长江干流及河口硅的生物地球化学研究
三峡大坝蓄水后,使河流大坝以上段变成狭长的河道型水库,库区内水流变缓,透明度提高,水体逗留时间延长,可能导致硅的生物地球化学过程发生重大改变,进而使整个生态系统发生重构。为了深入了解硅的这一变化过程,为浮游生态系研究提供基础数据,本实验室于2005年4月对三峡大坝坝前水域、2005年5月对长江干流、2005年lO月对长江口进行了现场调查,详细研究了溶解硅酸盐的时空分布,并结合基于本实验室条件改进的Ragueneau方法对上述区域悬浮颗粒物生物硅和成岩硅作了初步研究。主要结论如下:RagLmneau方法生物硅两步提取的最后,采用冷冻干燥2.5ml残液,在用于测定成岩硅的提取液中加入AlCl<,3>来掩蔽HF的干扰。运用改进后方法对三峡库区样品生物硅测定的标准偏差为2.8[％](n=6),对近海沉积物标样(GBW07314,总硅含量为28.98[％])的测定结果为28.53[％]±0.67[％](n=8),相对标准偏差2.34[％],与标准值的百分偏差为1.56[％]。表明本方法稳定可靠,精密度高。
2005年5月对长江干流的研究表明,三峡大坝蓄水后,水位升高,由涪陵至三峡大坝段处于回水区,此江段水流变缓,泥沙沉积,各形态硅都呈明显下降趋势。由成岩硅、颗粒硅、悬浮颗粒物的下降幅度可以看出,干流输运的大量泥沙沉积在距大坝369km的忠县到距大坝284km的万州之间。生物硅从巴东开始有升高趋势。由大坝至江阴段,溶解硅酸盐含量基本趋于稳定,在洪湖和黄石站有所下降;生物硅含量逐渐上升,在洪湖站后趋于稳定;成岩硅和颗粒硅含量整体上升,在汉阳达到高值后又有小幅下降。本次调查生物硅占悬浮颗粒物的质量百分比的距离加权平均值为1.01[％]。
2005年4月对三峡大坝坝前水域的调查表明,位于调查水域上游的支流香溪河发生星杆藻水华,表层溶解硅酸盐含量很低,平均值为41.8 μ mol/L,远低于坝前水域干流段的80.3 μ mol/L;表层生物硅含量很高平均值为26.1 μ mol/L,远高于坝前水域干流段的1.5 μ mol/L。叶绿素、溶解氧、悬浮颗粒物与生物硅都呈显著正相关,与溶解硅酸盐都呈显著负相关。香溪河口与长江干流汇合处基本上分为三块水体,第一块水体是香溪河口内的表层水,由于受长江干流水体的顶托作用,造成了水体流速变慢,滞留时间延长,表层水温升高,富营养化趋势明显，最终诱发硅藻水华的发生。第二块是长江干流并伸入到香溪河中层的水体，该水体对香溪河表层水体起到了顶托作用。第三块水体是香溪河的底层水，受地形阻碍，流速缓慢，悬浮颗粒物和生物硅含量较高。
在三峡大坝坝前水域干流段，溶解硅酸盐含量变化范围不大；生物硅在底层含量高于表层，且由上游至大坝，呈逐渐升高趋势；成岩硅与颗粒硅含量都在该河段水体中比较均匀。
在三峡大坝警戒线前的横断面，溶解硅酸盐含量整体变化不大，但从左岸到右岸有降低趋势：生物硅的含量是江心高于两岸；成岩硅和颗粒硅分布一致，都在江心位置含量较高。
2005年10月对长江口的调查表明，南北向的长江口断面1溶解硅酸盐含量明显低于长江干流，且由表层到底层逐渐降低。生物硅、成岩硅、颗粒硅含量均表现为表层低于底层。东西向的长江口断面2，生物硅、成岩硅、颗粒硅含量都由表层到底层逐渐升高，且在近岸都是高值区。
在三峡水库蓄水后一年内，本文即对长江干流、三峡库区坝前水域和长江口各形态硅，特别是对于生物硅进行了研究，这将为研究分析三峡工程对长江和东海海域生态系统的长期影响提供宝贵的科学资料。
三峡水库;生物硅;成岩硅;长江口;生物地球化学
中国海洋大学
硕士
应用化学
于志刚
2006
中文
P593
84
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）