珠海市近岸海域水质状况与富营养化评价

为了解珠海市近岸海域水质污染程度和富营养化状况,本研究于2017年11月（秋季）和2018年3月（春季）对该海域水质进行调查监测,并采用单因子质量指数法、有机污染指数法和富营养化指数法评价海水的富营养化水平。单因子质量指数评价结果显示,珠海市近岸海域整体水质状况极差,春、秋季劣四类海水的站位占比分别为90.28%、79.17%。春、秋季DIN超标率分别为94.00%、89.00%,DIP超标率分别为28.00%、78.00%,DIN和DIP是影响整体水质状况的主要原因。整个区域的DIN/DIP均高于Redfield值,处于磷限制状态。有机污染指数评价结果显示,秋季严重有机污染的站位占比为51.39%,春季为56.94%,春季污染覆盖面更广。富营养化指数评价结果显示,春、秋季重度富营养化的站位占比分别为30.56%、31.94%,严重富营养化占比分别为6.94%、25.00%,富营养化程度较高。富营养化指数与COD_Mn存在显著的正相关关系,与盐度呈显著负相关关系,这说明COD_Mn在一定程度上可以反映珠海市近岸海域的富营养化状况,盐度越高富营养化水平越低,间接证明富营养化主要是由陆源污染物引起的,并与径流量以及外海海流的物理混合过程有关。     

九龙江河口区主要污染物时空变化特征

根据九龙江河口区近30年的历史监测资料和2010年2个航次的现场调查资料,分析了该海域表层海水中无机氮(DIN)、活性磷酸盐(DIP)、化学耗氧量(COD)和石油类浓度的年际变化特征和平面分布变化特征,并应用富营养状态指数(EI)对海水水质进行评价与分析.结果表明,近30年,DIN、DIP年均浓度持续上升,COD年均浓度呈“W”状小幅波动趋势,石油类年均浓度先缓慢增加再降低;DIN浓度平面分布呈由西至东递减的特征,不同年份的DIP浓度平面分布有所差别,而COD和石油类浓度平面分布呈由湾内、西海域向湾外递减的趋势;海水EI呈不断加速升高的趋势,海水水质富营养化程度急剧恶化;受九龙江径流影响,高富营养化海域主要分布在九龙江北、中、南港和南溪入海口附近.所得的主要污染物浓度年际变化特征和平面分布变化特征等将为实施入海污染物总量控制奠定坚实基础.     

椒江口海域营养盐及富营养状况的时空变化

以2006年、2011年、2014年春季椒江口水质监测资料为基础,运用富营养指数法、有机污染综合指数法和潜在性富营养化评价法,对近10a来椒江口海域营养盐的时空分布变化特征和富营养化状况进行了研究分析。结果表明:近10a来,椒江口海域表层水体DIN、DIP均劣于四类海水水质标准,海域水体呈严重污染状态,富营养化程度较高;从时间上看,DIN、DIP浓度和富营养化程度均呈先加重后减轻的趋势;从空间上看,椒江口海域表层水体的DIN、DIP以及E值、A值平面分布均呈由河口向外海逐渐递减的阶梯状分布。入海径流携带的污染物、周边大型用海工程是影响该海域水体营养盐浓度和富营养化程度的主要因素。     

长江流域污染物输出对河口水质的影响

基于EFDC模型建立长江口及邻近海域三维水质模型,模拟2004—2007年不同水期的ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)状况,分析水质分布的变化特征,研究流域污染物输出对河口水质分布的影响. 根据GB 3097—1997《海水水质标准》,长江口门以上ρ(COD_Mn)为Ⅱ类水质,ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)为劣Ⅳ类,并且有明显的分层现象. 枯水期各指标等值线均向东北方向延伸,丰水期和平水期向东南延伸,丰水期流域污染物输出对河口水质的影响最大,不同类别水体的分布形态和水体面积年际变化不明显. 按不同时期ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)分布面积进行统计,长江口ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)分布与流域污染物输出之间有显著关系,河口水质分布面积与流域污染物输出之间存在定量的压力-响应关系.ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)达Ⅳ类以上水体面积(y)与流域污染物输出通量(x)的关系分别为:y_CODMn=2 061.4 ln x_CODMn-15 357.0,y_DIN=1 386.8 ln x_DIN-6 546.1,y_PO43--P=2 219.3 ln x_PO43--P-6 166.1.      

东营市近岸海域营养盐时空分布及富营养化评价

为深入研究现阶段东营市近岸海域的营养盐状况,本文以东营市管理海域为独立单元,根据东营市近岸海域2021年冬季、春季、夏季、秋季4个航次30个站位的海水水质监测数据,分析了东营市近岸海域中营养盐溶解性无机氮（DIN）和活性磷酸盐（DIP）的时空分布特征,分别应用富营养化指数法及潜在性富营养化评价模式对整个海域的水质富营养化程度进行评价。结果表明,东营市近岸海域冬季、春季、夏季3个季节均有80%以上的站位DIN浓度符合二类海水水质标准,且空间分布整体呈现南部高、北部低的趋势;秋季DIN浓度整体较高,符合二类海水水质标准的站位仅占比6.7%;4个季节所有站位DIP浓度均符合一类海水水质标准,季节变化和空间分布未呈现明显差异;富营养化指数法评价结果显示,东营市近岸海域除秋季富营养化程度较高外,其他季节基本未呈现富营养化状态;潜在性富营养化评价模式分析结果表明,东营市近岸海域的氮磷摩尔比均大于Redfield比值（16）,总体呈现磷限制状态,秋季尤为凸显,93.3%的站位为磷限制潜在性富营养状态。研究结果可为掌握东营市近岸海域环境质量时空状况和陆海统筹的环境治理提供科学依据,为深入打好渤海污染防治攻坚战,推进黄河流域生态保护和高质量发展提供技术支撑。     

1985～2003年渤海湾水质氮磷生源要素的历史演变趋势分析

通过对渤海湾表层海水生源要素的现场调查以及相应历史数据的收集和分析,对渤海湾生源要素的现状、历史演变趋势以及富营养化状态等进行了分析和研究.结果表明,渤海湾表层海水处于较为严重的氮污染状态.北塘口、大沽口是渤海湾无机氮、磷的2大污染源.DIN、DIP的历史演变趋势与人海径流量息息相关,尤其是大沽口近岸海域,DIN、DIP与人海年径流量呈现显著正相关性,显示了渤海湾无机氮、磷污染的陆源输入性.受渤海湾天津近岸海域无机氮含量持续增长的影响,1985～2003年期间,渤海湾天津近岸海域氮、磷营养盐结构发生了很大变化,从1985年的"氮限制"状态转变为"磷限制"状态,这将对这一海域浮游植物群落结构的变化造成重要影响.     

钦州湾内湾茅尾海营养状况分析与评价研究

根据2011年-2012年茅尾海水质监测调查资料分析其营养特征,结果显示:茅尾海总体处于中度富营养状态,时空差异较为明显,以夏季最为严重,从湾顶河口往南部湾口减轻.有机污染等级为轻至中度,空间分布与富营养状况相似.水体盐度以湾顶河口区域向中南部呈梯度递增,与富营养化指数(EI)、有机污染指数(AI)、化学需氧量(COD)、亚硝酸盐(NH2-N)、硝酸盐(NO3-N)、铵盐(NH4-N)、溶解态无机氮(DIN)呈显著负相关,表明湾顶钦江、茅岭江的入海污染是茅尾海富营养和有机污染的主要物质来源,其径流输入与外湾潮流运动综合作用对茅尾海营养分布特征具有控制作用.茅尾海丰、枯水期氮磷比分别为60、18,丰、平水期均以磷营养限制为主,茅岭江是该海湾溶解态无机磷(DIP)的主要贡献者.DIP与盐度、EI、AI相关性不显著,对富营养和有机污染程度的贡献相比COD、DIN较为有限.     

河北省近岸海域环境质量评价

根据2006年1—12月的水质调查数据,运用水质质量单项标准指数法、综合指数(WQI)法和富营养化评价法,对河北省近岸海域环境质量进行评价. 结果表明:河北省近岸海域水质基本保持稳定,主要污染物为石油类,整个海域属轻度污染区,呈现富营养化趋势,表现为南高北低;但不同海域主要污染物变化较大,其中秦皇岛海域主要污染物为石油和PO₄3--P,唐山和沧州海域主要污染物为石油和DIN.      

黄渤海海域秋季营养盐及有色溶解有机物分布特征

本文利用2013年11月黄渤海海域航次采集的海水样品,对该海域有色溶解有机物(CDOM)、营养盐等的组成、来源、分布特征和主要环境影响因子进行了分析研究.通过三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)对CDOM进行分析,共鉴别出2类4种荧光组分:类腐殖质组分C1(325/410 nm)、C2(275,370/435 nm)、C3(270,395/495 nm)和类蛋白质组分C4(290/340 nm).3种类腐殖质组分在黄渤海海域各层的平面分布均为由近岸向远岸逐渐递减.黄海表层和渤海中层类蛋白质组分荧光强度在近岸和远岸海域均出现极大值,而其在渤海表底层及黄海中底层的分布呈现由近岸到远岸逐渐降低的趋势.各层CDOM高值区主要分布在近岸海域.渤海表层溶解无机氮(DIN)和溶解有机氮(DON)浓度高于底层浓度,底层溶解无机磷(DIP)浓度高于表层浓度.渤海DIN呈现由近岸到远岸逐渐降低的趋势,DIP由曹妃甸近岸海域及中部海域的高值区向北部、东部和南部海域逐渐降低的趋势,DON则呈现由渤海中部偏南海域的高值区向四周逐渐递减的趋势.黄海底层DIN和DIP浓度高于表层,而表层DON浓度最高.黄海表中层DIN和DIP呈现由近岸到远岸逐渐降低的趋势,底层DIN和DIP则呈现由近岸到远岸逐渐增加的趋势,DON呈现由近岸到远岸逐渐降低的趋势.渤海DIN、DON和DIP的总体浓度均高于黄海.将4种荧光组分(C1~C4)、吸收系数(a_(355))、溶解有机碳(DOC)与叶绿素a(Chl-a)、盐度(S)、溶解氧(DO)、DIN、DON、DIP进行冗余分析,结果表明黄渤海各荧光组分(C1~C4)主要受陆源输入的影响,DOC受陆源与海源的共同影响,但陆源影响较大.渤海DIN受陆源输入的影响较大,而DON受海源影响较大;黄海DIN受陆源和海源共同影响,而DON主要受陆源输入影响.黄渤海DIP均受陆源和海源共同影响.     

应用RCA模型对桑沟湾水质的模拟研究

在ECOM水动力模块正确模拟桑沟湾海域潮流场的前提下,利用美国RCA(Row Column AESOP)水质模型模拟了桑沟湾的水质状况,模拟结果表明:污染物浓度在水平方向上,由沽河入海口向外大体呈递减趋势;垂直方向上,CODMn由表至底浓度逐渐降低,但差异较小;DIN、DIP由表至底浓度逐渐降低,底层浓度略有升高。该模拟结果与水质监测数据进行了对比,对比结果显示各水质指标的最大相对误差分别为:CODMn为11.19%,DIN为13.20%,DIP为14.81%。模拟结果与监测数据基本一致。由此可见,RCA水质模型能较好的模拟桑沟湾水质状况,因此,该模型可应用于桑沟湾的水质预测,并可为桑沟湾水质管理、入海污染物总量控制提供依据。     

天津大神堂牡蛎礁保护区海域海水水质变化趋势分析与评价

本文根据2015-2020年6个航次的调查数据,对天津大神堂牡蛎礁海域海水温度、盐度、透明度、pH、溶解氧（DO）、溶解无机氮（DIN）、溶解无机磷（DIP）、化学需氧量（COD）、油类、重金属、悬浮物（SS）和叶绿素a(Chl a)共18项水质指标进行分析,并通过营养状态指数（E）、营养状态质量指数（NQI）和综合污染指数（P）对牡蛎礁保护区海域的海水状况进行综合分析与评价。研究结果显示：大神堂牡蛎礁海域的主要超标因子,按贡献率从高到低依次为DIN、DIP、COD、油类和DO;不同年份海水受污染程度和主要污染物水平存在极显著的年度差异（P<0.001）;调查期间,海水N/P出现较大变化,由基本不存在氮、磷营养盐结构限制转变为明显的磷限制;海域Chl a和初级生产力总体保持稳定。     

基于LOICZ收支模型的涠洲岛近海营养盐浓度及结构变化的关键影响因素研究

本文根据2018-2019年广西涠洲岛近海营养盐的时空变化数据,采用海岸带海陆相互作用(LOICZ)营养盐收支模型对涠洲岛南湾营养盐进行收支估算,研究了影响营养盐浓度及结构变化的关键因素。此外,本研究利用流动式反应器(FTR)模拟实验,探究了在不同的有机碳含量条件下,沉积物-水界面营养盐交换对海水营养盐浓度及结构的影响。研究结果表明：(1)受南湾湾外营养盐输入的影响,溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)的浓度均呈现湾外高、湾内低的趋势;(2)南湾DIN和DIP净收支分别为-9.45×10⁵ mol/a和0.95×10⁵ mol/a,地下水输入和沉积物-水界面营养盐交换分别是湾内DIN和DIP的主要来源,沉积物-水界面营养盐交换是湾内DIN的主要输出途径,而贝类收获移除了湾内96.6%的DIP;(3)在有机碳含量(0.05%～0.23%)梯度变化的FTR实验中,海水流经沉积物后,DIN浓度降低,DIP浓度升高,沉积物-水界面营养盐的交换可以有效降低海水的氮磷比(N/P)。该研究结果可为科学评估营养盐对涠洲岛周围海域珊瑚礁的潜在影响以及近海...     

黄渤海氮磷营养盐的分布、收支与生态环境效应

基于在黄渤海的综合调查结果,分析了水体和沉积物间隙水中溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）的分布;结合历史数据构建了黄渤海DIN和DIP的收支模型,并分析了陆源输入变化对研究区域生态环境的影响.结果表明,黄渤海DIN和DIP的含量受季节、河流输入和沉积物界面扩散作用的影响,具有秋季高于春季和近岸高于离岸的时空分布特征.收支模型计算结果表明,底界面扩散是黄渤海水体DIN的主要来源,其次是大气、周边河流、地下水和东海的输入;黄渤海水体DIN的支出主要是通过沉积埋藏和反硝化.黄渤海水体DIP的来源主要是磷酸盐吸附解吸,占91%,底界面扩散和大气输入为其次,河流和地下水的输入贡献较小.DIP的支出主要是通过沉积埋藏和向东海的输出.黄渤海每年有11Gmol的氮在水体积累,并导致其浓度提高约0.6μmol/（L·a）.近些年来陆地向黄渤海输入氮的持续增加,加剧了氮营养盐的积累,导致非硅藻类浮游植物比例以及赤潮发生频率和面积显著增加,同时还提高了水体初级生产力和海洋磷的埋藏量以及加剧了磷限制的趋势,并可能威胁生态系统的稳定.     

江苏近岸海域富营养化特征研究

近年来,江苏近岸海域水质不佳,赤潮、绿潮等生态灾害屡屡发生,富营养化是其潜在原因之一。本文对该海域2019年和2020年春、夏、秋季航次监测的无机氮（DIN）、活性磷酸盐（SRP）、叶绿素a(Chl a)等水质参数进行了空间分析,采用指数评价法量化了该海域的富营养化程度,并基于统计分析研究了该海域的富营养化特征。结果表明：江苏近岸海域DIN浓度和SRP浓度总体呈现近岸高、远岸低的分布特征,营养盐浓度与盐度呈显著负相关关系;在降水量和径流量更大的夏季,营养盐浓度和Chl a浓度比春季和秋季更高;丰水年（2020年）相较平水年（2019年）,该海域的氮磷比和富营养化程度均更高。因此,陆源输入对江苏近岸海域的富营养化程度有至关重要的影响,加强对入海河流的监测和排污治理是缓解该海域富营养化的关键。     

青岛近海及黄渤海大气气溶胶中不同形态氮磷质量浓度及组成特征

于2016年6~7月采集了青岛近岸以及黄渤海大气气溶胶样品,并于8月6~15日连续采集了青岛近岸气溶胶昼夜样品,分别测定了不同形态的氮磷(溶解无机氮、溶解无机磷、溶解态总氮、溶解态总磷、总氮和总磷)质量浓度,并分析了气溶胶中这些不同形态氮磷的组成特征.结果表明,青岛近岸大气气溶胶中不同形态氮磷的浓度明显高于同时期黄渤海气溶胶中氮磷浓度.青岛近岸气溶胶总氮中溶解态占比为56%,溶解态与不溶态差别不大;黄渤海气溶胶总氮中溶解态为主要部分,所占比例达72%.青岛以及黄渤海气溶胶中,无机氮是溶解态总氮的主要贡献者,分别占溶解总氮的67%和75%.青岛以及黄渤海气溶胶总磷中,溶解态与不溶态磷的贡献相近,溶解态分别占总磷的49%和58%;气溶胶溶解总磷中无机磷的贡献略高于有机磷,青岛以及黄渤海占比分别为56%和59%.气团来源对青岛以及黄渤海气溶胶中不同形态氮磷的浓度和组成特征有一定程度的影响,南方气团来源气溶胶中溶解无机氮(DIN)、溶解有机氮(DON)、总氮(TN)、溶解无机磷(DIP)和溶解有机磷(DOP)的浓度均高于北方和海上气团来源.青岛近岸气溶胶中溶解有机氮浓度昼夜差别不大,而溶解无机氮和总氮浓度则白天相对较高.白天和夜间气溶胶总氮中溶解态氮占主要部分,所占比例达到79%,且无昼夜变化;无机氮是溶解总氮的主要贡献者,且晚上无机氮所占比例(61%)较白天(70%)略有降低.青岛近岸气溶胶中的溶解无机磷和有机磷昼夜浓度差别不大,而总磷浓度则白天明显高于晚上.昼夜气溶胶样品中不溶态磷是总磷的主要组成部分,占比分别为83%、62%,夜间气溶胶中溶解态磷的贡献远高于白天;不论昼夜,无机磷均是溶解总磷的主要部分,所占比例在71%~77%.     

深圳近岸海域氮、磷营养盐变化趋势及其与赤潮发生的关系

本文阐述了深圳近岸海域（大鹏湾北部和东部沿岸、大亚湾西部沿岸、深圳湾西北部沿岸及珠江口东南部沿岸）四个海区氮磷营养盐近30 a变化趋势,统计了各海区历年赤潮发生次数和累计总面积,并对氮磷营养盐含量和赤潮发生次数、累计总面积进行了相关性分析。结果表明,深圳近岸海域氮磷营养盐污染状况为东优西劣的趋势,东部海域水体均未达到富营养化水平,而西部海域水体均表现出一定程度的富营养化（部分年份为磷限制潜在性富营养）;赤潮发生次数以大鹏湾最高,深圳湾次之,累计总面积以深圳湾最大,珠江口次之;相关性分析结果表明,DIN、PO₄-P与四个海区赤潮发生次数、累计总面积均无显著相关性,而NH₄-N、NO₃-N分别与大鹏湾和珠江口海域赤潮暴发次数、累计总面积呈显著相关性。     

昌黎近岸海域扇贝养殖区沉积物-水界面溶解无机氮磷及尿素扩散通量研究

分别于2015年12月、2016年4月和2016年9月,分3个航次采集了昌黎近岸海域扇贝养殖区沉积物柱状样品和原位底层海水,通过实验室培养法对该水域沉积物-海水界面DIN,DIP和尿素的扩散通量进行了测定。结果表明,昌黎近岸海域扇贝养殖区沉积物-海水界面DIN的扩散通量平均为52.72 μmol/（m2·h）,DIP年平均通量为0.074 μmol/（m2·h）,尿素年平均通量为1.00 μmol/（m2·h）,扩散方向总体表现为从沉积物向上覆水扩散。昌黎近岸扇贝养殖区沉积物-海水界面尿素的通量为胶州湾通量的2~3倍,为黄海通量的2倍多,沉积物所提供的尿素为北戴河抑食金球藻褐潮的爆发提供了可能。沉积物每年向养殖系统输入的DIN总量估算为1680.73 t,溶解无机磷为2.36 t,尿素为136.66 t,表明沉积物是昌黎近岸海域扇贝养殖区水体氮磷,尤其是溶解无机氮和尿素的重要输入源。