五垒岛湾海域无机氮、无机磷的时空分布和氮磷比值变化
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五垒岛湾海域COD分布特征及动态变化摘要:根据2012年—2014年5月、8月、10月对五垒岛湾的调查数据,分析了该海域COD 的分布特征及动态变化。
结果表明:该海域近3年COD含量介于0.49~2.57mg/L,平均值为1.22mg/L;空间分布上,呈现出由北向南逐渐递减以及近岸水域含量大于远岸的变化趋势;年际间表现出逐渐增加的趋势。
污染指数评价表明,COD污染指数介于0.16~0.93,平均0.41,均达到国家II类海水标准,未出现超标现象。
关键词:五垒岛湾;COD;动态变化五垒岛湾位于文登市南部海域,是文登市主要的养殖区域,也是周围养殖池塘的主要水源,直接流入该海域的河流有母猪河和昌阳河。
近年来,伴随着南海新区的大力开发,经济的迅速发展,生活污水和工业废水的排放量也逐渐增大,使五垒岛湾海域的生态环境受到了一定的影响。
COD是反映水体有机污染状况的有效指标,也是我国政府衡量水体污染减排的主要因子,COD值越大,说明水体中有机污染越严重[1-3],然而对该海域COD的研究较少。
本文根据近3年的调查数据,阐述了该海域化学耗氧量的分布特征及其动态变化,为了解和掌握五垒岛湾海域的水质质量状况,促进文登沿海渔业水域水质质量的管理提供科学依据,对于今后研究该海域的环境污染通量及富营养化防治具有参考价值。
1材料与方法1.1调查海域及站位布设2012年-2014年的5月、8月、10月在五垒岛湾养殖区的7个站位各采样一次,共计9次。
采样站位分布见图1。
1.2样品采集及分析方法水样的采集、保存、运送、分析都严格按照《海洋监测规范》(GB17378.4-2007)执行[4]。
化学耗氧量含量测定按照我国国家技术监督局颁发的中华人民共和国国家标准(GB17378.4-2007海水监测规范第4部分:海水分析方法)进行,调查区域根据国家《海水水质标标准》[5](GB3097-1997)中限定的II类海水中COD含量(3mg·L-1),采用单项指数法(P=C实/S标)评估调查区域水体中COD污染程度。
莱州湾虎头崖养殖水域氮、磷营养盐的组成分布与季节变化根据2012年5、8、10月对莱州湾虎头崖养殖海域的3次监测资料,分析了该海域海水中DIN和PO4-P的组成分布和季节性变化情况,并对N/P和营养化程度进行了评价。
结果表明,虎头崖养殖区内营养盐浓度高于周边海域,DIN浓度季节性变化较大,呈V字形变化,PO4-P浓度较低,是富营养化主要限制因素,高氮海区传入和养殖区浮游植物的大量繁殖是发生营养盐季节性变化的主要因素。
标签:莱州湾;养殖水域;氮;磷莱州虎头崖养殖区位于莱州湾东部太平湾内,是我国重要的鱼虾产卵场之一,也是全国主要的养殖海区,主要养殖品种为海湾扇贝,2012年总养殖面积3100公顷,养殖产量1.2万吨[1]。
以2012年进行的3个航次的监测资料为根据,研究了氮、磷营养盐的组成分布和季节变化情况,并探讨了N/P和营养化情况,旨在为海洋环境保护、赤潮灾害防控、虎头崖海水养殖布局优化等提供科学依据和基础数据。
1 采样与分析方法1.1 采样站位及时间2012年的5月(枯水期)、8月(丰水期)、10月(平水期)对莱州湾虎头崖海域布设9个站位进行了3个航次的监测。
1.2 采样及测定方法水样采用卡盖氏采水器采集,水样采集后迅速4℃下冷藏,样品处理及分析方法均按照国家标准《海洋监测规范-4:海水分析》(GB19378.4-2007)进行。
2 结果与讨论2.1 氮、磷营养盐的浓度组成和平面分布海水中的DIN和PO4-P是浮游植物生长繁殖最重要的营养物质,其主要来源于陆源性径流输入和海洋生物体分解,在海水中溶解态无机氮(DIN)主要是以N03-N、NH3-N、N02-N三种形式存在[2]。
5月海水DIN浓度在0.431~0.670mg/L,平均值0.531mg/L,N03-N、NH3-N、N02-N在DIN中所占的比例分别为87.3%,9.2%,3.5%,呈现南高、北低,由近岸向外海逐渐降低的分布趋势。
PO4-P浓度在0.00235~0.00537mg/L,平均值0.00299mg/L,呈现以养殖区为中心向四周逐渐降低的变化态势。
大鹏湾海水中氮和磷的分布变化周毅频;李绪录;夏华永【摘要】依据香港特别行政区环境保护署于1999-2007年106个航次的调查资料,结合国家海洋局南海分局于1998-2007年10个航次的调查资料,简要描述和分析大鹏湾海水中可溶性无机氮(DIN)和可溶性无机磷(DIP)含量的多年平均分布变化.结果表明,DIN和DIP含量均夏、冬季较高,而春、秋季较低;受香港和深圳等陆源排放影响,四季吐露港西部和沙头角海区域的DIN和DIP含量普遍比其他区域高;夏季南澳养殖场附近水域的DIN也明显较高,可能与养殖场的饵料投放有关.大鹏湾海水中平均氮磷原子比大于16,而DIN和DIP的平均含量分别为0.069和0.009 mg/L.夏季,由于外海高盐水的入侵,底层水中DIN和DIP含量明显高于表层.9a调查期间,大鹏湾香港海区海水中DIN和DIP含量的年际变化呈较明显下降趋势,而氮磷原子比的年际变化则呈上升趋势.【期刊名称】《广东海洋大学学报》【年(卷),期】2011(031)003【总页数】6页(P50-55)【关键词】大鹏湾;海水;可溶性无机氮(DIN);可溶性无机磷( DIP)【作者】周毅频;李绪录;夏华永【作者单位】中国科学院南海海洋研究所,广东广州510301;国家海洋局南海工程勘察中心,广东广州510300;国家海洋局南海工程勘察中心,广东广州510300【正文语种】中文【中图分类】X145大鹏湾是南海北部一个由南向北偏西嵌入陆地约18 km 的半封闭海湾,西邻珠江口,东接大亚湾,隶属于香港特别行政区和深圳市。
周边陆地为丘陵低山,东、北海岸较平直,西海岸曲折。
沿岸河流短小,滩涂面积少,海域面积约为320 km2。
水深从东北向西南逐渐变深,在大鹏湾西南部和赤门海峡最深,达22 m。
氮和磷是生态系统的主要生源元素,在食物链的传递过程中完成无机物至有机物的不断循环,也是影响全球碳循环和气候变化的重要环节[1]。
獐子岛附近海域沉积物中氮和磷的分布来源及污染风险评价段丽琴;宋金明;袁华茂;李学刚;李宁【摘要】【目的】为探讨北黄海獐子岛附近海域氮、磷的来源及其污染风险状况,对该海域表层沉积物中氮、磷的形态和分布特征进行分析。
【方法】采用 K2 S2 O 8氧化法和 HCl 浸取法对獐子岛附近海域13个站位的表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及其无机和有机态的含量进行分析,并采用单因子标准指数法对氮、磷的污染水平进行评价。
【结果】獐子岛附近海域沉积物中 TN 和 TP 的含量分别为0.192~1.357 mg/g 和0.302~0.489 mg/g,有机氮(ON)和无机磷(IP)是表层沉积物中氮和磷的主要存在形式,分别占 TN 与 TP 的90.93%和82.84%。
沉积物中TN 和 TP 在研究区域南部含量较高,这与沉积物粒度密切相关;而 ON、有机磷(OP)两者都与有机碳(TOC)含量具有显著相关性,说明它们具有相似的来源。
单因子标准指数法分析表明獐子岛附近海域沉积物中 TP 含量较低,标准指数均小于1;而 TN 含量相对较高,其标准指数为0.35~2.47。
【结论】獐子岛附近海域沉积物中氮为陆源和自生混合来源,而磷主要是陆源输入;海域沉积物环境受到氮的污染。
%Objective]To evaluate the source and pollution risks of nitrogen and phosphorus in the Zhangzi Island area,the North yellow sea,their speciation and distributions of nitrogen and phosphorus in surface sediments were analyzed.[Methods]The contents of total nitrogen (TN)and total phosphorus (TN)with their speciation in 13 surface sediments of the Zhang-zi Island were studied by K2 S2 O 8 oxidation and HCl extraction.[Results]Results suggested that TN and TP contents ranged from 0.1 92 to 1.357 mg/g and 0.302 to 0.489 mg/g,anic nitrogen (ON)and inorganic phosphorus (IP)were the main forms,ac-dexesof total P (S p )were below 1 whereas single standard indexes of total N (S N )ranged from 0.35~2.47.[Conclusion]Nitrogen source in sediments of the Zhangzi Island was from the mixture of terrigenous and marine autogenic sources,whereas phosphorus was mainly from terrigenous sources.The sediments of Zhangzi Island was polluted by nitrogen.【期刊名称】《广西科学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P173-178)【关键词】氮;磷;形态;沉积物;獐子岛海域【作者】段丽琴;宋金明;袁华茂;李学刚;李宁【作者单位】中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】P736.4【研究意义】氮(N)和磷(P)作为重要的生源要素之一,其生物地球化学循环过程与海洋资源的可持续利用及全球变化密切相关。
农业环境科学学报2007,26(增刊):379-385J ournal of A gro-Environ m ent S cience不同数学模型下的乌梁素海水环境氮磷容量模拟计算李卫平1,2,李畅游1,王丽1,周龙伟3(1.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,内蒙古呼和浩特010018;2.内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010;3.内蒙古河套灌域总排干管理局,内蒙古临河015000)摘要:本文基于O ECD模型、D illon模型及合田健模型模拟乌梁素海在Ó、Ô、Õ级水质标准下TN、TP水环境容量,通过3种模型模拟结果比较,分析得出OECD模型和合田健模型计算出的TN、TP水环境容量值比D illon模型模拟所得的TN、TP环境容量值大,并采用3种模型计算均值确定2005年TN、T P水环境容量。
关键词:模型;水环境容量;氮磷;乌梁素海中图分类号:X26文献标识码:A文章编号:1672-2043(2007)增刊-0379-07Analog Ca lcul a tion of N itrogen and Phosphorus Capacities inW uliangsuhaiW ater Environ m ent U n-der D ifferent M athe m atic M ode lsL IW e i-p i ng1,2,L I Chang-you1,WANG L i1,ZHOU Long-we i3(1.Schoo l o fW ate r Conservancy&C i v il Eng i nee ri ng,Inner M ongo li a A gr i cultural U n i versity,H ohho t,010018,Ch i na;2. Schoo l o f Env i ronm ent&Energy R esources,Inner M ongo li a U n i v ers it y o f Sc i ence&T echno l ogy,Bao tou,014010,Ch i na;3.M anagement Bureau o fM ain Channe l o f InnerM ongo li a H etao Irr i gation D istrict,L i nhe C ity015000,Chi na)Abstrac t:Th is paper respec tive l y s i m u l ated the TN and TP w ater env iron m ent capac iti es o fW u liangsuha iw ith t he w ater quality criter i a a tÓ,ÔandÕ,based on t he OECD,D illon and H etian jian m odels.By co m pa ri ng the resu lts o f these three models, show ed that t he TN,TP wa ter env iron m ent capacities resulted from t he OECD and H eti anjian m ode ls w ere larg er than those fro m t he D ill on m ode.l T he TN and TP wa ter env iron m ent capacities o f the y ea r2005were fixed by av erag i ng the res u lts con-cl uded from the three models.K eywords:mode;l w ater env iron m ent capac iti es;n i trogen and phosphorus;W uli ang suhai lake水环境容量是指水体在一定环境功能的条件下,水环境所能容纳的最大允许负荷量。
氮磷输入与沿岸海域富营养化的关系关键词:氮、磷富营养化富营养化是指氮、磷等植物所需的营养物质大量进入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体,引起藻类大量繁殖、水体透明度和溶解氧含量下降、水质恶化的污染现象。
在过去的30年间,近岸海域的富营养化现象越来越严重,已导致了许多海湾和河口缺氧区的出项、海草床和珊瑚礁的减少、赤潮的频繁爆发和由大型绿藻引起的藻华事件等,人们逐渐认识到营养盐污染和营养化是对沿海环境的主要威胁。
邹景忠等(1983)根据我国颁布的渔业水质标准和海水水质标准,参考国外有关文献,提出无机氮0.2~0.3mg/L,无机磷0.045mg/L,叶绿素a 1~10mg/m³,初级生产力1~10mgC/(L·h)作为海水富营养化的阈值。
一谈到水体的富营养化,使人们常常想到氮、磷含量超标。
诚然,总氮、总磷等营养盐是发生富营养化的必要条件。
如果水体中总氮、总磷浓度很低,不可能发生富营养化。
反之则易然,水体中总氮、总磷浓度的升高并不一定发生富营养化。
富营养化的发生和发展是水体的整个环境系统出现失衡,导致某种优势藻类大量生长繁殖的过程。
因此要研究富营养化的发生机理和发生条件,实质上需了解藻类生诸多差异,会出现不同的富营养化表现症状,即出现不同的优势藻类种群,并连带出现各种不同类型的水生生物种类的失衡。
但富营养化发生所必备的条件基本上是一样的,最主要的影响因素可以归纳为以下几个方面:①总氮总磷等营养盐相对比较充足;②铁,硅等含量比较适度;③适宜的温度,光照条件和溶解氧含量;④缓慢的水流流态,水体更新周期长。
只有在上述四方面条件都比较适宜的情况下,才会出现某种优势藻类“疯狂增长”,发生富营养化现象。
现只介绍氮磷含量与富营养化的关系。
众所周知,富营养化的一个重要标志是某些浮游生物爆发性增殖或聚集,而氮、磷等营养元素与藻类的生长繁殖关系极为密切。
氮、磷是生物体必须的营养元素,是每个活细胞的组成成分。
五垒岛湾海域无机氮、无机磷的时空分布和氮磷比值变化
作者:于国庆,钟熙,张龙飞,王春晓,徐振华,徐媛媛
来源:《河北渔业》 2015年第4期
于国庆1,钟熙1,2,张龙飞1,王春晓1,徐振华1,徐媛媛1
(1. 威海市文登区海洋环境监测站,山东威海 264400;2. 威海市文登区水产技术推广站,山东威海 264400)
摘要:根据2012-2014年5月、10月的调查数据,分析了五垒岛湾海水中无机氮、无机磷
的时空分布特征和N/P比值的变化。
结果表明,该海域水体中无机氮、无机磷平均含量分别为0.202 mg/L和0.011 mg/L,达国家二类水质标准,均表现出逐年增加的趋势;空间分布上表现出近岸水域含量大于远岸的变化趋势,原因可能是受陆源物质输入的影响所致;除少数站位外,该海域N/P比值接近16∶1,并表现出逐年增大的趋势,但春季可能受到赤潮的威胁。
关键词:五垒岛湾;无机氮;无机磷;时空分布
氮和磷是海洋生态系统的主要生源元素,在食物链的传递过程中完成无机物至有机物的不
断循环,其分布变化在物理方面与沿海城市地面径流、污水排放和大气等的入海通量等作用有关,在化学方面与水体中氧化、还原反应,以及浮游植物的生长繁殖、生物的分泌排泄物和生
物碎屑的氧化分解、再生等因素密切相关[1-3]。
近年来近海频繁发生的赤潮主要是由于水体中的无机氮、无机磷等造成的富营养化引起的,特别是河口、海湾由于水体交换不良,又受陆源
径流、工农业废水和城市生活污水排放及海水养殖排污等的影响导致赤潮发生次数逐年增加,
其发生和发展破坏了局部海区的生态环境平衡,导致大量海洋生物死亡,对渔业资源、人体健
康和海水的利用都带来损害[4]。
五垒岛湾位于文登市南部海域,是文登市主要的养殖区域,也是周围养殖池塘的主要水源,直接流入该海域的河流有母猪河和昌阳河。
近年来,伴随着南海新区经济的迅速发展,人为活
动不断加剧,特别是旅游业的迅猛发展,生活污水的排放与日俱增,港口和海湾中船只的直接
污染,五垒岛湾海域生态环境受到了前所未有的压力。
但近年来对五垒岛湾海域水质方面的研
究极少,特别是连续几年的监测数据未见报道。
本文通过分析2012年—2014年5月、10月对
五垒岛湾水质的长期调查数据,分析了该海域水体中无机氮、无机磷的时空分布与氮磷比值变化,以期为海洋环境管理部门等提供基础资料,为五垒岛湾的科学养殖、合理开发提供指导。
1材料与方法
1.1站位设置及样品采集
在五垒岛湾海域布设7个站点(见图1),于2012-2014年的5月(春)、10月(秋)进
行现场采样,样品的采集、运输、贮存均按《海洋监测规范》[5](GB17378-2007)进行。
1.2样品分析
样品分析按《海洋监测规范》(GB17378—2007)进行,所用仪器为UV2550紫外可见分光光
度计。
2结果与讨论
2.1五垒岛湾海域无机氮和无机磷含量的动态变化及分布特征
2012年—2014年的春、秋季五垒岛湾溶解态无机氮、无机磷含量的波动范围及均值见表1。
表2为海水水质标准中无机氮、无机磷四类水质的标准值。
无机氮(亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮)是海洋植物生长的主要营养因素,其含量的高低直接
影响着海区的初级生产力。
五垒岛湾是文登主要的海洋经济生物养殖区,受人类活动影响较大。
由表1中的数据可以看出,2012年5月-2014年10月养殖区海域溶解态无机氮含量介于
(0.109~0�264) mg/L,平均0.202 mg/L。
在时间尺度上,该海域无机氮的含量2012年春
季<秋季,2013年和2014年春季>秋季,年际间,春季无机氮含量表现出逐渐增加的趋势,
秋季表现出先减少后增加的趋势,该海域无机氮含量总体上表现出逐年增加的趋势,这可能受
沿岸河流径流作用的影响所致。
从空间分布上,如图2所示,2012年、2013年该海域无机氮含量高值主要集中在沿岸一带,表现出由沿岸向远岸逐渐降低的趋势,2014年无机氮含量分布比
较均匀,没有表现出明显的变化趋势;按照海水水质标准[6],近3年春、秋季海水中无机氮含量均符合二类标准,部分海区达到了一类标准,反应了该养殖海域的水质良好。
无机磷是影响海洋初级生产力的重要因子之一,也是赤潮爆发的关键因子。
由表1中的数据可以看出,2012年5月—2014年10月该海域无机磷含量波动范围为
(0�001~0.018)mg/L,平均0.011 mg/L。
在时间尺度上,2012年和2014年春季>秋季,2013年春季<秋季;春季表现出逐年增加的趋势,秋季表现出先增加后减少的趋势,总体上表
现出逐年增加的趋势,跟同期无机氮含量的变化趋势一致。
2014年5月的绝大数站位无机磷含
量劣于一类水质标准[6],其余调查时间的所有站位均达一类水质标准,同期的无机氮含量也相对较高,查阅相关资料发现,2014年5月调查前有大量降水,可能是由于地表径流作用,将沿
岸的污染物质带入该海域所致。
从空间分布上,如图4所示,该海域无机磷含量高值分布在沿
岸一带,由于含量相对较低,分布相对比较均匀,变化趋势不明显。
2.2五垒岛湾海域的N/P比值
海水中的营养盐水平与结构对浮游植物的生长起着很重要的制约作用[7]。
浮游植物体内
N/P的正常值为12~22,平均值为16[8],只有当海水中无机氮和磷含量均达到一定水平以上时,N/P 比对浮游植物才有实际意义,海洋浮游植物的 N/P 比基本上遵循 Redfield比[9],
即16∶1,如果两者含量均很低或者特别高,对自养生物将是不利的[10]。
何建宗等[8]研究表明,近岸海域水体最适赤潮生物生长的N/P原子比可能为5~15。
2012年5月—2014年10月
的春、秋季五垒岛湾海域N/P比值的范围和均值见表1。
由表中数据可知,2012年5月和2013
年10月的比值接近16∶1,2014年5月比值低于16∶1,其他时间比值均大于16∶1,说明该
海域N/P比值相对稳定,略有逐渐增加的趋势。
一旦由于某种外因如排污、大量径流输入等导
致磷的浓度升高,在一定程度上会导致该海区浮游植物的大量繁殖而引发赤潮。
3结论
通过2012年5月—2014年10月对五垒岛湾海域无机氮、无机磷的调查分析发现:
2012年5月—2014年10月五垒岛湾海域水体中无机氮含量介于(0.109~0.264)mg/L,
平均0.202 mg/L,无机磷含量介于(0.001~0.018)mg/L,平均0.011 mg/L,达国家二级标准,两者均表现出逐年增加的趋势。
空间分布上无机氮、无机磷含量表现出近岸水域含量大于远岸的变化趋势,原因可能是受陆源物质输入的影响所致。
该海域大部分站位N/P比值接近16∶1,并表现出逐年增大的趋势,但春季可能受到赤潮
的威胁。
参考文献:
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