环渤海河流营养盐的向海输送及环境效应

对2017年枯水期、2019年丰水期、2020年丰水期和2021年丰水期环渤海24条主要入海河流溶解态无机营养盐向海输送的浓度、比值和通量进行了分析.结果表明:环渤海河流溶解无机氮(DIN)浓度在世界河流中处于较高水平,硝酸盐(NO_(3)^(-))为DIN的主要赋存形态,溶解硅(DSi)和溶解无机磷(DIP)浓度较低.环渤海河流每年向渤海输送约0.61Gmol氨盐(NH_(4)^(+))、0.24Gmol亚硝酸盐(NO_(2)^(-))、4.85Gmol NO_(3)^(-)、0.02Gmol DIP和3.27Gmol DSi.环渤海小河流在环渤海河流营养盐的向海输送中扮演着重要作用,尤其是DIP的输送可以占入海河流总通量的80%以上;小河流单位流域面积DIN、DIP和DSi输送通量均高于黄河.与世界河流相比,环渤海河流向海输送的营养盐比例失衡,具有高氮磷比、高硅磷比和低硅氮比的特点,磷限制显著.环渤海河流营养盐向海输送和结构失衡可能会进一步影响到渤海的初级生产和生态环境演变,值得深入研究.

乳山湾邻近海域有机碳的分布与底界面过程

根据2009年和2014年夏季在乳山湾口及邻近海域的综合调查结果,分析了该海域夏季有机碳的时空分布、底界面过程与影响因素.结果表明,2009年夏季乳山湾近海水体溶解有机碳(DOC)含量介于0.70~3.19mg/L之间,平均值为1.80mg/L;DOC的平均值在8月最高,7月与9月次之,6月最低;2014年8月份DOC的变化范围为1.79~15.2mg/L,高于2009年同期水平,颗粒有机碳(POC)的变化范围为0.04~1.33mg/L;水体有机碳的分布受陆源输入、海洋初级生产以及潮汐的显著影响.研究区域夏季颗粒有机碳(POC)的沉降通量为(25±0.8)g/m^2,约占初级生产固碳量的66%;沉积物上层(0~4cm)间隙水中DOC的浓度是沉积物上覆水的8~9倍,DOC在沉积物—水界面存在向上覆水释放的现象;乳山湾湾口DOC交换通量为14.4–97g/(m^2·a),占水体存量的1.1%~13.4%.人类活动一定程度上影响了乳山湾及其近海有机碳的构成与循环收支过程,是区域环境变化的重要驱动因子之一.有超过50%的有机碳会随潮流输送到外海,显示潮流在有机碳输送中巨大作用;沉积物-水界面DOC的交换会影响底界面有机碳的收支与循环过程,有机碳的收支表明研究海域底界面有机碳的降解所产生的溶解有机碳是水体DOC的重要来源,最终保存在沉积物中的碳其埋藏量约占初级生产的13%;相对较低的溶解氧水平可能会增加DOC的交换通量,影响碳在陆架边缘海的埋藏.

沙尘粒子在我国内陆传输过程中对硫酸盐和硝酸盐生成的影响

2001年春季在青岛采集了3次沙尘暴过境时的大气气溶胶粒子,并利用单个气溶胶粒子分析方法对沙尘粒子含有硫酸盐和硝酸盐的状况进行了分析研究。结果发现3%～13%的沙尘粒子含有硫酸盐,6%～10%的沙尘粒子含有硝酸盐。这些比例远小于无沙尘时北京、青岛等城市污染大气中矿物粒子所含这些成分的比例,表明沙尘粒子在从内陆源区传输到沿海地区的过程中对大气中硫酸盐和硝酸盐生成的促进作用远不如城市污染大气中的矿物粒子明显。

东海海水中的溶存甲烷

基于１９９４年秋季航次在东海的调查资料，较详细地分析了溶存甲烷在水体中的分布规律、成因和来源。表层水中溶存甲烷呈过饱和状态，饱和度１２７％～２５４％，温跃层以上水体中，甲烷的断面分布不同于营养盐的分布，各站测值相近，没有显示出受长江冲淡水的影响，而呈现的舌状分布，在陆架底层水中有明显的高浓度甲烷水体，表明甲烷从沉积物中迅速扩散进入底层水。黑潮次表层水的涌升过程稀释了陆架边缘底层水中的甲烷。在陆架和大洋区测站上，甲烷的垂直分布不同，前者主要受物理混合过程所控制；后者呈大洋区分布特征，在温跃层附近出现甲烷的次表层最大，这可能是陆架底层高浓度甲烷沿等密度面的输送所致。

海湾区海水中的溶存甲烷 Ⅱ.浓度、海气交换通量

本文基于日本东京湾、伊势湾和浜名湖的调查资料，详细地比较了这3个海湾海水中的溶存甲烷浓度、饱和度。表层海水中，溶存甲烷浓度以供名湖最高，达95nmol／dm3，伊势湾和东京湾相近，分别为41nmol／dm3和37nmol／dm3；其表层测定浓度是其平衡浓度的13～78倍，并分别计算了这3个海湾中甲烷的海气交换通量；用平均值外推法得出全球海洋环境中总的甲烷海气交换通量为6．3Tg／a。

海湾区海水中的溶存甲烷 Ⅰ.分布特征及成因

本文基于日本东京湾、伊势湾和浜名湖的调查资料，详细地讨论了海湾区海水中溶存甲烷的分布特征、成因及其来源。溶存甲烷在海湾中的分布主要受物理混合过程所控制；由河流携入和沉积物中产生是海湾区海水中溶存甲烷的两个主要来源。

底泥耗氧研究的主要技术手段及进展

文章综述了国内外有关底泥耗氧的研究动态。对比实验与现场观测两种方式:现场培养只能提供底泥耗氧总量,但该数值不能获得除此之外的更多信息,如影响氧气生产或消耗的生物化学过程,沉积物中氧气的分布以及间隙水氧气动态变化;而实验室培养过程能够作为前者的补充。在现场模拟实验,其结果被认为更接近于实际,但系统环境条件人为调节困难。室内与现场观测的结果虽有少量差别,但室内实验易于控制,因此,大多数研究者选择在室内进行实验。

东海北部海水中硝酸盐(NO_3-N)的分布及其成因

本文根据“中日黑潮合作调查”在东海的调查资料，探讨了硝酸盐的分布特征，以及水文条件对其分布的影响，并比较了不同年份夏季硝酸盐的分布差异及其原因。分析表明，表层海水中硝酸盐分布明显受长江冲淡水影响，陆架区测值高于外海，冬季测值高于夏季； ５０ｍ ，１００ｍ 层上陆架、黑潮锋区存在着硝酸盐锋面。

东海黑潮区海水中磷酸盐的分布特征及成因探讨

本文报道了1987年夏、冬两个航次在26°50′～32°30′N,124°30′～131°30′E海区中可溶性无机磷酸盐的调查结果,阐明了磷的分布特征和形成机制。结果表明陆架区表层测值较高,大洋区为低值区,底层则相反。大洋水常年分层,中层水有爬坡涌升现象,其浓度与Aou呈正相关,与pH和S呈负相关。夏、冬两季底层磷与Aou呈正相关,其浓度变化主要依赖于生物过程。

动态式抽取、气相色谱法测定海水中的甲烷

本文报道了用动态（ｄｙｎａｍｉｃ）技术，经抽取、气相色谱法测定海水中溶存甲烷浓度的方法．详细论述了溶存甲烷经起泡、收集（吸附）、解吸和检测四步完成，并逐步讨论了起泡时间、起泡气体流速以及收集温度等有关因子对测定的影响。结果表明：该方法分析速度快、精密度好、灵敏度高，可广泛应用于海上现场测定海水中溶存的甲烷。

夏季长江口外低氧区的动态特征分析

研究长江口外海域夏季低氧区的动态特征具有重要的科学意义和应用价值。通过对长江口外低氧区典型月份历史资料以及该海域生态环境演变的分析,揭示了长江口外海域低氧区北移、氧最低值波动下降和低氧区面积扩大的年代际变化趋势,阐明了低氧区的演变与富营养化以及海洋动力环境之间的关系,并对2006年夏半年(6-10月)低氧区的位置变化过程进行了具体分析。研究表明,长江口外低氧区北移主要受富营养化以及水文动力因素变化控制,低氧区北向扩展趋势的增强是长江口外海域生态环境长期演变的结果,黑潮分支台湾暖流的增强以及与之相关的上升流区的北移对低氧核心区位置的年代际变化具有至关重要的作用;长江口外海域流场的逐月变化以及浮游植物生物量高值区的变动在一定程度上影响着夏半年低氧区的位置变化。

夹管电磁阀定量-流动注射分析系统测定海水中亚硝酸盐和硝酸盐氮

采用3个夹管电磁阀联用代替传统六通阀的样品定量方法,自制一套多通道流动注射分析仪,并优化了仪器的最佳测试条件,实现了海水中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量的测定。本分析系统结构简单,性能可靠,测定频率为28个/h。测试结果表明,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的线性范围(以氮含量计)分别为25～1000μg/L和50～1000μg/L(R≥0.999),检出限分别为1.8和4.8μg/L;加标回收率在94.5%～105.3%之间;加标200.0μg/L的回收实验的相对标准差在1.3%～4.5%之间(n=6)。经t检验分析,本方法与国标方法测定数据无显著性差异,可适用于海水中微量亚硝酸盐氮和硝酸盐中氮的快速测定分析。

黑潮水入侵东海陆架及陆架环流的若干现象

利用WOCE-SVP和中国近海环流观察项目的卫星跟踪表层测流浮标资料,详细分析了黑潮及其入侵东海陆架和东海陆架上层环流的分布状况。结果表明:黑潮从台湾东部进入东海后,明显入侵陆架,并在复杂地形的作用下使其流路呈现多种变化。分析结果还显示,对马暖流不仅仅是黑潮的延续,而是多支流合成的结果。通过资料分析发现:秋季东海黑潮西侧100m等深线处可能存在一支与黑潮反向的逆流,关于它存在的季节变化和动力机制有待进一步的深入研究。

乳山湾口及其邻近海域溶解氧分布特征及影响因素研究

1引言 海水中溶解氧的含量和变化是海洋物理、化学、生物等过程相互作用的结果,水体中溶解氧水平是反映生物生长状况和污染程度的重要参数。由于人类活动的加剧,致使进入海岸和河口地区的营养盐及其他污染物总量剧增,这极大地促进了相关海域的初级生产力水平,也造成了近岸及河口水域底层的低氧现象,即所谓的底层低溶解氧区。

夏季南黄海海水化学要素的分布特征及影响因素

基于2006年7月对南黄海调查所得资料,对南黄海海水化学要素的分布特征及影响因素进行了探讨。结果表明:(1)调查海域底层122°E^123°E,33°N以南范围内存在明显的DO亏损现象,证实了长江口外低氧区向南黄海的扩展态势。(2)南黄海西南部上层水体中的营养盐主要来源于长江冲淡水及苏北沿岸流的输运,且营养盐与盐度之间呈较好的负相关,具有一定的保守性,同时发现表层无机氮盈余状况的分布与该海域环流的扩展途径密切相关;南黄海西南部底层东北向的高营养盐水舌是长江冲淡水、台湾暖流前缘水以及底层有机物分解释放营养盐综合作用的结果;南黄海冷水域因有机物分解而积聚了大量营养盐。(3)根据南黄海冷水域海水化学要素的断面分布,指出自DO最大值层开始产生至观测之时该层之下、真光层以内光合作用产氧在温跃层下界的积累和保存在氧最大值形成过程中具有极其重要的作用。

南黄海悬浮体浓度的平面分布特征及其输运规律

重点分析和探讨了南黄海悬浮体浓度的平面分布及其水平输运,结果显示悬浮体浓度具有显著的空间区域化分布特征,其与该海域环流场的布局和季节转换存在良好的对应关系,南黄海环流是该海域悬浮体运移的主要动力和控制因素;江苏近岸海域在一年四季均为悬浮体浓度的最高值区,其悬浮体主要来源于潮流和海浪所引起的沉积物再悬浮以及苏北沿岸水的携带和输送,而且夏季悬浮体在该海域的累积还可为冬半年在黄海西部沿岸流作用下将其输运至东南海域提供很好的物源保证;长江口东北部海域在春、夏、秋三季出现东北向扩展的高值区,体现了长江冲淡水的影响;石岛外海在冬、春、秋三季也存在悬浮体浓度高值区,并具有向南黄海中部泥质区扩展的态势,这是鲁北沿岸流将现代黄河物质输运至此的结果。发现调查海域中部表底层在春秋季均存在云团状高值区,而且该海域悬浮体浓度自春季至秋季出现"双峰现象",这与春秋季水华期间浮游植物繁殖所产生的有机碎屑有关,并使作为悬浮体组成的海洋浮游生物有机质向沉积物转移,据此进一步指出这一物源可能对南黄海冷涡泥质区的形成、发育也具有一定的作用,该观点深化了对南黄海中部冷涡泥质区受上层生物活动影响以及泥质区物源的认识。

冬季南黄海海水化学要素的分布特征及变化趋势

通过分析2007年1月12日—2月4日南黄海调查所得资料,对海水化学要素的分布特征及变化趋势进行了研究。结果表明:1)在大部分海域,表、底层海水化学要素分布基本呈现上下均匀状态,这是冬季强烈的垂直混合作用的结果,同时黄海西部沿岸流、台湾暖流前缘水、东海北部的气旋式涡旋和黄海暖流也对各要素的分布发挥着重要的影响。2)调查海域中北部122°30′～124°00′E,34°42′～36°42′N范围内,底层黄海暖流的增温增盐效应较强,且水体垂直混合作用并未到达海底,近底层有跃层存在,使底层水既保留了夏季黄海冷水团水的特性,同时又由于黄海暖流的入侵而具有暖水的性质,跃层和夏季冷水团残留水为溶解氧(DO)和pH低值区的产生以及营养盐高值区的出现提供了良好的水文条件或动力因素。生物化学作用则是形成上述现象的内在原因,而且该跃层也阻碍了各生源要素的垂向输运,使底层水与底层以上水体具有明显不同的生化性质。3)冬季南黄海各化学要素除具有垂直均匀分布的特点外,在中北部各断面东侧还存在层化现象或锋面结构,表现为上层的垂直均匀分布和下层的梯度分布,这也是该海域近底层水体层化以及黄海暖流较强的增温增盐效应所致。

夏季长江口东北部海域DO的分布及低氧特征

基于2006年7月18—23日对长江口东北部海域的大面调查资料,重点分析了该海域DO的分布特征,初步探讨了DO与温度、盐度、叶绿素和营养盐等各要素分布之间的关系。研究显示,2006年7月长江口东北部海域DO的质量浓度范围为1.36~8.81 mg/L,平均值为6.25 mg/L;调查海域（122°-123°E,32°~33°N）底层存在较为严重的DO亏损现象,表明长江口外DO低值区7月份在长江口东北部海域也存在一定程度的扩展;夏季台湾暖流北上引起的海水层化作用、表层生物繁殖引起的大量有机碎屑的沉降和氧化分解,可能是致使调查海域底层出现一定面积的DO低值区和DO亏损现象的2个主要原因。

乳山湾邻近海域低氧现象及成因浅析

根据2009-06-2009-09及2010-05-2010-06在乳山湾及其毗邻海域的综合调查,分析了该海域溶解氧的变化,初步探讨了影响溶解氧变化及底层低氧形成的原因。结果表明,夏季乳山湾邻近海域存在季节性低溶解氧区,溶解氧在6,7月份相对较高,而在8,9月份相对较低,最低值出现在8月份,为3.21mg/L(饱和度为35.5%),表观耗氧量为5.82mg/L。乳山湾外邻近水域溶解氧略高于湾口和湾内。底层溶解氧水平受到潮汐的影响,具有较大的周日波动性,变化范围介于3.74～8.26mg/L;在落潮时质量浓度降低而在涨潮时质量浓度升高。在这一区域存在较为强烈的温、盐跃层,从而限制了表、底层溶解氧的交换,而COD质量浓度的升高为这一区域的耗氧过程提供了一定的物质基础。潮汐、黄海冷水团的顶托作用、有机物质在底层水域的氧化作用以及底泥耗氧过程导致底层溶解氧的亏损。