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广州海域营养盐限制的富营养化特征研究

作　者: 黄云峰
导　师: 白洁
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境工程
关键词: 广州海域富营养化氮磷潜在性中肋骨条藻
分类号: X55
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

广州海域位于珠江河口,属于咸淡水交汇区,珠江八大口门中的虎门、蕉门、洪奇门及横门四大口门就位于该海域。广州海域上起黄埔港,下至横门水道,东以广州港航道为界,海域面积约4600 km²。珠江水系的径流通过虎门、蕉门、洪奇沥、横门四大口门直接流入广州海域,汇入伶仃洋。由于该海域人口高度密集,社会、经济飞速发展,使其成为受人类活动影响最严重的水域之一。本文主要根据广州市财政资助的“广州市赤潮监视监测”项目,在广州海域设13个监测站位,于2003年5月（春季）、8月（夏季）、10月（秋季）和12月（冬季）以及2004年3月至2005年2月期间进行样品采集。依据国家海水水质标准（GB 3097-1997）,运用一种反映营养盐限制特征的近海海水富营养化评价模式,通过分析广州海域氮和磷的含量以及N/P比,对广州海域富营养化水平特征进行了研究,同时,对活性磷酸盐、三氮含量与中肋骨条藻数量之间进行了相关性分析。研究结果表明,调查期间广州海域活性磷酸盐的含量较高,年平均0.052mg·L^-1,其中,在秋、冬两季浓度最高,在此两季所有的监测站位的活性磷酸盐含量均高于国家三类海水水质标准,有73.1%的监测站位的活性磷酸盐含量高于国家四类海水水质标准;在春、夏季,大部分处于三、四类水质标准之间。底层水中的活性磷酸盐含量比表层的要高。广州海域活性磷酸盐含量的平面分布基本表现为河口内向河口外递减的趋势。调查期间,广州海域无机氮的含量较高,年平均1.143 mg·L^-1。在全年的监测中,只有两个监测站位出现过劣三类水质,其余时候各监测站位都是劣四类海水水质。河口外的监测站位的无机氮含量表现为表层高、底层低的现象,而在河口内的无机氮含量在垂直方向上的变化情况不明显。在无机氮的各组分含量中,以硝酸盐氮为主。调查期间,广州海域各个监测站位的周年N/P值为3-164,年平均为59。N/P的空间分布基本表现为河口内比河口外高的趋势:广州海域N/P的季节变化较大,其中,夏季的N/P最高,而秋季的N/P最低。在全年四个季度的68个样品中,28个为磷限制潜在性富营养水平,占41.2%:27个为磷中等限制潜在性富营养水平,占39.7%;9个为实质性富营养,占13.2%;3个为氮限制潜在性富营养水平,占4.4%。广州海域为磷限制的潜在性富营养水平。广州海域出现磷限制性富营养化的原因与人为活动和自然因素有关,受到地表径流、城市生活污水、以及珠江流域岩性的影响。广州海域富营养化变化趋势表明,近二十年来,广州海域的无机磷、无机氮浓度的年平均值呈逐年增长趋势。调查期间,中肋骨条藻（Skeletonema costatum）是广州海域主要浮游植物优势种,但全年数量低于赤潮发生时的密度,周年密度变动范围为:（3.2×10³-8.2×10⁵）个/L。中肋骨条藻数量的水平分布具有自内河口向外河口逐渐递增的趋势。中肋骨条藻细胞数量季节波动模式为单峰型,春、冬两季平均密度较高,夏、秋两季平均密度较低。中肋骨条藻细胞数量与无机氮、硝酸盐、亚硝酸盐和氨盐的相关性分析表明,中肋骨条藻密度与它们的相关性均不显著。而中肋骨条藻密度与活性磷酸盐之间存在显著的负相关关系（R=-0.42）。虽然广州海域的无机氮含量较高,但由于相对于无机氮来说,活性磷酸盐的浓度并不是很高,同时N/P比也很高,整个广州海域呈现磷限制的状况,磷对广州海域的中肋骨条藻的增殖起着很重要的控制作用,因此,磷限制是广州海域中肋骨条藻数量不高的主要原因。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-27
  1.1 海水的富营养化  12-17
    1.1.1 引起富营养化的原因  12-13
    1.1.2 富营养化对海洋生态系统的影响  13-15
      1.1.2.1 对浮游生物的影响  13-14
      1.1.2.2 对底栖生物的影响  14
      1.1.2.3 对整个生态系统结构和生物分布的影响  14-15
      1.1.2.4 其它影响  15
    1.1.3 营养状况的评价方法  15-17
      1.1.3.1 单因子法  16
      1.1.3.2 综合指数法  16
      1.1.3.3 模糊数学综合评价  16-17
  1.2 营养盐限制因子的研究  17-22
    1.2.1 营养盐限制的概念  17-18
    1.2.2 国内外河口营养盐限制的富营养化特征研究  18-19
    1.2.3 营养盐限制对浮游植物的影响  19-20
      1.2.3.1 生理、生化的影响  19
      1.2.3.2 生长速率的影响  19
      1.2.3.3 生产力的影响  19
      1.2.3.4 群落结构的影响  19-20
    1.2.4 潜在性富营养化的概念  20
    1.2.5 潜在性富营养化评价标准  20-22
  1.3 氮、磷对中肋骨条藻细胞数量的影响  22-25
    1.3.1 中肋骨条藻(Skeletonema costatum)介绍  22-23
    1.3.2 氮、磷对中肋骨条藻生长的影响  23-25
      1.3.2.1 氮对中肋骨条藻生长的影响  23-24
      1.3.2.2 磷对中肋骨条藻生长的影响  24
      1.3.2.3 氮磷比对中肋骨条藻细胞数量的影响  24-25
  1.4 研究内容、目的和意义  25-27
2 广州海域氮/磷分布特征研究  27-43
  2.1 调查海域概况  27-29
  2.2 样品的采集与分析  29
  2.3 活性磷酸盐的含量分布特征  29-33
    2.3.1 活性磷酸盐的季节变化  29-33
    2.3.2 活性磷酸盐的垂直分布  33
    2.3.3 活性磷酸盐的空间分布  33
  2.4 无机氮的含量分布特征  33-41
    2.4.1 无机氮的季节变化  33-34
    2.4.2 无机氮的垂直分布  34
    2.4.3 无机氮的空间分布  34-38
    2.4.4 无机氮各组成结构的季节分布  38-41
  2.5 氮磷比值的分布特征  41-43
    2.5.1 氮磷比的水平分布特征  41
    2.5.2 氮磷比的季节变化  41-43
3 广州海域潜在性富营养化特征分析  43-50
  3.1 季节变化特征  43-46
  3.2 空间变化特征  46-47
  3.3 中肋骨条藻细胞数量时空分布及与营养盐的关系  47-50
    3.3.1 中肋骨条藻数量的分布情况  47-48
      3.3.1.1 中肋骨条藻数量的水平分布  47-48
      3.3.1.2 中肋骨条藻数量的季节变化  48
    3.3.2 中肋骨条藻细胞数量与氮、磷的关系  48-50
      3.3.2.1 中肋骨条藻细胞数量与无机氮的关系  48
      3.3.2.2 中肋骨条藻细胞数量与活性磷酸盐的关系  48-50
4 广州海域磷限制富营养化变化趋势分析  50-55
  4.1 氮磷的分布特征  50
  4.2 广州海域磷限制富营养化产生的原因  50-53
    4.2.1 地面径流  50-52
    4.2.2 城市工业废水和生活污水  52-53
    4.2.3 与珠江流域岩性有关  53
  4.3 广州海域富营养化特征及变化趋势  53-54
  4.4 与其它海湾、河口水体富营养化特征的比较  54-55
  4.5 广州海域中肋骨条藻数量受限的原因  55
5 结论  55-57
参考文献  57-62
致谢  62-63
已发表文章目录  63

广州海域营养盐限制的富营养化特征研究

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