长江口水域富营养化现状与特征研究

论文摘要

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11μmol·L-1上升到约100μmol·L-1,磷酸盐从0.4μmol·L-1增加到约1μmol·L-1,N:P比从1963年的3040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

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1 富营养化的定义与分类
• 1.1 富营养化的定义
• 1.2 富营养化的分类
• 2 富营养化的成因
• 2.1 富营养化成因的两种理论
• 2.2 营养盐在水体富营养化中的作用
• 2.3 人类活动与沿海水域营养盐负荷的关系
• 2.4 影响营养盐收支的过程
• 2.5 水体更新周期对富营养化的影响
• 2.6 光照和温度对富营养化的影响
• 3 富营养化的危害
• 4 近海富营养化概念模型的演化
• 5 近海水体富营养化评价方法
• 6 河流大坝对生态系统的影响
• 6.1 筑坝对河流水文特性的影响
• 6.2 对水体氧浓度的影响
• 6.3 对氮和磷循环的影响
• 6.4 对营养盐结构的影响
• 6.5 引起有害赤潮暴发
• 7 长江口海域的研究现状
• 7.1 长江口环境概况
• 7.2 长江口的研究进展
• 第二章 长江口水域富营养化现状调查
• 1 前言
• 2 样品采集与分析方法
• 2.1 调查时间与采样站位
• 2.2 采样与分析方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 富营养化特征参数空间分布特征
• 3.2 富营养化特征参数平面分布特征
• 3.3 长江口海域的富营养化现状
• 4 小结
• 第三章 长江口水域不同区域对营养盐增加的敏感性分析
• 1 前言
• 2 样品采集与分析方法
• 2.1 样品采集与分析方法
• 2.2 数据分析与处理
• 3 结果与讨论
• 3.1 长江口水域不同区域物理、化学和生物参数的季节性变化特征
• 3.2 营养盐浓度的长期变化趋势
• 3.3 浮游植物生物量和溶解氧对营养盐增加的响应
• 3.4 长江口水域不同区域对营养盐增加的敏感性分析
• 4 小结
• 第四章 利用探索性数据分析方法对长江口海域富营养化特征的分析
• 1 前言
• 2 样品采集与分析方法
• 2.1 样品采集与分析方法
• 2.2 数据处理方法
• 2.3 数据统计分析方法原理
• 3 结果与讨论
• 3.1 各参数的季节变化
• 3.2 主成分分析
• 3.3 长江口海域富营养化水平的空间变化特征
• 3.4 长江口海域富营养化水平的季节性差异
• 3.5 主成分与物理参数的关系
• 3.6 长江口水域富营养化的驱动因素
• 4 小结
• 第五章 三峡工程蓄水前后长江口水域富营养化状况比较分析
• 1 前言
• 2 样品采集与分析方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 蓄水前后环境因素的比较
• 3.2 蓄水前后营养盐浓度及分布特征的比较
• 3.3 蓄水前后营养盐比例的比较
• 3.4 蓄水前后浮游植物生物量的比较
• 4 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 博士期间发表论文情况
• 致谢