磷、硅在長江口混合過程的初步研究.pdf

1、營養(yǎng)鹽在河口區(qū)的遷移、轉(zhuǎn)化不僅是河口中重要的生物地球化學(xué)過程之一，更是影響和控制河流通過河口最終向海洋輸送營養(yǎng)鹽通量的重要過程之一。要從機(jī)制上探討河口中各環(huán)境因素對河口營養(yǎng)鹽稀釋模式的影響，不僅需要現(xiàn)場調(diào)查，而且需要在實(shí)驗(yàn)室中可控制因素的條件下，對各因子的影響結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)提煉，從而達(dá)到對營養(yǎng)要素在長江口中生物地球化學(xué)稀釋行為的準(zhǔn)確描述和深刻理解。同時(shí)，明確稀釋作用對海區(qū)營養(yǎng)鹽補(bǔ)充及分布的影響，從而了解近海富營養(yǎng)化的關(guān)鍵過程，進(jìn)而了解

2、其對東海藻華災(zāi)害的驅(qū)動作用。
　　 本論文結(jié)合長江口及鄰近海域沖淡水中營養(yǎng)鹽的實(shí)際稀釋狀況，擬在通過模擬實(shí)驗(yàn)為主要研究手段，通過不同條件(水體溫度、pH值、鹽度、富氧缺氧等因素)下長江徑流淡水和東海外海水在混合過程中的變化模式，系統(tǒng)而全面地研究長江口主要的水環(huán)境因子對營養(yǎng)元素在河口中的混合行為影響，目前得到的主要結(jié)論如下：
　　 (1)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，海水與長江水(包括已濾和未濾)混合后大約15小時(shí)PO4-P、SiO

3、3-Si濃度基本達(dá)到平衡。25℃條件下，長江水與海水混合，與鹽度相關(guān)性良好；已濾淡水與海水混合同未濾淡水與海水混合相比，PO4-P、SiO3-Si濃度無顯著性差異，可能由于本實(shí)驗(yàn)向淡水中加入大量的氯化汞，抑制生物擾動的影響，也可能所取的未濾長江水所含懸浮顆粒物濃度較低的緣故。
　　 (2)長江水與海水混合，在10-20℃范圍內(nèi)，PO4-P的濃度隨溫度升高變化不大；20-30℃范圍內(nèi)PO4-P的濃度隨溫度升高而逐漸升高；30-35

4、℃，PO4-P的濃度隨溫度升高而逐漸降低。10-35℃，SiO3-Si濃度均隨溫度升高略呈上升趨勢。低鹽度區(qū)(S=0-16.7)，pH=4-6時(shí)PO4-P濃度隨pH升高逐漸降低；pH=6-8時(shí)，PO4-P濃度隨pH升高基本不變；pH=8-10時(shí)，PO4-P濃度逐漸升高。高鹽度區(qū)(S=16.7-33)，pH=4-6時(shí)PO4-P濃度隨pH升高逐漸升高；pH=6-8時(shí)，PO4-P濃度隨pH升高基本不變；pH=8-10時(shí)，PO4-P濃度逐漸降低

5、。各鹽度段pH=4-8時(shí)長江水與海水混合SiO3-Si濃度基本不變；pH=8-10時(shí)，SiO3-Si濃度隨pH增大而逐漸增加，這可能是由于水體中pH的大小影響了硅酸鹽的存在形式。PO4-P濃度、SiO3-Si濃度在缺氧和富氧狀態(tài)下，隨鹽度的增大逐漸降低，無顯著差異；各鹽度下，缺氧狀態(tài)的PO4-P的濃度大于富氧狀態(tài)下的。
　　 (3)現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，四季PO4-P濃度在鹽度S<18的海域，存在一定的緩沖作用，S>18的海域PO4

6、-P濃度主要受物理混合作用的影響。SiO3-Si在長江口入海的過程中，四季在整個鹽度范圍內(nèi)與鹽度相關(guān)性較好，表明SiO3-Si主要受物理混合作用影響，所得結(jié)果與模擬實(shí)驗(yàn)相一致。長江口及鄰近海域鹽度S<18的海域，整體上來說，15-30℃范圍內(nèi)，模擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)論基本一致；SiO3-Si濃度夏季(200607)隨溫度升高而逐漸升高，與模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)論相一致。pH在7.8-8.2范圍內(nèi)PO4-P濃度隨pH升高基本不變，與模擬實(shí)驗(yàn)相一致；p

7、H在7.7-7.9范圍內(nèi)，SiO3-Si濃度基本保持不變；pH在7.9-8.2范圍內(nèi)，SiO3-Si濃度隨pH升高逐漸降低。四季PO4-P、SiO3-Si濃度在整個DO范圍內(nèi)基本不變。長江口及鄰近海域鹽度S>18海域，冬季(200612)水溫在10-15℃時(shí)，PO4-P、SiO3-Si濃度隨溫度升高基本不變，這與模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。夏季(200607)水溫在20-25℃時(shí)，PO4-P濃度隨溫度升高呈上升趨勢，與模擬實(shí)驗(yàn)基本一致。春季(2

8、00704)夏季(200607)，PO4-P、SiO3-Si濃度隨pH升高逐漸降低，主要受生物作用影響；秋季(200710)，pH在7.9-8.3之間，冬季(200612)，pH在8.1-8.3之間，整體上PO4-P濃度隨pH升高而逐漸降低。春季(200704)和夏季(200607)，DO較高時(shí)PO4-P濃度較低，DO較低時(shí)PO4-P濃度較高；秋季(200710)和冬季(200612)SiO3-Si濃度與DO呈現(xiàn)正相關(guān)，主要是受物理混合