九龙江口诸营养要素的化学特性及其入海通量估算

河流把陆源物质带入海洋,是补充海水化学成分的主要来源之一。河口滨海区是海洋中成分变化最剧烈的区域,河水与海水的混合过程,伴随着水体的水文及物理化学条件的急剧变化,发生了一系列化学的和生物化学的变化,氧化还原反应,溶解-沉淀作用以及吸附-脱附作用,这些作用每时每刻都在进行。同时,河口地区人口稠密,工农业污水和生活污水的排入,对水体的化学成分影响甚大。因此,河口滨海区诸化学成分的化学特性是异常复杂的。     

河水与海水混合过程中Eh-p H的变化特征及影响因素

河口是河水和海水混合地带,河口地区每时每刻都在发生复杂的物理、化学、生物作用,该过程中水体Eh、pH参数的变化直接关系到氧化还原元素的行为以及重金属、有机污染物的迁移、转化和清除.本研究采集了长江河水、东海陆架海水,设置了盐度为5、12.5、25的3组混合实验,模拟长江河口水体混合过程,实时测定混合过程中水体Eh、pH...     

大连大魏家滨海岩溶区海水入侵化学过程

通过不同比例的海水与淡水的混合作用及其混合水对碳酸盐岩的混合溶蚀作用的室内模拟实验,对滨海岩溶区海水入侵过程中的化学过程和水-岩作用进行了研究。在海水入侵过程中,海水与淡水的混合作用是以机械混合为基础的复杂化学过程;过渡带混合水对围岩(碳酸盐岩)的混合溶蚀作用则是以分子扩散和表面反应为主的复杂化学过程;而混合水与岩溶空间内的松散沉积物间的各种离子交换作用主要是阳离子交换吸附。室内模拟试验和野外实测地下水化学组分剖面资料对应说明,淡水、海水界面之间的过渡带中部区的混合溶蚀作用最强,亦可能是岩溶最发育的部位。     

溶解有机碳在混合水中的行为研究

研究溶解有机碳(DOC)在海水和黄河水所组成的混合水中的迁移转化行为,结果表明,海水和已过滤黄河水混合时,DOC呈近似的保守性;海水与未过滤的黄河水混合时,DOC呈明显的非保守性。通过研究沉积物对DOC的解吸过程,发现沉积物在盐水中能解吸出DOC,随着盐度的增大,其解吸量也迅速增大。因此可以认为,DOC在河口区的非保守行为是DOC的絮凝和颗粒物的解吸共同作用的结果。     

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。     

河口区水体中元素的平衡（Ⅱ）——元素的平衡、转移和非保守元素的有效通量

本文采用作者在文献(1)中提出的一维数学模式，讨论了河口区“纯”河水靖元素浓度小于或大于“纯”海水端浓度的两种情况下，混合水中保守元素和非保守元素的平衡和转移问题；提出了河口区混合水中非保守元素有效浓度的概念；研究了河口区物质的转移量及河流向海洋中输送物质的有效通量的计算问题。     

河口区水体中元素的平衡(Ⅱ)——元素的平衡、转移和非保守元素的有效通量

本文采用作者在文献(1)中提出的一维数学模式,讨论了河口区“纯”河水端元素浓度小于或大于“纯”海水端浓度的两种情况下,混合水中保守元素和非保守元素的平衡和转移问题;提出了河口区混合水中非保守元素有效浓度的概念;研究了河口区物质的转移量及河流向海洋中输送物质的有效通量的计算问题。     

河口硅酸盐物理化学过程研究——Ⅴ.河口硅酸盐吸附形成自生矿的模拟实验

在本研究系列的前四篇中,我们就河水中溶解硅酸盐在河口转移机理问题,提出了我们的观点和研究结果,指出河口溶解硅酸盐在一定的水文与地理条件下是有明显转移的,不仅通过生物转移,且包含有相当程度的化学转移,因而,提出了“溶解硅酸盐在河口区水体中有一部分是通过河、海水混合时新生成的Al(OH)₃与Fe(OH)₃等水合氧化物对它的吸附,再逐步经过结构重排转化为不溶性的自生硅酸盐矿物,下沉海底”这一地球化学图象.在测定这一过程的吸附热时,我们又发现在氯化镁溶液介质中吸附热特别高,说明镁离子可能参与了这一化学吸附过程,而成为新自生硅酸盐中的一个主要成分.     

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。     

河口海区污染物稀释规律的研究——污染物稀释过程的一种数学模式

本文探讨了受污染河流影响,水体混合较好的河口海区污染物稀释过程的规律。根据河口海水每一个水样都可看作是由海水与河水按一定比例混合而成的概念,提出了河口海区污染物稀释过程的一种数学模式,分别叙述了单纯物理混合及有转移作用情况下,污染物浓度与稀释比的关系。利用这些关系及实际调查资料,有可能确定对于有转移作用的污染物在海水中浓度与已转移浓度之间的经验关系。这对研究污染物在海水中的转移作用,海水自净机理,及其地球化学过程等都具有一定的意义。     

Study of fluoride in polluted and unpolluted estuarine environments

Mindhola River estuary, which receives industrial waste containing high concentrations of fluoride, and Purna River estuary, which is free from fluoride contamination, have been investigated. While fluoride behaved conservatively in Purna River estuary, significant deviation from the theoretical dilution line (TDL) in the chlorinity range 0·5–8‰ was observed in Mindhola River estuary due to the externally added fluoride which largely remained in solution. The excess of fluroide over the theoretically calculated value was at a maximum around a chlorinity of 3‰. High natural fluoride content of the river waters resulted in F/Cl ratios exceeding 300 × 10⁻⁵ at low chlorinities. The ratio decreased rapidly with increasing chlorinity and the value near to that of seawater was observed at chlorinities above 14‰.     

极端干旱条件下珠江口东江三角洲咸潮上溯响应规律研究

2021年珠江东江流域遭遇1956年以来最严重干旱,上游控制断面博罗站年均径流较多年平均减少了64.5%。在此极端干旱条件下,2021－2022年枯水期珠江口东江三角洲遭遇了有记录以来的最强咸潮上溯,严重威胁到区域供水安全。本文基于2009－2022年东江三角洲各水厂含氯度数据,利用交叉小波和小波相干分析识别了咸潮上溯与径流、潮汐、外海含氯度及海平面波动等影响因素间的相位关系与共变周期,揭示了极端干旱条件下东江三角洲咸潮上溯的主控因素及含氯度峰值交替变化的原因。研究发现,2021－2022年枯水期东江三角洲咸潮上溯主要影响因素为潮汐与伶仃洋湾内含氯度,其次为外海海平面波动,三种因素对东江三角洲咸潮上溯影响的时间尺度相互交织。5~9 d的周期变化主要受外海海平面波动影响;14.8 d的变化周期主要由大小潮及伶仃洋湾内含氯度控制;28~32 d的周期变化主要影响因素为伶仃洋湾内含氯度。东江三角洲含氯度峰值交替变化的原因主要为伶仃洋湾内含氯度与潮汐间存在相位差 （相关系数r=0.73,显著性水平P<0.01）,并叠加外海海平面波动上升的影响（r=0.31,P<0.01）。本文可为东江三角洲咸潮预报及流域调度提供一定借鉴。     

夏季闽江口和椒江口浮游动物群落结构的比较

根据2008年9月在闽江口水域和2010年8月在椒江口水域的调查资料,对两个河口浮游动物的种类组成、生态类群、优势种和生态适应差异进行分析比较,探讨夏季闽江口海域和椒江口海域浮游动物群落结构的区别及其组成受水团变化的影响。研究结果表明:夏季,椒江口受上升流的影响出现13个暖温带种,导致椒江口(44)水域浮游动物种类数要大于闽江口(36);闽江口海域夏季主要受到台湾暖流的影响,6个优势种全部为亚热带种,椒江口有7个优势种,包括4个亚热带种和3个暖温带种;从适温性上看,闽江口和椒江口均主要以亚热带种为主,椒江口由于上升流的原因出现较多数量的暖温带种,从适盐性上看,椒江口主要以近海种为主,闽江口主要以外海种为主,这是闽江口和椒江口浮游动物生态类群的主要差异;闽江口浮游动物群落结构主要受到台湾暖流和沿岸流的影响,而椒江口主要受到浙江近海上升流和沿岸流的影响,通过对两个河口群落结构的比较和生态适应差异的分析,表明水团是各自浮游动物群落结构的形成过程中的一个重要因素。     

SPECIFIC GRAVITY OF SEAWATER FROM ESTUARY OF CHANGJIANG RIVER

The specific gravity of 13 sea water samples at 25℃ from the estuary of the Changjiang River has been determined by the pycnometer method. The results are consistent with the values computed from chlorinity by Knudsen's tables within the experimental error of the method, and are lower on an average of about 0.02 in sigma-25 than values computed from salinity by the equation of Cox et al. (1970). The standard deviation of our measurements is estimated at ±0.01 in sigma-25.The differences between the present results and the values computed from chlorinity by the equation of Cox et al. (1970) imply that, for water of the same chlorinity, the sea water at the estuary of the Changjiang River tends to have a lower concentration of dissolved substances than that of the ocean water.Our work shows that the Knudsen's tables may apply to the sea water at the estuary of the Changjiang River and also provides an experimental evidence that the new oceanographic tables can be applied to the studies on the sea water     

典型河口浮游动物种类数及生物量变化趋势的研究

依据国家海洋局2004-2006年每年5月和8月的黄河口、长江口和珠江口生态监控区浮游动物的监测结果,对上述河口浮游动物和桡足类种类数及浮游动物生物量分布进行了分析,并将结果与历史资料进行同测区、同季节的对比。结果表明,与全国海洋普查时期相比,2006年黄河口浮游动物种类数下降了50．6％,桡足类种类数下降了53.3％;桡足类在浮游动物中所占比重由1985年的42.4％下降到2006年的32．6％。长江口浮游动物种类数有所上升,但是桡足类种类数由1985年的62种降低到2006年的37种;桡足类在浮游动物中的比重从1958年的54．2％降低到2006年的42．5％。珠江口桡足类在浮游动物中所占的比例由1959年的59．3％下降到54．4％,未发生明显变化。黄河口春季、夏季浮游动物生物量上升趋势不明显,夏季增幅较小;长江口自2000年以后春季浮游动物平均生物量为528．36mg／m^3,是1958年的2．4倍,2005年与2006年夏季浮游动物生物量分别是1958年的2．2和2．7倍,增加趋势十分明显;珠江口春季浮游动物生物量上升趋势最为显著,2004-2006年3年春季浮游动物平均生物量是1959年同期的5．7—8．7倍,1981年、2006年夏季生物量分别比1959年增加了3．1倍和11倍。就这3个河口生物量变化趋势看,珠江口生物量的上升趋势最为明显,长江口次之,黄河口变化幅度较小。     

Contribution a l'etude chimique du materiel dissous et particulaire de l'estuaire de la riviere rimouski

Temperature, pH, total alkalinity, dissolved oxygen, silicate, nitrate, phosphate and the Mn, Fe and Al contents of suspended particulate matter (SPM) were measured in the Rimouski River estuary as functions of chlorinity during the period May—September 1980.At any given time, total alkalinity (TA) is conservative within the estuary with respect to chlorinity. However, the total alkalinity (TA) of the freshwater is related to river flow. This is attributed to dilution of the river water with bicarbonate-poor rainwater.Generally, pH follows the same pattern observed for TA in freshwater. Dissolved oxygen is usually more concentrated in freshwater and decreases linearly with increasing chlorinity. Freshwater is always saturated or supersaturated with respect to O₂. Seasonal fluctuations are attributed to temperature variations.There is no evidence for removal of soluble silicate from the freshwater entering the sea. The concentration of silicate in the freshwater is strongly influenced by rainfall. Soil leaching, conditioned by high rainfall increases the concentration of soluble silicate in freshwater. Nitrate behaves similarly whereas phosphate is complicated by the presence of sewage.Analysis of the Mn, Fe and Al contained in the SPM indicates dilution of river-borne particles rich in Mn by others less rich in this element. A decrease in Mn content with increasing chlorinity and SPM concentration as well as increasing concentrations of SPM with increasing chlorinity indicate that the composition is controlled primarily by physical mixing of material from two sources rather than by chemical processes. Within the analytical precision the Fe/Al ratio does not vary with the chlorinity.     

珠江口表层水中主要常量离子的研究

９９４年９月采集了珠江口表层海水水样,并对其溶解态的Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、ＳＯ２－４、Ｃｌ等化学要素进行了测定。结果表明,珠江口调查海域表层水中溶解态的Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、ＳＯ２－４主要受陆源淡水与外海水物理混合稀释的影响,与Ｃｌ具有良好的直线正相关;Ｃａ２＋／Ｃｌ、ＳＯ２－４／Ｃｌ明显高于大洋水相应比值,Ｎａ＋／Ｃｌ、Ｍｇ２＋／Ｃｌ略高,而Ｋ＋／Ｃｌ比大洋比值低;在与中国其它各主要河口表层水对应Ｃｌ比较中,珠江口的ＳＯ２－４／Ｃｌ较高,而Ｃａ２＋／Ｃｌ,Ｍｇ２＋／Ｃｌ比值居低;上述各主要常量离子和Ｃｌ的等值线均沿自北向南走向递增。     

黄河口新生湿地沉积物中的金属元素及其环境指示意义

通过对黄河口新生湿地沉积物岩芯中常量元素、稀土元素以及重金属分布特征的研究,探讨了滨海湿地沉积物中金属元素的环境指示意义。结果表明,大部分金属元素的分布模式类似,均在40 cm左右出现明显的低值区,这主要是由黄河携带而来的大量陆源物质的输入造成的。沉积物粒度组成以及有机质含量对金属元素的分布影响显著。常量元素中,Na₂O与其他元素变化趋势相反,反应了潮汐对滨海湿地的侵蚀作用;黄河口新生湿地沉积物单个稀土元素的含量大小顺序与黄河沉积物和渤海沉积物基本一致,稀土元素总量则高于黄河沉积物而低于渤海沉积物,表明黄河口湿地沉积物具有河流泥沙和海水颗粒物双重来源,而轻重分异比的变化则反映了物质输入的改变;而在较高的有机质和粘土含量的影响下,黄河口新生湿地沉积物中重金属发生了明显的富集。     

中国主要入海河口咸潮入侵变化特征

长江口、钱塘江口和珠江口是受咸潮影响较为严重的区域。本文利用全国沿海海平面变化影响调查、沿海水文观测等数据,分析了近十年长江口、珠江口和钱塘江口咸潮入侵的变化特征及影响。分析结果表明:(1) 2009-2018年,长江口咸潮入侵次数和持续时间均呈减少趋势,该时段长江口共监测到约48次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年5月,其中3月和11月入侵次数较多,分别为12次和7次。(2)钱塘江口咸潮入侵过程受沿海季节性海平面影响显著,12月至翌年3月为钱塘江口季节性低海平面期,4-7月上旬径流量较大,上述两个时期钱塘江口受咸潮入侵的影响均较小,7月下旬至11月上旬,钱塘江口处于季节性高海平面期,是咸潮影响的集中时段。(3) 2009-2018年,珠江口共监测到约57次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年3-4月,其中1月、2月和10月咸潮入侵次数较多,均超过10次,2015年至今咸潮持续时间明显增加。(4)咸潮入侵次数和持续时间与基础海面和径流量等密切相关,咸潮入侵影响三大河口沿线水厂供水以及工农业生产取水,给沿岸城市的居民生活、工农业生产和渔业养殖等造成一定不利影响。     

基于GOCI静止水色卫星数据的长江口及邻近海域Kd(490)遥感反演及其在机载激光测深预评估中的应用

长江口水下三角洲地形地貌对于长江口航道安全、生态环境、海岸带工程等均具有重要意义,本次研究拟采用世界上第一颗静止水色卫星GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)开展长江口Kd(490)的季节和潮汐变化规律研究,以期为采用机载激光测深提供预评估信息。研究得到结论如下:长江口及邻近海域水体为典型的二类水体,悬浮泥沙含量最高可由杭州湾内几千mg/L迅速降低至10 mg/L以下,因此,分段式的漫衰减系数反演算法适用于研究区域;Kd(490)反演结果表明长江口及邻近海域的Kd(490)值的季节变化特征表现为冬高夏低,春秋居中,长江冲淡水流量和季风是影响其季节变化的主要因素,而在一个潮周期内,Kd(490)值总体表现为低潮期低于高潮期,悬浮泥沙浓度和潮水的潮位是长江口及邻近海域的Kd(490)值的重要影响因素;研究指出,长江口及杭州湾内激光可探测深度约在5~22 m范围内,夏季退潮低潮位最适合激光雷达观测。由此可见,GOCI 8景/d,1景/h的分辨率可以实现Kd(490)的动态变化监控,而且可以实现在相同潮位下更为合理地描述Kd(490)值的季节变化,为机载激光雷达探测的进一步开展提供了技术支持。