（环境科学专业论文）黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征.pdf

黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征 学位论文完成日期： 指导教师签字： 答辩委员会成员签字： 刎汐。砀 确。a 1 诩芎 影芳 4 p ， l 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 l 逵i 麴遗直基丝益噩挂墨4 虚盟的：奎拦豆窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：劣晒签字日期：如户年莎月刁日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下 事项： l 、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。 2 、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中 国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社”用于出版和编入c n k i 中国知识资源总库， 授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：家哟 签字日期：加p 年6 月刁日 导师 签字日期 黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征 摘要 潮间带以其自然条件复杂，区域特点鲜明，环境净化和减灾功能以及丰富的 自然资源而备受国内外学者的关注。物质和能量在潮间带的汇聚和释放过程说 明，潮间带是地球( 地表) 物质和能量循环与流动的一个主要的横截面，研究这个 横截面上的物质和能量的流通，对于认识整个地球系统的物质循环和能量流动都 具有重大而深远的意义。 营养盐作为潮间带生态系统初级生产者的食物来源，其分布、变化和输送通 量不仅直接影响到海洋生产力和资源的变动，而且可以反映海洋环境污染的程 度、生态变化的状况，对其分布和变化规律的研究是当前海洋生态、环境和渔业 资源研究的基础。 本文的研究区域黄河三角洲是一个典型的潮间带，其潮上带和潮下带距离较 大，约3k m ，潮汐对其影响较显著，随着涨潮落潮，沉积物水气三相周期性交 互作用，研究该区域营养盐的分布特征和输送通量对于揭示生源物质在多介质、 多界面和多物质等相互作用的复杂生态系统中的生物地球化学循环具有重要意 义。分析所得的结论是正确预测区域初级和次级生产力的主要参数，为潮间带的 合理利用和可持续发展提供理论依据。 为探讨潮间带区域营养盐的分布和输运特征，于2 0 0 7 年7 月在东营黄河三 角洲潮间带进行了现场调查，采集并分析上覆水和间隙水溶解无机态硝酸氮 ( n 0 3 - n ) 、氨氮( n h 4 - n ) 、亚硝酸氮( n 0 2 一n ) 、磷酸盐( p 0 4 一p ) 、硅酸盐( s i 0 3 - s i ) ， 以及溶解总氮( d t n ) 和总磷( d t p ) 含量。结果表明：潮间带水体中n h 4 n 和n 0 2 n 浓度变化范围分别为o 8 0g m o l l 和o 一2 4g m o l l ，平均浓度分别为3 0i t m o l l 和 1 0g m o l l ，均为由近岸向海和由南向北逐渐降低；n 0 3 n 浓度变化范围为1 0 5 0 i j m o l l ，平均浓度为3 0g m o l l ，由近岸向海由北向南逐渐降低；p 0 4 p 浓度在 0 - 0 1 2g m o l l 间变化，平均浓度为0 0 4l a m o l l ，整体由南向北浓度逐渐降低。 潮间带间隙水中n h 4 n 浓度变化范围为1 2 0 18 0g m o l l ，平均浓度为1 4 0 g m o l l ；n 0 2 n 浓度变化范围为0 - 1 6g m o l l ，平均浓度为6g m o l l ，由西南部 近岸的高值区向离岸方向逐渐降低；n 0 3 n 浓度变化范围为2 2 4g m o l l ，平均 浓度为1 01 t m o l l ，除近岸的低值区，整个区域浓度变化不大；p 0 4 p 浓度变化 范围为0 1 1 5p m o l l ，平均浓度为0 3i m a o l l ，由西北和东南两个高值区向其 他区域逐渐降低；s i 0 3 s i 浓度变化范围为3 0 一8 0l a m o l l ，平均浓度为5 0g m o l l ， 由近岸向离岸方向逐渐降低。 为探讨潮间带区域沉积物营养盐的输送方向，进行沉积物柱状样的实验室淋 溶实验，结果表明：落潮时d t n 和d t p 浓度都是由沉积物表层向底层递增，低 潮和涨潮时d t n 和d t p 浓度则反相变化。 根据化学计量限制计算，以本文所得间隙水营养盐与底栖叶绿素a 含量为基 本数据，得到营养要素对底栖藻类生长的潜在作用如下：p 和s i 都可能成为该 区域底栖藻生长繁殖的限制性因子，其中p 是首要影响因子。 为探讨潮间带区域营养盐的时空变化特点和输送通量，于2 0 0 7 年9 月、2 0 0 8 年4 月和2 0 0 8 年7 月在黄河三角洲南部潮间带设置三个1 5 小时连续站，监测溶 解无机态硝酸氮( n 0 3 n ) 、氨氮州h 4 。n ) 、亚硝酸氮( n 0 2 一n ) 、磷酸盐( p 0 4 p ) 、硅 酸盐( s i 0 3 s i ) 以及溶解总氮( d t n ) 和总磷( d t p ) 含量。结果表明：秋、春和夏季 d t n 的浓度范围分别为2 7 5 5 8 8 5 3r t m o l l ( 平均为5 7 7 9r t m o l l ) 、9 6 0 0 2 4 9 7 5 l a m o l l ( 平均为16 8 6 5p m o l l ) 和9 2 9 7 2 6 5 3 3i _ t m o l l ( 平均为17 3 0 0i m a o l l ) ： d i n 的浓度范围分别为8 8 6 8 5 8 2g m o l l ( 平均为3 4 9 3g m o l l ) 、7 0 5 6 2 3 5 0 9 r t m o l l ( 平均为1 4 0 7 4l m a o l l ) 和6 4 0 8 - 1 5 2 1 7l a m o l l ( 平均为1 0 1 1 2p m o l l ) d t p 的浓度范围分别为0 2 2 3 1 4t m a o l l ( 平均为1 0 5p a n o l l ) 、1 0 4 5 2 7 g m o l l ( 平均为2 4 1m n o l l ) 和1 4 0 8 0 3 “m o l l ( 平均为4 6 0i _ t m o l l ) ；d i p 的浓 度范围分别为0 0 3 - - , 0 6 7r t m o l l ( 平均为0 2 1 i t m o l l ) 、0 1 2 o 8 3l a m o l l ( 平均为 0 4 5r t r n o l l ) 和1 1 2 - 5 3 11 t m o l l ( 平均为2 5 2r t m o l l ) ：秋季和夏季d i s i 的浓度 范围分别为5 7 8 - 2 1 1 9i t m o l l ( 平均为1 3 9 7i - t m o l l ) 和7 9 8 4 - - 3 1 0 4 4l 上m o l l ( 平均 为1 1 9 4 3l a m o l l ) 。 该潮间带区域n 主要来自陆源输入；秋季航次的调查表明该区域d i p 和d t p 亦与陆源输入有关，而春季航次和夏季航次的调查表明该区域潮间带p 主要来自 水体对沉积物表层的搅动而引起的释放；d i s i 来自陆源输入。 分别建立潮间带与开放海域、沉积物和浮游植物物质交换计算模型，以本文 数据和结果为基础，计算夏季潮间带研究区域的营养盐收支结果如下：该区域对 h 开放海域水体的营养盐输送量( d 烈为1 5 7 0 x 1 0 7 a m o l m 2 ，d i p 为0 4 6 x 1 0 7 l , t m o l m 2 ) 远大于沉积物对水体的营养盐补充( d i n 为6 4 1 5 3 6p m o l m 2 , d i p 为5 2 8 i x m o l m 2 ) 和浮游植物的对营养盐的吸收( d 为5 2 3 5 1 3p m o l m 2 ，d i p 为1 4 7 7 7 i _ t m o l m 2 ) 。表明该季节黄河三角洲潮间带水体营养盐表现为净输出。 关键词：黄河三角洲；潮间带；营养盐；通量 a st h es o u r c eo ft h ep r i m a r yp r o d u c e ri nt h ei n t e r t i d a le c o s y s t e m ，t h ed i s t r i b u t i o n ， v a r i e t ya n dt r a n s p o r t a t i o nf l u xo fn u t r i e n t sn o to n l yi n f l u e n c et h ec h a n g eo fm a r i n e p r o d u c t i v i t ya n dr e s o u r c ed i r e c t l y , b u ta l s o r e v e a lt h ep o l l u t i o nd e g r e ei nm a r i n e e n v i r o n m e n ta n dt h ec o n d i t i o nf o r t h ee c o l o g i c a lc h a n g e t h es t u d ya r e ao ft h i sp a p e ri sl o c a t e da tat y p i c a li n t e r t i d a la r e ai nt h en o r t h c h i n a ，r a n g i n gb e t w e e nt h es u p e rt i d a lz o n ea n ds u b t i d a lz o n ew i t h3k mw i d t h i no r d e rt od e m o n s t r a t et h ed i s t r i b u t i o na n dt r a n s p o r t a t i o no fn u t r i e n t si nt h e i n t e r t i d a la r e ao ft h ey e l l o wr i v e rd e l t a ，d i s s o l v e di n o r g a n i cf n 0 3 - n ，n h 4 - n ，n 0 2 n ， p 0 4 - pa n ds i 0 3 s i )a n do r g a n i cn u t r i e n t s( d t na n dd t p )i nt h ew a t e r sa n d p o r e w a t e r sw e r ec o l l e c t e da n da n a l y z e di nj u l y , 2 0 0 7 t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h e n h 4 - na n dn 0 2 - nc o n c e n t r a t i o n si nw a t e r sr a n g e df r o mo 8 0 t m o l la n d0 2 4 i _ t m o l l ( a v e r a g e da t3 0p m o l la n d10l 上m o l l ) ，r e s p e c t i v e l y , b o t hd e c r e a s i n gf r o m t h ec o a s tt ot h es e aa n df r o mt h es o u t ht ot h en o r t h t h en 0 3 - nc o n c e n t r a t i o n sr a n g e d f r o m10 5 0i t m o l l ( a v e r a g e da t3 0i - t m o l l ) ，w i t ht h et e n d e n c yo fd e c r e a s i n gf r o m t h ec o a s tt ot h es e aa n df r o mt h es o u t ht ot h e n o r t h t h ep 0 4 - pc o n c e n t r a t i o n sr a n g e d f r o m0 0 0 0 12i t m o l l ( a v e r a g e da to 0 4l a m o l l ) ，d e c r e a s i n g - f r o mt h es o u t ht ot h e n o r t h t h en h 4 nc o n c e n t r a t i o n si n p o r e w a t e r sr a n g e df r o m 12 0 - 18 0 j _ t m o l l i no r d e rt oa d d r e s st h es e a s o n a la n dt i d a lv a r i a t i o n sa n dt r a n s p o r t a t i o nf l u xo f n u t r i e n t si nt h ei n t e r t i d a la r e ao ft h ey e l l o wr i v e rd e l t a , n 0 3 一n ，n 1 - 1 4 一n ，n 0 2 一n ， p 0 4 pa n ds i 0 3 - s ia n dd t na n dd t pn u t r i e n t si nt h es e a w a t e r sw e r ec o l l e c t e da n d a n a l y z e di ns e p t e m b e r2 0 0 7 ，a p r i l2 0 0 8a n dj u l y2 0 0 8b ya n c h o rm o n i t o r i n g ， r e s p e c t i v e l y t h er e s u l t ss h o wt h a td t nr a n g e df r o m2 7 5 5 - 8 8 5 3g m o l l ( a v e r a g e d a t5 7 7 9 j - t m o l l ) ，9 6 0 0 - 2 4 9 7 5g m o l l ( a v e r a g e d a t16 8 6 5i t m o l l ) a n d 9 2 9 7 - - - 2 6 5 33l x r n o v l ( a v e r a g e da t17 3 0 0p m o l l ) i na u t u m n ，s p r i n ga n ds u m m e r c 0 1 1 r e s p o n d i n 9 1 y ，s od i dd i nf r o m8 8 6 8 5 8 2g m o l l ( a v e r a g e da t3 4 9 3 x n o l l ) ， 7 0 5 6 - 2 3 5 0 9g m o l l ( a v e r a g e da t14 0 7 4 肛m o l l ) a n d6 4 0 8 15 2 17g m o l l ( a v e r a g e da t1 0 1 1 2g m o l l ) ；d t pf r o m0 2 2 3 1 4g m o l l ( a v e r a g e da t1 0 5g m o l l ) ， 1 0 4 5 2 7l m a o l l ( a v e r a g e da t2 4 1g m o l l ) a n d1 4 0 - 8 0 3l m a o l l ( a v e r a g e da t4 6 0 l m a o l l ) ；d i pf r o m0 0 3 - 4 ) 6 7l m a o v l ( a v e r a g e da t0 2 1 弘m o l l ) ，0 12 0 8 3m - n o l l ( a v e r a g e da t 0 4 5g m o l l ) a n d1 1 2 - 5 3 1l m a o l l ( a v e r a g e da t 2 5 2p m o l l ) d i s i r a n g e d f r o m5 7 8 21 19l m a o l l ( a v e r a g e da t13 9 70 t o o l l ) a n d7 9 8 4 3l0 4 4 p m o v l ( a v e r a g e da tl l9 4 3 舯n o l l ) i na u t u m na n ds u m m e r , r e s p e c t i v e l y v i tw a ss u g g e s t e dt h a t o r i g i n a t e df r o mt e r r i g e n o u s i n p u ti na u t u m nb u tc o n t r i b u t e db yt h er e l e a s i n gf r o ms e d i m e n ti ns p r i n ga n ds u m m e r a nm a t e r i a l e x c h a n g em o d e lw a sb u i l tu pt oe s t i m a t et h ef l u x e sb e t w e e nt h e i n t e r t i d a lw a t e rb o d yw i t ht h eo p e nw a t e r , s e d i m e n ta n dp l a n k t o n c o r r e s p o n d i n g l y b a s e do nt h ed a t ao ft h i ss t u d y , t h en u t r i e n tb u d g e tw a ss h o w na sf o l l o w e d t h ed i n a n dd i pf l u x e sf r o mi n t e r t i d a lw a t e rt ot h eo p e nw a t e rw e r e15 7 0 xl0 7j - t m o l m 2a n d 0 4 6 x10 7 i t m o l m 2 ，w h i c hw e r em u c hh i g h e rt h a nt h es u p p l i n gf l u x e sf r o ms e d i m e n t t ot h ei n t e r t i d a lw a t e r ( d i n 一6 4 15 3 6l a m o l m 2a n dd i p 5 2 8i t m o l m 2 ) a n dt h eu p t a k e a m o u n t s b yp h y t o p l a n k t o n ( d i n - 5 2 3 5 13l a m o l m 2a n dd i p 1 4 7 7 7i t m o l m 2 1 t h en e t d i na n dd i pf l u x e si nt h ei n t e r t i d a lw a t e ra p p r o x i m a t e l y e q u a l e dt ot h o s ef l u x e sf r o m i n t e r t i d a lw a t e rt oo p e nw a t e r , w h i c hi st os a y , a ne x p o r to nn u t r i e n t sh a p p e n e di nt h e i n t e r t i d a lw a t e r s k e yw o r d s ：y e l l o wr i v e rd e l t a ；i n t e r t i d a la r e a ；n u t r i e n t s ；f l u v i 目录 0前言10f j u 舌 1 文献综述2 1 1 国内外潮间带营养盐研究现状和发展动态2 1 1 1 近岸营养盐来源辨析2 1 1 2 近岸及其邻近水域营养盐的时空分布特征3 1 1 3 近岸沉积物中营养盐的赋存形态和累积、吸附规律研究6 1 1 3 1 赋存形态研究6 1 1 3 2 累计特征研究6 1 1 3 3 吸附规律研究7 1 1 4 营养盐在潮滩界面间的迁移扩散过程研究7 1 2 黄河三角洲及其邻近海域的相关研究1 0 1 2 1 黄河三角洲概况1 0 1 2 1 1 气候概况和海洋水文特征1 0 1 2 1 2 潮间带的沉积环境1 2 1 2 1 3 生物资源1 2 1 2 2 黄河三角洲及其邻近海域营养盐1 3 1 2 2 1 黄河口营养盐相关研究1 3 1 2 2 2 莱州湾营养盐相关研究1 5 1 3 本论文的学术构想与思路17 1 4 本论文的研究目的及内容17 1 5 本论文的技术路线1 8 2 研究区域和研究方法2 0 2 1 研究区域2 0 2 2 站位设置及样品采集2 0 2 2 1 站位设置2 0 2 2 1 1 大面站2 0 2 2 1 2 连续站2 1 2 2 2 样品采集和保存方法2 2 2 3 实验方法2 2 2 3 1 溶解态无机营养盐2 2 2 3 2 溶解态有机氮、磷2 2 2 4 应用软件2 3 3 研究结果2 4 3 1 潮间带水体中营养盐的分布特征2 4 3 2 潮间带间隙水的营养盐分布特征2 5 3 3 间隙水营养盐的垂直分布趋势2 6 3 4 潮间带水体温度、盐度和营养盐不同季节连续监测结果2 6 4 问题与讨论2 9 4 1 水体与间隙水中营养盐的关系分析2 9 4 2 间隙水营养盐与底栖叶绿素a 的关系3 0 4 3 潮汐对潮间带水体营养盐的影响3 2 4 4 黄河三角洲南部潮间带水体中营养盐收支研究3 4 4 4 1 潮间带与开放海水在一个潮周期内的营养盐交换通量3 4 4 4 2 沉积物水界面的营养盐输送通量3 5 4 4 3 浮游植物对该区域营养盐的吸收3 6 4 4 4 潮间带营养盐的输送特征3 6 5 结论3 8 参考文献4 0 附录4 8 黄河三角洲潮间带底栖异养细菌的分布特征研究一4 8 致 射6 3 个人简历、硕士期间发表论文情况6 4 黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征 0 前言 河口滨岸地区是海陆相互作用的重要地带，是一个多功能的复杂生态系统 ( w e m e r , 19 9 9 ；w h i t e s i d e s i s m a g i l o v , 19 9 9 ；g o l d e n f e l d & k a d a n o f f , 19 9 9 ) ，具有 独特的生态价值和资源潜力。 河口滨岸潮滩与湖泊、河流及海洋相比，由于受盐淡水交替变化、干湿交替 变化和冲淤交替变化等海陆交互作用的影响，其各种物理、化学和生物因子复杂 多变，具有径流、波浪和潮流等水动力作用强烈、泥沙运移和物质交换频繁、理 化要素梯度变化大、生物多样性丰富等独特的环境特征。因此，研究这一复杂环 境系统内营养盐的循环过程既重要又困难。 河1 ：3 滨岸地区也是一个典型的环境脆弱带和敏感区( c e r w a l l ，1 9 9 0 ) ，易受各 种自然和人为活动的干扰和破坏。随着人口的不断增长和经济的飞速发展，大量 的人文活动产物如营养盐、微量重金属和持久性有机污染物等输入到河口地区 ( b a l l s ，19 9 4 ；s a n g e re ta 1 ，19 9 9 ；h o w a r t he ta 1 ，2 0 0 2 ；t a y l o re ta 1 ，2 0 0 3 ) ，给河口及 其滨岸环境质量造成不同程度的威胁，对滨岸复杂环境的初级生产力、生物多样 性以及滨岸生态系统功能等产生深刻的负面效应( v i t o u s e ke ta 1 ，1 9 9 7 ； g u n n a r s s o ne ta 1 ，2 0 0 0 ；b e n n e t t ，e ta 1 ，2 0 0 0 ；d a l s g a r r d ，2 0 0 3 ) 。 黄河三角洲位于渤海西南部，莱州湾的西部，由黄河入海冲积而成。黄河三 角洲土地辽阔，石油、天然气、卤水等资源丰富，还有大面积的浅海海面、滩涂 和草场，是山东半岛和京津两大经济发达地区的连接地带，被称为黄河下游的“金 三角”。黄河三角洲潮间带是中国北方重要的滩涂和近海养殖区域，认知潮间带 的物质来源、迁移转化和输运规律，为潮间带的合理利用和可持续发展提供理论 依据，对正确评估区域生产力，指导合理持续的养殖业具有重要意义。 黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征 1 文献综述 1 1 国内外潮间带营养盐研究现状和发展动态 1 1 1 近岸营养盐来源辨析 河1 2 1 滨岸带作为一个开放的复杂系统，不断地与外界进行物质交换，大量的 自然或人为营养物质可通过河流、地下水渗流、大气沉降和与外海水体交换等途 径输入到滨岸水体q h ( j i c k e l l s ，1 9 9 8 ；h o w a r t he ta 1 ，2 0 0 2 ) 。营养物质的过量输入给 滨岸水体环境质量带来巨大的环境压力，这些营养物质来自哪里，通量是多少， 是对其输入进行调控、研究物质循环所需知的首要信息，因此滨岸带生源要素的 输入与溯源分析研究，是元素和化合物行为研究的首要问题。 海洋营养盐的输入途径包括河流、地下水、大气等，其中河流是近岸水体营 养盐的主要输入途径。在n a r r a g a s e t t 湾，大约有9 9 5 的n 和9 9 7 的p 来自河 流输入及污水排放( v a l i e l a , 1 9 9 5 ) 。近十年来，由于人类活动( 主要为农业活动和 城市污水) 影响，极大地增加了河流中n 、p 含量，其中欧洲r h i n e 河1 9 6 1 1 9 7 8 年n 浓度比1 9 5 0 年升高三倍( v a n 等，1 9 9 0 ) 。在美洲墨西哥湾，由于m i s s i s s i p p i 河n 、p 含量的升高，1 9 8 0 年水体中溶解态n 、p 浓度比1 9 5 0 年增加了一倍( t u r n e r 等，1 9 9 4 ) 。地下水、大气及与外海水的交换在不同区域的贡献不可忽视。j o h a n n e s 提出：由于地下水的成分一般与海水成分存在很大不同，地下水中的许多成份( 如 硝酸盐) 浓度与海水相比高出许多倍，地下水可能成为沿岸海域营养物质的重要 载体和输运途径，进而影响甚至改变传统的沿岸海域生物地球化学循环模式。尽 管大气输入与河流和地下水的集中输入方式不同，是以一种扩散的方式输送，它 同样是海洋营养盐的一种重要来源( s e i t z i n g e r , 1 9 9 8 ；j a w o r s k i ，1 9 9 7 ) 。p a e r l 等 ( 2 0 0 2 ) 定量研究美国东部和墨西哥湾岸带近岸水体中氮营养盐的各输入源时发 现，大气氮沉降量占总输入量的1 0 - - - 4 0 之间。近岸海水与开放海域海水之间 的交换，也会成为近岸营养盐的来源途径。营养盐的这种来源在水交换不受限制 的水域尤为重要( a n d e r s o n ，1 9 8 8 ；b o y n t o n ，1 9 9 5 ；b r o c k m a r m ，1 9 8 8 ) 。 此外，就滨岸带潮滩，尤其是河口滨岸带潮滩而言，累积在沉积物中的有机 质降解是潮滩环境中生源要素的输入源( f o g e le ta 1 ，1 9 8 9 ；m a y e r & r i c e ，1 9 9 2 ； 2 黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征 b a l l s ，19 9 4 ；b a l l se ta 1 ，19 9 6 ；a l o n g ie ta 1 ，19 9 9 ；g o g t i t h o m a s ，2 0 0 0 ) 。近年来， 人们间接利用沉积物有机物质中稳定碳、氮同位素( d ”c 和d 1 5 n ) 含量及其c n 比 值的差异性对潮滩生源要素的来源进行了定量分析。c a i 等( 1 9 8 8 ) 3 0 用稳定碳同 位素示踪法，对亚马孙河及其近岸带沉积物中有机物质输入源进行了分析，结果 发现，近岸沉积物中的有机物质主要来自陆源输入。r i e r a 等( 2 0 0 0 ) 通过对荷兰 w e s t e r s e h e l d t e 河口潮滩沉积物底栖藻类和无脊椎动物体内d 1 5 n 含量进行分析发 现，河流输入是潮滩生源要素氮的主要输入源。 1 1 2 近岸及其邻近水域营养盐的时空分布特征 国内外很多学者对近岸及邻近海域营养盐的时空分布进行了研究，中国近岸 和河口区域的相关研究成果也有一定的报导和积累。 鸭绿江口n 0 3 - n 浓度等值线在河口较密集，平面分布趋势是江口区较高，向 外逐渐递减，这是受鸭绿江水的影响结果。绸缎岛附近n 0 2 - n ，n i - 1 4 - n 出现最 大值，然后逐渐向两端( 外海区及淡水区) 减小；绸缎岛附近区域盐度变化范围在 2 7 ，由此推断n 0 2 n 和n h 4 n 在海河水混合早期可能发生再活化( 熊辉等， 1 9 9 8 ) 。大辽河口n 、p 营养盐的分布和时间变化特征表明，从感潮河段、口门 至口外的海域，n 、p 营养盐的含量都呈逐渐降低的趋势。n 营养盐保守性较好， 其分布主要受海水和河水的混合产生的物理稀释的影响；相比之下，p 0 4 p 由于 其缓冲特征，保守性较差( 雷坤，2 0 0 7 ) 。对长江口最大浑浊带及邻近水域营养盐 的分布特征研究结果表明，营养盐浓度一般随盐度的增加而减小，不同营养盐表 现出不同的平面分布和季节变化特点。与整个调查水域相比，最大浑浊带营养盐 浓度更高，无机n 的硝化作用进行得更为充分：营养盐在河口的转移除了海水 稀释作用外，还有部分的生物转移以及受悬浮体沉积物系统的影响，特别是 p 0 4 p ( 周淑青等，2 0 0 7 ) 。对长江u i 南槽水域营养盐时空变化的研究表明，南槽 水域营养盐主要以硝酸盐为主，分布比较稳定；垂向分布特征明显，其中n h 4 - n 和n 0 3 n 由表层到底层呈下降趋势；无机氮盐在小潮时含量较高，并且受涨落 潮影响较小，总磷大潮时含量较高，受涨落潮影响较大；一个潮周期内营养盐的 波动范围较小；营养盐的含量与水样中含沙量以及盐度的相关系数较低( 刘启贞， 2 0 0 6 ) 。在三门湾海域，由于受陆地径流和外海水影响，营养盐浓度基本呈东低 国内外研究成果总结为表1 1 。黄河口及其邻近海域的研究状况见表1 2 。 表1 1 国内外近岸及邻近海域营养盐的时空分布研究归纳 r j u n c l e s ，r 1 9 9 8 1 1 1 eh u m b e r - o u s e n 0 3 - n 最大值大于7 0 0d i n 浓度全年在接近河流中 j m h o w l a n d ， e s t u a r y , u k g r n o i l ，最小值小于2 段时达到最大值，由最人值向 4 黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征 e ta l “m o l l ；n 0 2 - n 最大值 9 + 3i t m o l l ，最小值小于 1l a m o l l ；p 0 4 - p 并is i 0 3 - s i 浓度范围分别为5 - 1 5 和 5 0 2 7 0i t m o l l 源头和河口递减；d i p 整体趋 势为由源头向河口递减；d i s i 在雨季与d i n 的分布相同 瞄缸恭2 0 0 0 s t r a i t o f g i b r a l t a r g o n z 矗l e z e ta l白焉黧糍篡凳、黎盒墓誓黧羹嚣 0 0 9 o 3 l 车0 2 6 5 5 0浓厦牧焉，大曲洋- 缚域聚体牧 t h em i x i n gz o n e c o 匕r a g u e n e a e t u ,k帆篓滁赫删p04-rp2002 d a n u b er i v e ra n d s i 0 3 - s t h en o r t hw e s t e r n122 0 0310 0h m o 瑙淼 c 匕n c e l o t ，e t 和i 最大值分别为 。 一，、一，。 a 1 一 、和 l l f 珧1 篡1 0 m s a nd i e g ob a弘jos z i r i n o , 2 0 0 8 a a - u s a j o n a t h a nh s h a r pe t 一1 9 8 4 a 1 d e l a w a r ee s t u a r y , u s a h h a 呲r d i n n g c ew j r l9 9 4 c h e s a p u e s a a k e b a y n u r i tk r e s s ， s a n d r al e o n 2 0 0 2 c o t o ，e ta 1 t h eg u l f o f n i c o y a ，c o s t a r i c a 湾内d i n 和d i p 全年的浓 度范围为1 4 l 5 9 3 和 0 9 1 1 3 6i _ t m o l l ；湾外 d i n 和d i p 全年的浓度范 围为0 7 3 2 9 5 和 0 4 7 旬6 7i t m o l l n i l 4 - n 在1 9 8 1 年1 月达 到最大值为1 9 0i - t m o l l 左右；p 0 4 p 在1 9 8 2 年 1 月和3 月达剑最大值为 2 7l a m o l l 左右：s i 0 3 一s i 在1 9 8 2 年3 月达到最大 值为7 5j t m o l l d i n 最大值为1 0 0p m o l l 左右；p o 。p 最大值为2 l x m o l l 左右：s i o r s i 最 大值为7 0l a m o l l 左右 雨季n 0 3 - n + n 0 2 - n 、 p 0 4 p 和s i 0 3 s i 的变化范 围为0 0 7 5 2 4 、0 12 2 3 4 和2 8 5 8 4 1p m o l l ；旱季 n o ，n + n 0 2 n 、p 0 4 - p 和 s i o r s i 的变化范围为 0 0 4 2 5 7 、0 0 4 2 6 4 和 p 在旱季和雨季都是由北向南 递增，n 在雨季整体由北向南 递增，在湾中部达到最高 由少盐海域向多盐海域递减， 与盐度分布呈保守性 d i n 和s i 0 3 s i 浓度均为由湾 内向湾口递减：p 0 4 p 在湾内 呈现不规则分布 n 、p 、s i 均为湾内高于湾外， 雨季高于旱季，河口附近浓度 远远高于其他区域 1 7 14 3 0p m o l l l 一_ _ _ _ i l _ _ _ _ _ l _ _ _ _ i l _ _ - _ - _ _ - l - - i _ _ - - - - - - - _ - l - - - _ l l 一 5 黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征 1 1 3 近岸沉积物中营养盐的赋存形态和累积、吸附规律研究 我国对河口滨岸方面的研究，研究区域集中在渤海湾、黄河口、长江口及其 珠江口等，主要研究单个污染物在环境介质中( 水体) 的时空分布规律及其累积和 转化特征。 1 1 3 1 赋存形态研究 通过对黄河口沉积物中无机磷酸盐的存在形态进行分析，将无机磷酸盐划分 为吸附态磷、铝磷、铁磷、钙磷和闭蓄态磷五种赋存形态。分析结果表明，钙磷 占无机磷的大部分，闭蓄态磷次之，铝磷和吸附态磷再次之，铁磷含量甚微，此 外还发现钙磷在粉砂粒级中含量最高，其它形态磷含量均随粒度变细而增高( 林 荣根等，1 9 9 2 ) 。对长江口和上海滨岸带潮滩表层沉积物中磷的赋存形态分析表 明，钙磷和有机磷是磷的主要赋存形态，形态磷含量与有机碳和总氮具有较强的 耦合关系，此外形态磷的空间分布与污水排放关系密切( 刘敏等，2 0 0 1 ) 。对长江 河口岸带柱状沉积物中磷的分析同样发现，柱状沉积物中钙磷和有机磷是磷的主 要赋存形态，铝磷的垂直分布与有机碳具有相似的变化趋势，且沉积物中磷的垂 向分布特征受沉积速率影响显著( 侯立军等，2 0 0 1 ) 。对法国滨海沉积物中磷的赋 存形态进行了分析，结果发现吸附态和铁铝结合态磷分别与细颗粒沉积物和铁含 量有显著的正相关关系，可能反映了吸附过程影响着沉积物中磷的累积及其赋存 形态( a n d r i e u x l o y e r , a m i n o t , 2 0 0 1 ) 。分析了美国佛罗里达湾富含有机质的碳酸 岩沉积物中磷的赋存形态，发现钙结合态磷和有机碎屑态磷是沉积物中磷的主要 赋存形态( k o c h ，e ta 1 ，2 0 0 1 ) 。 1 1 3 2 累积特征研究 对澳大利亚s w a n c a n n i n g 河口沉积物中磷的累积特征研究表明，人为磷源 的大量输入导致沉积物中磷的高度累积( g e r r i t s e ，e ta 1 ，1 9 9 8 ) 。p a l u d a n 和 m o r r i s ( 1 9 9 9 ) 发现与三价铁结合的无机磷在淡水和半咸水的盐沼表层沉积物中含 量最高，而与钙结合的磷是盐沼无机磷的优势组分，在还原性的沉积物中，不论 盐度如何，与铝氧化物和黏土结合的磷酸盐是重要的无机磷沉淀池。通过研究波 6 黄河三角洲南部潮间带营养盐的收支特征 罗的海f i n l a n d 湾近岸沉积物磷的累积，发现沉积物中磷的累积与铁和氮之间存 在显著相关关系( l e h t o r a n t a l ，p i t k i i n e n l ，2 0 0 3 ) 。 在对海洋沉积物。海水界面附近氮、磷、硅的生物地球化学循环研究中，指 出在海洋沉积物中，氮、磷的含量变化一般是：粒度由粗到细，含量升高，即泥 中高，粉砂中次之，砂中最低。硅是造岩元素，其变化与氮、磷相反，沙中最高， 粉砂