基于PCA法的春、夏季东山湾海域富营养化特征

根据2011年5月和8月东山湾及邻近海域的调查结果,选择10个与富营养化有关的参数,包括溶解无机氮(DIN)、溶解硅酸盐(DSi)、活性磷酸盐(SRP)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)、溶解有机碳(DOC)、总有机碳(TOC)、叶绿素a(Chl-a)和浮游植物丰富度(d)等,应用主成分分析(PCA)法对该海域富营养化特征进行研究。主成分分析表明,主成分1(PC1)表征了有机污染、浮游植物和总磷状况;主成分2(PC2)反映了硅和氮营养水平,主成分3(PC3)体现了SRP的特点。春、夏季PC1、PC2、PC3和综合主成分(CPC)的空间分布表明漳江口和八尺门养殖区邻近海域富营养化风险较高;各主成分与盐度的相关分析表明东山湾内富营养化压力主要来自漳江,夏季有所增强;有机污染物和浮游植物可能是控制东山湾海域春、夏季富营养空间分布的主要驱动因素。     

光纤耦合微通道反应系统原位监测海水氨氮和亚硝酸盐的研究

原位监测海水中氨氮（NH3-N）和亚硝酸盐（${\rm{NO}}_2^- $）对于水体富营养化评价十分重要。针对现有的氨氮、亚硝酸盐原位监测仪器难以在同一检测模块中分别实现荧光和分光光度分析,仪器高效集成及利用受到限制等问题,本文基于光纤耦合微通道反应系统,通过光波长切割、光纤波导和微通道反应 Z 型检测池等技术集成和条件优化,提出了在同一光纤偶联微反应系统中实现氨氮荧光分析和亚硝酸盐分光光度分析的原位测定技术。结果表明,该技术实现了荧光和可见光光度法的模式切换并可分别测定NH3-N和${\rm{NO}}_2^- $;在恒温条件下,NH3-N测定荧光信号漂移小于−2.0%,${\rm{NO}}_2^- $测定吸光度稳定;不同的盐度对氨氮和亚硝酸盐测定影响较小;不同浊度下氨氮测定误差为−6.6%～2.5%,浊度补偿校正后${\rm{NO}}_2^-$测定误差小于0.1%。将该仪器应用于养殖海水中开展氨氮和亚硝酸盐的原位分析,仪器原位监测值与实验室方法测定值相符合。本文所提出的技术在同一模块中分别实现了氨氮和亚硝酸盐的荧光和分光光度两种模式的原位监测,为海水营养盐原位监测仪器的集成化设计提供了新的思路。     

厦门湾沉积物中磷的形态特征及环境意义

2010年3月在厦门湾采集表层沉积物,应用改进的化学试剂连续分级浸取法(SEDEX)法对其中的弱吸附态磷(Ads-P)、铁结合态磷(Fe-P)、自生磷灰石及钙结合态磷(Ca-P)、碎屑态磷(De-P)和有机态磷(OP)的含量进行了分析测定,结合沉积物的环境参数,讨论了各种形态磷的地球化学行为。Ads-P、Fe-P、Ca-P、De-P、OP和总磷(TP)平均含量分别为9.80μg·g-1、148.69μg·g-1、14.07μg·g-1、136.89μg·g-1、91.97μg·g-1和401.41μg·g-1。研究表明,沉积物中的TP受陆源输入影响较小;Ads-P和Ca-P含量主要源于海区内部生物地球化学过程;De-P、OP和Fe-P主要受陆源输入影响;Ca-P、De-P和OP与重金属(Cu、Pb、Cd和As)具有化学耦合作用,在沉积过程中,可能具有相似地球化学行为。     

基于PCA法的沉积物质量评价模型构建及其应用

本研究针对我国沉积物质量评价存在的问题,基于近海沉积物监测常规指标和海洋沉积物质量标准,结合主成分分析法（PCA）构建了沉积物质量的评价指标体系和数学模型,划分出三类沉积物质量综合指数（F）的量化区间值,并在九龙江及毗邻海域进行了示范应用。模型结果显示九龙江口沉积物质量以二类为主,具有面源和点源的复合污染特征,关键区域为漳州近岸海域;单因子评价结果表明主要污染指标为Zn、Cu和Pb。评价结果较好地反应了沉积物环境质量现状,为九龙江口底质保护和治理提供了技术支撑。     

基于切向超滤技术的胶体有机碳和无机氮分离及物源初探

利用切向超滤技术对九龙江口天然水体中胶体相(1 kDa～0. 45μm)、真溶解相(1 kDa)和"溶解相"(0. 45μm)的溶解有机碳和无机氮进行了分离与提取,初步探讨了水环境因子对其理化特性的影响机制,进而探讨了它们的来源和转化.结果表明,切向超滤过程的膜空白和质量平衡符合技术要求;溶解有机碳、亚硝酸盐氮、氨氮、硝酸盐氮和无机氮存在形式以真溶液相(1 kDa)为主,其在胶体相中的质量浓度分别为0. 207～0. 810 mg/dm3、0. 001～1. 870μg/dm3、ND～2. 08μg/dm3、0. 62～79. 30μg/dm3和1. 07～81. 10μg/dm3;胶体态溶解有机碳(COC)含量主要受陆源输入控制.     

九龙江口水体中不同相态磷的环境化学行为研究

利用切向超滤技术分离和提取九龙江口水体中溶解相(粒径<0.45μm)、胶体相(分子量>1 kDa,粒径<0.45μm)和真溶解相(分子量<1 kDa)的活性磷酸盐(SRP)和溶解态总磷(DTP),初步探讨了不同相中各形态磷的环境化学行为.研究表明,切向超滤过程的SRP和DTP系统空白分别为ND～0.001 mg/dm3...     

近海水质综合评价模型的构建及其应用——以九龙江口为例

【目的】研究水质质量综合评价模型的构建及应用。【方法】根据我国近海海洋环境监测指标和《国家海水水质标准》,运用PCA法,构建近海水质质量的综合评价模型,并给出四类水质综合指数F的量化区间值。【结果】在九龙江及毗邻海域,利用该评价模型开展示范应用研究,计算并绘制水质质量F值的空间分布和平面分布,筛查出污染的关键区域和指标,九龙江口水质质量综合指数F值区间为-1.875～2.570,以三类或四类为主。【结论】评价结果较好反映了九龙江口水质环境实际情况,水质质量综合评价模型可为该海域海洋环境综合治理及利用提供参考。     

福建东山湾八尺门海域水体及沉积物中的重金属污染评价

本研究分析了2013年10月东山湾八尺门海域表层海水和沉积物中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量,并基于多种方法进行评价。结果显示,研究海域表层海水中重金属含量符合《海水水质标准》第一类标准,重金属污染指数法评价显示污染风险较低。沉积物中Pb、Cd、Zn含量均符合《海洋沉积物质量》第一类标准,整体污染水平较低;潜在生态风险指数大小顺序为：Cd>Cu>Pb>Zn,沉积物重金属污染整体情况良好,但个别站位的Cd的潜在生态风险指数超过40,应加以关注;地累积指数评价法显示总体污染情况较轻,其地累积指数平均值大小依次为Zn>Cu>Pb>Cd。纵观1990年至2013年的研究结果,东山湾水体中重金属含量总体呈先升高后降低的趋势;与同期相比,东山湾水体中的重金属含量与福建其他海域相差不大,而沉积物中重金属含量比其他海域稍高。     

东山湾营养盐结构特征及影响因素分析

文章根据2011年5月和8月两个航次的调查资料,分析东山湾营养盐含量、分布、结构特征及其关键影响因子,并探讨了营养盐对浮游植物的限制情况。结果表明,除活性硅酸盐,夏季活性磷酸盐、总磷、无机氮和总氮含量均高于春季;春、夏活性硅酸盐、活性磷酸盐、总磷、无机氮和总氮分布整体呈现为漳江入海口和八尺门海域含量较高,其含量、分布主要受漳江陆源径流的影响,其次为浮游植物的消长;春季东山湾海域水体中N/P、Si/N、Si/P和TN/TP平均比值分别为64.3、9.1、583.1和13.4,夏季平均比值有所降低,分别为28.3、4.9、155.3和13.3;春季N/P、Si/N、Si/P、TN/TP高值区均位于湾口位置,而夏季N/P、Si/N、Si/P、TN/TP整体呈现以八尺门邻近海域为中心、自西向东扩散;2011年春、夏季均存在磷限制现象,春季尤为严重,磷限制的站位比例为83.3%。     

北部湾北部沉积物中磷的地球化学行为研究

对2006年7月北部湾北部海区调查过程中采集的表层沉积物运用SEDEX方法进行了系统的总磷及其磷赋存形态分析.把磷(P)分为6种赋存形态:弱吸附态(Ads-P)、铁结合态(Fe-P)、自生磷灰石及钙结合态(Ca-P)、碎屑态(De-P)、有机态(OPS)及硅酸盐态(SIF-P).结合上覆水的环境参数,讨论了磷的地球化学行为特征.研究表明,沉积物是上覆水体颗粒磷(PP)的汇,而不是上覆水体溶解态总磷(DTP)的源,沉积物中的P具有保守性;TPS、Fe-P和OPs具有亲大陆性;盐度(S)是影响Fe-P、OPS、SIF-P的含量变化的重要因子;Ca-P、De-P、SIF-P是沉积物中的"惰性磷",Ads-P、Fe-P、OPS为沉积物中的"活性磷";海区P的主要循环路径可以描述为:PP (←→)OPS→SIF-P →Fe-P→IPS.