东海近海海域营养盐分布特征及其与赤潮发生关系的初步研究

根据 2 0 0 2年 4月 2 5日～ 5月 2日的调查数据 ,分析了东海近海海域营养盐 (NO3 - N ,PO43 - P ,SiO3 2 - Si,NH4 N等 )的分布特征 ,并初步探讨了营养盐分布与赤潮发生的关系 .结果表明 ,调查海区营养盐浓度较高 ,与国家一类海水水质相比 ,无机氮和无机磷的超标率分别为 4 6 %和 6 0 % ,长江口及杭州湾附近海域富营养化程度比较严重 .调查海域由于受沿岸长江等河流输入的影响 ,营养盐浓度自近岸向外海快速递减 ,等值线几乎与海岸线平行 .根据调查结束后赤潮发生的特点和区域 ,表明营养盐浓度的增加 ,尤其是DIN和PO43 - P的增加 ,与赤潮的发生有一定关系 ,但本次赤潮并不是发生在营养盐浓度最高的海区 ,因此 ,富营养化并不是诱发本次赤潮发生的唯一环境因素 .

东海赤潮高发区COD和石油烃分布特征及其与赤潮发生关系的初步研究

根据 2 0 0 2年 4月 2 5日～ 5月 2日对东海赤潮高发区化学耗氧量 (COD)、石油烃等项目的现场调查 ,探讨了该海区COD、石油烃以及富营养化指数 (EI)的分布特征 .结果表明 ,COD和富营养化指数 (EI)均表现为近岸高、外海低 ,沿离岸方向呈逐渐降低的趋势 .此外 ,赤潮发生与上述各项因素关系的初步研究表明 ,COD和海水富营养化程度高 ,是调查海区赤潮发生的必要条件 .在合适的温盐和光照条件下 ,当海水EI和COD浓度分别处在 2 .5～ 15和 0 .8～ 1.4mg·L-1范围内可导致赤潮发生 .

2002年春、夏季东海赤潮高发区营养盐结构及分布特征的比较

20 0 2年 8月 2 6日— 9月 4日在东海赤潮高发区 ( 2 9°0 0′— 32°0 0′N、1 2 2°0 0′— 1 2 3°30′E)进行了夏季航次的调查 ,利用春、夏季东海赤潮高发区的调查数据 ,系统分析比较了其营养盐结构和分布特征 ,并初步探讨了夏季爆发的中肋骨条藻赤潮与营养盐的关系。与 2 0 0 2年春季相比 ,2 0 0 2年夏季调查海区中SiO3 Si、PO4 P、NH4 N、DON和PN平均浓度比春季有所增加 ,而NO3 N、NO2 N、DOP和PP浓度则有所减小。夏季各种形态磷营养盐主要由PO4 P和PP组成 ,其中PO4 P比春季明显增加 ,PP略有减少 ,DOP显著减少 ;各种氮形态营养盐主要由DIN和DON组成 ,与春季相比DON比例略有增加 ,DIN略有减少。DIN仍以NO3 N为主并有所增加 ,而NH4 N比例基本不变 ,NO2 N有所减少。主要溶解无机态营养盐 ,如SiO3 Si、PO4 P和NO3 N ,以及PP的平面分布整体上呈沿岸海域浓度高、外海浓度低的趋势 ,等值线与海岸线平行的趋势已减弱 ,甚至消失。NO2 N和NH4 N具有明显的水团分布特征 ,与春季有所不同 ;DON和PN与春季具有相同的斑点状分布趋势。另外 ,本航次调查中在 1 1站发现中肋骨条藻赤潮 ,该站表层SiO3 Si浓度较高 ,PO4 P很低 ,其余溶解态氮营养盐及PP与调查海区表层平均浓度接近 ,PN较高。营养盐结构中 1 1站表层?

磷酸盐、硝酸盐组成对海洋赤潮藻生长的影响

应用 1次培养实验方法研究了不同组成磷酸盐 (PO4- P)和硝酸盐 (NO3 - N)对新月菱形藻、旋链角毛藻和中肋骨条藻 3种海洋赤潮藻生长的影响。结果表明 ,L ogistic生长模型可以很好地描述不同组成 PO4- P和 NO3 - N条件下 3种海洋赤潮藻生长状况 ,其中拟合相关系数 R2 =0 .95± 0 .0 3。进一步研究表明 ,3种海洋赤潮藻均存在营养盐生长阈值 C*PO4,C*NO3 ,在本文实验条件下新月菱形藻的 C*PO4为 1.72μmol· L-1,C*NO3 为 4 0 .4 2μmol· L-1;旋链角毛藻的分别为 2 .0 7μmol· L-1和 4 4.76 μmol· L-1;中肋骨条藻的分别为 1.13μmol· L-1和 30 .2 6 μmol· L-1。当 PO4- P,NO3 - N初始浓度分别小于其营养盐生长阈值 C*PO4,C*NO3 时 ,随其初始浓度增加会促进 3种赤潮藻生长 ,但当初始浓度大于营养盐生长阈值时 ,随营养盐初始浓度增加反而会逐渐限制其生长。这表明 3种海洋赤潮藻都存在 1个适宜其生长的 (N∶ P) 最佳值 ,其中新月菱形藻的 (N∶ P) 最佳值 =2 0∶ 1,旋链角毛藻的 (N∶ P) 最佳值 =19∶ 1,中肋骨条藻的 (N∶ P) 最佳值 =32∶ 1。

东海沉积物—海水界面营养盐交换通量的初步研究

用实验室模拟法研究了2002年4月30日～5月17日和2002年8月26日～9月10日东海两个航次硅、磷、氮营养盐12个站位沉积物—海水界面上的交换通量,采用连续函数拟合的方法计算了营养盐界面交换速率。结果表明,春、夏季SiO3 Si在东海沉积物—海水界面上均表现为由沉积物向水体的转移,平均交换速率为4.12mmol/m2·d。PO4 P、NH4 N、NO2 N和NO3 N则随站位的不同有一定的差异,平均交换速率分别为-0.01、0.48、-0.02和-0.07mmol/m2·d。平均两个航次的结果,SiO3 Si、PO4 P、溶解无机氮(DIN)在东海沉积物—海水界面上的交换通量分别为3.18×1012、-7.37×109和2.95×1011mmol/d,可提供维持东海初级生产力SiO3 Si的55%、DIN的5.1%。

渤海海域夏季石油烃污染状况及其环境容量估算

根据调查分析了渤海海域石油烃污染状况,建立了渤海石油烃多介质动力学模型,估算了渤海海域石油烃污染物环境容量和剩余环境容量.结果表明,调查海域石油烃平均浓度为(25.7±13.6)mg/m3,变化范围为4.4～64.8 mg/m3,其中,莱州湾,渤海湾等近岸海域污染较严重.在一、二类国家海水水质标准下,渤海海域石油烃污染物环境容量(ECo)为29 169 t/a,在三类国家海水水质标准下ECo为177 306 t/a,在四类国家海水水质标准下ECo为298 446 t/a,各海域在一、二类国家海水水质标准下石油烃污染物环境容量分别为,渤海湾5 255 t/a,辽东湾8 869 t/a,莱州湾4 889t/a,渤海中部10 156t/a.

营养盐对海洋浮游植物生长的影响——数学模型研究

概述了海水中营养盐和细胞体内营养元素含量对海洋浮游植物生长的影响,并阐述了数学模型方法描述海洋浮游植物生长的发展过程,指出在现有生物生长模型基础上,建立重要营养物质迁移、转化等生态学过程与赤潮生物生长关系相结合的数学模型是建立现场环境条件下海洋浮游植物生长数学模型,进而揭示有害赤潮发生的生态学机理等的必要科学基础。

东海赤潮高发区营养盐时空分布特征及其控制要素

东海长江口、舟山渔场附近海域是我国近海赤潮爆发严重的区域之一。在影响该海域营养盐分布的水团中 ,长江冲淡水向表层输入了大量的氮、磷、硅营养盐 ,台湾暖流主要对底层和长江口外上升流区有贡献 ,苏北沿岸水、闽浙沿岸水主要影响近岸区域。同时 ,营养盐在海水 -沉积物界面的交换作用 ,大气湿沉降作用等也影响着该海域营养盐的时空分布。结合2002年4月～2003年3月对29°00′～32°00′N、122°00′～124°00′E海域四季航次调查的营养盐分布规律 ,该海域可分为三片区域 ,由岸边向外海分别为高营养盐、低浮游植物区 ,较高营养盐、高浮游植物区和较低营养盐、低浮游植物区。随着近年来营养盐输入通量的增加 ,富营养化程度加大 ,受化学、物理、生物等因素综合作用 ,高浮游植物区赤潮爆发频率和规模逐年增加 。

溶解无机氮在胶州湾沉积物-海水界面上的交换速率和通量研究

应用实验室培养法测定了溶解无机氮(DIN)在胶州湾16个站位沉积物-海水界面上的交换速率.结果表明,NH+4-N,NO-2-N和NO-3-N的交换速率一般分别在-0.5～1.6,0.005～0.67,-2.0～2.8 mmol/(m2@d)范围内.由于间隙水中DIN主要以NH+4-N形态存在,DIN在胶州湾沉积物-海水界面上的交换以NH+4-N的扩散为主,在大部分站位表现为由沉积物向水体的释放,NO-3-N主要来自NH+4-N的硝化反应,而NO-2-N是NH+4-N和NO-3-N之间化学转化过程的中间产物.考虑胶州湾沉积物类型,DIN在胶州湾沉积物-海水界面上的交换通量为9.68×108mmol/d,是河流输入DIN的50%左右,可提供维持胶州湾初级生产力所需DIN的52%.

渤海COD入海通量估算及其分配容量优化研究

在系统分析环渤海地区各种污染源的基础上,估算了1979～2005年渤海COD的入海通量,并基于宏观环境-经济分配容量模型,对渤海COD的环境容量进行了优化分配。结果表明,自20世纪70年代末至今,渤海COD入海通量总体上“M”形变化趋势,年均入海通量180.4万t/a。渤海COD排海总量主要来源于以入海河流为主的陆源排放,高达72.3%;环渤海13个城市中,营口排放所占比例最大高达13.6%,沧州仅为2.5%。在一类水质标准条件下,2005、2010年13城市COD排放均需不同程度的削减,平均削减15.7%和38.3%;在二类水质标准条件下,除2010年潍坊和滨州2市需削减外,其他城市COD排放均满足海洋环境容量的要求。

生物表面活性剂对东海原甲藻生长的影响

以东海原甲藻为实验材料,研究了铜绿假单胞菌产鼠李糖脂类生物表面活性剂对藻细胞的抑制和杀藻作用.结果表明,鼠李糖脂在较低浓度下对东海原甲藻的生长有明显的抑制效果,增大用量,可直接杀灭藻细胞.生长延滞期的藻细胞对鼠李糖脂的作用更为敏感.在相同实验条件下,鼠李糖脂对绿藻生长的影响基本可以忽略,在低浓度下对中肋骨条藻和湛江叉鞭金藻生长的影响也很弱,鼠李糖脂的浓度增至5.0mg/L 以上时,对中肋骨条藻和湛江叉鞭金藻的生长表现出一定的抑制作用.

Gemini1231双季铵盐选择性抑制赤潮生物生长的实验

以甲藻门的东海原甲藻、塔玛亚历山大藻、裸甲藻，黄藻门的赤潮异弯藻，硅藻门的中肋骨条藻等典型赤潮生物以及绿藻门的青岛大扁藻和亚心形扁藻2种非赤潮生物为研究对象，探讨了Geminil231双季铵盐类表面活性剂的抑藻活性,结果表明，该表面活性剂在较低浓度下（0．2～0．5mg·L^-1时），对东海原甲藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异湾藻等赤潮生物的生长表现出了明显的抑制作用,当该双季铵盐的浓度增至0．5mg·L^-1以上时，对中肋骨条藻的生妊也表现出了一定的抑制作用．而在相同浓度范围内，对裸甲藻和所选用的2种非赤潮生物生长的影响不明显，表现出了抑藻作用的选择性．对各海洋微藻的脂肪酸组成分析表明，该表面活性剂的选择性抑藻作用与不同海洋微藻生物膜的脂肪酸组成，尤其是其多不饱和脂肪酸的含量明显相关．

胶州湾海底沉积物-海水界面磷酸盐交换速率和通量研究

根据交换速率连续函数计算法,应用实验室培养法测定了PO_4-P在胶州湾16个站位沉积物-海水界面上的交换速率。结果表明,PO_4-P的交换主要表现为由沉积物向水体的释放,其交换速率一般在 0.1～90 μmol·m^(-2)·d^(-1)范围内。根据 PO_4-P在不同类型沉积物-海水界面上的交换速率,估算出其在胶州湾海底沉积物-海水界面上的交换通量为 9.76×10~6mmol·d^(-1),仅占河流输入量的 24％,可提供浮游植物生长所需磷的 9％±3％。

石油烃污染物对海洋浮游植物生长的影响——实验与模型

本文应用 1次培养实验方法 ,研究了 No.0柴油石油烃污染物对 6种海洋浮游植物生长的影响 ,结果表明 ,高浓度石油烃污染物 (CPH>1.0 5 mg· dm-3 )对裸甲藻 ,新月菱形藻 ,三角褐指藻 ,小球藻和亚心形扁藻的生长有抑制作用 ,对于中肋骨条藻 ,石油烃污染物浓度在高于 1.96 mg· dm-3 时抑制其生长。但低浓度石油烃污染物则易促进赤潮藻类 (裸甲藻 ,新月菱形藻 ,中肋骨条藻 )的生长。在 Logistic生长模型的基础上 ,结合 L orentz方程和 Exponential方程 ,引入石油烃污染物浓度项 ,建立石油烃污染物条件下的海洋浮游植物生长的模型。Lorentz方程可描述石油烃污染物对浮游植物生长速率参数的影响 ,Exponential方程可描述石油烃污染物对浮游植物生物量的影响 。

光照对东海赤潮高发区春季赤潮藻种生长和演替的影响

2005年5月底至6月中旬在东海赤潮高发区通过现场培养实验探讨了光照对赤潮藻优势种竞争的影响。结果表明,培养期间,SZM站的优势种为米氏凯伦藻、东海原甲藻和中肋骨条藻,RB12站的优势种为硅藻中的中肋骨条藻、角毛藻和拟菱形藻。米氏凯伦藻和东海原甲藻的最适生长光照为5.0 MJ/m2.d,中肋骨条藻和角毛藻的最适生长光照均为23MJ/m2.d。浮游植物优势种发生了明显的演替现象。SZM站,各光照条件下优势种的演替规律相似,由实验初期的米氏凯伦藻演替为中肋骨条藻和东海原甲藻共存,中肋骨条藻的相对含量随着光照增强而逐渐增大,培养末期东海原甲藻居绝对优势地位。RB12站,光照低于4.4 MJ/m2.d时,绿藻的竞争力较硅藻强,光照10.4 MJ/m2.d时,由角毛藻最终演替为拟菱形藻,光照继续增强,浮游植物在角毛藻、拟菱形藻和中肋骨条藻等硅藻之间演替。在富营养化条件下,光照是影响优势种生长和演替的主要因素之一。

温度和光照对两株赤潮硅藻生长的影响

利用多因子实验设计,研究了主要环境因子温度、光照对尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)和中肋骨条藻(Skeletonema costatuma)生长的影响。经ANOVA统计分析(Tukey test),结果表明,在实验范围(温度15,20,25,30℃和光照强度1500,4000,7000lx)内,温度对尖刺拟菱形藻的生长有显著影响(0.01<P<0.05),对中肋骨条藻的生长有极显著影响(P<0.01);光照强度对中肋骨条藻的生长有显著影响(P<0.01)。在实验条件下,尖刺拟菱形藻的最适生长温度为25℃,最适光照强度为7000 lx,比生长率为0.93d-1;中肋骨条藻的最适生长温度为25℃,最适光照强度为7000 lx,比生长率为0.92 d-1。

胶州湾营养盐环境容量计算

根据营养盐在多介质海洋环境 ,包括海水、浮游植物、浮游动物、悬浮颗粒和沉积物中分布动力学模型建立了胶州湾溶解无机氮 (DIN)和磷酸盐 (PO4 P)自净容量、环境容量和剩余环境容量的计算方法。结果表明 ,胶州湾营养盐自净容量夏季最大 ,冬季最小 ,春秋居中 ,这主要是海洋中物理、化学和生物自净过程共同作用的结果。胶州湾DIN剩余环境容量和PO4 P剩余环境容量在20世纪70年代末至80年代中期变化较小 ,相对一级海水水质标准下的环境容量还具有约60 %的容纳能力。但自80年代中后期至90年代中后期 ,营养盐剩余环境容量迅速减小 ,其中至1997年DIN剩余环境容量已超过1级海水水质标准下环境容量的70 % ,而自90年代末开始DIN剩余环境容量又有所增加 ,而PO4 P剩余环境容量减小速度趋缓。胶州湾营养盐环境容量计算不仅可以深入了解海洋各种自净过程对特定海域容纳营养盐能力的作用 ,而且更为重要的是可以为排海营养盐总量控制方案的制定提供直接。

长江口邻近海域营养盐分布特征及其控制过程的初步研究

利用 1997年秋季和 1998年春季对长江口邻近海域两个航次的调查结果 ,对该海域营养盐分布、结构特征以及其主要控制过程进行了探讨 .结果表明 ,该海域的营养盐分布及结构具有明显的季节变化 ,秋季海水中NO3 - N、SiO3 2 - Si及PO43 - P、DOP、PP均高于春季 ,平均含量分别为 4 .97、11.6、0 .4 4、0 .2 6、0 .82 μmol·L-1,而春季则是NO2 - N、NH4+ N、DON、PN含量高 ,平均含量分别为 0 .70、2 .2 6、9.88、7.88μmol·L-1.PP(5 4 % )和PO43 - P(5 1% )分别为秋季和春季磷的主要形态 ,两个季节氮结构基本一致 ,均以DON和PN为主 .除春季PO43 - P外 ,营养盐受长江冲淡水等陆源输入的影响而呈现近岸含量较高 ,溶解无机氮秋季以NO3 - N为主而春季则以NH4+ N为主 ,秋季PO43 P同时来源于长江冲淡水和台湾暖流 ,而春季则主要来源于台湾暖流 ,显示出春季台湾暖流对调查海区的影响程度大于秋季 .

胶州湾石油烃污染物环境容量计算

根据石油烃污染物在多介质海洋环境中分布动力学模型建立了胶州湾海域石油烃污染物海洋自净容量(SPCO)计算方法。模型运行表明,该模型可以很好地模拟胶州湾海水中石油烃污染物年均浓度的年际变化。根据该模型,分别计算了胶州湾石油烃污染物SPCO,以及在不同海水水质标准条件下胶州湾石油烃污染物标准自净容量(SPC(S)O)、环境容量(ECO)和剩余环境容量(SECO)。根据运算结果可以推断,今后胶州湾在保持一级海水水质标准条件下可再接纳200t左右石油烃污染物,在二级海水水质标准条件下可再接纳600t左右石油烃污染物。

营养盐对东海浮游植物生长影响的现场培养实验

2005年6月在东海赤潮高发区通过现场培养实验探讨了NO3-N和PO4-P对浮游植物生长的影响。结果表明,在培养期间,初始浓度NO3-N11.98μmol.L-1,PO4-P 0.16μmol.L-1以上时,总细胞数可以达到赤潮数量。培养期间主要优势种为米氏凯伦藻、东海原甲藻和中肋骨条藻。NO3-N和PO4-P的初始浓度为23.82μmol.L-1及0.41μmol.L-1以上时,东海原甲藻最大细胞数可以达到106.L-1,当NO3-N和PO4-P浓度分别增至50.34μmol.L-1和2.32μmol.L-1时,米氏凯伦藻和中肋骨条藻最大细胞数也可达到106.L-1。初步判定几种浮游植物对营养盐的需求不同,其中中肋骨条藻与米氏凯伦藻要求较高,东海原甲藻次之,双角多甲藻要求最低。