方法和法则，对长江口水域进行综合分析，认为在长江口及其附近海域，磷不是浮游植物生长的限制因子，而且氮、磷的浓度值都高于限制浮游植物生长的阈值，满足浮游植物的生长。通过1985年8月至1986年8月的长江口调查数据分析，发现从长江河口到远海水域的有些断面上，磷酸盐浓度并不一定离岸越远越低，且也没有周期性的季节变化。因此，尚须对河口区磷酸盐来源作进一步研究。