夏季东海微表层与下层海水营养盐的分布特征研究

于2014年5月15日—6月13日对东海海水营养盐(DIN(溶解无机氮)、SiO_3^(2-)-Si、PO_4^(3-)-P)的水平和垂直分布进行了调查分析,并讨论了其影响因素。结果表明,在研究区域,无论是微表层还是表层,海水营养盐受陆地径流的影响近岸浓度较高。受黑潮次表层水涌升的影响,远海部分站位营养盐出现高值;受陆地径流的影响,长江口断面表层营养盐浓度自西向东递减,底层可能受有机质分解及富含营养盐沉积岩的溶解影响导致营养盐浓度较高。不同营养盐在微表层的富集因子计算结果表明,除PO_4^(3-)-P外,微表层对SiO_3^(2-)-Si、NO_2^--N、NO_3^--N、NH_4^+-N和DIN都产生明显的富集作用,富集因子中位数介于1.05~1.19之间。DH2-1站位的营养盐周日变化结果表明,藻类通过光合作用使得NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P、SiO_3^(2-)-Si浓度降低,NH_4^+-N的光化学氧化和硝化作用使NO_2^--N与NO_3^--N浓度变高;DIN中NH_4^+-N对控制藻类细胞丰度起着重要作用。

珠江广州段微表层和次表层水中重金属分布与风险的初步评价

2009年2月至7月对珠江广州段4个站位的微表层与次表层水中As、Cd、Cr、Cu、Zn和Pb的质量浓度进行调查研究,并对健康风险作了初步评价.结果表明:珠江广州段水体均不同程度地受到6种重金属的污染;除Zn以外,微表层对其余5种重金属均具有较强的富集作用;通过饮水途径所致健康风险中,微表层平均总致癌风险为1.7×10-4.a-1,是次表层平均总致癌风险1.5×10-4.a-1的1.1倍,是国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5.0×10-5.a-1的3.4倍;总致癌风险(As、Cd和Cr)约占总风险的99.8%,远高于总非致癌风险(Cu、Zn和Pb)的0.2%,控制含Cr和As废水的排放是降低该河段重金属污染物健康风险的有效途径.

大亚湾微表层和次表层海水营养盐的研究

根据 1 998年秋季 (1 0、1 1月 )、1 999年春、秋季 (4、5、1 0月 ) 5个航次对大亚湾海区微、次表层的调查结果 ,分析了微表层海水对氮、磷、硅营养盐的富集概况 ,讨论了营养盐与环境因子的关系 .结果表明 :大亚湾海区微表层海水对氮、磷、硅营养盐均有富集作用 ,因海况及季节不同 ,富集因数 (EF)与其他海区的有所差别 ;无论夏季或秋季 ,大亚湾海区微表层海水中无机氮都以NH4 N为主要存在形态 ;其余水层则以NO3 N为主要存在形态 .结果还表明 ,微表层、次表层海水中NH4 N与BOD5 、COD测值都呈高度显著正相关 ,与PO4 P和SiO3 Si含量均无相关 ,说明大亚湾海区水中含氮有机物较含磷有机物丰富 .

大亚湾海区微表层、次表层BOD和COD的研究

研究表明，大亚湾海区海──气界面微表层对ＢＯＤ和ＣＯＤ均产生了富集，但富集概率有所差别，ＢＯＤ为８７．５％，ＣＯＤ为１００％，平均富集因数，ＢＯＤ为３．００，ＣＯＤ为３．２８。ＢＯＤ和ＣＯＤ与相应的营养盐和Ｃｈｌ·ａ的回归分析表明，其相关显著性水平，微、次表层优于表、底层。

汕头南澳养殖海域微表层的环境特征及其水质评价

根据2010年5月对汕头南澳县深澳养殖水域的调查结果,对微表层的富集作用和不同养殖区的水质特点进行了分析.结果表明,微表层对多种物质均有富集作用.其中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和细菌的富集因子分别为:1.68±0.55,1.45±0.53,2.30±0.91,2.58±1.87;NO2--N和NO3--N的富集系数分别为1.24±0.33和1.25±0.31.调查海域溶解性无机氮(D IN)均值为(12.74±5.65)μmol·L-1,主要以NO3--N的形式存在,为(9.63±5.40)μmol·L-1;PO4--P含量较低,均值为(0.52±0.46)μmol·L-1.根据海水水质标准,深澳养殖水域属于Ⅱ类水,水质较好,细菌丰度为(7.44±5.45)×105/mL.运用单因子污染指数法和综合营养指数(E)法对不同养殖区的水质进行了评价,鱼排养殖区主要为N污染.龙须菜对总氮、总磷和有机污染有较好的清除作用,消除率分别达到16.8%,26.0%和23.2%.

大亚湾大鹏澳海域微表层浮游植物群落研究

为了解微表层中浮游植物群落的动态变化，于2007年5月～2008年4月对大亚湾大鹏澳海域微表层的浮游植物群落进行了调查和分析。共鉴定出浮游植物142种，其中以硅藻、甲藻为主。还有一些种类的蓝藻和红藻、褐藻等大型藻类的丝状幼体。浮游植物细胞数量在1．90×10^4～8．17×10^5／L之间，年均值为2．45×10^5L。该浮游植物群落由硅藻和蓝藻共同主导，细胞数量年均百分比含量分别为48．41％和42．14％，硅藻细胞数量在夏秋季节占绝对优势，冬季则以蓝藻占据优势地位。Shannon—Weaver多样性指数和均匀度均较高，年平均值分别为3．02、0．62，全年没有明显的季节变化规律。调查表明，一定种类和数量的蓝藻的出现是大亚湾微表层浮游植物的重要特征，在一定程度上标志着该海域水质的恶化。

海洋微表层化学研究进展

海洋微表层是具有独特物理、化学、生物性质的薄层 ,海 -气间物质和能量交换的界面 ,许多物质如营养盐、有机物、痕量金属、微生物在海洋微表层中都有不同程度的富集作用。本文概述了国内外有关海洋微表层研究的主要成果 ,并对进一步的研究领域提出了看法。

胶州湾海洋微表层铜络合的容量

采用阳极溶出伏安法测定了2004年胶州湾海水微表层和次表层金属铜离子的络合容量和条件稳定常数,系统地探讨了其分布规律及其与COD、DOC、TN和TP的相关性.结果表明,胶州湾海水微表层铜络合容量有富集现象,平均值微表层为3.85×10-7mol.L-1,次表层为2.45×10-7mol.L-1,富集倍数1.56.条件稳定常数(lgK)微表层为7.21,次表层为7.21;且3月、9月微表层小于次表层,6月、12月微表层大于次表层.胶州湾铜络合容量东北部>西北部>南部>中部>湾口;且9月>6月>12月>3月.海水微表层和次表层铜络合容量与COD、DOC存在显著正相关性,而与TN、TP存在较好负相关性.

黄海海水微表层和次表层中挥发性卤代烃的浓度和分布

挥发性卤代烃(VHCs)是大气中的痕量气体,对臭氧层损耗和温室效应有重要作用。海洋是大气中VHCs的重要自然排放源,开展海洋VHCs的研究有助于了解海洋对大气VHCs和全球变暖的贡献。于2006年4月对中国黄海微表层、次表层中6种挥发性卤代烃的浓度和分布进行了研究。结果表明:微表层中CHCl3,CCl4,C2HCl3,C2Cl4,CHBrCl2和CHBr2Cl的浓度分别为2.91～45.88(10.31±8.07),0.20～2.74(0.80±0.64),1.13～32.07(11.43±6.53),0.16～73.68(17.10±15.57),0.08～1.64(0.43±0.34)和0.22～14.20(4.35±3.53)pmol.dm-3;次表层中各浓度分别为2.02～38.55(10.38±7.80),0.12～2.14(0.80±0.54),1.50～26.80(11.90±6.74),0.96～73.45(16.58±14.97),0.06～1.88(0.42±0.34)和0.27～25.24(4.95±4.92)pmol.dm-3;总的来说,在微表层、次表层中CCl4,CHCl3,C2HCl3和C2Cl4浓度的水平分布由于受到陆源输入的影响,从近岸往远海呈现逐渐降低的趋势。具有生物来源的CHBrCl2和CHBr2Cl在微表层和次表层中的浓度与叶绿素a(Chl-a)的分布相似,从近岸往远海呈现增高趋势。从微表层的结果来看,6种VHCs并未得到明显的富集,可能与微表层水与本体水的垂直混合有关。相关性研究结果表明,6种VHCs在微表层和次表层的浓度与盐度、温度、风速、Chl-a等参数并没有明显的相关性。本文估算出CCl4的海-气通量为-83.50×10-5g.m-2.a-1。

胶州湾及青岛近海微表层与次表层中二甲基硫(DMS)与二甲巯基丙酸(DMSP)的浓度分布

以胶州湾及青岛近海为研究区域,利用吹扫-捕集气相色谱法研究了二甲基硫(DMS)和二甲巯基丙酸(DMSP,分为溶解态DMSPd和颗粒态DMSPp)在微表层与次表层中的浓度以及它们在微表层中的富集行为。结果表明,DMS、DMSPd和DMSPp在微表层中的浓度高于次表层,它们在微表层中的富集因子分别为1.17、1.84和1.51。研究发现,DMS及DMSPp浓度与叶绿素a(Chl-a)浓度有很好的相关性,但它们的周日变化与Chl-a并不完全同步。DMS/Chl-a和DMSPp/Chl-a的比值在次表层和微表层分别为4.35、13.47mmol/g和3.99、15.88mmol/g。胶州湾及青岛近海生态环境受人为活动干扰严重,使本海域DMS含量较高,从而贡献出较大的DMS海-气通量。

大亚湾微表层浮游植物对无机氮磷的响应

为了了解微表层浮游植物对氮(N)、磷(P)营养盐的响应,于2013年6月、7月和8月采集了大亚湾海域微表层海水,设置两组N、P浓度梯度(N1:35μmol·L–1,N2:70μmol·L–1,P1:2.2μmol·L–1,P2:4.4μmol·L–1),Si为35μmol·L–1,进行N、P添加的正交实验,观察微表层浮游植物的生长潜力,并在实验开始前、实验中期(培养2—4 d)以及实验结束时(培养7—10 d)测定培养液中无机氮(DIN)、无机磷(DIP)和硅酸盐(DSi)含量.实验结果显,3个月份的微表层水样均以高N高P的N2P2实验组生长最好,而低N低P(N1P1)、低N高P(N1P2)、高N低P(N2P1)组的生长状态相近;而添加单一营养盐的4个实验组(N1、N2、P1、P2)不能促进微表层浮游植物的生长。同时添加N、P后,浮游植物能快速生长,在培养的2—4 d内达到生物量的最高峰.与此同时,营养盐含量也在生长较好的同时添加N、P组迅速下降,特别是在N2P2组中尤为明显,说明浮游植物的快速生长需要消耗大量的营养盐.研究结果表明,自然环境中N、P营养盐的输入能够促使浮游植物生物量迅速增加,而单独添加单一营养盐并不能促使浮游植物的生长。

大亚湾海水微表层生物-化学研究 Ⅱ.(二)生物-化学特性的周日变化规律

1998年 1 1月对大亚湾大鹏澳东山港网箱养殖区进行定点 2 6h连续观测。结果表明 :海水微表层对Chl-a ,PO4—P无富集作用 ,对浊度 ,BOD ,COD和SiO3—Si富集 ,营养盐中氮富集因数的复杂性反映了微表层在调节该养殖区内氮分布上的重要作用 ;海水微、次表层中部分要素分布和周日变化的差异受生物活动的影响较大。

浮游生物对某些化学物质在海洋微表层中富集所起的作用

本文综合分析了浮游生物对有机物、痕量金属、氮磷营养盐在海洋微表层中富集所起的作用。浮游植物和部分浮游细菌释放的溶解有机物大部分具有表面活性且能与痕量金属络合,它们能靠Gibbs吸附富集于微表层,并促成与络合的痕量金属的富集。浮游细菌对微表层中富集的含氮和含磷有机物的分解可能是促成氮磷营养盐在微表层中富集的重要原因。

珠江河口微表层营养盐和有机物的含量分布特征

采集微表层水,使用自行研制滚轮式取样器,能有效地采集微表层水50-100μm厚度。调查研究表明,在珠江河口微表层水中的营养盐(PO4-P、SiO3-Si、NO3-N、NO2-N、NH4-N)和有机物(POC、PON、DOC)都有不同程度的富集,其富集系数在1～3左右。测定有机物中DOC占重要组成部分,其中DOC占TOC的70％左右,C:N的比值从微表层到次表层略有提高。

大鹏澳养殖海域微表层与次表层水质及浮游动物群落特征的比较

2007年5～12月对大鹏澳鱼类养殖区（St．1）、贝类养殖区（St．2）、自然海区（对照区）（St．3）微表层和次表层的水质及浮游动物群落特征进行了调查。研究表明：3个调查区域微表层浮游动物种类数分别为33、25和27种，次表层浮游动物种数分别为70、56和67种。微表层浮游动物丰度在夏季达到最高，分别为580．0ind．／L（st．1）、224．0ind．／L（St．2）、750．0ind．／L（St．3），微表层浮游动物丰度均值高于次表层，对照区最高（314．5ind．／L），鱼类养殖区（262．0ind．／L）次之，贝类养殖区（168．5ind．／L）最低。水化分析结果显示大鹏澳海区微表层对氮、磷、硅营养盐均有富集作用，TN、TP、活性磷酸盐和活性硅酸盐富集因子平均值分别为2．02±0．13、2．16±0．18、3．36±1．04和2．12±0．10。大鹏澳不同功能海区不同水层浮游动物群落结构有很大差异，海水养殖对水质、浮游动物数量和组成有很大影响。

冬季南澳岛不同养殖区浮游细菌分布及微表层的富集作用

通过对广东省南澳岛不同养殖区不同水层的调查,探讨了冬季南澳岛不同养殖区的浮游细菌分布及理化因子,并分析了海洋微表层的富集作用。结果表明,温度、盐度、叶绿素a(chl-a)、TN及TP在不同养殖区的差异不明显(p>0.05),在不同水层之间的分布也无一定规律。除对照区微表层水体对chl-a无富集作用外,其余各站点的微表层对chl-a、TN和TP都表现出一定的富集作用。异养细菌及弧菌总数在鱼类养殖区最高,其次为贝类养殖区,最低为龙须菜栽培区;粪大肠菌群在贝类养殖区最高,其次为鱼类养殖区,最低为龙须菜栽培区。除粪大肠菌群外,异养细菌及弧菌总数均在各站点微表层水体中最高。异养细菌、弧菌和粪大肠菌群数的最高值分别为4.61×10~5cfu/mL、1.5×10~4 cfu/mL和3 500 mL^(-1)。贝类养殖区的粪大肠菌群数远超出国家海水水质标准。各站点微表层水体对异养细菌和弧菌都表现出很强的富集作用,对粪大肠菌群的富集作用则较弱。

厦门港海面微表层对海水中石油烃的富集作用

采用尼龙网采样器采集厦门港微表层样品,荧光法测定总烃含量。结果表明,次表层中石油烃含量为 6—14μg/L,微表层石油烃含量为 13—48μg/L,富集系数范围为1.86—4.44,平均富集系数3.34。

冬季大亚湾微表层浮游植物群落结构与DNA指纹的日变化

为了解海洋微表层浮游植物群落结构的日变化特征,于2013年12月3日清晨（6：00）、正午（12：00）、傍晚（18：00）采集了大亚湾海域3个站位微表层和次表层水样,利用PCR-变性梯度凝胶电泳技术（PCR-DGGE）和显微镜观察对浮游植物DNA指纹及群落结构进行了分析比较。共分析鉴定出浮游植物79种,微表层和次表层浮分别为61种、68种,清晨、正午和傍晚观察的种类数分别为49种、61种、51种;清晨、正午和傍晚的平均细胞密度分别为1.2×10^6、1.6×10^6、1.6×10^6个/L,微表层和次表层平均细胞密度分别为1.72×10^6和1.22×10^6个/L。硅藻占有绝对优势,硅藻的数量百分比均在98%以上,主要优势硅藻为角毛藻（Chaetoceros spp.）、中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、丹麦细柱藻（Leptocylindrus danicus）等。微表层对总浮游植物、硅藻及优势硅藻具有明显富集作用,其中对中肋骨条藻和丹麦细柱藻的富集系数分别为4.20和5.47,富集率均为100%。浮游植物DNA指纹条带也较丰富,每个样品DNA指纹条带数为12-28条,其中傍晚指纹条带最为丰富。由于优势种类对非优势种的屏蔽作用,DNA指纹条带数低于浮游植物种类数,但在剔除数量上小于0.5%的非优势种后,DNA指纹条带数与浮游植物种类数相近,说明PCR-DGGE技术对浮游植物检测灵敏度为优势度0.5%左右。

北黄海微表层细菌丰度与可培养细菌群落结构分析

为分析海洋微表层这一特殊生境中的细菌类群,于2010—2011年4个航次对北黄海微表层和次表层海水中的总菌丰度、可培养细菌丰度和群落结构进行了分析。采用流式细胞仪测定总菌丰度,平板计数法测定可培养细菌丰度,PCR-16SrDNA分析可培养细菌的群落结构。结果表明,调查海域微表层海水总菌均值为1.76×10^6 cell/mL,次表层海水总菌均值为1.07×10^6 cell/mL。可培养细菌丰度范围是1.00×102~1.70×10^6 CFU/mL,微表层和次表层可培养细菌所占总菌数量的百分比分别为13.05%和0.45%。微表层对总菌的富集因子（EF）均值为2.02,可培养细菌的EF均值为74.16。PCR-16SrDNA序列分析结果表明,该海域可培养细菌分属变形菌门（Proteobacteria）（94.34%）、厚壁菌门（Firmicutes）（1.89%）、拟杆菌门（Bacteroidetes）（1.89%）和放线菌门（Actinobacteria）（1.89%）4个类群。本研究初步发现,微表层对细菌具有较强的聚集作用,尤其对可培养细菌聚集作用更为明显。微表层中可培养细菌的群落结构与次表层有所不同,其种类丰富,来源和功能多样。由此可见,微表层独特的生境成就了其独特的微生物类群,其生态功能有待于进一步研究。