黄河下游与长江流域营养盐变化规律的研究
长江和黄河是我国最大的两条河流，流域水体中的营养盐随径流输送入海，对河口及邻近海域生态环境状况产生重大影响。于2009年至2011年在黄河下游、2009年8月至10月在长江干流及主要支流、2010年6月在长江中下游干流采集溶解及颗粒态营养盐样品，研究黄河下游与长江流域水体中生源要素的含量及变化规律，分析影响营养盐组成与分布的主要因素，探讨人类活动(黄河调水调沙与长江三峡大坝工程)对河流营养盐输送与近岸海域生态环境的影响。主要结果如下：
黄河下游各形态N的浓度多呈丰水期低、枯水期高，溶解无机氮(DIN)是溶解态氮的主要存在形式；NO3-N占溶解态总氮(TDN)的比例为90％以上，其含量为(298.1±48.7)μmol/L；受黄河高悬浮颗粒物含量的影响，磷以颗粒态占绝对优势；PO4-P是溶解态磷的主要存在形态，全年变化较平稳，平均含量为(0.42±0.20)μmol/L；硅酸盐年平均含量为(122.8±20.4)μmol/L，生物硅(BSi)的含量占硅酸盐与生物硅浓度之和的3.6％-56.0％，硅的浓度丰水期高于枯水期。颗粒态磷与生物硅的含量与SPM呈正相关。营养盐的组成具有高氮磷比、高硅磷比、低硅氮比的特点。DIN/PO4-P比值最高达到686，无机氮异常丰富，黄河下游属于磷限制潜在性富营养。近年来黄河下游溶解无机氮浓度显著升高而溶解无机磷变化不大，硅酸盐的浓度有所下降。黄河下游水沙通量、营养盐入海通量有明显的季节变化，丰水期占全年总入海通量的绝对优势。
调水调沙期间，各营养盐的浓度和组成均有明显变化，各形态N的浓度、DIN/PO4-P下降，各形态P与Si的浓度、SiO3-Si/PO4-P、SiO3-Si/DIN升高，颗粒态营养盐的比例明显增加。短期内大量水沙及营养盐入海通量对黄河口及渤海生态系统产生重要影响。
溶解态氮、磷含量在长江流域金沙江河段很低，沿长江上游呈明显上升趋势，反映出人类活动的加剧为河流提供更多的氮、磷；长江中下游氮、磷浓度较高且比较稳定。颗粒态磷的含量与河流中悬浮颗粒物浓度呈明显的正相关，颗粒态磷浓度在上游最高，其含量随SPM的下降而明显降低。由于流域内自然条件的影响，溶解态硅酸盐在整个流域保持较高水平，生物硅含量与SPM有一定正相关关系。硝酸盐是长江流域溶解态氮的主要存在形式，约占84％。对于磷，上游以颗粒态为主，中下游流域以溶解态为主。与1997年三峡蓄水前的数据对比，在多重压力影响下，长江流域氮、磷、硅的浓度均有所升高。
除金沙江段，DIN/PO4-P变化不大，SiO3-Si/DIN、SiO3-Si/PO4-P比值随干流氮、磷的输入增加而降低。长江径流经过三峡库区，DIN、PO4-P、TPP、SiO3-Si、BSi的滞留率分别为25％、32％、32％、3.2％、35％，氮、磷、硅得到有效截留，其中滞留效率磷>氮>硅。而三峡库区内的DON、DOP在干流中表现为源。由于氮、磷、硅不同的滞留机制，使三峡下游处DIN/PO4-P、SiO3-Si/PO4-P相对增加。颗粒态营养盐的截留更加明显。由于中下游河流的补充，溶解态氮、磷迅速回升，保持较高水平，硅酸盐回升至原有水平。而颗粒态营养盐也有小幅回升。长江主要支流的营养盐水平高于干流，北部支流的氮磷要高于南部支流，而硅酸盐含量相当。三峡大坝工程的实施对向中下游营养盐输送通量产生较为显著的影响。
营养盐;颗粒态磷;生物硅;调水调沙;流域水体;近岸海域;生态环境
中国海洋大学
硕士
分析化学
刘素美
2012
中文
X832;X522
83
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）