滨岸排污口附近潮滩沉积物-水界面营养盐交换通量研究——以长江口滨岸带老港和白龙港排污口为例

长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化【摘要】：长江口滨岸潮滩环境在咸淡水交替、出露和淹没交替、冲淤交替等海陆交互作用的影响下，波潮流水动力作用强烈，泥沙输移和物质交换频繁。

长江每年携带巨量泥沙堆积于河口滨岸地区，形成了大片宽阔的淤泥质潮滩，每年以数十米的淤涨速率不断向海推进，为城市空间拓展提供了丰富的后备土地资源。

但随着人类对潮滩大规模围垦等经济活动的加剧，导致生物多样性减少，生态环境质量降低，产生了对该地区可持续发展的潜在威胁。

河口潮滩水沙过程及冲淤变化研究，引起了国内外学者的重视，分别从地貌、沉积、水文、生物、地球化学等不同角度进行了大量有益的探索。

但对潮滩水动力过程的实地观测十分有限，阻碍了完整潮流泥沙运动模型的建立，影响了泥沙输移规律和冲淤变化研究的进展。

本文依托国家自然科学基金重点项目“长江口滨岸潮滩复杂环境条件下物质循环研究”(批准号：40131020)，选择了长江口崇明东滩敞开型潮滩为研究对象，设置典型断面，在平静天气条件下，实测了水文要素，获得了水位、流向、流速、泥沙含量及粒径等指标4000多个实测数据，着重对长江口潮滩水动力过程、泥沙输移规律及冲淤变化进行研究。

得到如下结论：1．分析得到了潮滩不同部位水动力基本特征：光滩水位涨潮和落潮时间基本相等，而盐沼前缘带水位涨潮时间略短；光滩流速过程线在涨潮初和落潮末出现峰值，呈现“双峰型”特征，盐沼前缘带仅在冬、春季节呈现“双峰型”，夏、秋季节落潮峰值消失，盐沼带四季呈现单峰特征，潮沟过程线为“双峰型”；各测点流向均具回转流特征，在高水位时流向迅速改变，不存在明显的憩流。

滩面各测点的水位资料与横沙水文站同期资料具有一致性，为水文资料系列展延提供有利条件。

2．根据实测数据构建了系列潮滩水动力模型：1)水深预报模型，以横沙水文站为参证站，预报各测点的瞬时水深；2)流速模型，以最大水深为参数，分别预测测点涨潮和落潮期间的最大流速、平均流速；3)滩面测点垂岸流速模型，以瞬时水深为参数，预测瞬时流速，得到各潮次流速过程线；4)总水通量模型，以各潮次最大水深为参数，估算大潮潮次的总水通量。

长江河口潮滩悬浮泥沙输移规律研究进展王初;贺宝根【摘要】通过阅读和研究大量有关文献,对长江口潮滩悬移泥沙的输移规律有了较全面的了解.目前,长江口潮滩、潮沟、以及两者之间的悬浮泥沙输移基本规律的研究已经比较深入,但对于动力过程的探讨仍然局限在少数几个因子,而悬浮泥沙对重金属、氮、磷等营养元素吸附的研究则刚刚开始.由于在潮滩上获取实测资料的难度较大,使潮沟构成的微地貌系统动力结构和悬浮泥沙运动的研究不足,因此,需要在浅层测流的基础上,进一步探讨其规律.【期刊名称】《上海师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2003(032)002【总页数】5页(P96-100)【关键词】潮滩;长江河口;悬浮泥沙【作者】王初;贺宝根【作者单位】上海师范大学,城市与旅游学院,上海,200234;上海师范大学,城市与旅游学院,上海,200234【正文语种】中文【中图分类】S332长江河口地区广泛分布着淤泥质潮滩，徐六泾以下的潮滩面积约有800km2.潮滩和其上分布的潮沟构成了河口地区最主要的地貌类型.本文拟对长江河口潮滩及潮沟的悬浮泥沙输移规律研究进行梳理，以便寻找有关长江口潮滩研究的不足之处，为深入研究探明方向.1 长江口水文概况长江河口是一个丰水多沙的大型河口，多年平均径流量29300m3/s ,最大径流量92600 m3/s(1954.8.1)，年径流总量达9240亿m3 (资料取自大通水文站).5～10月是长江洪水期，径流量占全年的71.7%，其中尤以7月的径流量最大；11月～翌年4月是长江枯水期，径流量仅占全年的28.3%，2月的径流量最小.1.1 长江口地貌类型长江河口又是一个多汊河口，自徐六泾开始分别被崇明岛，长兴与横沙岛，九段沙分为南北支，南北港及南北槽，为三级分汊、四口入海.长江河口由悬浮泥沙沉积而成的主要地貌类型有：暗沙、拦门沙、水下三角洲和潮滩[1].长江口的潮滩一般可分为河口心滩(白茆沙、扁担沙、九段沙等)和边滩(南汇、崇明东滩及边滩).杨世伦[2,3]根据岸滩形状及其与水下地形的关系将长兴、横沙岛及九段沙的岸滩分为“江岸型”、“洲头型” 及“潮滩型”，并分析了其成因，根据潮滩的冲淤状况又可以分为“淤进型”“蚀退型”“稳定型”(或“准稳定型”).1.2 长江口动力条件长江口是一个中等潮差河口，口门处中浚站测得的多年平均潮差为2.66m，最大潮差为4.62m，最小潮差为0.17m.潮流是长江口主要的动力因子[1,2].由于受科氏力的影响，在口门外潮流表现为旋转流，口门内受到地形约束多为往复流，洪季的涨潮流速大于枯季流速.径流同样是河口重要的动力因子，由于径流作用口门内的落潮流速一般大于涨潮流速，涨潮流上溯过程中受径流顶托及地形的阻碍使潮波变形，造成涨落潮历时不一致，落潮历时大于涨潮历时[1].长江口波浪受风控制的特征较为明显，波浪对开敞的河口潮滩地貌短期演变起着重要作用[4].2 悬浮泥沙输移形式长江河口来沙量巨大且水动力条件复杂，悬浮泥沙的输移形式很多，河口段泥沙的输移形式通常可以分为槽内输移、涨落槽间输移、滩槽间输移和滩面输移[2,7]；口门处最大浑浊带泥沙在径、潮流和盐度锋的作用下发生垂直输移[7～9].2.1 槽内悬浮泥沙输移长江口河槽是长江向海输送水、沙的主要途径.根据优势流理论长江河口分成落潮优势流河段、涨潮优势流河段，口门以内径流的作用较强，槽内悬浮泥沙整体向口外输移[1].2.2 滩、槽间悬浮泥沙输移长江系多汊河口，在口门处呈现出滩、槽交替出现的特点.滩、槽之间的平面环流实现了在滩、槽之间悬浮泥沙输移交流.河槽中水、沙向海净输移，在口门处由于水面展宽，径流作用减弱和相应潮流势力加强，两者达到动力平衡；盐水锋作用令泥沙作垂直输移使悬沙滞留于口门附近并在此大量沉积下来[2].在无风或微风条件下，潮滩上径流作用很小，涨潮流的作用占主导地位，泥沙净向陆地输移，口门处的泥沙又被携至潮滩并沉积下来，这样便形成了一个完整的环流.在大风天气条件下，特别是有风暴潮出现时潮滩沉积物大量被冲刷，泥沙又进入河槽，形成了与前者相反的平面环流.2.3 滩面及潮沟的泥沙输移以前对泥沙输移的研究多集中于对槽内及滩、槽间泥沙输移模式的探讨[1,8]，对于在潮滩、潮沟这样的浅层面流、线流条件下的泥沙输移研究(包括潮滩和潮沟间的泥沙交换)十分有限，而且也局限于对一两个动力因子的探讨[4,10～12]，对其系统的研究则显得相当不够.主要原因在于：(1)潮滩上设立长期的观察点较为困难，野外实测获取第一手资料的难度极大；(2)即使设立了长期观察点，受到滩沟形态演变的影响，资料的稳定性和代表性也存有疑问；(3)潮滩及潮沟中的动力条件和地形地貌十分复杂，研究难度较大.但这方面的研究却是深入研究潮滩演变规律及物质循环规律的基础和关键，所以有着极大的研究价值.3 水动力对潮滩悬浮泥沙输移的作用长江口是水动力条件十分复杂的区域，潮流、径流、波浪、风暴潮等动力因子交织在一起极大影响了悬浮泥沙在潮滩上的输移[1,8].3.1 潮流在长江三角洲的发育过程中，潮流是一个重要的动力因子.它在长江口的悬浮泥沙输移过程中起着重要作用，也是现代潮滩地貌发育的重要动力因素[1,13,14].沉降滞后和侵蚀滞后的概念基本描述了潮滩上悬浮泥沙输移特征[13].对潮锋的研究是对浅层面流作用下滩面上泥沙输移规律有价值的研究[10,11].潮流对河口泥沙的输移作用可以分为两个阶段：潮锋作用过程和锋后水流过程.潮锋是水流在滩坡平缓的淤泥质潮间带涨潮水体前锋历时数十分钟的水流加速过程[10].通过对1979～1992年间各种类型潮滩水沙数据的分析发现从涨潮前锋到达滩面至该处达到一定水深期间会出现一段历时数10 min左右的水流高速期.其流速比随后水流的平均流速高1～3倍.相应的水体含沙量也较高，如长江口南边滩和杭州湾湾口及北岸的潮滩在风浪平静的涨潮过程中潮锋带水体的含沙量亦可达10kg/m3，相对于区域水体0.5～2.5 kg/m3的含沙量要高得多[10].究其原因是较薄水层(数10 cm)短时期内的流速脉动引起的水体高紊动状态使滩面沉积物出现再悬浮，加之从潮间带外携来的泥沙使得潮锋带水体含沙量高于锋后水体.潮锋作用的强弱由潮滩的潮位变率及滩面坡度决定[10,11].3.2 径流径流不仅为长江河口带来了巨量泥沙，同时也是河口复杂动力环境的重要组成部分.但径流对潮滩上的悬浮泥沙输移所起的作用远没有潮流大，它主要加强了落潮流的势力并改变流速不对称性从而影响悬沙的输移[8].根据优势流理论，以径流作用为主的河段称作落潮优势流河段.洪季时除了长江北支，长江口横沙岛以西的水域以径流作用为主，表层及近底层的悬沙向海输移[1].如通过对南槽上首的径流占优落潮优势流河段的输沙量的研究，发现在表层0.2水深和0.6水深的悬沙均向海发生输移.在径流作用不强的河段即涨潮优势流河段表层及近底层的悬沙输移则与落潮流优势流河段正好相反，表现为向陆地输移[1].3.3 波浪一般观点认为潮流是潮滩发育的主要动力，但在长江口一些面向开敞海域(如南汇东滩等地)的潮滩,波浪塑造滩面的作用也是不可忽视的[4,5,8,12].茅志昌[12]研究了南汇东滩的波浪作用及其对滩面冲淤的影响，发现风速、波浪与滩面冲淤之间的关系是：小于或等于5级风速引起的波浪场常使滩地发生淤积，而大于6级的风速产生的波浪则会对滩面进行冲刷.通过用能量法分析认为，影响滩面冲淤性质的波浪破碎水深和破波带宽度会随波高、潮位及底坡坡度发生变化.杨世伦[4]就波浪对开敞潮滩的作用进行了研究，以引水船站的风、浪相关性为依据，结合南汇东滩的实测数据认为风浪是控制开敞潮滩短期演变的主要动力因子，它决定了潮滩(特别是光滩)泥沙的起动或沉降.3.4 风暴潮风暴潮是台风、低气压、海啸等事件引起的短时期内造成水位陡然上升的自然灾害.长江河口在夏、秋季多有台风侵袭，此时如遇天文大潮，就会出现特大风暴潮.风暴潮虽然是短期的动力因子，但其对潮滩地貌的迅速改变却影响巨大.许世远等[16,17]研究了长江三角洲的风暴潮沉积系列，发现从长江三角洲的滨后沼泽低地到前三角洲均发育风暴沉积，在沉积剖面中的比例可达30%～40%, 与常态沉积形成韵律性层理.邵虚生[21]等也认为上海潮滩沉积物原生沉积构造中的韵律性层理是常年低能期和大潮台风高能期交替作用的产物.对风暴沉积系列研究也揭示了其动力及泥沙输移的过程.风暴沉积的底部冲刷面清晰保存，沉积结构较粗且自下而上粒度变细等显示出风暴沉积是风暴潮高峰期及随后消退期快速堆积的产物，反映了期间水动力有弱—突强—渐弱的过程变化[16,17].4 潮滩植物对悬浮泥沙输移过程的影响近年来，植物影响潮滩动力环境及泥沙输移过程的研究成为河口学的研究热点[24].当淤泥质潮滩达到一定的高程后便会有植物的出现.植物的出现会改变潮滩的动力条件，从而改变滩面的冲淤作用[19～22].4.1 植物对水动力条件的影响植物对水动力有两方面作用.一是缓流作用：植被是一种粗糙的下垫面，潮间带植物会阻滞水流[19,20].通过对南汇东滩植被带和刈割地流速的对比，发现植被带的流速在任何情况下都小于刈割地，对平均流速的缓流系数(植被带流速/无植被地流速)为0.71.通过对南汇东滩相同高程但不同植被覆盖的地区实地观测，发现沼泽的近底层流速总是小于相邻的光滩，流速可降低20%～60%.并认为植物缓流作用的大小与植株的覆盖率及测点距沼泽外缘的距离成正相关[20].另一是消浪作用：波浪对开敞型潮滩短期内演变起着重要影响，主要表现为对滩面的冲蚀，而植被却有削减波浪波高及波能的作用，特别在植被完全被淹没之前作用最为明显.涨潮初期植物冠顶未被淹没，沼泽中的平均波高及波能都只有光滩的43%和19%，并发现在正常天气条件下，波能传入沼泽后50m左右便完全消失.4.2 植物对潮滩悬沙输移的影响植物的消浪、缓流作用能改变水动力条件，再加上植物本身的特性，植物对潮滩悬浮泥沙输移有着不可忽视的影响.植被带在洪季时，悬浮泥沙浓度总的来说要小于光滩.如“沼泽岛”的悬浮泥沙浓度为相邻光滩的71%[22].其主要原因是植被对潮流及波浪的削弱作用使水体的挟沙能力大减，至使悬沙大量下沉引起的.从植被带沉积物的组成来看，不难推断出悬浮泥沙的粒度大小与光滩的差别.据杨世伦[19]的研究，沉积物在光滩—海三棱镳草—互花米草的植被变化过程中平均粒径逐渐减小，从5.83Φ减小至8.27Φ，而粘土含量则由12%增为43%.植物对潮滩上悬浮泥沙输移影响的研究仍需深入，此外，营养元素随悬沙的输移、积累对潮滩植物生长的影响，以及潮滩悬沙输移对植物生长状况的反馈也是很值得深入探讨的.5 潮滩悬沙输移的环境效应通过对上海滨岸潮滩4个具有代表性的采样断面潮滩表层沉积物中重金属含量的季节性变化的分析[28]，发现在水动力作用较弱的地貌部位，表层沉积物中重金属元素趋于富集.并发现在东海农场表层沉积物中重金属含量的季节变化与其它地区不同，认为是受长江冲谈水的影响[28].刘敏等[29,30]对长江口滨岸潮滩表层沉积物中各种形态的磷进行了研究，发现沉积物粒径与形态磷之间有密切联系，粒径越小形态磷的含量越高.高效江等[31]通过对上海滨岸潮滩的表层沉积物，上覆水和间隙水中的无机氮的研究总结出了无机氮浓度的季节性变化规律，认为水动力条件的变化对潮滩无机氮的分布有很大影响.同时滩-水界面的各类形态的N、P的垂向输移、扩散也有了一定的研究[29,31].但对于整个潮滩(包括潮沟)中的营养元素随悬沙的输移、沉积过程和机制，及其通量的研究还未涉及，潮滩对于营养元素迁移的影响仍很难确定，故这方面的研究急待深入.6 展望当前对长江口悬浮泥沙输移规律的研究取得了一系列的成果，但仍然存在着一些问题.长江口潮滩、潮沟、以及两者之间的悬浮泥沙输移基本规律的研究已经比较深入，但对于悬沙输移动力过程的探讨仍然局限在少数几个因子，系统的研究还很不够.悬浮泥沙对重金属、氮、磷等营养元素吸附的研究则刚刚开始，悬沙输移对重金属、氮、磷等物质的迁移、积累及分布的影响仍难以确定.对潮沟构成的微地貌系统动力结构和悬浮泥沙运动的研究不足是造成以上问题的主要原因.浅水条件下泥沙输移规律研究是潮滩物质循环研究的基础，所以要在长期浅层测流的基础上，进一步对浅水环境中的潮滩悬浮泥沙输移规律进行深入研究.[1] 茅志昌，潘定安，沈焕庭. 长江河口悬沙的运动方式与沉积形态特征分析[J]. 地理研究，2001(2)： 170-177.[2] 杨世伦，徐海根. 长江口长兴、横沙岛潮滩沉积特征及其影响机制[J]. 地理学报，1994 ,49(5)：450-456.[3] 杨世伦，姚炎明，贺松林. 长江口冲积岛岸滩剖面形态和冲淤规律[J]. 海洋与湖沼，1999，(6)：764-769.[4] 杨世伦. 风浪在开敞潮滩短期演变中的作用——以南汇东滩为例[J]. 海洋科学，1991,(2)：59-64.[5] 沈焕庭，潘定安. 长江口最大浑浊带[M]. 北京：海洋出版社，2000.38-61.[6] 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第19卷第5期2004年10月地球科学进展A DVAN CE S I N E AR TH S C I E N C EV o l.19　N o.5O c t.，2004文章编号：1001-8166（2004）05-0774-08潮滩生态系统中生源要素氮的生物地球化学过程研究综述侯立军1，2，刘　敏2，许世远2，欧冬妮2，刘巧梅2，刘华林2，蒋海燕2（1．华东师范大学河口海岸动力沉积和动力地貌综合国家重点实验室，上海　200062；2．华东师范大学地理系，上海　200062）摘　要：海岸带潮滩生源要素生物地球化学循环过程是国际地圈生物圈计划（I G B P）、海岸带陆海交互作用（L O I C Z）研究的重要内容，也是全球变化区域响应研究中的重要组成部分。

在过去的10～20年之间，潮滩生源要素氮的生物地球化学循环研究得到了长足的发展。

基于此，较为全面、系统地总结和分析了有关潮滩氮营养盐的来源、潮滩氮素的物理、化学和生物迁移转化过程及氮素地球化学循环过程中底栖生物效应等一系列研究成果，并提出了今后潮滩生源要素氮的生物地球化学循环研究重点和发展趋向。

关　键　词：潮滩；生态系统；生源要素；生物地球化学循环；硝化—反硝化耦合作用中图分类号：X142 文献标识码：A 滨岸潮滩是海陆作用的重要地带，是一个多功能的复杂生态系统［1～3］，具有独特的生态价值和资源潜力。

由于受海陆交互作用影响，滨岸潮滩各种物理、化学、生物因素变化剧烈，是一个典型的环境脆弱带和敏感区［4］，易受各种自然和人为活动的干扰和破坏。

尤其随着人口的不断增长和经济的快速发展，大量的人为污染物如营养盐、微量重金属、多环芳烃和多氯联苯等污染物质输入到滨岸地区［5］，给滨岸环境质量造成不同程度的威胁，对潮滩复杂环境的初级生产力、生物多样性以及生态系统功能产生深刻的负面效应［6］。

其中富营养化对滨岸潮滩生态环境产生的潜在危害日益严重，已成为当前国际环境研究的热点和重点问题之一［7］，而潮滩富营养化现象的研究在很大程度上依赖于对营养盐的生物地球化学过程的了解和认识［8～10］。

Marine Sciences/V ol.30,No.3/2006 9东、黄海沉积物-水界面营养盐交换速率的研究戚晓红1，刘素美1，张 经1,2(1.中国海洋大学 化学化工学院，山东 青岛 266003；2.华东师范大学 河口海岸国家重点实验室，上海 200062)摘要：2000年10月和2001年5月随“东方红2号”考察船在东、黄海进行考察，在A2、E2、E4、E5、E6 5个站位作了培养实验，研究沉积物-水界面在氧化和还原条件下的交换通量。

在东海海域，NO 3-、PO 43-、总磷（TDP ）由水向沉积物中扩散，NH 4+、SiO 32-由沉积物向水中扩散，NO 3-、TDP 、NH 4+在还原条件下的交换通量大于氧化条件下的交换通量， PO 43-、SiO 32-在氧化还原条件下的交换通量基本一致。

在黄海海域，两站位各溶解态营养盐的迁移方向有较大差异。

在距离陆地较近的海域，各溶解态营养盐多由水中向沉积物中扩散，且距离陆地越近，交换通量越大。

在东、黄海海域，沉积物释放的SiO 32-对初级生产力的贡献分别为13%、10%~18%，与河流输送和大气沉降相比，沉积物对黄海、东海SiO 32-的贡献分别占90%、86%，说明沉积物是SiO 32-的源。

而在整个东、黄海海域，对于溶解无机氮(DIN)和PO 43-来说，它们的交换通量为负值，即沉积物从水体中吸附溶解无机氮和磷，说明沉积物是DIN 和PO 43-的汇。

关键词： 沉积物-水界面； 营养盐；黄海；东海中图分类号：X147 文献标识码：A 文章编号：1000–3096(2006)03–0009–07海洋沉积物-海水界面是海洋中最重要的界面之一，对海洋中物质的循环、转移、贮存有重要的作用，通过研究沉积物-海水界面的物质迁移、界面附近物质的变化机制来了解、探讨海洋中物质的生物地球化学过程是十分必要的。

发达国家对于沉积物作为上覆水中营养盐的源/汇，以及沉积物释放的营养盐对水体初级生产力的贡献，对水体中溶解氧的消耗作用做了广泛的研究。

长江口潮滩湿地主要生源要素的动力学过程研究【摘要】：世界大型河口沉积物间隙水中营养盐的剖面以及沉积物-水界面营养盐交换通量等研究对于了解生源要素在河口系统的分布格局和生物地球化学循环规律，河口及河口区最大混浊带对河流陆源输入物质的影响和改造，河口、海岸、大陆架环境对全球大洋生源要素通量和收支的贡献具有重要意义。

本论文主要是基于在2005年3月至2006年2月间，对长江口崇明东滩典型站点(包括高潮滩、中潮滩和低潮滩)沉积物间隙水中营养盐剖面以及沉积物-水界面营养盐交换通量进行了为期一年、每月一次的观测。

另外，通过长江口12个站点在2005年11月大潮和小潮各2个M_2潮周期内(约25个小时)的准同步观测，研究了潮汐作用对长江口营养盐分布的影响；并通过既包括物理参数，又包括化学参数的箱式模型，研究了各种营养盐的来源途径对长江口固定区域营养盐收支的贡献。

论文取得的主要研究成果如下：1．长江口崇明东滩沉积物中生源要素的循环对长江口崇明东滩潮间带高、中、低潮滩典型沉积物柱状样进行了生物硅含量(BSi)测定。

BSi的测定采用了7h的碱液连续提取法以校正样品中粘土矿物中非生物硅的溶出对测定结果的影响，结果表明：与渤海和黄海沉积物类似，研究区域沉积物BSi含量也处在较低水平(小于0.5Si％)；沉积物中所含有的陆源粘土矿物也使SiO_3~(2-)在间隙水中的浓度(小于250μM)远远低于纯BSi的溶解度；高潮滩和中潮滩沉积物中BSi、N以及N／BSi等指标随浓度都呈现出降低的趋势，反映了沉积物中的N以及BSi在早期成岩过程中的降解，并且N比BSi降解得快；沉积物中δ~(15)N值与N、N／BSi 等指标都具有一定的正相关关系，显示在早期成岩过程中，与~(14)N 相比，~(15)N更容易从有机物中释放出来；粒径较粗、有机质含量较少、无植被覆盖以及根系影响的低潮滩沉积物则不具备上述趋势，显示出了与高、中潮滩完全不同的沉积物性质。

春季长江口崇明东滩沉积物-水界面营养盐交换过程研究高磊;李道季;余立华;孔定江;王延明【期刊名称】《海洋与湖沼》【年(卷),期】2009(040)002【摘要】2005年3-5月,选取位于长江口崇明东滩的3个典型站点,对沉积物间隙水中营养盐剖面进行了观测;同时,通过模拟现场环境培养的方法测定了营养盐在沉积物-上覆水界面的交换通量.结果表明,间隙水中NH4+和SiO32-浓度比PO43-和NO2-+NO3-一般要高2-3个数量级.沉积物-水界面交换过程在春季表现为对NO3-和SiO32-的吸收,吸收的量在很大程度上取决于上覆水中这两种营养盐的浓度;由上覆水和表层间隙水浓度梯度所决定的分子扩散通量对实际交换通量的控制有限.对NO3-,分子扩散通量占交换通量的比例为到21%;对SiO32-,前者和后者的方向相反;对NH3+,较大的浓度梯度支持显著的释放通量,而在培养过程中并没有发现上覆水中NH4+浓度持续的增长.以上结果都说明其它因素,如浮游植物吸收、颗粒物吸附以及底栖动物扰动在更大程度上决定着崇明东滩沉积物-水界面营养盐的交换过程.【总页数】8页(P109-116)【作者】高磊;李道季;余立华;孔定江;王延明【作者单位】同济大学海洋地质国家重点实验室,上海,200092;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062【正文语种】中文【中图分类】P734【相关文献】1.长江口崇明东滩冬季沉积物-水界面营养盐通量 [J], 邓可;杨世伦;刘素美;张经2.长江口崇明东滩沉积物间隙水中营养盐剖面及其数学模拟 [J], 高磊;李道季;余立华;王延明;孔定江3.滨岸排污口附近潮滩沉积物-水界面营养盐交换通量研究——以长江口滨岸带老港和白龙港排污口为例 [J], 邓焕广;张菊;陈振楼4.春季珠江口内营养盐剖面分布和沉积物-水界面交换通量的研究 [J], 吕莹;陈繁荣;杨永强;程俊;吴世军5.东海春季赤潮前后沉积物-海水界面营养盐交换速率的研究 [J], 胡佶;张传松;王修林;王江涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

河口潮滩湿地沉积物中胞外酶研究【摘要】：本文以长江口典型湿地—崇明东滩为例，首次研究了沿高程梯度或沿植被演替系列沉积物中碱性磷酸酶等五种胞外酶活性的空间分布规律，分析了胞外酶活性与环境因子的相互关系及其产生机制，讨论了胞外酶活性在湿地植被演替中的作用。

同时以崇明东滩沉积物为对象，运用重金属离子的添加和去除等方法，研究了重金属离子对沉积物中碱性磷酸酶活性的影响，利用胞外酶活性的变化探讨了崇明东滩重金属污染的状况。

此外，本文还研究了横沙东滩吹泥试验工程对沉积物环境因子和胞外酶活性的影响并进行了对比分析。

上述工作的开展不仅有助于丰富湿地沉积物胞外酶的理论，理解湿地生态系统的生态过程，而且对于河口湿地的保护和利用具有重要的现实意义和应用价值。

主要研究结果如下：1．崇明东滩沉积物中胞外酶活性沿高程梯度或演替系列呈规律性变化，沉积物理化性质影响着胞外酶活性的分布。

崇明东滩沉积物中沿高程梯度碱性磷酸酶活性有增加的趋势。

而各植被样带沉积物中碱性磷酸酶活性、Vmax除在表层有一高值以外，各植被样带在20-30cm处有一较高峰值，而Km值在该处有一较低值，说明除了表层之外，在亚表层有一个令人注意的碱性磷酸酶活跃区。

通过直线回归分析发现，碱性磷酸酶活性与沉积物中粒径、溶解无机磷含量呈显著负相关，与总磷、有机质、总氮含量呈显著正相关。

最大反应速度Vmax与环境因子的关系与有机质、总氮呈正相关，而Km则相反。

说明有机质总氮含量是提高碱性磷酸酶活性的重要因素，同时反映出碱性磷酸酶活性受底物和产物并存机制的诱导或抑制，这种并存机制在其它土壤或沉积物碱性磷酸酶的研究中并不多见。

华东师范大学博士学位论文摘要过氧化氢酶活性随着演替的发展有逐渐增大的趋势。

各植被带酶活性垂直分布受环境因子的影响而没有统一的分布规律。

无论是水平还是垂直样品，沉积物过氧化氢酶活性与有机质、总氮、总磷呈正相关，与溶解无机磷和沉积物粒径呈负相关。

充分反映了随着演替的发展，沉积物的肥力逐渐增高的特点，也反映了沿高程梯度沉积物生物氧化作用逐渐增强。

2009年海洋湖沼通报T ransactions of Oceanolo gy and Limnolog y1文章编号:1003 6482(2009)01 0012 07淤泥质潮滩高程及冲淤变化遥感定量反演方法研究以长江口崇明东滩为例*韩震1,恽才兴2,戴志军2,刘瑜1,张宏1(1.上海海洋大学海洋科学学院上海201306; 2.华东师范大学河口海岸国家重点实验室上海200062)摘要:潮滩是淤泥质海岸最主要的地貌类型之一,淤泥质潮滩特征在很大程度上代表了所在海岸带的性质,查清其性质和分布对于合理开发潮滩资源和研究现代海岸带动态变化具有重要意义。

本文以星载多源遥感技术为主要研究手段,结合常规调查资料和野外调查工作,以长江口崇明东滩为研究区,利用淤泥质潮滩水边线提取技术和潮位站实测水位高程进行潮滩地形反演,确定潮滩坡度及其淤积或侵蚀速度,为长江口潮滩资源合理开发利用和环境保护的长远规划提供重要的参考依据。

关键词:遥感;冲淤;长江口崇明东滩中图分类号:853 文献标识码:A淤泥质潮滩是在周期性潮汐作用下经常被海水所浸淹的沿海湿地,是一种动态不稳定的水土资源,并存在明显的冲淤变化,潮滩及其与之共存的各种资源是人类赖以生存和可持续发展的重要基础,是海岸带资源与环境保护的重要对象,了解其性质和分布对合理开发潮滩资源非常有益。

由于潮滩面积宽广、水浅滩平、变化频繁,给常规现场测量工作带来不少困难,因此该区域研究程度相对较低[1 4]。

淤泥质海岸潮滩沉积地貌是岸滩动态过程的综合反映,其岸滩冲淤变化是一种复杂的物理过程,它包括许多自然因素和人类诱发因素。

自然因素包括研究区域的地质过程和海平面升降、水动力条件、泥沙来源及沉积物变化等;人类诱发因素包括滩涂围垦、水产养殖、潮汐通道开挖、港口、码头及防波堤建设、航道疏浚、潮滩及近岸取沙等。

淤泥质潮滩冲淤速率和沉积(侵蚀)速率是其沉积(侵蚀)环境的重要参数。

冲淤速率是指单位时间内沉积物冲淤的宽度。

广西北部湾近岸海域氮生物地球化学过程及营养盐沉积记录摘要河口近岸区域作为连接陆地和海洋的重要过渡地带，承受着沿海城市发展和人类活动的巨大压力，更容易发生各类环境问题，如富营养化及赤潮爆发已经对沿岸生态系统和经济发展带来了严重的威胁。

了解营养盐的迁移转化和沉积历史对于缓解和防治近岸富营养化问题具有重要的科学意义。

本研究选取广西北部湾近岸海域作为研究对象，针对营养盐的收支平衡、氮的关键生物地球化学过程及营养盐的沉积记录开展了一系列研究，主要研究成果如下：(1) 本文研究了广西北部湾近岸海域表层水、上覆水和沉积物孔隙水中的营养盐浓度，发现营养盐的高值区都位于受河流输入和人类活动显著影响的区域，整体上营养盐都有着从河口向外湾逐渐降低的趋势，说明了陆源输入是营养盐的一个主要来源。

而夏季的营养盐浓度基本都显著高于冬季，这也与丰水期陆源的输入量大大高于枯水期密切相关。

另外，本文运用Fick第一扩散定律估算了沉积物-水界面的营养盐扩散通量，发现所有营养盐的扩散通量均为正值，表明营养盐是从沉积物扩散到上覆水体中的，是水体营养盐的一个内源。

低氧和高温可以促进沉积物-水界面的营养盐扩散过程。

(2)本研究通过实地调查和LOICZ箱式模型，估算了广西北部湾近岸海域氮、磷、硅的收支情况。

在季节尺度内，由于水通量和营养盐浓度的差异，营养盐通量的季节变化很大，丰水期的通量明显大于枯水期。

综合所有河口的收支结果表明，广西北部湾近岸海域是所有营养盐的汇。

海底地下水排放是最大的营养盐来源，其次为河流输入；外海交换是主要的营养盐输出途径。

(3)本文研究了广西北部湾近岸海域固氮作用的时空分布规律，运用乙炔还原法测定了研究区域表层水体的固氮速率。

固氮作用在夏季和冬季的平均速率分别为0.33±0.17 nmolN/L/h和0.23±0.11 nmolN/L/h，主要发生在高温、低硝酸盐、低氮磷比（N/P<16）的环境中。

长江口潮滩无机氮界面交换研究【摘要】：近几十年来，受化肥施用、化石燃烧和污水排放等高强度的人类活动的影响，长江口水体出现严重的活性无机氮污染，产生了诸如水质恶化、富营养化、生态退化、饮水安全等一系列现实和潜在的生态环境问题。

河口潮滩是海陆交互作用的重要环境界面，其水动力作用强烈、泥沙输移和冲淤变化复杂、生物多样丰富，具有独特的环境功能和生态价值，尤其在清除河口陆源氮污染方面起着十分重要的作用。

然而，滨岸大规模开发使长江口潮滩生态系统遭到严重的干扰和破坏，如何科学利用长江口湿地资源，保护湿地生态环境，有效开展富营养化治理，迫切需要对潮滩湿地生源要素地球化学循环过程进行系统的科学研究。

开展长江口滨岸潮滩氮元素的生物地球化学循环研究，具有全球性环境学意义，亦符合我国滨岸地区可持续发展的社会经济研究需求。

本文以国家自然科学基金重点项目“长江口滨岸潮滩复杂环境条件下物质循环研究”和上海市基础研究重点项目“长江口潮滩污染物源汇通量及其生态效应”等课题为支撑，开展了多年实验室和现场模拟研究，着重分析了长江口潮滩无机氮污染负荷的空间分布模式及季节变化特征；模拟和观测了潮滩沉积物-水界面无机氮通量交换过程；揭示了无机氮在沉积物-水界面交换的时空变化规律；探讨了无机氮污染负荷、潮滩底栖生物及水体盐度变化等因子对潮滩无机氮界面交换过程的影响及其控制机制，取得了以下主要成果：(1)长江口潮滩水体无机氮多年平均含量高达130.47μmol·L~(-1)，其中硝氮、氨氮和亚硝氮分别约占无机氮含量的88％、11％和1％。

部分污染地段三态氮含量高达485.97μmol·L~(-1)(硝氮)、65.43μmol·L~(-1)(氨氮)和34.81μmol·L~(-1)(亚硝氮)，严重的无机氮污染将给河口生态系统健康及区域饮水安全造成严重的潜在威胁。

潮滩水体氨氮和亚硝氮含量表现出上游高于下游，南岸高于北岸的分布特征，而硝氮和总无机氮则是下游高于上游。

用成岩模型计算沉积物-水界面营养盐的交换通量--以渤海为例刘素美;江文胜;张经【期刊名称】《中国海洋大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2005(035)001【摘要】根据沉积物中营养盐的再生对水体中营养盐的收支循环动力学的作用.利用1998年秋季和1999年春季沉积物间隙水中营养盐的分析结果,建立了沉积物中营养盐的成岩模型,并由此计算了沉积物-水界面营养盐的交换通量.结果表明,硝化速率、反硝化速率、有机氮含量、硅质成分的溶解速率、生物扰动作用、孔隙率明显影响沉积物间隙水中营养盐的分布和沉积物-水界面的交换通量.对比了实验室培养法和扩散通量计算法测得沉积物-水界面营养盐的交换通量,表明2种方法所得NO3通量较一致,但NH4+,PO43-,SiO32- 2种方法所得通量有一定差异,文中讨论了可能的原因.以渤海为例阐明了在用扩散通量法研究沉积物-水界面营养盐的交换通量时,表层沉积物分割厚度对界面交换通量影响显著,为了得到合理的与现场接近的结果表层沉积物的分割厚度以不超过1em为宜.【总页数】7页(P145-151)【作者】刘素美;江文胜;张经【作者单位】中国海洋大学,山东,青岛,266003;中国海洋大学,山东,青岛,266003;中国海洋大学,山东,青岛,266003;华东师范大学,上海,200062【正文语种】中文【中图分类】P734【相关文献】1.基于正交试验的沉积物-水界面营养盐交换通量研究——以海州湾海洋牧场为例[J], 张硕;方鑫;黄宏;张虎;张俊波2.溶解无机态营养盐在渤海沉积物-海水界面交换通量研究 [J], 王修林;辛宇;石峰;韩秀荣;祝陈坚;石晓勇3.滨岸排污口附近潮滩沉积物-水界面营养盐交换通量研究——以长江口滨岸带老港和白龙港排污口为例 [J], 邓焕广;张菊;陈振楼4.九龙江河口区养虾塘沉积物-水界面营养盐交换通量特征 [J], 杨平;金宝石;谭立山;仝川5.渤海湾沉积物和水界面间营养盐交换通量及影响因素 [J], 张洁帆;李清雪;陶建华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

我国海洋生态系统中氮循环的相关研究XXX单位XXX姓名摘要：对某一海区营养盐的去向、不同形态间的相互转化及其与生物相关的过程的研究是研究整个海洋生态系统的基础和关键。

氮是海洋环境中主要的营养元素之一, 并被认为是大部分海区的限制营养元素。

人们对于氮在海洋环境中的循环过程的研究随着分析方法及对化学和生物知识的掌握和理解而不断加深。

生物地球化学循环主要由微生物驱动,除固氮作用、硝化作用、反硝化作用和氨化作用外,近年还发现厌氧氨氧化是微生物参与氮循环的一个重要过程。

同时,随着宏基因组学等分子生物技术的快速发展和应用,参与氮循环的新的微生物类群——氨氧化古菌也逐渐被发现。

,下面就对氮元素的循环研究进展作简要综述。

关键词：海洋生物化学; 海洋沉积物; 氮营养盐; 循环过程中图分类号：P734.4+4海洋是全球生态系统的重要组成部分,在地球系统中,其与大气、陆地紧密联系在一起,在调节全球气候等方面发挥着举足轻重的作用。

全球变化引起的海洋变化十分明显, 现在已经能够观测到海洋的大尺度物理、化学和生物特征的变化,其中海洋食物链结构、海岸带富营养化和珊瑚礁退化最为明显[1 ] ,海洋生物地球化学过程的研究可为进一步了解认识海洋变化的机制奠定基础。

海洋生物地球化学主要研究海洋环境中与生物有关物质特别是营养盐在生物过程作用下的行为。

海洋中的营养元素主要包括C、N、P、Si、O、Fe等, 它们与生物的生长、繁殖密切相关, 调节着整个生态系的平衡。

其中氮是生物生命活动的基本营养元素,作为蛋白质和核酸的主要成份,氮也是维持生物体结构组成和执行所有生物化学过程的基础。

氮循环是整个生物圈物质和能量循环的重要组成部分，因此它与碳、氢、氧一样在生物学上具有重要的意义。

氮的生物地化循环过程非常复杂，循环性能极为完善。

近几十年来, 环境和资源问题的日益突出促进了人们对海洋生态系统的研究及对海洋资源的开发和利用, 海洋中的循环亦受到了广泛关注。

黄海长江东海期吕晓霞等：长江口内外表层沉积物中营养元素的分布特征研究2 41个站位的底层水温度和盐度。

采集的沉积物样品装入磨口玻璃瓶中密封，带回实验室。

取适量样品用粒度分析仪（）测定沉积物的粒度组成，同时取适量样品尽可能薄Mastersizer 2000地平摊在培养皿中，在℃下烘干，放入干燥器备用。

40 分析测定1.2 无机碳、有机碳和总碳将处理好的样品用1.2.1 ( IC ) ( OC ) ( TC ) 25 mL HCl 浸取，产生的( 6 mol/L ) CO 2用高纯 N 2吹出，用饱和 (100mL/min) Ba(OH)2溶液吸收，测定所吸收的 CO 2[9]的方法测定无机碳，用海洋监测规范（） HY003.1-91~HY/T 003.10-91[10]中的方法测定有机碳，二者之和即为总碳。

无机碳测定的精密度为。

0.07 % ( n=12 )无机磷、有机磷和总磷无机磷的提取：将处理好的干样用1.2.2 ( IP ) ( OP ) ( TP ) （）提取后，离心分离，取出上清液，盛装于的锥形瓶中，用50 mL HCl 1mol/L 16 h 50 mL％的调节提取液的值40 NaOH pH [11]。

总磷的提取：将处理好的干样在℃灼烧，550 24 h 然后进行提取，方法与无机磷的提取相同。

总磷与无机磷的差值即为有机磷[11, 12]。

利用磷钼蓝光度法对对提取液中的磷进行分析，用分光光度计在波长下进行测定。

无机 722 800 nm 磷测定的精密度为％。

0.08 (n = 9 )无机氮、有机氮和总氮将处理好的沉积物用碱性过硫酸钾1.2.3 ( IN ) ( ON ) ( TN ) （0.24 mol/L NaOH, 0.074 mol/L K 2S 2O 8）于室温下浸取，之后放入高压灭菌锅内于℃2 h 135高温氧化，冷却后离心分离，测定上覆溶液中 30 min NO 3的量即为总氮含量-N [13]。

海洋沉积物-水界面营养盐交换过程的研究玉坤宇;刘素美;张经;叶曦雯【期刊名称】《环境化学》【年(卷),期】2001(20)5【摘要】对胶州湾和渤海沉积物分别进行室内培养实验．结果表明,在沉积物中加入营养盐后,铵氮、硅酸盐由沉积物向水体的迁移增大,铵氮的迁移在总溶解态氮的交换中起主要作用,其交换量约占总溶解态氮扩散量的７６%,硝酸盐及磷酸盐由水体向沉积物的迁移减弱．在上覆水中加入营养盐后,硝酸盐、磷酸盐由水体向沉积物的迁移增大,硝酸氮的迁移占总溶解态氮交换的主要部分,约为６２%．铵由沉积物向水体的迁移减弱,硅酸盐变成由水体向沉积物迁移．沉积物对于上覆水中营养盐的浓度具有一定的调节作用．无论在充空气或充氮气条件下,磷及硅的交换速率变化不明显,铵氮的迁移占总溶解态氮扩散量的９８%以上．充氧条件下硝酸盐由沉积物向上覆水的迁移通量较充氮气条件增加．比较两种不同的通量计算方法(积分和拟合),结果表明由两种计算方法计算的交换速率的变化趋势基本是一致的．【总页数】7页(P425-431)【关键词】营养盐;沉积物海水界面;交换;室内培养;海洋沉积物;海洋污染;海洋监测【作者】玉坤宇;刘素美;张经;叶曦雯【作者单位】青岛海洋大学化学化工学院【正文语种】中文【中图分类】X834;X55【相关文献】1.基于正交试验的沉积物-水界面营养盐交换通量研究——以海州湾海洋牧场为例[J], 张硕;方鑫;黄宏;张虎;张俊波2.海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养盐交换通量的研究 [J], 高春梅;郑伊汝;张硕3.海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养盐交换通量的研究 [J], 高春梅;郑伊汝;张硕;4.春季长江口崇明东滩沉积物-水界面营养盐交换过程研究 [J], 高磊;李道季;余立华;孔定江;王延明5.吉富罗非鱼温棚池塘上覆水-沉积物间隙水营养盐垂直分布特征及其界面交换通量 [J], 魏南;余德光;谢骏;王广军;郁二蒙;龚望宝;李志斐;夏耘因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

黄河口湿地沉积物中营养盐分布及交换通量的研究
的开题报告
一、研究背景及意义
黄河口湿地是我国重要的生态保护区之一，其水质状况关系到周边
海域的生态环境和经济发展。

随着人类活动的不断增加，湿地水体营养
盐的富集和水质退化问题日益突出。

因此，深入研究湿地沉积物中营养
盐分布及交换通量，对湿地生态环境的保护和修复具有重要的意义。

二、研究内容及方法
本研究将采用野外取样与室内实验相结合的方法，考察黄河口湿地
沉积物中营养盐（包括氮、磷等）的分布及其在不同界面（水体-沉积物）处的交换通量。

具体步骤如下：
1. 采集黄河口湿地沉积物样品，并通过分析化验手段测定样品中营
养盐含量分布。

2. 利用盆栽实验等方式，构建水体与沉积物交互作用的体系，并测
定不同界面处的营养盐交换通量。

3. 进行数据分析，探究黄河口湿地沉积物中营养盐分布规律及对湿
地水质的影响。

三、预期结果及意义
通过本研究，可以深入了解黄河口湿地沉积物中营养盐的分布情况
和其与水体之间的交换通量，为湿地生态环境保护和修复提供科学数据
支持。

同时，本研究也为类似湿地营养盐研究提供了借鉴和参考。