黄东海沉积物中营养盐分布及交换通量研究
本论文基于2008年8月在南黄海及东海北部采集的10个表层沉积物样品和6个柱状沉积物样品，分别定量地描述了黄东海海区河口、近岸和中部海域表层沉积物及五个柱状样品中TP、TN、IP、IN的分布及沉积物间隙水中硅酸盐(SiO3-Si)、磷酸盐(PO4-P)、硝酸盐(NO3-N)、亚硝酸盐(NO2-N)和氨氮(NH4-N)五种溶解态营养盐的分布变化特征，结合调查海区沉积速率，沉积物中营养盐含量、含水率及不同沉积区的面积估算了不同类型沉积区氮、磷营养盐的埋藏通量；选取四个沉积区代表站位柱状沉积物样品进行实验室沉积物，水界面营养盐交换通量培养实验，计算了各项溶解态营养盐的交换通量及对海区初级生产力的贡献率。
营养盐在南黄海和东海北部沉积物及间隙水中分布特征：
间隙水中氮营养盐以高铵盐含量为代表分布特征。表层沉积物间隙水中NH4-N、NO3-N和NO2-N的含量范围分别为28.97～179.90、1.71～27.29、0.18～2.83μmoI·L-1、SiO3-Si、PO4-P的浓度范围分别为100.39～454.50、14.07～43.75μmol/L。其中PO4-P、NH4-N的浓度东海北部明显高于南黄海，NO3-N浓度南黄海中部最高约为其他海域的15倍；SiO3-Si浓度东海外海要高于南黄海及近海海域。
就间隙水垂直分布而言，NH4-N是氮的主要组分，间隙水中NH4-N垂直分布5cm以浅随深度增加而增加，5cm以深随深度增加而减小；NO3-N、NO2-N含量的垂直分布均随深度增加而减小；PO4-P除东海混合沉积区随深度增加而增大外，其它海域均随深度增加而减小；SiO3-Si含量除东海虎皮礁小环流区呈减小趋势外，其余各站均随深度增加而增大。
沉积物表层TN、TP的含量以含泥质的南黄海中部最高，其次为南黄海近岸的黄海沿岸流沉积区及东海虎皮礁小环流泥质沉积区。TN、TP的变化范围分别为0.14～0.70 mg·g-1和0.43～2.13 mg～g-1。由于水动力引起的再悬浮加速有机物的分解，因而表层沉积物中IP、IN在TP、TN所占比例均以黄东海交界线站位最高。就整个调查区域来看，IN/TN的平均值约为21.2％，TN分布受ON控制。而IP/TP的均值为45.82％，长江口海域为76.7％，TP分布主要受IP控制。南黄海海域仅为19.8％、TP分布主要受OP控制。
TP、TN垂直分布随深度增加而减少，TN、TP含量分别为0.07-0.77 mg·g-1，和0.38～2.54 mg·g-1。IN含量0.02～0.18 mg·g-1，分布呈现表层高、随深度的增加而减小并趋于稳定，IN以NH4-N为主；IP范围0.25～0.42 mg·g-1，其含量垂直分布变化并不显著。
沉积物中氮、磷营养盐的埋藏通量：
沉积物中营养盐单位面积的埋藏通量受沉积速率影响大于沉积物本身营养盐的含量。TN、TP单位面积的埋藏通量均以黄海沿岸流沉积区最高。结合不同沉积区的面积，黄海沿岸流沉积区、黄海小环流沉积区和黄海混合沉积区TN的年埋藏量分别为：1.71×107、5.61×107和1.57×107 kg·a-1；TP的年埋藏量7.02×107、16.1×107和17.9×107 kg·a-1。东海混合沉积区、虎皮礁小环流泥质沉积区TN的年埋藏量1.81×107、1.06×107 kg·a-1；TP的年埋藏量分别为3.22×107、17.9×107 kg·a-1。
黄东海营养盐在沉积物-海水界面上的交换通量及对海区初级生产力的贡献：
南黄海和东海北部NO3-N、PO4-P均表现为由水体向沉积物迁移，以东海虎皮礁小环流沉积区的交换通量最大，分别为-11.72、-9.38 mmol·m-2·d-1。NO2-N亦表现为由上覆水向沉积物转移，南黄海近岸黄海沿岸流沉积区NO2-N向沉积物迁移的通量最大，为-4.06 mmol·m-2·d-1；NH4-N和SiO3-Si则相反，由沉积物向上覆水迁移，最大值位于东海混合沉积区，分别为为2.15、38.65 mmol·m-2·d-1。
调查海区范围内沉积物分别为NO3-N、NO2-N和PO4-P的“汇”及NH4-N和SiO3-Si的“源”。黄海和东海沉积区沉积物中NH4-N对海区初级生产力的贡献率较小；黄海沿岸流沉积区SiO3-Si对南黄海初级生产力的贡献为11.05％；东海混合沉积区、虎皮礁小环流泥质沉积区、残留沉积区对东海区初级生产力的贡献分别为193％、8.77％和83.6％。
南黄海;东海北部;沉积物;营养盐分布;交换通量;初级生产力
中国海洋大学
硕士
分析化学
石晓勇
2009
中文
P734.44;P736.41
74
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）