我國黃海海底地下水排泄及營養鹽入海通量的研究

《我國黃海海底地下水排泄及營養鹽入海通量的研究》是依託華東師範大學，由杜金洲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：我國黃海海底地下水排泄及營養鹽入海通量的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：杜金洲
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

海底地下水排泄(Submarine Groundwater Discharge，以下簡稱SGD)是海岸帶重要的陸海相互作用過程，也是陸源物質向海洋輸送的重要通道之一，對近海物質通量和元素的生物地球化學循環有重要影響。本項目擬採集地表水、地下水、沉積物間隙水、海水等樣品，通過測定其中Ra的四種同位素，運用Ra同位素質量平衡的箱式模型，定量估算通過SGD輸入到我國黃海近岸的N、P、Si等營養物質的通量，研究我國黃海沿岸SGD在時間和空間上的分布特徵和由SGD引起的生源要素組成和結構的改變。本項目的實施將加深我們對黃海海域陸海相互作用過程的認識；正確評價SGD對海洋生態環境的潛在影響, 為海岸帶的科學管理提供依據。

結題摘要

黃海和渤海作為我國重要的半封閉型邊緣海，近些年來由於沿岸人類活動等因素導致其水體發生的環境問題，特別是在黃海和渤海分別出現的綠藻和赤潮現象，一直影響著沿岸人們的生活。海底地下水排放(Submarine Groundwater Discharge，以下簡稱SGD)是海岸帶重要的陸海相互作用過程，也是陸源物質向海洋輸送的重要通道之一，對近海物質通量和元素的生物地球化學循環有重要影響，其攜帶的營養物質同樣對黃海和渤海海域及其沿岸生態環境的影響可能是不容忽視的。 在本項目的支撐下，通過搭載基金委共享航次在黃海和渤海進行採樣調查，利用鐳同位素估算了整個南黃海的海底地下水通量，大概為長江輸入至南黃海的三倍之多。結合南黃海鐳同位素的分布及地下水中的營養鹽發現蘇北淺灘 SGD 輸送的營養鹽物質，並以此為基礎我們重新構建了黃海的營養鹽收支平衡，在加入了SGD的貢獻下發現SGD對於黃海營養鹽水平有著重要的作用；此外，SGD輸入的高DIN和DIP，尤其是高N/P的比值可能是黃海大面積爆發綠藻的重要因素之一，且SGD同時也是綠藻爆發之後黃海營養鹽恢復至正常水平的主要來源。同樣，在渤海估算了由SGD輸入至渤海的過剩鐳同位素通量可達總量的75 %之多；我們利用環渤海沿岸地下水中228Ra/226Ra 的比值分別的估算得到雖然地下淡水只占SGD總通量的一小部分 (5.1 %)，但是其攜帶輸送了大量營養鹽，尤其是其中很高的氮磷比遠大於再循環海水和河流，且由於地下淡水主要分布在近岸地區，這可能是渤海沿岸近海區域發生赤潮主要原因之一。除此之外，根據在黃海西部地下水中細菌、鐳同位素和營養鹽等參數的分析，發現淡井水和鹽間隙水可能分別向沿岸水提供了硝酸鹽和銨鹽，說明了不同類型的地下水為近海輸送了不同種類的營養鹽；同時在黃海西部桑溝灣的研究同樣闡述了SGD一個半封閉的養殖型海灣營養鹽收支中具有不可忽視的重要性。我們對黃海和渤海及其沿岸SGD的研究，以期現場環境淨化污染環境的目的提供了理論基礎，豐富了我國近海海域陸海相互作用過程的內涵，為我國海岸帶的科學管理提供依據。