海州湾南部近岸海域氮、磷营养盐变化规律及营养盐限制状况

摘要

近数十年来,海域富营养化已成为全球范围内的普遍现象,其危害性越来越引起人们的广泛关注,特别是在人口居住密集、工业化程度高、生活污水与工农业废水排放量大以及海水养殖区域密集的近岸海域,其富营养化问题尤其严重。由此引发的水质恶化、赤潮频发、渔业减产等一系列连锁反应,给海洋生态环境和经济发展造成了严重的破坏和损失。
　　海州湾是南黄海最西面的开敞海湾,位于江苏省最北端。近年来,南部海州湾沿海经济发展迅速,周边分布着5个工业园区,以临港工业、重化工业为主的“海洋经济”已初具规模,海水养殖规模也不断扩大,但由于养殖技术的陈旧以及人们对生态环境的忽视,使得该海域的的环境负荷以及可持续开发利用前景面临着较大的压力。为了解海州湾南部近岸海域生态环境现状,查明其制约因素,合理地可持续地开发利用南部海州湾,有必要对其生态环境现状作出系统调查和评估。本文利用2011~2012年4个季节对该海域的生态环境观测资料,并结合调查海域历史资料,分析调查海域的营养盐时空分布变化规律及其限制问题,揭示海州湾南部近岸海域生态环境质量现状、评估其富营养化水平和营养盐限制问题,为海州湾南部近岸海域的合理利用提供决策依据。
　　主要研究结论如下:
　　(1)研究区域水体温度、盐度呈现从近岸到离岸带状性分布,反映了陆地环境(含陆源物质输入)对调查海域环境的影响。溶解氧、叶绿素季节分布差异较大,整体上近岸低,中部海域高,外侧海域低。
　　(2)无机氮与无机磷季节性分布差异较大,整体上呈现近岸高、离岸低的分布趋势。其中2011年无机氮含量为0.026~2.47mg/L,2012年为0.032~0.95mg/L;2011年磷酸盐含量为0.004~0.13mg/L,2012年为未检出~1.36mg/L。硅酸盐季节性分布差异较大,并没有明显的分布趋势,其中2011年硅酸盐含量为0.005~0.95mg/L,2012年为0.016~0.59mg/L。统计结果显示研究海域营养盐表、底层并无显著差异。
　　(3)调查海域无机氮各形态分布在不同的时期变化差异较大,整体上硝态氮是无机氮的主要形态,其次是氨氮,亚硝氮所占无机氮的比例最小。南部海州湾营养盐与盐度相关性总体规律表现为盐度与各个季节的无机氮、磷酸盐、硅酸盐成负相关,反映了陆源输入对营养盐分布的影响。对比历史资料,研究海域无机氮、磷酸盐的含量有增加的趋势而硅酸盐的含量有减少的趋势。
　　(4)研究海域底质类型以粘土质粉砂(YT)和砂质粉砂(ST)为主,总体上C、N、S元素的空间分布呈近岸高、远岸低的分布趋势,但变化趋势不明显。
　　(5)研究海域N/P比的变化范围为19.2~143,Si/N比的变化范围为0.2~1.1,Si/P比变化范围为6.5~230。研究海域营养盐结构主要以磷限制和硅限制为主,基本不存在氮限制情况。
　　(6)富营养化水平和有机污染指数分析表明,无机氮和无机磷是富营养化水平和有机污染水平的主要污染因子。潜在富营养化评价表明研究海域主要以潜在磷限制和中度富营养化水平为主。

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第一章 绪论

1.1 研究区域概况

1.2 富营养化研究概述

1.3 研究目的与研究内容

第二章 研究方法

2.1 调查站位与采样频率

2.2 样品采集与测定方法

2.3 数据处理

第三章 海州湾南部近岸海域营养盐时空分布现状

3.1 温度、盐度、溶解氧和叶绿素的时空分布规律

3.2 营养盐时空分布规律

3.3 营养盐与环境因子之间的相关关系

3.4 无机氮形态分析

3.5 小结

第四章 海州湾南部近岸海域表层沉积物理化特征

4.1 粒度特征和沉积物类型

4.2 沉积物中的含水率及主要理化参数

4.3 沉积理化参数与营养盐的相关分析

4.4 小结

第五章 海州湾南部近岸海域营养盐限制及富营养化水平

5.1 营养盐限制及其影响因素

5.2 富营养化水平

5.3 海州湾南部近岸海域营养盐历史与现状分析

5.4 小结

第六章 结 论

参考文献

硕士期间完成的论文

致谢