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摘要:根据大亚湾倾倒区及周边海域四个季度的调查资料,描述了表层海水溶解氧(DO)水平的季节变化规律及分布特征。研究表明:调查海域DO含量水平在5.69~8.23mg/L,倾倒区内的各季节及年平均溶解氧含量均稍小于倾倒区外,春冬季(7.51~8.13 mg/L)大于夏秋季(6.46~6.53 mg/L),季节变化明显;溶解氧水平分布特征是春冬季节西高东低,夏秋季节南高北低,秋冬季比春夏季分布稍均匀。根据研究结果推断,倾倒活动对倾倒区及周边海域影响较小,在海洋自净能力可调节范围以内。
关键词:大亚湾倾倒区;溶解氧;分布特征
中图分类号:P734.2+2 文献标识码:A
1.引言
海洋溶解氧是指溶解于水中分子状态的氧,即水中的O2,用DO表示。海水中溶解氧水平不仅是衡量水体自净能力的一个重要指标,也反映了海洋生物的生长状况和海水的环境质量[1,2],其含量的高低直接影响着海洋生物的生存、繁殖和生长发育,对海洋渔业发展有重大影响。因此,监测海水中的DO含量一直是海洋环境监测和海洋动力学、海洋化学研究的重要内容之一[3 ,4]。
目前,众多学者对东海、黄海及长江口等海域溶解氧的分布特征及影响因素的报道较多[5,6],而针对南海大亚湾区域海水溶解氧的研究较少。大亚湾位于南海北部,西南邻香港,西邻大鹏湾,东接红海湾,具有十分重要的地理位置。目前,大亚湾溶解氧水平尚未出现严重问题,但随着近年来沿海人类生产活动的不断加剧,对海洋的利用及利用过程中的污染也不断加强,若未能采取及时有力的措施保护大亚湾海水水质,长此以往大亚湾海水溶解氧低值的情况一定不可避免。
本文以大亚湾倾倒区及附近海域海水溶解氧为研究对象,研究了春、夏、秋、冬四季倾倒区内外溶解氧变化及水平分布特征的情况,不仅对倾倒区水质保护存在实际意义,也为倾倒区的管理和利用提供科学依据。
2采样与方法
在倾倒区及周边海域共布设12个监测站位,其中倾倒区内设置4个监测站位(6~9号站),倾倒区外周边海域设置8个监测站位(1~5、10~12号站),调查站位的分布图如图1所示。根据调查需要,对海区进行了春、夏、秋、冬四个季节的调查,水样采集表层水,采样方法和测定方法均按《海洋调查规范》(GB17378-2006)进行。水样在采集12h内测定完成。
图1 调查站位的分布图
3结果分析
3.1 DO含量水平分布特征
3.1.1春季DO含量分布特征
监测海区春季表层溶解氧含量范围为6.81~7.98 mg/L,平均值为7.51 mg/L,平面分布上,春季溶解氧分布基本特征是西高东低,尤其大三门岛附近海域溶解氧含量最高(>7.80 mg/L);倾倒區内西南角溶解氧含量最低(<7.0 mg/L)。与其他季节相比较,监测区域内春季DO含量分布不均匀,梯度较大。
3.1.2夏季DO含量分布特征
监测海区夏季表层溶解氧含量范围为5.69~6.90 mg/L,平均值为6.46 mg/L,平面分布上,夏季溶解氧分布基本特征是南高北低,大三门岛西部海域溶解氧含量最低(<6.0 mg/L),倾倒区内以东南角为最低点向周围递增,分布较不均匀。
3.1.3秋季DO含量分布特征
监测海区秋季表层溶解氧含量范围为6.29~6.83 mg/L,平均值为6.53 mg/L,平面分布上,监测区东北部溶解氧浓度稍低(<6.36 mg/L),倾倒区内西北角、东南角浓度稍低,但整体来看,监测区域DO浓度水平比较均匀,未出现明显差异。
3.1.4冬季DO含量分布特征
监测海区冬季表层溶解氧含量范围为7.85~8.24 mg/L,平均值为8.13 mg/L,平面分布上,监测区东南部溶解氧浓度最低(<7.92 mg/L),大三门岛东部海域溶解氧含量最高,倾倒区内溶解氧含量西南角浓度稍低,但整体来看,监测区域DO浓度水平分布比较均匀,未出现明显差异。
3.2溶解氧含量变化特征
3.2.1倾倒区内外溶解氧含量的变化特征
大亚湾倾倒区及周边海域表层海水溶解氧浓度为5.69(夏季倾倒区内12号站)~8.23mg/L(冬季倾倒区外3号站)。研究海域表层水DO总平均为7.16 mg/L,其中倾倒区内表层水DO总平均为7.11 mg/L,与倾倒区外临近海域的总平均值比较略低一些(详见表1)。从不同季节的DO变化来看,水体中DO在春、冬季含量较高,其中冬季含量最高;在夏、秋季节含量较低,其中夏季含量最低;倾倒区内、外均呈现类似的变化规律。
表1 大亚湾倾倒区内与倾倒区外溶解氧的季节变化
水域 c/mg/L 数据
来源
春季平均 夏季平均 秋季平均 冬季平均 总平均
调查海域 7.51 6.46 6.53 8.13 7.16 本文
倾倒区内 7.45 6.40 6.45 8.12 7.11 本文
倾倒区外 7.54 6.48 6.56 8.14 7.18 本文
大亚湾海域 6.47 5.85 6.35 7.58 6.56 [7]
3.2.2各测站DO含量变化情况
用各测站DO春季、夏季、秋季、冬季及年平均浓度作图(图2)可见,春、夏季各站DO浓度变化梯度较大,秋、冬季节各测站的DO浓度差异很小;冬季各站DO浓度水平最高,夏秋季节较低,这一变化特征主要是受水温控制,气温升高,受水温控制的溶解氧含量必然有所下降,其次夏秋季节海域生物量逐渐增多,消耗的溶解氧含量较高,因此DO水平偏低。
由各测站年平均DO浓度水平变化情况可见,除倾倒区内8、9号站DO年均浓度稍微偏低之外,倾倒区内外其余各站点的DO浓度水平均未出现明显差异,可见倾倒区水动力条件较好,倾倒活动对倾倒区周边海域未产生明显影响,在海洋自净能力可调节范围内。
4结论
根据对四个季度的大亚湾倾倒区及附近海域的调查表明,溶解氧分布的基本特征是春冬季节西高东低,夏秋季节南高北低。倾倒区内的各季节及年平均溶解氧含量均稍小于倾倒区外,春冬季(平均含量范围为7.51~8.13 mg/L)大于夏秋季(平均含量范围为6.46~6.53 mg/L),季节变化明显;秋冬季比春夏季分布稍均匀。总体说来,整个调查海域各测站溶解氧含量水平未出现明显差异,因此初步推断,倾倒活动对倾倒区及周边海域影响较小,在海洋自净能力可调节范围以内。
参考文献
[1] 胡修棉,李祥辉.古海洋溶解氧与缺氧和富氧问题研究[J].海洋地质与第四纪地质,1999,3 (19):39~47.
[2] Neal C, Alan House W, Helen P. The water quality of the River Dun and the Kennet and Avon Canal[J].Journal of Hydrology,2006,330:155~170.
[3] 唐逸民. 海洋学[ M] .北京:中国农业出版社,1999.
[4] 孙湘平. 中国的海洋[ M] .北京:商务印书馆,1995.
[5]张莹莹,张经.长江口溶解氧的分布特征及影响因素研究[J].环境科学,2007,28(8):1649~1654.
[6]杨庆霄,董娅婕,蒋岳文.黄海和东海海域溶解氧的分布特征[J].海洋环境科学,2001,20(3):9~13.
[7]韩舞鹰·南海海洋化学[M]·北京:科学出版社1998·41 -122.
基金项目:国家海洋局南海分局海洋科学技术局长基金——大亚湾海域溶解氧的分布特征及其与环境因子的关系(1365);国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站创新基金项目 (2012 )。
作者简介:孟雪娇 ( 1984- ),女,厦门大学硕士,助理工程师,主要从事海洋环境监测研究。电子邮箱:[email protected]
通讯作者:孟雪娇,硕士,助理工程师,
关键词:大亚湾倾倒区;溶解氧;分布特征
中图分类号:P734.2+2 文献标识码:A
1.引言
海洋溶解氧是指溶解于水中分子状态的氧,即水中的O2,用DO表示。海水中溶解氧水平不仅是衡量水体自净能力的一个重要指标,也反映了海洋生物的生长状况和海水的环境质量[1,2],其含量的高低直接影响着海洋生物的生存、繁殖和生长发育,对海洋渔业发展有重大影响。因此,监测海水中的DO含量一直是海洋环境监测和海洋动力学、海洋化学研究的重要内容之一[3 ,4]。
目前,众多学者对东海、黄海及长江口等海域溶解氧的分布特征及影响因素的报道较多[5,6],而针对南海大亚湾区域海水溶解氧的研究较少。大亚湾位于南海北部,西南邻香港,西邻大鹏湾,东接红海湾,具有十分重要的地理位置。目前,大亚湾溶解氧水平尚未出现严重问题,但随着近年来沿海人类生产活动的不断加剧,对海洋的利用及利用过程中的污染也不断加强,若未能采取及时有力的措施保护大亚湾海水水质,长此以往大亚湾海水溶解氧低值的情况一定不可避免。
本文以大亚湾倾倒区及附近海域海水溶解氧为研究对象,研究了春、夏、秋、冬四季倾倒区内外溶解氧变化及水平分布特征的情况,不仅对倾倒区水质保护存在实际意义,也为倾倒区的管理和利用提供科学依据。
2采样与方法
在倾倒区及周边海域共布设12个监测站位,其中倾倒区内设置4个监测站位(6~9号站),倾倒区外周边海域设置8个监测站位(1~5、10~12号站),调查站位的分布图如图1所示。根据调查需要,对海区进行了春、夏、秋、冬四个季节的调查,水样采集表层水,采样方法和测定方法均按《海洋调查规范》(GB17378-2006)进行。水样在采集12h内测定完成。
图1 调查站位的分布图
3结果分析
3.1 DO含量水平分布特征
3.1.1春季DO含量分布特征
监测海区春季表层溶解氧含量范围为6.81~7.98 mg/L,平均值为7.51 mg/L,平面分布上,春季溶解氧分布基本特征是西高东低,尤其大三门岛附近海域溶解氧含量最高(>7.80 mg/L);倾倒區内西南角溶解氧含量最低(<7.0 mg/L)。与其他季节相比较,监测区域内春季DO含量分布不均匀,梯度较大。
3.1.2夏季DO含量分布特征
监测海区夏季表层溶解氧含量范围为5.69~6.90 mg/L,平均值为6.46 mg/L,平面分布上,夏季溶解氧分布基本特征是南高北低,大三门岛西部海域溶解氧含量最低(<6.0 mg/L),倾倒区内以东南角为最低点向周围递增,分布较不均匀。
3.1.3秋季DO含量分布特征
监测海区秋季表层溶解氧含量范围为6.29~6.83 mg/L,平均值为6.53 mg/L,平面分布上,监测区东北部溶解氧浓度稍低(<6.36 mg/L),倾倒区内西北角、东南角浓度稍低,但整体来看,监测区域DO浓度水平比较均匀,未出现明显差异。
3.1.4冬季DO含量分布特征
监测海区冬季表层溶解氧含量范围为7.85~8.24 mg/L,平均值为8.13 mg/L,平面分布上,监测区东南部溶解氧浓度最低(<7.92 mg/L),大三门岛东部海域溶解氧含量最高,倾倒区内溶解氧含量西南角浓度稍低,但整体来看,监测区域DO浓度水平分布比较均匀,未出现明显差异。
3.2溶解氧含量变化特征
3.2.1倾倒区内外溶解氧含量的变化特征
大亚湾倾倒区及周边海域表层海水溶解氧浓度为5.69(夏季倾倒区内12号站)~8.23mg/L(冬季倾倒区外3号站)。研究海域表层水DO总平均为7.16 mg/L,其中倾倒区内表层水DO总平均为7.11 mg/L,与倾倒区外临近海域的总平均值比较略低一些(详见表1)。从不同季节的DO变化来看,水体中DO在春、冬季含量较高,其中冬季含量最高;在夏、秋季节含量较低,其中夏季含量最低;倾倒区内、外均呈现类似的变化规律。
表1 大亚湾倾倒区内与倾倒区外溶解氧的季节变化
水域 c/mg/L 数据
来源
春季平均 夏季平均 秋季平均 冬季平均 总平均
调查海域 7.51 6.46 6.53 8.13 7.16 本文
倾倒区内 7.45 6.40 6.45 8.12 7.11 本文
倾倒区外 7.54 6.48 6.56 8.14 7.18 本文
大亚湾海域 6.47 5.85 6.35 7.58 6.56 [7]
3.2.2各测站DO含量变化情况
用各测站DO春季、夏季、秋季、冬季及年平均浓度作图(图2)可见,春、夏季各站DO浓度变化梯度较大,秋、冬季节各测站的DO浓度差异很小;冬季各站DO浓度水平最高,夏秋季节较低,这一变化特征主要是受水温控制,气温升高,受水温控制的溶解氧含量必然有所下降,其次夏秋季节海域生物量逐渐增多,消耗的溶解氧含量较高,因此DO水平偏低。
由各测站年平均DO浓度水平变化情况可见,除倾倒区内8、9号站DO年均浓度稍微偏低之外,倾倒区内外其余各站点的DO浓度水平均未出现明显差异,可见倾倒区水动力条件较好,倾倒活动对倾倒区周边海域未产生明显影响,在海洋自净能力可调节范围内。
4结论
根据对四个季度的大亚湾倾倒区及附近海域的调查表明,溶解氧分布的基本特征是春冬季节西高东低,夏秋季节南高北低。倾倒区内的各季节及年平均溶解氧含量均稍小于倾倒区外,春冬季(平均含量范围为7.51~8.13 mg/L)大于夏秋季(平均含量范围为6.46~6.53 mg/L),季节变化明显;秋冬季比春夏季分布稍均匀。总体说来,整个调查海域各测站溶解氧含量水平未出现明显差异,因此初步推断,倾倒活动对倾倒区及周边海域影响较小,在海洋自净能力可调节范围以内。
参考文献
[1] 胡修棉,李祥辉.古海洋溶解氧与缺氧和富氧问题研究[J].海洋地质与第四纪地质,1999,3 (19):39~47.
[2] Neal C, Alan House W, Helen P. The water quality of the River Dun and the Kennet and Avon Canal[J].Journal of Hydrology,2006,330:155~170.
[3] 唐逸民. 海洋学[ M] .北京:中国农业出版社,1999.
[4] 孙湘平. 中国的海洋[ M] .北京:商务印书馆,1995.
[5]张莹莹,张经.长江口溶解氧的分布特征及影响因素研究[J].环境科学,2007,28(8):1649~1654.
[6]杨庆霄,董娅婕,蒋岳文.黄海和东海海域溶解氧的分布特征[J].海洋环境科学,2001,20(3):9~13.
[7]韩舞鹰·南海海洋化学[M]·北京:科学出版社1998·41 -122.
基金项目:国家海洋局南海分局海洋科学技术局长基金——大亚湾海域溶解氧的分布特征及其与环境因子的关系(1365);国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站创新基金项目 (2012 )。
作者简介:孟雪娇 ( 1984- ),女,厦门大学硕士,助理工程师,主要从事海洋环境监测研究。电子邮箱:[email protected]
通讯作者:孟雪娇,硕士,助理工程师,