黄河口无机碳输运行为研究
本课题来源于973“中国典型河口通量研究”。论文根据国内外对河口咸淡水混合区域水体中碱度、无机碳的研究现状,采用目前国际上公认的对海水无机碳测定的先进方法,于2003年9月、2004年4月、2004年9月在黄河口及其邻近海域设立站位,针对无机碳、碱度等参数在咸淡水混合过程中的变化特征,以及引起无机碳、碱度变化的各种因素进行了深入、系统的研究。得到的主要结果如下:
1、2004年春季TSS和盐度之间呈负相关关系,在河口0~15的低盐区,悬浮物含量随咸淡水混合迅速下降到200mg/L以下,变化比较剧烈;盐度大于15以后,悬浮物含量变化不大,基本维持在100~200mg/L之间。颗粒无机碳百分含量与TSS之间具有非常好的正相关关系,表明在河口区咸淡水混合的初始阶段,颗粒无机碳的变化与TSS的变化是同步的。碱度、溶解无机碳与盐度明显呈负相关关系,而且在小于5的低盐度区域,碱度和溶解无机碳明显“亏损”;而在盐度为8~20的中盐度区域,碱度和溶解无机碳却又表现出“盈余”。
2、大洪水期间:水体TSS分布总体趋势是底层最高,中层次之,表层最小,黄河口以南高浑浊度水体的外侧沉积梯度大。从河口向外海,水体中PIC%呈明显的递减趋势,且西高东低,南高北低。从河口向外海延伸方向上,表、中、底层水体的DIC分布呈现降低趋势,总体趋势是:淡水影响的区域表层>中层>底层。悬浮物含量与盐度之间呈负相关关系,PIC%与TSS之间呈良好的二次曲线关系:当TSS大于50~60mg/L时,PIC%降低;当TSS小于50~60mg/L时,PIC%略微增加。受黄河水量影响,在咸淡水混合过程中pH与盐度之间呈正相关。
3、小北干流调沙期间:在东经119.31°附近,存在一个低盐、低TSS的淡水区域:盐度小于10,TSS低于50mg/L,导致黄河口咸淡水混合过程中悬浮物含量与盐度之间呈正相关关系,即TSS随盐度增大而增大。由于受小北干流放淤实验影响:TSS小于100mg/L时,颗粒无机碳(%)随悬浮物浓度增加而减小;TSS大于100mg/L时,颗粒无机碳(%)随悬浮物浓度的增加却基本不变。
4、黄河口碱度非保守行为研究:2004年4月:黄河口水体在S<24的区域范围内TAlk呈现出非保守行为:其中S<5时TAlk非保守表现为净TAlk的“亏损”,即水体TAlk低于理论混合TAlk,是由于水体中DIC的沉淀作用引起;在盐度为8~24之间,TAlk非保守表现为净TAlk的“增加”,即水体TAlk高于理论混合TAlk,主要是由于水体中颗粒碳酸盐溶解引起。同时,2003年9月、2004年4月、2004年9月三个航次都显示黄河口TAlk与pCO2之间呈很好二次函数关系,pCO2随TAlk的降低迅速减小,而后在海水端又增加。水体中的CO2参与了颗粒碳酸盐的溶解,并且很可能是影响水体中碳酸盐溶解的主要因素。
5、无机碳入海通量:2003年9月:河道站入海溶解无机碳通量为0.14×106tC,悬浮物中颗粒无机碳通量为0.66×106tC;2004年4月:入海溶解无机碳通量为0.015×106tC,若考虑溶解无机碳的非保守行为,DIC的入海通量为0.016×106tC,比正常条件下多输入了5.5%,悬浮物中颗粒无机碳入海通量为6.04×103tC;2004年9月,河道站溶解无机碳通量为0.054×106tC,悬浮物中弱结合态无机碳为0.4×103tC,氨水相无机碳为2.61×103tC,NaOH相无机碳为5.26×103tC,羟氨相无机碳为2.65×103tC,盐酸相无机碳为9.08×106tC,总PIC通量为0.02×106tC。
碱度;黄河口;无机碳测定;入海通量;区域水体
中国海洋大学
硕士
海洋化学
张龙军
2005
中文
P734.25
70
2006-07-27(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)