长江口水域富营养化现状与特征研究

IOCAS-IR > 海洋环流与波动重点实验室

	长江口水域富营养化现状与特征研究
	柴超
学位类型	博士
	2006-06-10
学位授予单位	中国科学院海洋研究所
学位授予地点	海洋研究所
关键词	富营养化敏感性探索性分析三峡工程长江口
摘要	本论文以我国长江口水域富营养化为研究对象，综合分析了该海域氮、磷、硅等营养盐、有机污染物、溶解氧及浮游植物生物量的分布特征和富营养化现状；依据近海富营养化概念模型，分析了长江口水域对营养盐增加的敏感性；利用探索性数据分析方法对该水域的富营养化特征进行了分析；并初步比较分析了三峡工程蓄水前后长江口水域富营养化的状况。结果如下：长江口及邻近水域溶解无机氮污染较严重，2003年11月份至2004年8月份期间约30％的测定值达到和超过海水水质四类标准，在2004年11月份至2005年9月份期间溶解无机氮污染进一步增强。与氮相比，磷的污染较轻，2003年11月份至2004年8月份期间，其中三个季节绝大多数磷酸盐测定值符合海水水质二类标准，但在2004年11月份至2005年9月份期间，磷的污染也呈增强趋势。长江口海域有机污染程度较轻，大部分测定值优于二类水质标准。根据美国提出的“河口营养状况评价”综合评价方法，依据叶绿素a评价标准，长江口海域局部区域在春、夏两季呈中等富营养化状态。底层水体的溶解氧浓度在调查区域的北部和东部外海浓度较低。特别是2004年5月份，全水体50％的测定值达到和超过四类海水水质标准，外海底层水域形成大面积溶解氧浓度低于2mg•L-1的低氧区。营养盐在口门内及近岸浓度较高，叶绿素a的最大值出现在春、夏季的外海区域。历史资料分析表明，40年中，长江口海域硝酸盐从11 μmol•L-1 上升到约100μmol•L-1，磷酸盐从0.4 μmol•L-1增加到约1μmol•L-1，N:P比从1963年的30~40上升到2004年的150。随着氮、磷营养盐浓度的增加，叶绿素a的浓度也有所上升，叶绿素a最高值约是80年代的4倍，但底层水体中DO浓度降低明显。与世界其它河口比较，长江口水域的特点是高无机氮和硅酸盐，低磷酸盐。口门内和浑浊区的营养盐浓度较高，但叶绿素a浓度低于外海。虽然口门内和浑浊区浮游植物生长存在潜在的磷限制，但由于营养盐浓度高于限制浮游植物生长的阈值，因此，该水域浮游植物生长不存在可能的营养盐限制。但高浑浊度，较大的潮汐强度和短滞留时间等因素可能抑制了口门内和浑浊区浮游植物的生长。因此，口门内和浑浊区对营养盐的增加不敏感。相反，在外海，尽管营养盐浓度较口门内和浑浊区低，但浮游植物生长也不存在可能的营养盐限制，同时悬浮体浓度降低，潮差减小，淡水滞留时间延长等因素均有利于浮游植物的生长。更重要的是，该区域水体在春、夏季存在分层，有可能导致浮游植物生物量增加和底层水体溶解氧不易交换。因此，外海对营养盐浓度的增加较为敏感，从而出现富营养化问题。主成分分析表明，主成分1主要反映氮营养盐和有机污染状况；主成分2主要反映浮游植物生物量的特征，是生物因子；主成分3主要体现磷营养盐的特点。氮营养盐和有机污染从西向东存在降低的趋势，说明长江口水域的富营养化主要来源于河流输入。受人类排污的影响，氮营养盐和有机污染在吴淞口和白龙港排污口附近最高。根据主成分1，枯水期2月份口门内各站位的氮营养盐和有机污染最为严重，富营养化程度较高。径流量较大的春、夏季，主成分1、2、3高于其它季节，长江口海域有机污染和营养盐浓度较高，同时浮游植物生物活动较为活跃。因此，该海域春、夏季的富营养化状况更为严重。主成分1与盐度之间在秋、冬季具有较好的线性关系，在一定程度上可根据盐度预测长江口海域各站位的主成分1，即氮营养盐和有机污染状况。硝酸盐、总氮、总磷和浮游植物细胞丰度是控制长江口水域富营养化水平时空变化的主要驱动因子，是控制长江口水域富营养化状况的关键因素。三峡工程蓄水前后调查期间营养盐浓度变化显著，蓄水后溶解无机氮和硅酸盐浓度较高，而磷酸盐浓度呈显著降低的趋势。蓄水后N:P、Si:P 呈显著上升的趋势，而Si:N在蓄水后显著降低。该海域潜在的磷限制区域在三峡工程蓄水后扩大，对浮游植物生长潜在的磷限制增强。蓄水后叶绿素a浓度较高，叶绿素a高值区覆盖的面积增大，生物区有扩大的趋势。
页数	133
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/657
专题	海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	柴超. 长江口水域富营养化现状与特征研究[D]. 海洋研究所. 中国科学院海洋研究所,2006.

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