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2018年南黄海浒苔绿潮迁移发展规律与营养盐相互关系探究

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海洋学报 2020年第8期42卷 30-39页

作者：张海波刘珂苏荣国石晓勇裴绍峰王修林王国善王爽中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 自然资源部海洋减灾中心北京100194 中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室山东青岛266071

根据2018年4月(春季,绿潮前期)和7月(夏季,绿潮后期)南黄海营养盐、温度、盐度等水文参数及每日绿潮卫星监测数据,深入分析2018年绿潮的发展规律与营养盐结构特征之间的关系。结果表明:4月25在江苏南通外海首次发现浒苔绿潮,8月中旬在... 详细信息

根据2018年4月(春季,绿潮前期)和7月(夏季,绿潮后期)南黄海营养盐、温度、盐度等水文参数及每日绿潮卫星监测数据,深入分析2018年绿潮的发展规律与营养盐结构特征之间的关系。结果表明:4月25在江苏南通外海首次发现浒苔绿潮,8月中旬在山东半岛近海消亡,其发展区域集中在122°E以西近海,且快速增殖阶段处在35°N以南江苏近海。各组分的营养盐浓度受沿岸径流、冷水团及生物作用等因素影响,均呈现江苏近海高外海以及北部低的特征。对比绿潮发展和营养盐分布呈现3个明显的绿潮-营养盐特征区域:高营养盐-绿潮快速发展区域(35°N以南,122°E以西,江苏近海);低营养盐-绿潮消亡区域(35°N以北,122°E以西,山东半岛外海域)及122°E以东外海无绿潮区域。不同特征区营养盐变化表明,江苏近岸较高的营养盐含量(NO_3^--N>6.5μmol/L, PO_4^(3-)-P>0.27μmol/L)和丰富来源是浒苔萌发和绿潮快速发展的重要物质基础,为绿潮发展提供了主要的氮、磷生源要素。北部山东半岛南外海较低的营养盐水平(7月,DIN<2μmol/L, PO_4^(3-)-P<0.03μmol/L)是限制绿潮继续发展的重要因素。

关键词：绿潮浒苔营养盐发展阶段南黄海时空变化

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韩江口水体中营养盐的动力过程研究

韩江口水体中营养盐的动力过程研究

作者：张莹汕头大学

学位级别：硕士

韩江是广东省仅次于珠江的第二大河流,其河口区(韩江口)位于南海北部的粤东沿岸海域,是一个显著受人类活动干扰的亚热带河口。近年来,由于受人类活动的显著影响,韩江流域水体中氮、磷浓度不断升高,韩江口的水体环境问题已经初现端倪,其... 详细信息

韩江是广东省仅次于珠江的第二大河流,其河口区(韩江口)位于南海北部的粤东沿岸海域,是一个显著受人类活动干扰的亚热带河口。近年来,由于受人类活动的显著影响,韩江流域水体中氮、磷浓度不断升高,韩江口的水体环境问题已经初现端倪,其水体生态环境也开始受到威胁。本论文以韩江口作为研究对象,于2021年对韩江口进行了大面和多季节的现场调查,研究其水体中营养盐浓度(溶解态无机氮DIN、溶解态无机磷DIP和溶解态硅酸盐DSi)、不同形态氮(硝酸盐NO、亚硝酸盐NO、氨氮NH、颗粒态氮PN、溶解态氮DON)的浓度及其氮同位素(δN和δN)的空间分布格局和季节变化,及其关键生地化过程对营养盐动力学过程的影响。本论文的主要结论如下:(1)结合三端元混合模型发现,冬季,韩江口水体主要受浙闽沿岸流、韩江冲淡水和榕江冲淡水混合的影响,且前者的贡献最大(48±21%);其营养盐整体以去除为主,尤其是在下层水体,DIN、DIP和DSi的去除分别与沉积物反硝化作用、颗粒物的吸附、无机吸附和非生物沉淀过程有关。夏季,南海次表层水对韩江口水体的贡献最大(80±24%),其次为南海表层水(15±17%),榕江冲淡水的影响最小(5±12%);营养盐的添加量与去除量大致相当,表层水体的去除主要与浮游植物吸收有关,而底层水体的添加主要来源于有机物的矿化分解及其沉积物间隙水的释放。(2)不同形态氮(DIN、DON和PN)浓度在总氮(TN)储库中的比例具有明显的季节变化。冬季和秋季,DIN所占TN的比例最高,而春季和夏季则以DON为主;从同位素上看,δN和δN具有相同的季节变化特征(夏季>春季>秋季>冬季),但δN明显(10.2±2.3‰)高于δN(5.5±2.1‰),这是由浮游植物吸收NO生成PN过程中产生的同位素分馏(<10‰)所引起。(3)NO浓度及其氮氧同位素结合三端元混合模型的结果发现,韩江口水体中氮的迁移转化过程具有明显的季节变化。冬季,大多数站位表现为NO的显著消耗(-0.1至-9.5μmol L),伴随δN和δO的略微变轻(分别落在-0.2‰至-1.3‰和-0.1‰至-2.2‰),表明受沉积物完全反硝化和水体硝化作用共同影响,且前者的贡献大于后者。夏季,表层水体和远岸水体大多表现为NO的去除,且伴随明显的δN变轻(-10.1‰至4.4‰)和δO变重(-0.7‰至5.7‰),主要受控于浮游植物的同化吸收和水体硝化作用;而近岸中层和底层水体中NO的添加(0.1-4.2μmol L)和δN(-0.1‰至-7.4‰)和δO(-0.2‰至-5.8‰)的显著变轻,则与硝化作用有关。

关键词：韩江口营养盐氮同位素硝酸盐溶解有机氮颗粒态氮

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三门湾水体营养盐变化及其对人类活动的响应

海洋地质前沿 2021年第5期37卷 46-56页

作者：刘晓凤段晓勇田元曹轲高飞印萍刘冬雁中国海洋大学青岛266100 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266071

我国沿海重点海湾水体富营养化与陆源输入和海湾开发活动密切相关,海湾特殊的弱交换水动力环境使得水体环境治理面临更为严峻的挑战,浙江省近年来实施陆域生态环境治理"千万工程"和海域"蓝色海湾整治"工程,陆域和海湾水环境提升显著。... 详细信息

我国沿海重点海湾水体富营养化与陆源输入和海湾开发活动密切相关,海湾特殊的弱交换水动力环境使得水体环境治理面临更为严峻的挑战,浙江省近年来实施陆域生态环境治理"千万工程"和海域"蓝色海湾整治"工程,陆域和海湾水环境提升显著。以浙江省第2大海湾三门湾为研究对象,对近30年三门湾海域水体营养调查监测数据进行对比分析,结合2019年9月在三门湾开展的流域-海域水体质量联合调查取得的54个流域水样、30个海域水样和6个雨水样的营养盐分析结果(NO_(3)^(-),NO_(2)^(-),NH_(4)^(+),PO_(4)^(3-)),分析了三门湾水体营养盐的空间分布特征和影响因素,分析营养盐长期变化特征和人类活动的影响。目前三门湾水体富营养化的问题依然突出,湾内海域DIN和DIP含量在0~439和18~59μg/L,平均值分别为233和37μg/L,河流DIN和DIP含量在77~1586和3~126μg/L,平均值分别为466和48μg/L。河流中氮、磷营养盐含量整体上呈现由上游到下游增长的趋势,其中农业生产对水体NH_(4)^(+)N、NO_(3)^(-)N影响大,城镇生活和工业生产排放对水体中NH_(4)^(+)N、NO_(2)^(-)N和DIP影响大。海域中氮磷营养盐的高值区主要分布在水体交换弱的港汊顶部和河流入海处,营养盐浓度呈现由近岸高值向外海逐渐降低的趋势,海水养殖是近岸营养盐的主要贡献者。三门湾水体营养盐在1987-2007年中处于持续增长趋势,2010年后随着海陆生态环境治理政策的实施,DIN和DIP呈现明显下降趋势,海湾水环境状况得到较大改善。

关键词：三门湾营养盐人类活动土地利用溶解态无机氮溶解态无机磷

苏北浅滩海底地下水排放及其对海域营养盐通量的贡献

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海洋与湖沼 2018年第5期49卷 1038-1044页

作者：赵世彬姚庆祯于志刚许博超韦钦胜南海明中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室青岛266100 中国海洋大学化学化工学院青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 国家海洋局第一海洋研究所青岛266061

海底地下水排放(SGD)是近海海域的一个重要的营养盐来源。本研究借助多种天然镭同位素对春季苏北浅滩海域的SGD及其携带入海的营养盐通量进行量化评估。研究发现:苏北浅滩海域的^(224)Ra、^(223)Ra和^(226)Ra等镭同位素的浓度水平较高,... 详细信息

海底地下水排放(SGD)是近海海域的一个重要的营养盐来源。本研究借助多种天然镭同位素对春季苏北浅滩海域的SGD及其携带入海的营养盐通量进行量化评估。研究发现:苏北浅滩海域的^(224)Ra、^(223)Ra和^(226)Ra等镭同位素的浓度水平较高,呈现近岸高、远岸低的分布趋势;根据^(224)Ra/^(226)Ra的"表观年龄模型"估算的水龄的分布情况推断,春季该海域表层水体主体流向为东北向,流速约为0.1m/s,这与前人物理海洋数值模拟结果一致;最终利用226Ra质量平衡模型发现海域的SGD通量为(46±29)cm/d,由其携带入海的溶解态无机氮、磷、硅营养盐(DIN、 DIP、 DSi)等的通量分别为(2.6±3.1)×1~09、(3.0±2.5)×10~6和(5.5±4.2)×10~8mol/d。

关键词：苏北浅滩镭水龄海底地下水排放(SGD) 营养盐

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环渤海河流营养盐的向海输送及环境效应

中国环境科学 2024年第1期44卷 178-192页

作者：孙策策刘军张爱军李梦露吴文涛臧家业冉祥滨自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室山东青岛266061 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室山东省渔业资源与生态环境重点实验室山东青岛266071 山东长岛近海渔业资源国家野外科学观测研究站山东烟台265800 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100

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DI... 详细信息

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.

关键词：环渤海河流营养盐营养盐结构通量渤海

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长江口邻近海域夏季营养盐的含量与分布特征

厦门大学学报（自然科学版） 2020年第S01期59卷 75-80页

作者：刘春兰金石磊马轶凡李舒厦门大学海洋与地球学院福建厦门361102

根据2015年7月对长江口邻近海域13个站位海水中的主要营养盐含量的调查结果,分析了其时空分布特征,初步探讨了其来源及影响因素.结果表明:调查海域NO2--N、NH4+-N、NO3--N、溶解无机氮(DIN)、PO43--P和SiO32--Si的平均含量分别为0.006,0... 详细信息

根据2015年7月对长江口邻近海域13个站位海水中的主要营养盐含量的调查结果,分析了其时空分布特征,初步探讨了其来源及影响因素.结果表明:调查海域NO2--N、NH4+-N、NO3--N、溶解无机氮(DIN)、PO43--P和SiO32--Si的平均含量分别为0.006,0.101,0.515,0.622,0.030和1.209 mg/L.台风“灿鸿”带来的大量降水使各营养盐含量均比以往同时期高,有近50%的水样超过第四类海水水质标准,富营养化较严重.垂向分布上,受台风影响,表、底层水体混合比较均匀,绝大多数站位各营养盐均无明显垂直变化.DIN、NO-3-N、SiO32--Si在调查海域的行为是保守的,平面分布呈现由近岸向远岸梯度降低的趋势,主要受制于陆源径流输入以及与外海海流的物理混合过程;NO2--N与NH4+-N的行为是非保守的,NO2--N的分布主要受上升流及生物活动的影响,而NH4+-N则受陆源输入及生物吸收利用共同控制;表层PO43--P的行为是保守的,分布主要受陆源输入及咸淡水混合的控制,而底层PO43--P的行为不保守,分布可能受陆源输入、生物活动及高盐外海水输入等多个过程的共同控制.

关键词：营养盐分布保守行为长江口

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不同海水营养盐现场连续观测系统的比较研究

热带海洋学报 2021年第3期40卷 103-113页

作者：王丽芳黄韬杜川军郭香会厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102 厦门大学海洋与地球学院福建厦门361102

海水营养盐自动观测技术是海洋观测技术的核心之一,也是世界各国海洋观测技术发展的重点。本文概述了海水营养盐自动观测技术在海洋环境监测中的研究进展,并基于航次的现场实践,比较了海水营养盐自动观测设备的应用情况,归纳了不同设备... 详细信息

海水营养盐自动观测技术是海洋观测技术的核心之一,也是世界各国海洋观测技术发展的重点。本文概述了海水营养盐自动观测技术在海洋环境监测中的研究进展,并基于航次的现场实践,比较了海水营养盐自动观测设备的应用情况,归纳了不同设备的优缺点。基于紫外光谱法的硝酸盐传感器(in-situ ultraviolet spectroscopy,ISUS)具有不需化学试剂、响应速度快、适合连续长期观测、耐压深度深的优点,可广泛应用于海水和淡水环境的走航观测、现场剖面观测和浮标定点观测;其缺点是测定参数少、灵敏度低。基于湿化学法的营养盐剖面自动分析仪(Autonomous Profiling Nutreint Analyzer,APNA)与连续流动在线分析仪(型号为Qu AAtro)具有测定精度和准确度高、多营养盐参数同步测定的优点,可用于浅水剖面和短时间连续观测,但存在操作复杂、工作时间短、试剂用量大的缺点,不适合长期时间序列或深水观测;APNA能进行原位观测,Qu AAtro基于船载,需要加载样品采集过滤系统。本研究基于以上实践与经验,进一步探讨了现有海水营养盐自动观测技术目前所面临的技术瓶颈及未来发展趋势,旨在为海洋现场自动监测仪器的选用提供参考。

关键词：营养盐自动观测海洋环境监测应用研究

闽江河口养虾塘水体可溶性有机碳、营养盐和叶绿素a浓度变化特征

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南方水产科学 2020年第3期16卷 70-78页

作者：赵光辉杨平唐晨韩智献仝川福建师范大学地理科学学院福建福州350007 湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福建福州350007 福建师范大学亚热带湿地研究中心福建福州350007

为揭示河口区陆基养虾塘可溶性有机碳(DOC)、营养盐、叶绿素a时空动态变化及其生态化学计量特征,在福建省闽江河口鳝鱼滩选择3个陆基养虾塘作为研究对象,于2018年5-10月原位测定养虾塘水温、pH、盐度、溶解氧指标,并采集不同深度水样,... 详细信息

为揭示河口区陆基养虾塘可溶性有机碳(DOC)、营养盐、叶绿素a时空动态变化及其生态化学计量特征,在福建省闽江河口鳝鱼滩选择3个陆基养虾塘作为研究对象,于2018年5-10月原位测定养虾塘水温、pH、盐度、溶解氧指标,并采集不同深度水样,实验室测定DOC、可溶性无机氮(DIN)、磷酸盐(PO43--P)、叶绿素a浓度,探讨其主要影响因素。结果表明,养虾塘水体中DOC、DIN、PO43--P和叶绿素a质量浓度分别介于5.73~16.79 mg·L-1、0.04~1.80 mg·L-1、0.03~0.16 mg·L-1和15.02~443.08μg·L-1,均存在明显的时空变化特征;养虾塘水体DOC、营养盐、叶绿素a浓度受到养殖水体水环境参数、人为活动、养殖生物的共同影响;养虾塘水体碳(C)、氮(N)、磷(P)营养元素组成与植物、土壤之间具有相似性,并且表现为碳盈余和氮限制。在养殖过程中,加强对养虾塘水体营养盐和叶绿素a的动态变化监测,通过人为方式调节养虾塘水体C、N、P比率,对于防止养虾塘水体富营养化,促进养虾塘生态系统绿色可持续生产具有重要作用。

关键词：养虾塘可溶性有机碳营养盐叶绿素a 闽江河口

营养盐对长江口2种主要赤潮原因藻光合色素和光合作用影响的比较研究

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环境科学 2009年第3期30卷 700-706页

作者：赵艳芳俞志明宋秀贤曹西华中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 中国科学院研究生院北京100049

比较研究了不同营养条件对中肋骨条藻和东海原甲藻的光合色素含量和光合作用的影响.结果发现:①低浓度营养盐处理组培养的中肋骨条藻和东海原甲藻的叶绿素a(chlorophyll a,Chl-a)、叶绿素c(chlorophyll c,Chl-c)和总类胡萝卜素(totalcol... 详细信息

比较研究了不同营养条件对中肋骨条藻和东海原甲藻的光合色素含量和光合作用的影响.结果发现:①低浓度营养盐处理组培养的中肋骨条藻和东海原甲藻的叶绿素a(chlorophyll a,Chl-a)、叶绿素c(chlorophyll c,Chl-c)和总类胡萝卜素(totalcoloured carotenoids,TCC)含量均低于高浓度营养盐处理组;②初始N/P比值一定(16/1)的条件下,2种藻的光合速率变化不同,对于中肋骨条藻,低浓度处理组以单位细胞表示的光合速率从第5 d开始显著低于高浓度处理组,至试验结束时,2组的光合速率(以O2计,下同)分别为0.031×10-4μmol.(cell.h)-1和0.13×10-4μmol.(cell.h)-1,以单位叶绿素a(μg)表示的光合速率与高浓度处理组之间差异不显著,分别为12.92μmol.(μg.h)-1和13.03μmol.(μg.h)-1,而对于东海原甲藻,低浓度处理组的以单位细胞和单位叶绿素a表示的光合速率均显著高于高浓度处理组;P源充足低N处理组的2种藻的单位细胞表示和以单位叶绿素a表示的光合速率均高于高N处理组;N源充足低P处理组的2种藻以单位细胞表示和以单位叶绿素a表示的光合速率低于高P处理组;2种藻的光合速率与胞内磷酸盐浓度之间存在显著正相关关系;③相同营养条件下东海原甲藻比中肋骨条藻含有更多的单位细胞光合色素含量和更高的光合速率.试验从2种藻的光合特性角度,进一步论证了东海原甲藻比中肋骨条藻更能适应营养盐浓度较低的环境.

关键词：中肋骨条藻东海原甲藻光合色素光合作用营养盐