黃河口及附近海域碳參數(shù)與營養(yǎng)鹽調(diào)查研究.pdf

1、河口是海陸相互作用中最為重要的一環(huán)，是陸源物質(zhì)入海的主要通道。河口的物理、化學(xué)、生物過程在空間尺度和時間尺度上的變化程度相對于陸地和海洋都比較劇烈，這些劇烈的河口過程對陸地向海洋的物質(zhì)輸送能夠產(chǎn)生明顯的影響，從而導(dǎo)致物質(zhì)在海洋中的含量與分布發(fā)生變化。黃河是世界上著名的高渾濁度河流，中游流經(jīng)富含碳酸鹽的黃土高原，強(qiáng)烈的風(fēng)化作用使水體中無機(jī)碳含量極高，同時近幾十年來流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致了水體中較高的污染物濃度，因此黃河所輸送的陸源物質(zhì)

2、入海對河口附近海域的碳循環(huán)規(guī)律和營養(yǎng)狀況乃至整個渤海的生物地球化學(xué)過程都會產(chǎn)生重要影響。本世紀(jì)初黃河開始實(shí)施調(diào)水調(diào)沙的生產(chǎn)運(yùn)作，水沙入海量及時空分布同過去相比均發(fā)生較大變化，研究當(dāng)前情況下黃河口的碳輸運(yùn)過程及營養(yǎng)狀態(tài)，對于更加完整、準(zhǔn)確地探討河口附近海域的環(huán)境現(xiàn)狀有著重要意義。本文依據(jù)2009年5月對黃河口及附近海域的調(diào)查，結(jié)合水文、化學(xué)和生物要素數(shù)據(jù)，對春季黃河口碳輸運(yùn)規(guī)律進(jìn)行了探討，并對河口附近海域的營養(yǎng)狀況進(jìn)行了評價。得到的主要結(jié)

3、論如下：
　　 1.春季黃河口淡咸水混合過程中表層水體pCO2在383～1002μatm之間，平均值為615μatm。受黃河水的影響淡水端pCO2較高，隨著淡咸水的混合呈明顯下降趨勢，同此前非汛期調(diào)查結(jié)果相比并未出現(xiàn)虧損現(xiàn)象。黃河流域強(qiáng)烈的機(jī)械侵蝕和化學(xué)風(fēng)化作用使水體碳酸鹽含量極高，碳酸鹽體系成為黃河口pCO2的主要控制因素；溫度、浮游植物光合作用和生物好氧呼吸作用對pCO2的分布不構(gòu)成主要控制因素。
　　 2.無機(jī)碳、

4、有機(jī)碳和營養(yǎng)鹽的分布均受黃河淡水輸入以及海水稀釋作用的影響。淡水端無機(jī)碳含量較高，在淡咸水混合過程中與鹽度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系分布，其中PIC的海水端含量減少99％而DIC減少25％。當(dāng)TSS小于569mg/L時，黃河口無機(jī)碳輸運(yùn)以溶解態(tài)為主；反之，則以顆粒態(tài)為主。有機(jī)碳含量同樣隨著鹽度升高而降低，海水端POC和DOC含量比淡水端分別下降了92％和35％。當(dāng)TSS小于250mg/L時，入海有機(jī)碳以溶解態(tài)為主，反之，以顆粒態(tài)為主。硝酸鹽、亞硝酸鹽

5、與硅酸鹽濃度在淡咸水混合過程中保守降低，氨氮入海濃度高于淡水端，磷酸鹽濃度在混合初期即大幅下降因而海水端濃度較低。DIC、Alk并未出現(xiàn)低鹽區(qū)內(nèi)的虧損現(xiàn)象，可能與本次調(diào)查期間較小流量以及海水項(xiàng)托作用有關(guān)。
　　 3.黃河口附近海域表層水體pCO2范圍在311～723μatm之間，平均值為480μatm。黃河沖淡水輸入的碳酸鹽含量較高，受碳酸鹽平衡體系影響河口處pCO2較高；多年來豐水期淡水輸入造成河口以南海域表層水體pCO2仍然

6、維持在較高水平。整個調(diào)查海域超過2/3的面積均為CO2的源區(qū)。溫度、浮游植物光合作用和生物好氧呼吸作用對調(diào)查海域內(nèi)pCO2的分布不構(gòu)成主要控制因素。
　　 4.枯水季節(jié)，黃河口附近海域碳系統(tǒng)各參數(shù)的分布并非僅由黃河沖淡水所決定。由于淡水量較小，各參數(shù)的分布僅在河口處受其影響有較為明顯的高濃度分布；淡水常年輸入物質(zhì)在河口以南海域的積聚、滯留以及由此帶來的沉積物的二次污染是枯水季節(jié)該海域各參數(shù)表、底層濃度依然維持較高水平的主要原因。

7、
　　 5.黃河淡水輸入造成河口處硝酸鹽、亞硝酸鹽與硅酸鹽濃度較高，氨氮和磷酸鹽不是主要來源于淡水所以濃度低于調(diào)查區(qū)域內(nèi)平均水平。南部淺水海域無機(jī)氮有顯著高濃度分布，并非是由于淡水直接輸入造成，黃河三角洲濱海濕地的水交換和黃河淡水輸入物質(zhì)的多年積累是枯水季節(jié)該海域無機(jī)氮濃度較高的主要原因。北部海域受渤海沿岸流南下影響，存在磷酸鹽的高值區(qū)。
　　 6.調(diào)查海域表、底層N/P分別為248和141，磷限制狀態(tài)嚴(yán)重。整個海域富營