黃河口及附近海域碳參數(shù)與營(yíng)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(shí)間尺度上的變化程度相對(duì)于陸地和海洋都比較劇烈，這些劇烈的河口過程對(duì)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(wú)機(jī)碳含量極高，同時(shí)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(duì)河口附近海域的碳循環(huán)規(guī)律和營(yíng)養(yǎng)狀況乃至整個(gè)渤海的生物地球化學(xué)過程都會(huì)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(shí)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(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，對(duì)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(duì)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?cái)?shù)據(jù)，對(duì)春季黃河口碳輸運(yùn)規(guī)律進(jìn)行了探討，并對(duì)河口附近海域的營(yíng)養(yǎng)狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。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(shì)，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(duì)pCO2的分布不構(gòu)成主要控制因素。
　　 2.無(wú)機(jī)碳、

4、有機(jī)碳和營(yíng)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(wú)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(shí)，黃河口無(wú)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(shí)，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(gè)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(duì)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(wú)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(wú)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(gè)海域富營(yíng)