五壘島灣海域無機(jī)氮、無機(jī)磷的時(shí)空分布和氮磷比值變化_第1頁
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文檔簡介

1、五壘島灣海域無機(jī)氮、無機(jī)磷的時(shí)空分布和氮磷比值變化摘 要:根據(jù) 2012-2014 年 5 月、 10 月的調(diào)查數(shù)據(jù),分析了五壘島灣海水中無機(jī)氮、無機(jī)磷的時(shí)空分布特征和N/P 比值的變化。結(jié)果表明,該海域水體中無機(jī)氮、無機(jī)磷平均含量分別為 0.202 mg/L 和 0.011 mg/L ,達(dá)國家二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),均表現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì);空間分布上表現(xiàn)出近岸水域含量大于遠(yuǎn)岸的變化趨勢(shì),原因可能是受陸源物質(zhì)輸入的影響所致;除少數(shù)站位外,該海域 N/P 比值接近 16 1,并表現(xiàn)出逐年增大的趨勢(shì),但春季可能受到赤潮的威脅。關(guān)鍵詞:五壘島灣;無機(jī)氮;無機(jī)磷;時(shí)空分布氮和磷是海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要生源元素,在食

2、物鏈的傳遞過程中完成無機(jī)物至有機(jī)物的不斷循環(huán),其分布變化在物理方面與沿海城市地面徑流、污水排放和大氣等的入海通量等作用有關(guān),在化學(xué)方面與水體中氧化、還原反應(yīng),以及浮游植物的生長繁殖、生物的分泌排泄物和生物碎屑的氧化分解、再生等因素密切相關(guān)1-3 。近年來近海頻繁發(fā)生的赤潮主要是由于水體中的無機(jī)氮、無機(jī)磷等造成的富營養(yǎng)化引起的,特別是河口、海灣由于水體交換不良,又受陸源徑流、工農(nóng)業(yè)廢水和城市生活污水排放及海水養(yǎng)殖排污等的影響導(dǎo)致赤潮發(fā)生次數(shù)逐年增加,其發(fā)生和發(fā)展破壞了局部海區(qū)的生態(tài)環(huán)境平衡,導(dǎo)致大量海洋生物死亡,對(duì)漁業(yè)資源、人體健康和海水的利用都帶來損害 4 。五壘島灣位于文登市南部海域,是文登

3、市主要的養(yǎng)殖區(qū)域,也是周圍養(yǎng)殖池塘的主要水源,直接流入該海域的河流有母豬河和昌陽河。近年來,伴隨著南海新區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人為活動(dòng)不斷加劇,特別是旅游業(yè)的迅猛發(fā)展,生活污水的排放與日俱增,港口和海灣中船只的直接污染,五壘島灣海域生態(tài)環(huán)境受到了前所未有的壓力。但近年來對(duì)五壘島灣海域水質(zhì)方面的研究極少,特別是連續(xù)幾年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未見報(bào)道。本文通過分析 2012 年 2014 年 5 月、 10 月對(duì)五壘島灣水質(zhì)的長期調(diào)查數(shù)據(jù),分析了該海域水體中無機(jī)氮、無機(jī)磷的時(shí)空分布與氮磷比值變化,以期為海洋環(huán)境管理部門等提供基礎(chǔ)資料,為五壘島灣的科學(xué)養(yǎng)殖、合理開發(fā)提供指導(dǎo)。材料與方法1.1 站位設(shè)置及樣品采集在五

4、壘島灣海域布設(shè) 7 個(gè)站點(diǎn)(見圖 1),于 2012-2014 年的 5 月(春)、 10 月(秋)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣,樣品的采集、運(yùn)輸、貯存均按 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 5( GB17378-2007 )進(jìn)行。 1.2 樣品分析樣品分析按海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范(GB17378 2007)進(jìn)行,所用儀器為UV2550 紫外可見分光光度計(jì)。結(jié)果與討論2.1 五壘島灣海域無機(jī)氮和無機(jī)磷含量的動(dòng)態(tài)變化及分布特征2012 年 2014 年的春、秋季五壘島灣溶解態(tài)無機(jī)氮、無機(jī)磷含量的波動(dòng)范圍及均值見表1。表 2 為海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中無機(jī)氮、無機(jī)磷四類水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值。無機(jī)氮(亞硝酸鹽、硝酸鹽、氨氮)是海洋植物生長的主要營養(yǎng)因素,其含量的

5、高低直接影響著海區(qū)的初級(jí)生產(chǎn)力。五壘島灣是文登主要的海洋經(jīng)濟(jì)生物養(yǎng)殖區(qū),受人類活動(dòng)影響較大。由表 1 中的數(shù)據(jù)可以看出,2012 年 5 月-2014年 10 月養(yǎng)殖區(qū)海域溶解態(tài)無機(jī)氮含量介于(0.109 0264)mg/L ,平均 0.202 mg/L 。在時(shí)間尺度上,該海域無機(jī)氮的含量 2012 年春季秋季,年際間,春季無機(jī)氮含量表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì),秋季表現(xiàn)出先減少后增加的趨勢(shì),該海域無機(jī)氮含量總體上表現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì),這可能受沿岸河流徑流作用的影響所致。從空間分布上,如圖2 所示,2012年、2013年該海域無機(jī)氮含量高值主要集中在沿岸一帶,表現(xiàn)出由沿岸向遠(yuǎn)岸逐漸降低的趨勢(shì),2014

6、 年無機(jī)氮含量分布比較均勻,沒有表現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì);按照海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)6 ,近 3 年春、秋季海水中無機(jī)氮含量均符合二類標(biāo)準(zhǔn),部分海區(qū)達(dá)到了一類標(biāo)準(zhǔn),反應(yīng)了該養(yǎng)殖海域的水質(zhì)良好。無機(jī)磷是影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力的重要因子之一,也是赤潮爆發(fā)的關(guān)鍵因子。由表 1 中的數(shù)據(jù)可以看出,2012 年 5 月 2014 年 10 月該海域無機(jī)磷含量波動(dòng)范圍為(0001 0.018) mg/L ,平均0.011 mg/L 。在時(shí)間尺度上,2012 年和 2014 年春季 秋季,2013 年春季 秋季;春季表現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì),秋季表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì),總體上表現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì),跟同期無機(jī)氮含量的變化趨勢(shì)一致

7、。2014年5 月的絕大數(shù)站位無機(jī)磷含量劣于一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)6 ,其余調(diào)查時(shí)間的所有站位均達(dá)一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),同期的無機(jī)氮含量也相對(duì)較高,查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn), 2014 年 5 月調(diào)查前有大量降水,可能是由于地表徑流作用,將沿岸的污染物質(zhì)帶入該海域所致。從空間分布上,如圖 4 所示,該海域無機(jī)磷含量高值分布在沿岸一帶,由于含量相對(duì)較低,分布相對(duì)比較均勻,變化趨勢(shì)不明顯。2.2 五壘島灣海域的N/P 比值海水中的營養(yǎng)鹽水平與結(jié)構(gòu)對(duì)浮游植物的生長起著很重要的制約作用7 。浮游植物體內(nèi)N/P 的正常值為12 22,平均值為 168 ,只有當(dāng)海水中無機(jī)氮和磷含量均達(dá)到一定水平以上時(shí), N/P 比對(duì)浮游植物才有實(shí)際意義,海洋浮游植物的 N/P 比基本上遵循 Redfield 比 9 ,即 16 1,如果兩者含量均很低或者特別高,對(duì)自養(yǎng)生物將是不利的10 。何建宗等 8 研究表明, 近岸海域水體最適赤潮生物生長的N/P 原子比可能為5 15。 2012 年 5 月 2014 年 10 月的春、秋季五壘島灣海域 N/P 比值的范圍和均值見表 1。由表中數(shù)據(jù)可知,2012 年 5 月和 2013 年 10 月的比值接近 16 1,2014 年5 月比值低于161,其他時(shí)間比值均大于161,說明該海域 N/

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