长江口邻近海域海水pH的季节变化及其影响因素
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乳山湾及邻近海域化学需氧量的分布特征及影响因素刘营;张学超;李晓敏;宋吉德;宋喜红;胡红智【摘要】The profile characteristics of chemical oxygen demand (COD ) were studied based on the investigation data in Rushan Bay and adjacent area in spring (May) and autumn (October) of 2011 .The influencing factors and contribution of COD to eutrophication were also analyzed .The results showed that the distribution of COD was characterized by a decreasing tendency from the upper bay to the outside bay in spring and autumn .The concentration of COD was higher in spring than that in autumn .The content of COD in spring and autumn showed a negative correlation with temperature and salinity (P< 0 .01) ,while a positive correlation with levelof dissolved inorgainic nitrogen(DIN) (P< 0 .05) .The range of COD contribution to the eutrophication was from 39 .53% to 67 .18% ,COD asan important factor contributing to eutrophication ,not the decisive factor .%根据2011年春季(5月)和秋季(10月)乳山湾及邻近海域调查资料,对海水中的化学需氧量的时空分布特征进行研究,并分析了化学需氧量与环境因子之间的关系以及对区域富营养化的贡献率。
李文善,王慧,左常圣,等. 长江口咸潮入侵变化特征及成因分析[J]. 海洋学报,2020,42(7):32–40,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.07.003Li Wenshan ,Wang Hui ,Zuo Changsheng, et al. The variation characteristics and causes analysis of salt tide intrusion in the Changjiang River Estuary[J]. Haiyang Xuebao ,2020, 42(7):32–40,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.07.003长江口咸潮入侵变化特征及成因分析李文善1,王慧1*,左常圣1,董军兴1,徐浩1,潘嵩1,金波文1,高通1( 1. 国家海洋信息中心,天津 300171)摘要:本文基于海洋站潮位观测数据、海平面变化影响调查信息以及长江口水文站径流量数据等,重点分析了2009−2018年长江口咸潮入侵的变化特征及其影响因素,分析结果表明:(1)长江口咸潮入侵季节变化特征明显。
咸潮一般从每年的9−10月开始入侵,翌年4−5月结束。
3月咸潮入侵次数最多,达12次。
2009−2018年,长江口咸潮入侵次数和咸潮持续时间均呈下降趋势,2009年长江口咸潮入侵次数最多,达13次,时间均发生在10月至翌年的4月;咸潮持续时间年际变化较大,2011年咸潮入侵持续时间最长,累计为55 d 。
2015−2018年,咸潮入侵次数和入侵持续时间均明显减少,2018年没有监测到咸潮入侵过程。
(2) 1−4月,长江口处于季节性低海平面期,且同期径流量少,但是受东亚季风影响,持续的增水过程使得增减水−径流量综合影响指数明显偏高,其中1月、2月、3月的影响指数分别为1.5、1.9和1.6,该时段长江口的咸潮入侵过程主要受增减水的影响。
找矿技术P rospecting technology长江江域南通段表层沉积物PH、Eh、T 分布特征许庆华1,2,陶 哲1,杨华忠1,章奕忠1(1.江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院,江苏 南京 210007;2.国土资源部海岸带江苏南通野外基地,江苏 南通 226300)摘 要:对长江南通段江域120个表层沉积物进行采集,使用PH检测仪、温度计、氧化还原电位仪对沉积物样品进行测试,分析了他们的分布特征,结果表明:研究区内的表层沉积物沉积物属于中性-弱碱性环境,PH值变化于6.34~8.93之间,PH平均值8.08,空间分布具有分带性和不均匀性;Eh变化与-300mV~-11mV之间,Eh平均值-130mv,空间分布也有若分带性和不均匀性;T值变化于14.2°~18.5°之间,温度T平均值16.45°温度分布不均匀,自上往下游温度有降低趋势。
关键词:长江;沉积物;PH;Eh中图分类号:P5122 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)08-0074-2Distribution characteristics of pH, Eh and T in surface sediments of Nantong section of the Yangtze River XU Qing-hua1,2, TAO Zhe1, YANG Hua-zhong1, ZHANG Yi-zhong1(1.Institute of Geochemical Exploration and Marine Geological Survey, East China Mineral Exploration and Development Bureau, Nanjing 210007,China; 2.field base of coastal zone of Ministry of Natural Resources of the People's Republic of China in Nantong City,Jiangsu Province,Nantong 226300,China)Abstract: Collected 120 surface sediments from the Nantong section of the Yangtze River, The sediment samples were tested using pH detectors, thermometers, and REDOX potentiometers to analyze their distribution characteristics.The results showed that:The surface sediments in the study area belong to the neutral to weakly alkaline environment, and the pH value varies from 6.34~8.93, and the average pH value is 8.08.The spatial distribution has zoning and inhomogeneity ; The variation of Eh was between -300mV~-11mV, and the mean value of Eh was -130mV. The spatial distribution also showed zonation and inhomogeneity.T value varies from 14.2°~18.5°, and the average temperature T of 16.45° is not uniform, and the temperature has a decreasing trend from the upper to the lower reaches.Keywords: The Yangtze; riversediment; pH; EhPH即酸碱度,Eh是铂片电极相对于标准氢电极的氧化还原电位,两者作为介质(包括水、土壤等)环境物理化学性质的综合性指标,PH值高低反映介质酸碱性的强弱,Eh值大小则表征介质氧化性或还原性的相对程度(齐红艳、冯德江等,2008)。
春季长江口及邻近海域水体Eh和pH的分布孙学诗;范德江;刘鹏飞;逄悦;田元【摘要】Based on the in-situ investigation for Eh and pH of water samples,and the simultaneous temper-ature and salinity data from the Yangtze river estuary and its adjacent areas,we study illustrated the spatial distribution characteristics of Eh,pH and further discussed their implications for water-masses and authi-genic mineral.The results show that water in the area is weak oxidizing,and its Eh values range from 202.3 to 317.2 mV.The distribution of Eh in the area takes on zonality and heterogeneity.From coastal areas out-wards,the Eh gradually reduce.The pH data show vertical mixing phenomena in the northern part and ob-vious stratification effect in the southern part.The sea water in the area is neutral-slightly alkaline environ-ment,and its pH range from 7.10 to8.19.The distribution of pH also takes on zonality.From coastal areas outwards,the pH values gradually increase.The Eh data show obvious stratification effect in the northern part and homogeneous mixed phenomena in the southern part.The discrimination diagrams of pH-Eh reveal that there exist three types of water masses,i.e.,Yangtze Diluted Water with low pH and high Eh,Taiwan Warm Current with high pH and low Eh,and coastal current with rapid variations in pH.The pH-Eh phase discrimination diagrams reveal that in the Yangtze River estuary and adjacent waters there exist authigenic mineral including dominant Fe-Mn oxide (Fe2 O3 and Mn2 O3 ),and minor pyrite (FeS2 ).%依据2015年春季对长江口及邻近海域水体Eh和pH的现场调查数据,分析研究区海域水体Eh和pH 的空间分布特征,结合同航次现场测得的温度、盐度数据,系统探讨了Eh和p H对水团发育特征的指示作用及对自生矿物形成的影响.结果显示:研究区水体为弱氧化环境,Eh变化范围为202.3~317.2 mV,空间分布上具有分带性和不均一的特点,表现为近岸高、离岸越远越低,北部垂向混合均匀、南部层化作用明显.该海区水体总体上为中性-弱碱性环境,pH变化范围为7.05~8.19,空间分布上具有分带性,表现为近岸低、外海高,北部层化明显、南部混合均匀.依据p H-Eh判别图解,判定存在3个水团:长江冲淡水团以低p H和高Eh为特征,台湾暖流为高p H和低Eh,而沿岸流水团以快速变化的pH为特征.pH-Eh特征表明研究区水体中有利于铁、锰氧化物(Fe2 O3和Mn2 O 3)等自生矿物的形成,水体中出现的少量胶黄铁矿(FeS2)与微环境有关.【期刊名称】《海洋科学进展》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】11页(P96-106)【关键词】Eh;pH;水团;自生矿物;长江口及邻近海域【作者】孙学诗;范德江;刘鹏飞;逄悦;田元【作者单位】中国海洋大学,山东青岛 266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛 266100;中国海洋大学,山东青岛 266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛 266100;上海海洋大学海洋科学学院,上海 200062;中国海洋大学,山东青岛 266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学,山东青岛 266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛 266100【正文语种】中文【中图分类】P736.4Eh和p H是水体的重要物理化学参数,是反映水体富营养化、水质酸化等水体环境的良好综合性指标[1-3],对河口及近海生物地球化学过程有重要影响。
三峡正常蓄水后长江口叶绿素a和溶解氧变化及其成因崔彦萍;王保栋;陈求稳【摘要】根据2010年8月、10月和2011年5月的现场监测数据,对长江口水域在三峡水库175m试验蓄水实施后一个水文年中叶绿素a和溶解氧(DO)的分布特征及其影响因素进行分析.结果表明,叶绿素a平面分布夏季有两个高值中心,春季有一个高值中心;在口门北缘夏季表层叶绿素浓度值最高.垂向上,夏季叶绿素a浓度表层和底层高;春季和秋季叶绿素a浓度中层高.夏季表层和底层DO浓度相差较大,秋季和春季表、底层DO浓度分布比较均匀;整体上秋季和春季的DO浓度高于夏季.工程蓄水后DO低值区和叶绿素a峰值区向口门内位移,对生态系统结构将产生影响.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)021【总页数】8页(P6309-6316)【关键词】长江口;叶绿素a变化;溶解氧变化;水利工程【作者】崔彦萍;王保栋;陈求稳【作者单位】中国科学院生态环境研究中心,北京100085;国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;三峡大学,宜昌443002【正文语种】中文近30多年来,随着长江流域经济的迅猛发展和城市化进程的加快,工农业废水和生活污水不断增加,加之三峡水库和引江济太等工程的实施,进入长江口及其邻近海域的水、沙、盐发生明显变化,长江口已成为我国沿海水质恶化范围最大,富营养化最严重、赤潮多发的水域之一[1- 4]。
长江口是淡水与海洋生物栖息地之间的生态交错区,该区域的环境因子变化与河流和海洋均有差异,具有自己的特殊性,而河口区的浮游植物是长江口水生生态系统的重要初级生产者,也是河口生态系统中食物链的重要环节,它们为水体和底栖的动物提供直接的食物来源。
因此,开展三峡正常蓄水后长江口及其邻近海域水环境理化因子和浮游植物生态学研究,有利于分析上游水利工程运行对长江口及其邻近海域生态环境的短期效应[5]。
长江口北支水域营养盐的季节性变化吴双;边佳胤;吴惠仙;薛俊增【摘要】于2010年12月-2011年9月,2012年9月-2013年6月按季度采样对长江口北支水域氮、磷营养盐的季度变化规律、形态组成以及环境因子间相互关系进行了分析。
结果显示溶解性无机氮存在形态主要是硝酸盐,占90%以上,浓度变化规律为夏秋高于春冬两季;溶解性无机氮、总氮峰值分别为3.99 mg/L及1.70 mg/L,均出现在2011年夏季,该现象与当年洪期长江流域连日降雨有关。
长江径流所携带营养盐是导致北支无机氮、总磷浓度变化的主要原因。
对理化因子进行相关性分析表明,盐度、pH值是营养盐最主要的限制因子。
%During the sampling period from Dec .2010 to Sep.2011 and Sep.2012-Jun.2013, the seasonal variation , morphologi-cal composition of nitrogen and phosphorus were analyzed , and relationship between environmental factors was studied , respectively . Results indicated that the main presence of DIN was nitrates , which accounted for more than 90%in all seasons , its concentration in summer/autumn was higher than that inspring/winter.The concentration peaks of DIN and TP were 3.99 mg/L and 1.70 mg/L, re-spectively , appeared in summer of 2011 during the flood period .【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P25-28)【关键词】长江口;营养盐;季节变化【作者】吴双;边佳胤;吴惠仙;薛俊增【作者单位】上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,上海201306;国家海洋局舟山海洋工作站,舟山316000;上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,上海201306;上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,上海201306【正文语种】中文【中图分类】X832河口是淡水与海水交汇的地带,随时间推移,环流、潮汐进行常规混合过程,使得河口水文环境具有非恒定性及梯度型变化规律,复杂的环境特征保证了该区域内生物的多样性[1]。
3.2海水的性质同步练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题组海水密度一般在1.02~1.07g/cm3之间,但不同的海域、不同的海水深度,海水密度差异较大,下图示意南半球某海域海水密度(单位:g/cm3)分布。
据此完成下面小题。
1.影响图示海域表层海水密度差异的主导因素是()A.盐度B.潮汐C.洋流D.纬度2.与乙海域相比,甲海域密度偏高,主要原因是甲海域()A.洋流影响、海水涨落B.波浪汹涌、风暴潮多C.压力大、温度低D.盐度大、温度高太平洋与北冰洋通过白令海峡相连,通常情况下,海峡中北低南高的海面坡度驱动了一支朝北流动的洋流(下图)。
据此完成下面小题。
3.该洋流对楚科奇海表层海水的影响有()A.密度降低B.水温降低C.盐度升高D.海冰增加4.5月份,楚科奇海东岸的盐度低于西岸,主要是由于东岸()A.气温降低B.海冰融化C.海岸线曲折D.降水量大下图为长江口附近距海面不同深度的海水盐度季节变化曲线图。
据此完成下面小题。
5.长江口附近海水盐度季节变化最大的是()A.海洋表层B.海面以下10m C.海面以下20m D.海面以下30m6.长江口附近表层海水盐度变化的主要影响因素是()A.海水温度B.海域降水量C.入海径流量D.海面风速海水温度反映海水的冷热程度。
下图示意三个不同纬度位置的观测站海水温度的变化。
据此完成下面小题。
7.三个观测站按纬度位置由低到高的排序为( ) A .甲、乙、丙B .乙、丙、甲C .丙、甲、乙D .乙、甲、丙8.图示海水温度的垂直变化特点是( )①总体上水温随深度的增加而降低①1千米深度以内,水温变化缓慢 ①低纬度海区表层水温变化最剧烈①1千米深度以下,水温变化迅速 A .①① B .①①C .①①D .①①海洋温差能是利用海洋水温差进行发电而获得的能量。
温跃层是冷暖海水交界处,温度急剧变化,两侧海水密度差异明显。
长江口盐度的季节性变动长江口是中国最重要的河口之一,也是世界上最大的河口之一,其盐度的季节性变动备受关注。
长江口盐度的季节性变动受多种因素影响,包括江水径流量、潮汐运动、季节变化等。
本文将从这些方面展开讨论,探究长江口盐度的季节性变动规律。
长江是中国第一大河,流经多个省市,最终注入东海。
长江水量充沛,携带大量泥沙和营养物质,对长江口盐度起到重要影响。
每年雨季,长江水量增加,携带的泥沙和营养物质也增多,导致长江口盐度下降。
而在旱季,长江水量减少,盐度相应上升。
这种季节性的水量变化是长江口盐度季节性变动的重要原因之一。
除了水量的季节性变化外,长江口盐度还受潮汐运动的影响。
长江口处于潮汐作用下,每天会发生两次高潮和两次低潮。
潮汐运动会影响长江口水体的混合和交换,进而影响盐度的分布。
在涨潮时,海水会顺长江口向上游推进,盐度相对增加;而在落潮时,长江水会向下游流动,盐度相对减少。
这种潮汐运动对长江口盐度的季节性变动也有一定影响。
此外,长江口盐度的季节性变动还受季节变化的影响。
夏季气温高,蒸发增加,降水增多,长江水量增加,盐度下降;而冬季气温低,蒸发减少,降水减少,长江水量减少,盐度上升。
这种季节性变化也会导致长江口盐度的季节性变动。
综上所述,长江口盐度的季节性变动受多种因素影响,包括长江水量的季节性变化、潮汐运动和季节变化等。
了解长江口盐度的季节性变动规律对于保护长江口生态环境、合理利用水资源具有重要意义。
希望未来能有更多的研究关注长江口盐度的季节性变动,为长江口地区的可持续发展提供科学依据。
海洋科学/2007年/第31卷/第1期28长江口及其邻近海域磷的分布变化特征李 峥1,沈志良2,周淑青1 , 姚 云2(1.上海水产大学 生命科学与技术学院,上海 200090;2.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)摘要:根据2004年4个航次的调查资料,研究了长江河口内及其临近海域磷酸盐和总磷的分布变化特征。
结果表明,磷酸盐和总磷的浓度分布都是河口附近高,外海低,但其最大值不在河口内,而在口门外。
河口内磷酸盐秋、冬季浓度高,春、夏季低;总磷夏、秋季浓度高,春季和冬季低。
口门外磷酸盐和总磷浓度分布都是冬、夏季高,春、秋季低。
磷酸盐夏季浓度变化大,分层明显,冬季变化小,垂直分布均匀。
总磷春季表、底层浓度接近,其余季节表层都低于底层。
通过磷酸盐和总磷与盐度、悬浮体的相关关系研究表明,磷酸盐在河口转移过程中,还受到生物活动、水体垂直对流以及缓冲作用等多种因素的影响。
总磷在很大程度上受颗粒磷的控制。
关键词:长江口;总磷;磷酸盐;分布特征中图分类号:P734.2 文献标识码:A 文章编号:1000-3096(2007)01-0028-09长江是中国最大的河流,也是世界第三大河,强大的径流不断向河口邻近海域输送营养盐,促进了该水域饵料生物的大量繁殖与生长,形成了中国著名的长江口和舟山渔场。
近几年进入长江口的氮、磷含量不断增加,富营养化程度加重,长江口海域赤潮经常发生,已成为中国沿海赤潮的多发区[1]。
关于长江口及其邻近海域营养盐的分布变化规律,已有不少研究报道。
沈志良[2]报道长江每年向长江口海区输送1.51万t 磷酸盐(PO 4-P);黄自强等[3]对长江口各种形态磷(包括总磷、有机磷和活性磷酸盐)的研究表明,长江冲淡水的磷具有向南、北双向扩展的趋势;黄尚高等[4]研究认为长江口的磷酸盐存在一定的缓冲作用;王保栋等[5]报道长江口以东及其东北部海域高含量的营养盐主要来自长江冲淡水的扩展及苏北沿岸流的输送;傅瑞标等[6]研究了长江口羽状锋面的营养盐特征;石晓勇等[7]报道,长江口临近海域磷酸盐受台湾暖流影响较大。
第33卷㊀第5期2020年5月环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究ResearchofEnvironmentalSciencesVol.33ꎬNo.5Mayꎬ2020收稿日期:2020 ̄02 ̄04㊀㊀㊀修订日期:2020 ̄03 ̄21作者简介:王孝程(1990 ̄)ꎬ男ꎬ黑龙江哈尔滨人ꎬ工程师ꎬ博士ꎬ主要从事海洋生态学研究ꎬxcwang@nmemc.org.cn.∗责任作者ꎬ李宏俊(1982 ̄)ꎬ男ꎬ辽宁丹东人ꎬ研究员ꎬ博士ꎬ主要从事海洋生态学研究ꎬhjli@nmemc.org.cn基金项目:自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室开放基金项目(No.LOMF1805)ꎻ国家海洋环境监测中心博士科研启动经费项目SupportedbyOpenFoundationofKeyLaboratoryofMarineHazardsForecastingꎬMinistryofNaturalResourcesꎬChina(No.LOMF1805)ꎻDoctoralFoundationofNationalMarineEnvironmentalMonitoringCenterꎬChina长江口海域生态环境状况及保护对策王孝程1ꎬ2ꎬ解鹏飞1ꎬ李㊀晴1ꎬ张金勇1ꎬ李宏俊1∗1.国家海洋环境监测中心ꎬ辽宁大连㊀1160232.自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室ꎬ北京㊀100081摘要:为加快推进长江口海域的生态环境保护和修复工作ꎬ结合长江经济带大保护ꎬ系统总结分析了近20年长江口环境质量和生态监控区的监测结果.结果表明:①长江口海域生态系统长期处于亚健康状态.②长江径流总量呈现波动变化ꎬ年均流量无明显的变化ꎬ而长江口海域海水环境状况一直较差.③营养盐污染严重ꎬ主要污染物是无机氮和活性磷酸盐ꎻ浮游生物和底栖生物群落结构不稳定ꎬ存在生境破碎化严重㊁外来生物入侵㊁赤潮频发㊁低氧区等诸多生态问题.为加强长江口海域生态环境的保护与修复ꎬ建议:①加强顶层设计ꎬ推进落实陆海统筹ꎻ②科学规划临港产业布局ꎬ加强涉海产业的污染管理ꎻ③加强污染物入海排放管控ꎬ提升海洋环境保护意识ꎻ④保障海洋生态建设资金ꎬ强化海洋生态保护与建设.关键词:长江口ꎻ生态环境ꎻ变化趋势ꎻ生态问题ꎻ保护对策中图分类号:X321㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1001 ̄6929(2020)05 ̄1197 ̄09文献标志码:ADOI:10 13198∕j issn 1001 ̄6929 2020 03 29EcologicalEnvironmentoftheYangtzeEstuaryandProtectionCountermeasuresWANGXiaocheng1ꎬ2ꎬXIEPengfei1ꎬLIQing1ꎬZHANGJinyong1ꎬLIHongjun1∗1.NationalMarineEnvironmentalMonitoringCenterꎬDalian116023ꎬChina2.KeyLaboratoryofMarineHazardsForecastingꎬMinistryofNaturalResourcesꎬBeijing100081ꎬChinaAbstract:InordertopromotetheprotectionandrestorationoftheYangtzeestuaryundertheprotectionstrategyofYangtzeRiverEconomicBeltꎬwesystematicallyanalyzedthemonitoringdataoftheYangtzeestuarymarineecologicalmonitoringprogramsinrecent20years.Theresultsindicatedthattheecosystemwasinasub ̄healthlong ̄termstate.Thetotalrunofffluctuatedwhiletherewasnoobviouschangeintheannualaverageflow.Howeverꎬitisnoteworthythattheconditionofseawaterwaspoor.Nutrientsweremainpollutants(i.e.inorganicnitrogenandphosphate).Manyotherproblemssuchasbiodiversitylossꎬdamagedhabitatꎬalieninvasionꎬfrequentredtideꎬandlow ̄oxygenzonesalsoexist.Werecommendimprovingtheprotectionandrestorationoftheecologicalenvironmentfromthefollowingaspects:(1)Strengthenthetop ̄leveldesignandpromotecoordinatedlandandseadevelopmentꎻ(2)Plananddesignthelayoutofport ̄vicinityindustryscientificallyandimprovethepollutionmanagementofsea ̄relatedindustriesꎻ(3)Tightenthecontrolofpollutantdischargeandincreasetheawarenessofmarineenvironmentalprotectionꎻ(4)Ensuresufficientfundsformarineecologicalconstructionandstrengthenitsprotectionandconstruction.Keywords:Yangtzeestuaryꎻecologicalenvironmentꎻhealthconditionꎻecologicalproblemꎻprotectioncountermeasure㊀㊀长江口是世界第三大河口ꎬ生态环境状况特殊[1].长江口海域在海洋水团的共同作用下ꎬ水温状况复杂多变ꎬ营养盐丰富ꎬ生产力高ꎬ磷酸盐㊁硝酸盐和硅酸盐显著高于我国其他河口海域[2 ̄3].营养盐含量从近海向河口区逐渐递增ꎬ导致河口海域成为高生产力区[4 ̄5].长江径流带来的营养物质ꎬ孕育了大量的浮游生物和滩涂植物ꎬ为水生动物和底栖生物提供了充足的食源[6 ̄7]ꎬ是众多溯河性和降河性长途洄游性物种ꎬ如中华鲟(Acipensersinensis)㊁鳗鲡(Anguillajaponica)等鱼类的必经通道[8 ̄11]ꎬ是我国凤鲚(Coiliamystus)和中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)的最主要产卵场之一ꎬ还是珍稀物种中华鲟幼鲟的集中分布区[12 ̄17].滩涂湿地是鸟类亚太迁徙路线中的重要驿站[18].但是随着人类干扰的不断增多ꎬ长江口海域的㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第33卷生态环境状况也受到了严重影响ꎬ生境破碎化严重ꎬ生态系统长期处于亚健康状态ꎬ其保护和修复工作亟需更高质量的推进.中共中央㊁国务院高度重视长江生态环境保护工作ꎬ推动长江经济带发展是党中央作出的重大决策ꎬ是关系国家发展全局的重大战略.随着长江大保护的持续推进ꎬ长江经济带地表水环境质量呈好转趋势ꎬ总体优于全国平均水平ꎬ并且生态环境质量正逐渐好转ꎬ保护和修复成果显著.而海纳百川ꎬ长江最终于崇明岛以东汇入我国东海ꎬ海洋是其保护成效的最终体现者之一ꎬ长江口作为重要的陆海连接区域ꎬ是长江保护和修复成效的重要体现者ꎬ所以长江口海域的生态环境质量评价工作对于评估长江保护和修复的成效具有重要意义ꎬ其生态环境状况尤为重要.该研究系统总结了近20年来长江口海域的业务化监测结果ꎬ对生态环境状况及其变化趋势进行了分析ꎬ剖析长江口海域存在的主要生态问题ꎬ并提出了相应的保护修复和管理对策ꎬ以期为长江经济带的保护成效评估提供参考ꎬ为长江口海域的保护和修复工作提供科学依据.1㊀长江口海域生态环境状况及其变化趋势1 1㊀长江口海域水体和沉积物环境1 1 1㊀长江口径流和泥沙特性长江口是我国最大的河口ꎬ近10年来ꎬ长江流域及长三角区域经济发展迅速㊁人口相对集中㊁海上倾废㊁海洋运输㊁污染物的排放及水利工程的建设等对河口及其邻近海域水动力和水环境条件㊁地貌演变等都产生了重要影响.长江口的水体环境与流域自然因素和人类活动影响密切ꎬ而在长江经济带的发展中ꎬ人类活动加剧ꎬ长江上游兴建了大量的水利水电工程ꎬ特别是三峡工程的关闸蓄水ꎬ中下游实施了大量的诸如滩涂围垦㊁河道整治㊁取排水㊁采砂㊁深水航道建设等工程ꎬ在一定程度上对长江的水文㊁泥沙特性产生了影响[19].长江三峡水利枢纽工程是中国也是世界上最大的水利枢纽工程ꎬ具有巨大的防洪㊁发电㊁航运㊁水资源利用等综合效益.但是三峡工程的建设和运营并未对长江年径流量和日均流量产生明显影响ꎬ自20世纪50年代至今ꎬ长江年径流量和日均流量均呈现波动变化ꎬ总体趋势和周期变化不明显[20]ꎬ2003年以前大通站年均流量㊁年最大流量㊁年最小流量的历史平均值分别为28635㊁60114和8428m3∕sꎬ2003年后历史平均值分别为26443㊁52191和9486m3∕sꎬ可见三峡工程运营以来ꎬ年均流量变幅不显著ꎬ年最大流量减少ꎬ年最小流量增加[21].对于最大日流量ꎬ2003年为最大日流量的显著拐点.2003年前ꎬ最大日流量呈现增加趋势ꎻ而2003年后ꎬ最大日流量值明显小于历史平均ꎬ且具有下降趋势.而日均流量在2003年前后并未发生显著差异ꎬ其趋势也不明显[21].而由于人为控制水文动力过程ꎬ三峡工程对径流年内变化趋势㊁突变特性和分配特征产生了一定的影响ꎬ洪枯季和最大日流量都有明显变化趋势ꎬ流量年内分配不均ꎬ主要集中于洪季ꎬ枯季占比较小.大通站流量丰枯率(为汛期与非汛期径流总量的比值ꎬ体现径流量年内分配)在20世纪五六十年代均较大ꎻ60年代中期到80年代末期有所减小ꎻ90年代增大ꎬ且在90年代末出现极大值ꎻ进入21世纪初以来ꎬ开始减少ꎬ并保持于一个相对较小值内[22].三峡工程的修建拦截了一部分径流ꎬ同时ꎬ水土保持及水库建成等造成的截沙效应超过水土流失造成的增沙效应ꎬ入河口输沙量降低[19]ꎬ直接影响长江口的径流来沙量ꎬ下游来沙量大幅减少ꎬ且这种减少也不是简单的数量减少[23].据统计ꎬ2003年三峡工程蓄水以来ꎬ60%~70%的上游来沙被拦截在库内ꎬ尽管坝下游河床冲刷补偿了一部分泥沙ꎬ但入河口输沙量较之前仍约下降了1∕3[19].蓄水后ꎬ长江口水文泥沙特性发生了明显变化ꎬ洪季泥沙中值粒径大于枯季ꎬ汛初流量增大阶段泥沙粗于汛末流量减小阶段ꎬ多年平均中值粒径基本不变ꎬ但泥沙有逐年变粗的趋势[19].1 1 2㊀长江口海域水质状况和沉积物质量长江口海域一直是我国近岸海域水质状况污染较严重的区域.近15年来ꎬ长江口严重污染海域主要集中在近岸ꎬ长江口北支到杭州湾南岸区域均为GB3097 1997«海水水质标准»劣Ⅳ类水质ꎬ而优良(Ⅰ类和Ⅱ类)水质面积占比不足50%(见图1).1999 2018年长江口海域主要环境要素的年际变化如图2所示.近20年来ꎬ长江口海域海水盐度整体呈下降趋势ꎬ1999 2003年波动较大ꎬ变化范围为6 88~33 16ꎬ2003年后整体趋于稳定ꎬ并呈逐年递减的趋势ꎬ2004 2018年盐度变化范围为17 00~26 79ꎬ由2004年的26 02降至2018年的18 41ꎻ海水DO年均浓度呈波动变化ꎬ整体呈上升趋势ꎬ由1999年的6 45mg∕L升至2018年的8 13mg∕Lꎬ变化范围为5 67~8 13mg∕Lꎬ其中2002年最低ꎬ2018年最高ꎻpH较稳定ꎬ变化范围为7 89~8 60ꎻ无机氮和活性磷酸盐年均浓度呈波动变化ꎬ但其年均浓度总体较高ꎬ且整体均呈上升趋势.无机氮年均浓度除20008911第5期王孝程等:长江口海域生态环境状况及保护对策㊀㊀㊀注:数据来源于2005 2018年«中国海洋环境状况公报»ꎻⅠ㊁Ⅱ㊁Ⅲ㊁Ⅳ㊁劣Ⅳ类均为GB3097 1997«海水水质标准»水质等级.图1㊀2005—2018年长江口海域水质状况趋势分布Fig.1TrendmapofwaterqualityintheYangtzeestuaryfrom2005to2018年㊁2002年和2018年外均高于0 5mg∕Lꎬ显示长江口海域长期属于GB3097 1997劣Ⅳ类水质ꎬ活性磷酸盐年均浓度2003年后长期高于0 03mg∕Lꎬ显示其多数时期属于GB3097 1997Ⅳ类水质.盐度㊁DO㊁pH㊁活性磷酸盐和无机氮等主要指标浓度在2003年前年际波动均较大ꎬ而2003年后相对较小(见图2)ꎬ这可能与人为活动的干扰有关.2003年ꎬ三峡水库开始进行一期蓄水ꎬ自蓄水后ꎬ整个长江口海域的主要指标较之前明显稳定ꎬ这可能是由于水利工程人为干预了长江径流量ꎬ从而使得长江口海域的长江径流输入㊁盐度和其他指标更加趋于稳定ꎬ长江水利工程的建设在一定程度上也对保持长江口海域水环境的稳定起到了重要作用.多年连续监测结果表明ꎬ长江口海域表层海水环境状况较差ꎬ营养盐污染严重ꎬ尤其是无机氮超标严重.长江及钱塘江径流携带东海沿岸发达的工农业生产所产生的大量污染物入海ꎬ同时每年径流也携带了大量的营养盐类ꎬ海水氮㊁磷及化学需氧量浓度超标ꎬ是造成长江口海域大面积污染的主要原因.根据«中国海洋环境状况公报»的监测结果ꎬ长江口沉积物类型为粘土质粉砂和粉砂ꎬ2005 2018年ꎬ长江口海洋沉积环境总体质量状况良好ꎬ综合质量等级年际变化基本稳定ꎬ绝大部分站位的沉积物质量最多只有一项超标要素ꎬ超标率低ꎬ而2015 20189911㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第33卷注:数据来源于1999 2004年长江口海域业务化监测结果和2005 2018年«中国海洋环境状况公报».图2㊀1999—2018年长江口海域主要环境要素的年际变化Fig.2Inter ̄annualchangeofmajorenvironmentalfactorsintheYangtzeestuaryfrom1999to2018年ꎬ长江口沉积物质量良好点位的比例已连续4年达到100%.1 2㊀长江口海域海洋生物群落和生态健康状况2011 2018年长江口海洋生物状况主要指标的年际变化如图3所示.由图3可见ꎬ浮游植物群落密度自2011年起有明显降低ꎬ2015年后有所波动ꎬ并呈逐年上升的趋势.浮游植物多样性指数呈波动状态ꎬ2011 2018年浮游植物多样性指数变化范围为0 91~2 18ꎬ整体多样性水平较低ꎬ这与逐渐增高的赤潮发生率表现出一定的相关性.综合以往的研究结果ꎬ近35年来长江口区浮游植物群落结构不断演变ꎬ种类组成趋向简单ꎬ种类个体数量分布不均匀[24]ꎬ少数优势种类(如中肋骨条藻)在环境条件合适时易大量增殖形成赤潮[25].群落结构中硅藻为浮游植物中主要类群ꎬ数量上占绝对优势ꎬ但多年来其占比呈缓慢下降趋势ꎬ甲藻种类占比缓慢增加[24].2011 2018年浮游动物密度年际波动较大ꎬ整体呈上升趋势ꎬ变化范围为288~2942ind.∕m3.浮游动物多样性指数波动较小ꎬ变化范围为1 81~2 41ꎬ多样性水平相对较高ꎬ但整体呈下降趋势.综合以往的研究结果ꎬ近35年来浮游动物群落结构趋向简单化ꎬ优势种以桡足类为主ꎬ且桡足类的组成比例有下降趋势[24]ꎬ其百分比的降低ꎬ显示浮游动物的群落结构正逐渐发生变化ꎬ这与长江口海域生境条件的日益恶化有很大关系.2011 2018年大型底栖生物密度和多样性指数年际波动较大ꎬ变化范围分别为53~175ind.∕m3㊁1 30~2 48ꎬ整体呈上升趋势.长江口及其邻近海域是我国最大的河口渔场ꎬ在我国渔业生产中居重要地位.淡水渔业资源ꎬ如凤鲚㊁刀鲚(Coiliaectenes)㊁前额间银鱼(Hemisalanxprognathus)㊁鳗鲡㊁白虾(Exopalaemon)和中华绒螯蟹ꎬ素有长江口六大渔业之称[25]ꎻ海水渔业资源ꎬ如带鱼(Trichiurusjaponicus)㊁小黄鱼(Larimichthyspolyactis)㊁大黄鱼(Larimichthyscrocea)和银鲳(Pampusargenteus)等均属该区域海洋渔业的主要捕捞对象[26].近10年来ꎬ长江口及邻近海域渔业资源因过度捕捞㊁水域生态环境和水质恶化而受到严重损害ꎬ刀鲚㊁凤鲚㊁带鱼㊁大黄鱼和小黄鱼等资源量急剧下降ꎬ低龄化和小型化明显[27]ꎬ鱼类资源量的衰退可能使甲壳类资源量相对增加[28 ̄29].由于长江口及其邻近海域受到重金属和有机物的污染ꎬ2000 2002年该海域生态环境总体质量处于重污染水平[30]ꎬ污染导致该海域渔业资源衰退[31].2005年后杭州湾可能已经成为长江口海域重金属元素重要的沉积 汇 ꎬ而长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属0021第5期王孝程等:长江口海域生态环境状况及保护对策㊀㊀㊀注:数据来源于2011 2018年«中国海洋环境状况公报».图3㊀2011 2018年长江口海域海洋生物状况主要指标的年际变化Fig.3Inter ̄annualchangeofmajorindicatorsofmarineorganismintheYangtzeestuaryfrom2011to2018元素含量整体上均呈逐步降低的趋势ꎬ生态环境总体质量有所恢复[32].注:数据来源于2006 2018年«中国海洋环境状况公报».图4㊀2006 2018年长江口海域生态系统的健康状况Fig.4MarineecosystemhealthintheYangtzeestuaryfrom2006to20182006 2018年ꎬ长江口海域生态系统处于亚健康状态(见图4)ꎬ生态健康评价指数一直呈波动变化ꎬ范围为52 8~71 3ꎬ均低于90ꎬ其中2016年最低ꎬ2014年最高.生态健康的评价主要包含5种指标ꎬ即水环境㊁沉积环境㊁生物质量㊁栖息地和生物群落.长江口海域水环境和沉积环境基本稳定ꎬ其中沉积环境较好ꎬ而水环境一直处于较差状态ꎬ这使得栖息地环境受到威胁ꎬ由于水生生物对环境非常敏感ꎬ对水环境和栖息地的变化反应较强烈ꎬ长期处于恶劣的水质和栖息地环境下ꎬ导致生物质量整体较低ꎬ生物多样性水平较差ꎬ群落结构不稳定ꎬ生态系统健康状况处于亚健康状态.2㊀长江口海域主要的生态问题2 1㊀海水污染严重ꎬ水环境质量较差长江㊁钱塘江等江河的径流每年携带了大量的营养盐类进入长江口海域ꎬ该海域水体污染物浓度较高ꎬ氮㊁磷及化学需氧量浓度均超过GB3097 1997Ⅳ类水质标准限值[33 ̄35].无机氮年均浓度显示长江口海域长期属于劣Ⅳ类水质ꎬ而活性磷酸盐年均浓度显示其多数时期属于Ⅳ类水质.目前ꎬ长江口海域是我国海水水质极差的海域之一.除多年水质极差外ꎬ«中国海洋环境状况公报»显示ꎬ长江口海域生物体内的油类㊁总汞㊁砷㊁铅和滴滴涕等指标浓度也普遍超标.环境质量差是致使长江口海域多年来处于亚健康的主要原因之一.2 2㊀海洋工程和人类活动干扰强烈ꎬ生境破坏严重上海长江隧桥工程㊁杭州湾大桥工程㊁长兴岛造船基地工程㊁长兴 崇明 启东桥隧工程项目㊁长江口深水航道三期疏浚工程和洋山深水港工程等工程1021㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第33卷的施工和完成ꎬ导致长江口海区海洋生物栖息地严重破碎化.另外ꎬ滩涂养殖的过度发展ꎬ也使余姚和慈溪沿岸的滩涂生物简单化ꎬ基本形成了由单一养殖物种组成的滩涂湿地生物结构ꎬ大大降低了滩涂湿地的物种多样性.同时海洋工程占用了海洋生物的生存空间及洄游路线ꎬ使多个自然洄游通道遭到不同程度的破坏.生境的破碎化和洄游通道的阻断ꎬ加之大型船只频繁穿梭等干扰(包括噪声污染等)ꎬ不仅影响一般过河口性和定居性生物的产卵㊁育幼㊁生长和生存ꎬ而且经常造成许多珍稀动物的非正常死亡.2 3㊀低氧区长期存在ꎬ成为生态安全的重要潜在威胁长江口海域水体中DO浓度虽然近20年有所升高ꎬ但是仍监测到低氧区的存在[36 ̄38].2002年ꎬ科学家们在长江口及其邻近海域底层发现存在面积约为13700km2㊁DO浓度小于2mg∕L的低DO区域ꎬ最低处仅为1mg∕L[39]ꎬ而2007年在长江口外海区发现了一个更大的近20000km2的低氧区域[40].研究[41]发现ꎬ20世纪90年代后ꎬ低氧现象的发生概率已逐渐升至90%.低氧区的存在ꎬ可导致大量海洋生物窒息死亡ꎬ而低氧区消除和恢复则需要漫长的时间ꎬ但迄今未见有消除和恢复迹象.随着长江口海域水体中DO浓度的变化ꎬ低氧区的范围和程度可能进一步扩大和加剧ꎬ成为长江口海域生态系统的重要潜在威胁ꎬ最终成为长江口生态系统中的生物死亡区或无生物区.2 4㊀生物群落状况较差ꎬ生态系统健康总体欠佳由于长江口海域生境条件的日益恶化ꎬ浮游植物群落种类组成发生明显变化ꎬ浮游植物中硅藻的占比有所下降ꎬ甲藻有所上升[24]ꎬ赤潮种类数量异常增殖引发赤潮ꎻ浮游动物种类明显减少ꎬ密度普遍偏低ꎬ原来的优势种类桡足类的种类和数量均呈下降趋势ꎬ结构趋于简单化[42 ̄44]ꎬ2004年桡足类占浮游动物种类数的50%ꎬ2005年㊁2006年分别降至46%和42%ꎬ2007年降至30%以下ꎬ2008年因种类数㊁生物量和密度均呈较大幅度升高ꎬ桡足类的占比也有所反弹ꎬ2009年之后一直在较低水平波动[24].渔业资源衰退明显ꎬ长江口及杭州湾传统渔场接近消失边缘[45].长江口海域生态系统健康状况欠佳ꎬ其主要原因是:①捕捞压力过大ꎬ近10年来优质渔业资源严重衰退ꎻ长三角海域近岸鳗鱼苗网密布ꎬ对近岸鱼类产卵场㊁索饵场及洄游通道影响极大.②近年来ꎬ三峡水利工程建设和上游工农业用水量增大ꎬ虽对年均径流量无明显影响ꎬ但人为的干预对径流年内变化趋势㊁突变特性和分配特征产生了一定的影响ꎬ使得水流对于岸滩的冲击作用发生改变ꎬ严重地改变了河口生境ꎬ导致产卵场和育幼场功能逐渐丧失㊁鱼类等生物生殖及生长洄游通道受阻ꎬ河口生态系统的生态服务功能丧失严重.③海洋生物饵料来源不稳定ꎬ磷酸盐和无机氮污染严重ꎬ饵料生物的种类组成和优势种类年际变化较大.2 5㊀外来生物入侵ꎬ赤潮频发随着上海国际航运中心的确立和运营ꎬ洋山港和北仑港大型港口经由远洋船只压舱水携带等途径带来的外来海洋生物日益增多ꎬ特别是外来浮游植物入侵种类的数量越来越多ꎬ土著硅藻种类占比日趋减少ꎬ甲藻类中的有毒赤潮生物的种类和数量不断增多ꎬ时常引发赤潮[46 ̄47]ꎬ其主要原因是:①由于长江口生态系统日趋恶化和脆弱化ꎬ为外来种提供了生存㊁增殖和引发赤潮的条件ꎻ②环境条件的变化致使土著种类不再具有适宜的生境条件ꎬ多数土著种类的种群数量减少甚至消失ꎬ但对于少数土著种类ꎬ如广生性和耐污性较强的中肋骨条藻ꎬ在环境条件合适时也会大量增殖ꎬ并形成赤潮.总体而言ꎬ浮游植物种类多样性明显下降ꎬ群落结构趋向简单化且不稳定.3㊀长江口海域保护修复及管理对策3 1㊀加强顶层设计ꎬ推进落实陆海统筹通过对长江口海域生态环境质量现状的分析和科学评价ꎬ认为在长江口海域生态环境管理中ꎬ应高度重视陆海统筹与区域协调机制的建设. 湾区经济 已经成为带动全球经济发展的增长极ꎬ推动湾区发展已然成为世界各国发展开发型经济㊁确立战略优势的重要经验.长江口海域作为我国极其重要的流域㊁海域交汇区ꎬ其良好的生态环境质量不仅关乎海洋生态环境ꎬ更关乎整个区域的经济社会发展.对长江口海域的生态环境治理必然要加强落实陆海统筹的顶层设计.a)规划引领.规划是进行区域调控和管理的重要工具ꎬ具有前瞻性㊁战略性㊁地域性和约束力.落实«中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见»和«水污染防治行动计划»部署ꎬ按照«长江经济带生态环境保护规划»的要求ꎬ依据有关海洋环境保护法律法规㊁生态市建设规划和海洋经济发展规划等ꎬ编制海洋生态环境保护与建设相关专项规划ꎬ通过规划引领区域环境合作行动.b)建立区域协调机制.2018年的机构改革ꎬ在生态环境保护领域打通了陆地和海洋ꎬ破除了陆域㊁海域环境保护与管理之间的体制壁垒ꎬ为生态环境保2021第5期王孝程等:长江口海域生态环境状况及保护对策㊀㊀㊀护管理的陆海统筹奠定了良好基础.应充分发挥我国生态环境领域改革的制度优势ꎬ整合和发挥生态系统整体性的经济规模效应和污染治理的规模效应ꎬ建立区域协调机制ꎬ全流域 一盘棋 考虑ꎬ加快促进河(湖)长制㊁湾长制等流域㊁海域环境治理协调机制在治理对象㊁治理范围㊁技术标准等方面的有效衔接ꎬ倒逼和统筹河流㊁海域的污染控制目标和考核指标ꎬ突破现有陆海污染物管控不衔接问题ꎬ进一步制定落实流域㊁海域生态环境管理的政策措施体系ꎬ实施河口海湾区域生态环境治理的合理规划㊁共治共管ꎬ强化不同环境政策之间的协同和协调ꎬ为海洋环境保护奠定区域环境合作的政策基础.c)强化科技创新有效供给.充分发挥国家长江生态环境保护修复联合研究中心的平台枢纽作用ꎬ切实强化长江流域科技创新的有效性供给ꎬ推动国家水体污染控制与治理科技重大专项等重大专项成果转化ꎬ重点强化污染物来源解析与综合诊断技术ꎬ地表 地下㊁河 海多过程协同的流域水环境调控技术研究ꎻ加强农业农村污染防治㊁生态保护修复适用技术推荐ꎻ以污染物及其生态效应管控为目标ꎬ开展陆域㊁水体统筹兼顾的治理优先区识别ꎬ引领投资与保护方向.3 2㊀科学规划临港产业空间布局ꎬ完善陆海统筹的治污体系临港产业布局事关海洋经济的长远发展ꎬ事关人民群众福祉.合理的临港产业布局有利于充分利用各种要素资源ꎬ发挥比较优势ꎬ有利于防止生态环境污染ꎬ维持生态平衡ꎬ提高土地集约利用ꎬ是区域经济持续㊁健康发展的必要条件之一ꎬ对区域经济发展具有非常显著的影响.应科学规划临港产业空间布局ꎬ完善陆海统筹的治污体系.a)优化临港产业空间布局规划.按照生态环保优先㊁人与自然和谐㊁陆地与海洋统筹㊁海洋生态环境保护与临海产业发展统筹安排的原则ꎬ做好临港产业布局顶层设计ꎬ统筹产业发展规划ꎬ从源头控制临港产业海洋环境污染.针对临港产业布局现状ꎬ客观分析存在的问题ꎬ进一步调整优化临港产业布局ꎬ以实现海洋经济建设与海洋生态环境保护更为协调发展.b)加强涉海产业的污染管理.将长江口流域的污染治理与海洋环境保护结合起来ꎬ建立陆海统筹的生态修复与污染防治联动机制ꎬ分清轻重缓急ꎬ分级分区实现精准施策.依据长江口流域㊁海域生态环境污染防治的特征ꎬ系统全面推进水污染综合治理ꎬ加大在治水体制和生态补偿机制等方面的技术与政策支持ꎬ加快流域㊁海域水环境质量的全面改善.禁止在沿岸及岛屿新建㊁扩建污染海洋生态环境的项目ꎬ对现有的企业事业单位超过标准排放污染物的ꎬ要依法限期治理ꎬ对污染严重㊁难于治理或治理后仍达不到要求的涉海产业ꎬ要按照管理权限坚决依法予以关停.3 3㊀加强污染物入海排放管控ꎬ提升海洋环境保护意识通过实施环评㊁总量控制等制度ꎬ优化排污口布局ꎬ严格管理围填海活动ꎬ加强污染物入海排放管控ꎬ逐步减少入海污染物总量.具体措施包括:①严格海洋环评制度.发展海洋经济必须以环境容量为前提ꎬ要加强涉海工程的建设监督管理ꎬ严格执行海洋经济发展规划与项目的环境影响评价和环保设施 三同时 制度ꎬ排放非达标项目坚决一票否决ꎬ确保海洋经济可持续发展.②严格管理围填海活动.严格围填海项目审查ꎬ严格执行围填海禁填限填要求ꎬ从严限制单纯获取土地性质的围填海项目ꎬ制定并严格执行围填海规划ꎬ除政府组织的海域海岸带整治少量填海外ꎬ在港口航道附近和港湾区域要禁止围填海.③严格涉海产业准入.制订严格的涉海产业准入标准ꎬ项目选址要进行科学论证ꎬ特别是要强化对布局密集㊁规模庞大的化工㊁钢铁㊁火电㊁炼油项目环评论证ꎬ严格落实涉海产业准入和环保要求ꎬ择优发展临港工业ꎬ禁止高污染㊁高排放企业在临港落户.④对主要工业污水实行深度处理和废水回用ꎬ提高污水处理脱氮㊁脱磷效率ꎬ实现工业污水达标排放和有毒有害污染物 零排海 .加强城市污水处理设施㊁沿岸污水管网系统和中水回用系统建设ꎬ提升生活污水处理能力ꎬ实现城市污水100%处理ꎬ再生水100%回用.重视农业面源污染的治理ꎬ发展高效农业和先进的施肥方式ꎬ降低化肥㊁农药使用量.⑤以 三磷 综合整治㊁城镇污水收集与治理能力提升为抓手ꎬ继续强化磷污染工业和生活点源污染全过程防控.与此同时ꎬ大力推进重点区域面源污染综合管控.结合面源普查㊁污染通量测算等结果ꎬ宜将湖北省㊁湖南省㊁江苏省㊁安徽省㊁江西省5个省份作为重点区域ꎬ将汛期水质恶化河流∕湖泊作为重点对象ꎬ切实强化污染治理.⑥合理调整养殖布局和结构ꎬ控制养殖自身污染.推进生态渔业建设ꎬ建立和优化鱼㊁贝㊁藻间养和轮养复合生态养殖模式ꎬ重点鼓励发展浅海藻类养殖ꎬ根据养殖环境容量ꎬ调整和优化海水网箱养殖布局ꎬ开展养殖网箱标准化改造建设ꎬ推广应用配合饲料.3 4㊀保障海洋生态建设资金ꎬ强化海洋生态保护与建设3021。
中国沿岸的海水等温线中国沿岸的海水等温线是指在中国沿海地区海水温度相等的线。
海水等温线的形成是由于海洋环流、地理位置、季节变化等因素的综合作用。
本文将从以下几个方面介绍中国沿岸的海水等温线。
一、地理位置与气候因素中国沿岸地区地理位置与气候因素对海水等温线的形成起着重要的影响。
中国沿海地区位于温带和亚热带交界处,受到东亚季风的影响,冬季寒冷,夏季炎热。
这种季风气候使得海水温度在不同季节有明显的变化。
二、海洋环流对海水等温线的影响海洋环流是海水等温线形成的重要因素之一。
中国沿岸地区主要受到黑潮、渤海暖流、黄海暖流等洋流的影响。
黑潮是从东南亚流向日本海的暖流,它的影响使得中国东海沿岸的海水温度较高。
渤海暖流和黄海暖流则是从南海流向渤海和黄海的暖流,它们的影响使得中国渤海和黄海沿岸的海水温度相对较高。
三、季节变化对海水等温线的影响季节变化也对海水等温线的形成起着重要的作用。
中国沿岸地区冬季寒冷,夏季炎热,海水温度在不同季节有明显的变化。
冬季海水温度较低,而夏季海水温度较高。
这种季节变化使得海水等温线在不同季节有所变动。
四、海洋生态系统对海水等温线的影响海洋生态系统也对海水等温线的形成起着一定的影响。
海洋生态系统中的植物和动物对海水温度有一定的调节作用。
例如,海藻和珊瑚可以吸收阳光的热量,使得海水温度降低。
而一些海洋动物的运动也会对海水温度产生一定的影响。
这些生态系统的调节作用对海水等温线的形成具有一定的影响。
中国沿岸的海水等温线受到地理位置、气候因素、海洋环流、季节变化以及海洋生态系统等多种因素的综合作用而形成。
海水等温线的变化对于海洋生态系统、渔业资源的分布以及海洋环境的变化等都有重要的影响。
因此,对于海洋研究和海洋管理具有重要的意义。
春季长江口北支邻近海域浮游植物群落及其影响因子高月鑫;江志兵;曾江宁;陈悦;寿鹿【摘要】为了解长江口北支邻近海域浮游植物群落结构特征,于2014年5月对该海域进行采样调查,分析了调查区域内的浮游植物群落组成及环境影响因素,并对比了水采和网采两种采样方法所得样品的差异性.结果表明:水采浮游植物种类数(178种)和细胞平均丰度(270.32×103cells/L)均高于网采浮游植物种类数(154种)和细胞平均丰度(6.44×103 cells/L).骨条藻Skeletonema spp.、具槽帕拉藻Paralia sulcata和双角缝舟藻Rhaphoneis amphiceros为两种方法的共同优势种.水采样品优势种还包括线形海链藻Thalassiosira lineate、角海链藻Thalassiosira angulate、全沟藻Teleaulox spp.、锥状斯克里普藻Scripps诒llatrochoidea、旋链海链藻Thalassiosira curviseriata,而网采样品优势种还有琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus.聚类分析结果显示水采浮游植物群落比网采浮游植物群落更聚集,相似性百分比分析进一步揭示两种采样方法群落格局间非相似性高达68.2%,造成两种采样方法差异的主要判别种为旋链海链藻、角海链藻和盾卵形藻Cocconeis scutellum.冗余分析表明,影响浮游植物群落分布的主要环境因子为悬浮物浓度、温度、透明度和盐度.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】10页(P430-439)【关键词】长江口北支;浮游植物;群落结构;环境因子;冗余分析(RDA)【作者】高月鑫;江志兵;曾江宁;陈悦;寿鹿【作者单位】国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012【正文语种】中文【中图分类】P735;Q178.53海洋浮游植物是海洋生态系统中最重要的初级生产者,是海洋食物链的基础,其种类组成、群落结构和丰度变化对海洋生态系统的结构与功能产生直接影响。
第30卷第2期2012年4月海洋科学进展ADVANCES IN MARINE SCIENCEVol.30 No.2April,2012长江口夏季低氧区形成及加剧的成因分析刘海霞,李道季*,高 磊,王伟伟,陈炜清(华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062)摘 要:通过对比长江口及其邻近海域历史调查资料和目前的现场监测数据(1958-09—1959-09,2003-09,2005-07及2009-08),分析了长江口夏季低氧区的历史变化,探讨了低氧形成及其加剧的原因。
结果表明:20世纪90年代之后长江口季节性低氧区出现扩大化、严重化趋势;低氧区的形成主要受控于物理过程和自然作用,包括长江冲淡水、沿岸流、上升流、台湾暖流及黑潮等各大流系及其与温度等理化因素相互作用下形成的水体层化、锋面过程、气旋式冷涡;低氧现象加剧原因复杂,影响因子有气候变化导致的海水温度上升,长江径流量、输沙量变化,长江流域降雨变化等,而富营养化的加剧对低氧加剧并非起主导作用。
关键字:低氧区;长江口;溶解氧;海水温度变化中图分类号:P734 文献标志码:A 文章编号:1671-6647(2012)02-0186-12季节性缺氧在世界上许多半封闭海湾、河口和海岸存在,已经引起人们越来越多的关注。
通常认为低物理能(潮汐、潮流和风)、高径流量的海洋系统更容易发生低氧[1]。
低氧的形成需要具备2大必备条件:1)水体层化以阻止表底层水体交换复氧;2)底层有机物质分解以消耗水体溶解氧[2]。
随着全球低氧现象的日益加重,对于低氧加剧原因及变化趋势的研究也日益增多。
有研究认为,这种变化是由于受到全球气候变化、海平面变化、水温变化等影响所致[3-6]。
大部分研究者把它们的形成和加剧归因于其水域的富营养化加剧[1,7-8],或认为,水利工程修建及土地利用变化,改变了流域水环境,包括径流量、泥沙量、营养物质通量,进而通过径流输出影响河口近岸海域水体层化强度及有机质分解耗氧[3],从而影响低氧的形成、持续时间及强度。
人教版高中地理必修一第三章《地球上的水》综合题提升训练 (9)一、综合题(本大题共30小题,共600.0分)1.读“水循环示意图”,回答下列问题。
(1)水循环的能量来源是______。
(2)图示的水循环环节中A名称是______,南宁市邕江参与的水循环类型是______。
(3)修建水库或跨流域调水是人类主要对水循环中______环节(填字母)施加的影响;南宁三中校道由原为硬化路面改为下沉式绿地,最主要是对水循环中______(填字母)环节施加影响。
2.阅读图文材料,完成下列问题。
温哥华岛西海岸年降水量达2000-3000mm,形成了世界上最著名的温带雨林,这里冷杉、云杉等高大的针叶林树种占绝对优势。
在其庇护下的温哥华市,建有加拿大最大的港口。
温哥华市的交通以棋盘式布局为主,具有相互连通的街道网络、高密度均匀分布的交叉路口、尺度适宜的混合利用街区等。
(1)简述温哥华岛的形成过程。
(2)简析温哥华岛西侧水域水生生物丰富的原因。
(3)温哥华港风浪较小,试简析原因。
3.阅读图文资料,回答下列问题。
材料1:某地区水微环示意图(图1)。
材料2:海绵城市,即城市能够像海绵一样,在适应环境交化和应对自然灾害等方面具有良妤的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“釋放”并加以利用。
图2为“海绵城市模型”。
(1)图1所示水循环的类型是______。
(2)写出图1中字母代表的水循环环节的名称B______、E______、F______。
(3)图中城市正在建设海绵城市,说出海绵城市的建设影响了城市区域水循环的哪些环节?(4)结合海绵城市模型图,说出对雨水调蓄起主要作用的城市“海绵体”是______、______等。
(5)“海绵城市”建设的主要目的是______(双向选择题)。
A.减少城市用水量B.促进雨水资源利用C.增强城市排水能力D.缓解城市内涝4.阅读材料,完成下列问题:材料1 长江源于青藏高原的唐古拉山脉各拉丹冬峰,注入东海,全长约6300千米,流城面积为180万平方千米。
上海城市气候中的“五岛”效应上海城市气候中的“五岛”效应近年来,人类活动造成的气候变化已经成为全球关注的焦点。
城市作为人类活动的核心区域,其气候变化趋势备受瞩目。
上海作为中国最大的城市之一,其城市气候也存在着独特的特点和问题。
其中,上海城市气候中的“五岛”效应是一个引人关注的现象。
上海位于长江口东北岸,地理上可分为城市本岛、长兴岛、崇明岛、长江口及长江口外围水域等五个主要地理单元,因此形成了以“五岛”为主要特征的城市地理格局。
这种特殊的地理构造使得上海城市气候呈现出独特的“五岛”效应。
首先,城市本岛的建设和人口集中带来了城市热岛效应。
城市本岛是上海市中心核心区域,是经济、文化和交通的中心。
大量的人口和建筑密集,产生大量的热量。
高楼大厦、车辆尾气和城市化进程中的高温难题,使城市本岛温度明显高于周边地区。
这种现象被称为城市热岛效应。
城市热岛效应导致城市气温升高,气候更加闷热,对城市居民的生活和健康造成了一定的影响。
其次,长兴岛的隔离作用形成了沿江区域的气候差异。
长兴岛是长江外海岛屿,位于浦东与崇明之间。
长兴岛与浦东相对独立,形成了一个相对封闭的区域。
长兴岛南面濒临长江,北面是东海,两者之间的水体形成了一种隔离作用。
这种隔离作用导致了长兴岛的气候与沿江区域有所不同。
长兴岛受海洋气流的影响,风力较大,湿度较高,气候较为湿润。
相比之下,沿江区域由于受到长兴岛的遮挡,气候较为干燥。
这种气候差异对于上海城市气候变化的研究具有一定的重要性。
第三,崇明岛的农田和湿地对城市气候起到调节作用。
崇明岛是上海市的最大规模的海岛,它以广大的农田和湿地为主要特征。
农田和湿地具有吸湿、蓄水和降温的作用,能够在一定程度上调节其周边地区的气温和湿度。
崇明岛的存在对于上海城市气候的平衡具有重要的作用。
第四,长江口区域的水域对气候的影响也不容忽视。
长江口处于崇明岛与长兴岛之间,是长江入海口。
大量的淡水和潮汐系统使得长江口区域的气候维持在较为稳定的状态。
文献综述农业资源与环境春、夏季舟山渔场及其邻近海域鱼类群落特征舟山渔场地处东海北部、长江口渔场之南,海域面积达1.08万平方公里,有长江、钱塘江两大江河的淡水注入,东边有黑潮暖流通过,北侧有苏北沿岸水和黄海冷水团南伸,南面有台湾暖流北进,沿岸有舟山群岛众系的岛屿分布,自然环境优良,鱼类物种丰富,是我国重要的天然近海渔场。
近年来,随着捕捞强度的持续增加和海洋环境的日益恶化,舟山渔场渔业资源不断衰退,鱼类群落结构发生显著变化。
由于舟山渔场是一个资源丰富、位置重要的渔场,十几年来许多研究机构和单位对其鱼类的种类组成和分布特征进行研究,并采用各种评价方法对鱼类的测定结果进行了分析和研究。
早期有关东海的鱼类研究主要是鱼类分类与生物学特征,如1963年朱元鼎等发表的东海鱼类研究、1987年农牧渔业部水产局农牧渔业部东海区渔业指挥部对东海区渔业资源调查和区划的报道,等等。
但是针对鱼类群落结构变动的调查和研究涉及比较少[1, 2]。
邱永松在1988年指出,鱼类群落的区域性变化主要是由温度、盐度和深度的梯度及底质类型的差异引起的,但水深可以作为群落变化的主要指标,并且群落具有沿水深而成带分布的趋势,这一格局是群落对各环境因子的综合效应,不同的物种由于不同的生态习性会有不同的深度趋向[3]。
近十年来随着调查和研究的推进,有关东海群落结构及数量分布全面的文献是李圣法等在2004年发表的运用多维标度分析法和聚类分析。
研究了东海北部鱼类组成的空间格局特征。
结果显示东海北部鱼类组成可分为三个群聚类型, 即近海群聚、较深海域群聚和外海群聚。
同时分析了底层温度、水深、底层盐度等环境因子与鱼类群聚的关系, 表明影响鱼类群聚的主要环境因子有水深、底层盐度[4]。
2005年分析了该海域鱼类群落多样性的季节变化,通过分析发现东海中部鱼类群落多样性指数较低,同时各调查月份的多样性指数差异较大,6 月份的各项指数均为最低,12 月份为最高[5]。
海水养殖对沿岸生态环境的影响及其可持续发展对策作者:曾瑞娟陈镇铃蔡依凡俞仁来源:《中国食品》2021年第23期在世界范围内,海水养殖业近年来得到快速发展,极大地促进了沿岸各种经济活动,包括航运、旅游、排废、捕捞等,但也加剧了经济发展与生态环境保护之间的矛盾。
因此,在海水养殖生产发展过程中,需要对未污染、清洁水域加强保护,避免对人类正常活动造成不利影响。
同时,还要对海水养殖所带来的负面影响加大研究力度,采取有针对性的治理策略,使生态环境及社会经济可持续发展得到有效保障。
一、海水养殖对水环境所造成的影响1.水体pH值及浊度变化。
针对网箱养殖区水环境质量进行调查和研究可以看出,网箱养殖在短期内不会影响周边水体环境的浊度和pH值,但如果采用大规模网箱投饵养殖,各种沉淀物和有机碎屑等的长时间存在则会导致水体透明度及pH值降低,有机物分解及水生生物呼吸作用是最主要的原因。
2.溶解氧变化。
水质评价的重要指标中包括水体溶解氧,其含量变化能够准确反映海域水环境的质量状况。
针对水产养殖有机污染状况进行研究可以看出,大量有机物在氧化分解过程中会消耗极大部分的溶解氧,同时通过厌氧细菌的作用,在脱氧的同时导致有害气体产生,使水生生态环境恶化。
可以通过模拟实验的方式对此过程进行深入探究,比如,池底过剩虾饵分解时会导致海水中DO降低,而且能够在24h内降到零值。
另外,在高密度贝类养殖过程中,大量溶解氧会被消耗,特别是在水交换条件较差的情况下。
针对养殖水体调查分析可以看出,由于养殖所产生的废物分解和鱼类等水生生物呼吸等会降低DO浓度,通常养殖水域越深,DO浓度值越少。
3.营养盐变化。
在进行海水鱼虾高密度养殖时,通常会投喂大量饵料,分解残饵及粪便等排泄物所产生的物质会导致水体出现富营养化,并且水体强污染源来自于海水养殖所产生的代谢产物。
与其他海域相对比可以看出,海水养殖区中存在的总氮、悬浮物、总磷、COD 、BOD等相对较高,与非养殖区相比,水体透明度、pH值及DO却相对较低。
长江口邻近海域海水pH的季节变化及其影响因素石鑫; 宋金明; 李学刚; 袁华茂; 李宁; 段丽琴【期刊名称】《《海洋与湖沼》》【年(卷),期】2019(050)005【总页数】10页(P1033-1042)【关键词】pH; 季节变化; 影响因素; 长江口邻近海域【作者】石鑫; 宋金明; 李学刚; 袁华茂; 李宁; 段丽琴【作者单位】中国科学院海洋研究所中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071; 中国科学院大学北京 100049; 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛 266237; 中国科学院海洋大科学研究中心青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】X55pH是表征海水酸碱性强弱的重要化学参数, 受物理、化学、生物、地质等多种过程共同影响; 同时, 海水pH变化对海洋生物乃至海洋生态系统具有重要影响(唐启升等, 2013)。
如海水pH的降低——海洋酸化易诱导海洋有毒藻类暴发, 导致物种灭绝和食物链结构改变等生态后果(Mostofa et al, 2016)。
酸化引起的海水碳酸钙饱和度降低会影响钙质生物生长, 使得生物栖息地(如珊瑚礁)被破坏, 还会导致生物碳泵减弱, 缺氧层扩张(Hofmann et al, 2009)。
对于生产力水平远高于大洋的近岸海域, 其生态系统更易受到酸化的影响(唐启升等, 2013), 且酸化对生物的负面作用将直接影响近海渔业的发展(石莉等, 2011)。
长江口邻近海域是典型的高生产力陆架边缘海区(Song, 2010)。
该区域受长江冲淡水、沿岸流(黄海沿岸流和浙闽沿岸流)及近岸黑潮分支等影响, 流系复杂(Qu et al, 2015, 2018; Song et al, 2018)。
同时, 该海域接受大量的陆源物质输入, 与人类生产生活关系密切(朱连磊等, 2012)。
随流域人口密度增加及经济的快速发展,该海域缺氧及富营养化程度加剧(石晓勇等, 2005; 周正熙等, 2016; 韦钦胜等, 2017), 海水pH往往伴随缺氧及富营养化同步变化。
目前已有长江口附近海域表层海水pH存在长期下降趋势的报道(刘晓辉等, 2017), 相对于长时间尺度海水pH 的变化如海洋酸化, pH在短时间尺度内的变化(季节性酸化)更显著, 易产生较大的环境胁迫(翟惟东, 2018)。
因此, 研究长江口邻近海域海水pH的季节变化特征具有重要意义。
以往对长江口邻近海域海水pH季节变化特征及其控制因素分析的研究(隋永年, 1986)较少。
本研究基于2015—2016年四个季节海水pH、温度(T)、盐度(S)、溶解氧(DO)及叶绿素(chl a)的调查数据, 分析探讨了长江口邻近海域海水pH的分布、季节变化特征及其控制因素, 旨在加强对长江口邻近海域海水pH季节变化规律的认识。
分别于2015年4月(春季)、7月(夏季)、11月(秋季)及2016年1月(冬季)搭载“科学三号”科考船对长江口邻近海域进行现场调查, 采样范围为28.5°—33.0°N、122.0°—124.0°E, 具体站位布设见(图1)。
其中大面站共43个, 主要断面有5个,本文选取12250与Za断面(图1)数据分析长江口邻近海域pH的垂直分布特征。
12250断面位于122.5°E, 纬度范围为30°—32.5°N, 水深不超过30m, 该断面受长江冲淡水及沿岸流影响显著(吴晓丹等, 2014), 其pH分布可代表长江口邻近海域近岸pH分布特征。
Za断面与海岸线垂直, 经纬度范围为122.5°—123.5°E、29.3°—29.5°N, 该断面pH分布可体现近岸与远岸pH的垂直分布差异。
pH样品于溶解氧采样完成后立即用100mL聚乙烯瓶进行采集, 水样装满后加饱和HgCl2固定, 盖好瓶塞, 稳定至25°C, 2小时内测定。
水体pH采用Thermo Scientific ORION 5-star型pH计进行现场测定, 同时记录测量温度, pH标度为总氢离子标度, 测量电极经由三羟甲基氨基甲烷(Tris)(pH=8.089)和2-氨基吡啶(pH=6.787)标准溶液校准, 测定精度可达±0.005 pH。
所测pH均按Gieskes (1969)的方法校正至原位pH (pHin situ)。
温度、盐度、深度、溶解氧及叶绿素a 数据由seabird-SBE-911 plus CTD测得。
σ(O2)即溶解氧饱和度由所测溶解氧含量与现场温度、盐度下溶解氧的溶解度的比值计算而得, 其中现场温度、盐度下溶解氧的溶解度由Weiss气体溶解度公式计算(Weiss, 1971; Millero, 2013)。
根据调查结果, 长江口邻近海域四季pH介于7.76—8.32之间, 表层海水pH平均值为8.01±0.14, 底层均值为7.93±0.06, 整体平均值为7.97±0.11。
表1列出了长江口邻近海域表层及底层海水四个季节的pH范围及均值。
其中, 表层海水pH 的季节变化特征刚好与Zhai等(2009)报道的长江口邻近海域表层海水pCO2的季节变化特征相反。
夏季表层海水pH明显高于其他季节, 其次为春、冬季节, 秋季最低。
底层pH季节变化较小, 秋季明显较低, 其他季节无显著差异。
夏季表层与底层pH差异最大, 高达0.19; 冬季最小, 仅相差0.01。
受纬度差异、陆源输入以及生物活动的影响, 长江口邻近海域各季节表层及底层海水pH表现出明显的区域差异(图2)。
春季表层水体pH总体表现为东南高、西北低的带状分布特征, 29.5°N以南远岸海域的pH较高, 可能与该区域春季水温回升快、浮游植物旺发有关(郝锵, 2010)。
夏季表层海水pH呈块状分布, 在29.5°N的近岸及31.0°N以北区域均出现高值闭合区, 30.0°N近岸存在pH低值区, 低值区可能是受长江冲淡水影响。
秋季表层pH呈现中间低、南北两侧略高的分布模式。
冬季表层水体pH空间整体分布相对均一, 仅近岸及北部区域pH稍低。
底层海水各季节分布模式与表层类似, 但总体pH低于表层, 且季节变化幅度较小。
12250断面与Za断面pH垂直分布的季节变化如图3所示。
总体而言, 12250断面pH范围为7.76—8.27, Za断面为7.84—8.31, Za断面pH略高于12250断面。
12250断面夏季pH分布具有明显分层, 春、秋、冬季pH垂直分布相对均一; Za断面122.6°E以西pH分布特征与12250断面一致, 而在122.6°E以东、水深大于40m的区域, 其pH垂直分布在春、夏、秋季均出现不同程度的层化现象, 冬季垂直分布相对均一。
12250断面紧邻长江口, 其pH分布及季节变化受淡水输入的影响。
春季, 该断面31°N附近受低pH长江冲淡水影响pH较低(高学鲁等, 2008; 李丹, 2009; Qu et al, 2015, 2018)。
31.8°N处等值线密集, 该点以北pH较低, 可能由该区域盐度较高(>32.5, 其他区域均<30.0)导致。
夏季, 31°N以北海域表层pH较其他季节异常高, 甚至高于8.25, 该区域对应的较高DO及chl a (DO及chl a值分别高于9mg/L、6µg/L), 由此推测该区域夏季表层pH的异常高值是由浮游植物光合作用吸收CO2引起。
30.5°N附近区域受长江冲淡水影响最显著(盐度低于20.0), 但由于该区域还受浮游植物光合作用影响(5m层DO及chl a值分别高于8mg/L、6µg/L), 中上层pH仍高于8.00。
而30°N附近chl a含量接近于0, 且受低pH长江冲淡水扩展影响(盐度低于22.5)表层海水pH低于8.00。
同时, 随长江冲淡水输入的大量有机质(袁华茂等, 2015)在底层矿化分解, 生成CO2, 导致该区域下层水体pH明显降低。
根据Cai等(2011)的模型估算得当前海水pH随溶解氧的变化率约为0.05pH/(mg/L O2)。
该区域表层溶解氧含量接近8mg/L, 而底层溶解氧含量低至4.5mg/L, 有机质降解导致的pH降低值应为0.17, 与实际观测所得的表底层海水pH差异(约0.2)一致。
Za断面上层pH高值区随季节变化有所转移, 春、秋季节高值区位于远岸, 夏季则位于近岸, 与表层叶绿素含量的分布特征一致(春季122.8°E以东海域表层chl a高于2µg/L, 秋季122.6°E以东海域表层chl a高于0.8µg/L, 夏季122.6°E附近海域表层chl a高于4µg/L)。
由pH空间分布可看出, “层化”是长江口邻近海域pH垂直分布的重要特征之一。
由于调查海域水深较浅, 本文仅对长江口邻近海域表层及底层pH进行不同季节的影响因子进行分析。
考虑到pH与温度、盐度、溶解氧及叶绿素等环境因子之间可能存在非线性相关关系, 本研究采用Spearman秩相关分析的方法判别pH与环境因子之间的相关性, 结果见表2。
3.1.1 温度温度对pH的影响是多方面的, 一方面温度直接影响碳酸一级、二级表观解离常数导致pH变化, 另一方面温度变化会导致海水二氧化碳-碳酸盐体系组成改变[包括相关物理、化学、生物过程, 如CO2的溶解, CaCO3的沉淀溶解平衡以及碳酸盐矿物的转化(Song, 2010; 宋金明等, 2018), 光合、呼吸作用等]进而影响海水pH。
以往研究证实, 海水碳酸盐体系组成不变, 温度升高, 海水pH降低(Gieskes, 1969)。
而表2相关性分析结果表明, 长江口邻近海域海水pH与温度呈正相关, 表明对于长江口邻近海域, 温度对pH分布的影响主要体现在温度对上述物理、化学、生物过程的作用。
由表2可初步得出春季、秋季、冬季表层温度与pH呈显著正相关关系, 图4更直观地反映了不同季节pH与温度的关系。
总体而言, 长江口邻近海域表层pH随水体温度升高而升高(表2), 各个季节表层海水pH对温度区域分布差异的响应有所不同, 基本呈线性正相关关系(图4)。
春季长江口邻近海域表层海水温度分布范围为11—17.5°C, pH与温度呈较强的正相关关系, 主要是春季温度较高的海域CO2溶解度低且浮游植物光合作用较强吸收CO2导致。
夏季温度高且区域分布差异小(约5.5°C), pH平面分布与温度相关性较差(表2、图4)。