渤海灣沉積物和水界面間營養(yǎng)鹽的交換通量研究.pdf

1、由于渤海灣沿岸經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，海灣及近岸海域污染、富營養(yǎng)化的現(xiàn)象已經(jīng)很普遍，沉積物作為上覆水體中營養(yǎng)鹽重要的源和匯，對水體中營養(yǎng)鹽的收支和營養(yǎng)鹽的循環(huán)動力學(xué)以及水體富營養(yǎng)化具有重要的作用。因此深入研究這一典型海域的沉積物和水界面間營養(yǎng)鹽交換的狀況以及了解界面交換通量對水體營養(yǎng)鹽濃度的貢獻(xiàn)對控制和治理海灣富營養(yǎng)化、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。 本研究從06年5月～10月對渤海灣的6個站位采樣，進(jìn)行了沉積物和水界面間營養(yǎng)鹽交換通量的測定

2、，并進(jìn)行了相關(guān)影響因素的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。得出了渤海灣交換通量的實(shí)測值以及不同海水環(huán)境下交換通量的實(shí)驗(yàn)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，渤海灣沉積物大部分時間內(nèi)是營養(yǎng)鹽的源；硅酸鹽界面交換通量值較大，且具有較強(qiáng)的季節(jié)變化；硝酸鹽的交換通量在富氧條件下要高于貧氧條件下，隨水環(huán)境pH值的增大而減小，隨著水環(huán)境溫度的升高而降低，在生物擾動作用下呈增大趨勢；氨氮、磷酸鹽和硅酸鹽則呈相反變化趨勢。 建立了二維生態(tài)水動力學(xué)模型。該模型包括兩部分：水動力學(xué)子

3、模型和對流擴(kuò)散子模型，其中對流擴(kuò)散子模型將沉積物和水界面的交換通量作為源項(xiàng)，結(jié)合它與其他影響因素的關(guān)系，建立源項(xiàng)與水體濃度的函數(shù)關(guān)系式。 為了了解渤海灣沉積物和水界面間營養(yǎng)鹽交換通量對水體營養(yǎng)鹽負(fù)荷的影響，本文利用建立的水質(zhì)模型對其進(jìn)行了數(shù)值模擬，將模擬的結(jié)果與實(shí)測濃度進(jìn)行比較，得出各項(xiàng)營養(yǎng)鹽交換通量對水體的貢獻(xiàn)。結(jié)果顯示渤海灣沉積物中營養(yǎng)鹽對水體的影響是相當(dāng)大的，在進(jìn)行富營養(yǎng)化的防治和模型構(gòu)建時，沉積物和水界面間營養(yǎng)鹽通量必