黄河口无机碳的时空分布及其输运通量

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangchi900207
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本课题来源于973“丰国典型河口碳通量研究”。论文跟据国内外对河口咸淡水混合区溶解无机碳、悬浮物以及沉积物中颗粒无机碳研究的先进方法,采用多船同步连续观测的方式,较系统地对03年8月和9月黄河口水体中TSS、DIC、PIC%的分布情况及9月份表层沉积物中PIC%作了细致的描述。并且对9月份河道站、咸淡水混合带站、海水站三个站位沉积物中不同形态无机碳作了测定,还对兰州、花园口、河道、咸淡水混合带、外海区等不同区域悬浮物中的不同形态无机碳作了分析,最后粗略地估算了03年8月和9月的无机碳通量,以及04年9月河道站不同相态无机碳通量。主要结果如下: 一.2003年8月黄河口无机碳在河口的分布情况 03年8月黄河河口区表层海水DIC、PIC%的高低分布受黄河水控制,呈现出河口高外海低的趋势。河口北部水域的TSS、DIC含量明显高于河口南部,但PIC含量却是南部高于北部,这是高PIC含量的黄河冲淡河水所至。黄河口表层海水DIC、PIC%分布的日变化,由于受潮汐作用大小不同而表现出很大的差异。位于黄河入海冲淡水北流方向的区域,TSS随着涨潮明显增加,其中PIC%降低,POC%增加(是调查海区POC%最高处),疑是生物活动生成的有机颗粒碳所至;其余水体性质较为稳定的海区,DIC的日变化比较平稳,亦反映出海相生物活动的特点。PIC%的日变化与TSS日变化并不同步,预示着仅用TSS的分布来表征颗粒无机碳的输运有较大误差。 二.2003年9月黄河口无机碳形态分布特征 03年9月份黄河口以北基本被盐度30左右的近岸水封闭,只在河口以南有一个较大的低盐通道指向莱州湾方向。因此,黄河冲淡水不可能向河口北部扩展。03年9月水体TSS分布总体趋势是底层最高,中层次之,表层最小,从河口向外海,03年9月水体中PIC%呈明显的递减趋势,且西高东低,南高北低。黄河水出口门后流向莱州湾方向的迹象优为明显,在TSS最高的站位PIC%却不是最高。黄河口南部TSS含量变化迅速,PIC%变化梯度不大。从河口向外海延伸方向上,03年9月份表、中、底层水体的DIC分布呈现降低趋势,但河口不同区域表、中、底三层DIC大小不同,反映出河口区DIC来源的多样性。03年9月黄河口无机碳的时空分布及其输运通量表层沉积物中PIC%在河口口外的水平方向上和河口南部存在高值区,在河口南部沉积物中PIC%大于1%的区域相当大,这是冲淡水中大量PIC在此沉积的结果。在河口外东北和东南部PIC%远比口门处小,东经1200以外海区只有0.55%。 三.黄河及黄河口不同形态无机碳的行为特征 黄河主干道兰州站黄河水体悬浮物中方解石和文石含量较低,而郑州花园口站方解石的含量非常高,非常显著的显现出了黄土高原的特征,黄河口河道站方解石的含量仍然非常高。黄河口淡咸水混合区悬浮物中盐酸相和NaOH相无机碳所占比例均为总无机碳含量的三分之一左右。海水悬浮体中盐酸相无机碳百分含量最高,占总无机碳含量的三分之一。从兰州站到海水站,NaCI相无机碳在咸淡水混合带站(低盐度区)增大,可能是由于水体中过饱和的溶解无机碳发生沉淀作用引起的。其它各形态无机碳含量也发生变化,可能有新源输入或发生相间转移,颗粒物粒径的变化可能也是影响各相态无机碳变化的因素。黄河口沉积物中各形态无机碳的变化规律与悬浮物基本一致,表明黄河水体悬浮物在向海洋输送过程中,二者粒径随输运距离的变化是同步的,同时也表明黄河是渤海水体中悬浮颗粒物及沉积物的主要贡献者。 四.黄河口入海无机碳通量 2003年8月份河道站入海DIC通量为1 8200tC,PIC通量为5200tC;2003年9月河道站入海DIC通量为13600OtC,悬浮物中PIC通量为 657000tC。2004年9月份河道站DIC通量为54000tC,悬浮物中弱结合态无机碳为396tC,相无机碳为相无机碳为2608tC,NaOH相无机碳为5260tC,经氨相无机碳为2652tC,氨水盐酸9084tC。弱结合态的NaCI相是DIC总量的0.73%,不足以引起DIC浓度的变化,2004年9月黄河口溶解无机碳应呈现良好的保守行为。黄河在2003年8月和2004年9月低流量下DIC、PIC的通量都小于黄河入海无机碳通量的月际平均值,但在2003年9月大流量下D孤、I.iC的通量都高于黄河入海无机碳通量的月际平均值。黄海入海无机碳的月季变化较大,在相同的季节,引起颗粒无机碳入海通量变化的主要原因是黄河的水流量和携沙能力:在低流量下,黄河入海无机碳中以溶解无机碳占优势。关键词:黄河口溶解无机碳颗粒无机碳各相态无机碳无机碳通量
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