1999年7月胶州湾东部赤潮生消过程生态环境要素分析

根据 1 999年 7月 2 3 - 2 4日胶州湾东部赤潮发生海区的观测资料 ,结合同年 6 ,7,8月3个航次的数据 ,分析了赤潮前后水体浮游植物群落、叶绿素 a和营养盐等要素的变化特征。结果显示 ,本次赤潮为短角弯角藻 (Eucampia Zoodiacus)赤潮 ,总生物密度高达 1 .6× 1 0 10个 /m L。赤潮发生时 ,叶绿素 a浓度范围为 2 8.8～ 3 6 .0 mg/m3 ;温度、盐度变化不大 ,DO,p H值升高 ,营养盐浓度处于较低水平 ,其中 P降幅最大 ,N/P值则急剧上升 ,峰值为 2 4 7,P被认为是本次赤潮的限制因子 ;NO2 - N/NO3 - N的值变化很大 ,高于正常值。赤潮消退 ,各要素恢复正常     

黄河口春、秋季节无机碳的行为变化

根据2009年5、9月黄河口考察航次数据,结合2004年9月和2006年4月的调查结果,讨论了春季与秋季黄河河口过程中无机碳的行为、差异,以及调水调沙对黄河口无机碳输运过程的影响,并采用黑白瓶法对黄河口不同盐度水体进行现场培养,验证浮游生物活动对DIC的消耗.结果表明:春、秋季节黄河口淡咸水混合过程中无机碳的输运形态和量均发生了显著变化,pCO2在淡咸水混合过程中迅速下降,DIC在低盐区发生了亏损,淡水端DIC浓度越大亏损区间越大.夏季调水调沙后大量泥沙在口门附近沉积形成的拦门沙群使河口淡咸水混合过程在较短的距离内完成,也可导致秋季DIC的亏损区间小于春季.浮游生物活动对CO2的消耗是导致黄河口低盐度区发生DIC亏损的主要原因,但同时也伴随有碳酸钙沉降对DIC的清除作用.     

1980—2008年莱州湾主要污染物的时空变化

莱州湾水质受河流入海、生活排污和养殖业等多方面影响,污染问题日益突出而备受关注。论文以1980—2008年间相关文献和监测数据为基础,研究了莱州湾主要污染物———无机氮、无机磷、COD浓度的变化趋势,并用网格化方法还原文献数据讨论污染物的区域分布特征。结果表明:莱州湾无机氮丰水期与枯水期浓度比1.26,无机磷1.07,COD 1.06,污染物主要是由陆源向海输运产生。无机氮是莱州湾的主要污染物,1990年代无机氮的年均浓度是1980年代的3.2倍,2001—2008年又增加了38%,2004年以来超出三类水质标准。NH4-N在1990年代之后占DIN比例由70%～85%下降到20%左右。无机磷、COD浓度近15a来保持在一类水质,但无机磷有潜在上升趋势。从区域分布看,第1区块受黄河口、小清河口影响是无机氮、无机磷的高值区。第2、3区块水质较好,而第4区块的无机氮、无机磷浓度自2004年之后已远远超过第1区块,莱州湾的主要污染源有黄河口向湾底诸河口转移的趋势,应引起重视。第4区块始终是COD的相对高值区。     

海洋健康指数法对青岛胶州湾健康状况评价的研究

Halpern等人构建了全新的评价海洋生态系统健康的指标体系——海洋健康指数(OHI)法,把人类与海洋看成一个相互耦合的整体,将可持续性思想融入到生态系统健康评价中。应用OHI法,对胶州湾健康状况的评价结果表明,胶州湾海洋健康评价指标得分变化范围为36.1~98.3,平均值为67.8。其中,生态相关的碳储备、区域意识指标,特别是沿岸保护和清洁水域指标严重拉低了胶州湾整体健康水平。而旅游与娱乐、食物供给、生物多样性指标显示正面影响,特别是反映经济发展水平的手工捕鱼机会、沿岸生计指标对胶州湾健康的贡献很大。说明胶州湾地区经济发展较快,但对环境保护的重视和投入不足。今后应在保持经济平稳发展的基础上,加强对胶州湾生态环境的管理和保护。     

黄河流域硅酸盐风化的讨论

根据2007年6月和7月采集的黄河干流及部分支流水样和河床砂样品数据,对黄河流域硅酸盐化学风化进行了探讨。在充分评估黄河流域的K+,Na+来源的基础上,确定了硅酸盐风化的K+量,并通过选定的硅酸盐风化(K/Na)比值,得到了硅酸盐风化的Na+量;通过测定流域内不同岩石类型分布的河床砂样品,得到河床砂样品硅酸盐部分(Ca/Na)和(Mg/K)的比值,确定了钙镁硅酸盐风化的Ca2+,Mg2+量;并据此估算了流域硅酸盐化学风化的CO2消耗率。如果选用黄河入海多年径流量58.02×109km3/a进行计算,则得到全流域硅酸盐风化CO2消耗率约为26.22×103mol/km2/a。若选用2007年的平均径流量24.83×109km3/a进行计算,则黄河流域硅酸盐风化引起的CO2消耗率约为11.19×103mol/km2/a。     

秋季北黄海表层海水CO_2分压分布及其影响因素探讨

根据2007年10月在北黄海走航连续观测所得pCO2数据,结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料,对该海域pCO2分布及其影响因素进行了探讨.结果表明:秋季北黄海表层海水pCO2值在354～435 μatm之间,统计平均值为395 μatm.受河流输入影响的辽南沿岸流区域,山东半岛以北沿岸受渤海沿岸水输入影响的泥沙沉积区,是大气CO2的源区;在北黄海中部,黄海混合水范围内,由于强烈的生物活动,形成了较大范围的大气CO2汇区;而黄海混合水的其他区域仍然是大气CO2的源.总体来说,秋季北黄海表现出大气CO2弱源的性质.     

海-气间化学物质交换通量的研究

从以下几个方面简要分析了海—气间化学物质交换通量的参数化研究情况：如果不考虑物质间的化学反应,经典的通量—梯度关系（Ｋ理论）可用于估计从大气进入海表面的物质通量。在有化学反应的情形下,应根据化学反应速度与湍流交换速度的相对大小对Ｋ理论做修正;已知海表面的物质浓度和物质的沉降速度,可由二者的乘积来估计通量的大小。降水对大气中物质的清除作用是很大的,如何对降水的物理过程进行参数化,直接影响到对湿沉降通量的估计;计算海—气间气体交换通量的一种方法是利用界面两侧的分压差和气体转移系数。这两个参数都可能造成通量估计的不确定性。     

北黄海夏季pCO2分布及海-气CO2通量

基于在2006年夏季北黄海收集的的高分辨率的表层CO2分压(pCO2)数据,结合水文和生物地球化学同步观测参数,探讨了夏季北黄海pCO2空间分布的控制因素。结果表明,夏季北黄海与大多数中低纬度陆架海类似,由于水温较高,表层pCO2较高(平均值为(463±41)μatm),整个海域相对大气CO2过饱和。表层pCO2分布具有明显的区域差异,辽南和鲁北近岸海域pCO2明显高于中部区域,辽南近岸的高pCO2主要与河流输入和水产养殖引起的生物好氧呼吸有关,而鲁北沿岸的高pCO2主要与烟台近岸的底层冷水涌升及由混合引起的高碳酸盐含量的黄河泥沙的再悬浮有关;在海区中部大部分水域,pCO2与温度之间有较好的相关性,说明温度是这一区域pCO2分布较为重要的控制因子。另外,采用Wannikhof的海-气气体交换系数估计了北黄海夏季海-气CO2通量,结果表明整个北黄海是大气CO2的源,平均释放速率为(4.00±0.57)mmol.m-2.d-1,高于南黄海夏季海-气CO2通量。     

2004-2009年黄河口近岸海域低盐区面积的变化趋势研究

近年来黄河人海淡水量显著降低,而且年内分布极其不均匀,河口区的盐度场发生了重大变化.准确了解河口近岸海域的低盐区面积及其变化趋势,对于河口生态系统的研究极为重要.本文通过对2004-2009年丰、枯水期黄河口近岸海域低盐区面积大小的分析,建立了低盐区面积与黄河径流量的关系.结果表明,2004-2009年丰、枯水期低盐区面积与月径流量均呈现较好的线性关系,增加单位平方千米盐度小于27的低盐区面积需要增加的月径流量约为0.046亿m3;若要维持紧邻河口的3号方区海域的平均盐度小于27,月径流量应保持在50亿m3以上.此外,年内黄河口近岸海域低盐区面积的较大值主要集中在6～11月份,均高于370km2,而4、5月份的低盐区面积却不足200 km2,春季生态补水刻不容缓.     

胶州湾春季4月份表层海水pCO_2分布及控制因素分析

胶州湾毗邻青岛市区,是受人类活动影响显著的海湾。开展胶州湾水-气界面CO2通量研究,有助于厘清受人类活动严重干扰下的边缘海(湾)CO2源汇的控制机制。根据2013年4月在胶州湾走航连续观测所得pCO2数据,结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料及以往本课题组获取的冬季2、3月份航次数据,对胶州湾海域pCO2分布及影响因素进行了分析探讨。结果表明:表层海水pCO2测得值在392~1 648μatm之间,平均值为496μatm。4月份胶州湾水体垂直混合均匀,且水柱对表层碳酸盐体系的影响显著。4月份胶州湾浮游生物初级生产弱于2、3月份,而生物的好氧呼吸作用要强于2、3月份。因此,生物好氧呼吸作用的增强是4月份胶州湾表现为大气CO2源的主要原因,同时温度升高也是导致胶州湾冬季到春季表层pCO2升高的重要因素,其影响程度仅次于生物好氧呼吸作用。总体来说,4月份胶州湾表现为大气CO2的源,水-气界面CO2交换通量在-8.22~490.68mmol·m-2·d-1之间,平均值为17.34mmol·m-2·d-1。