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《中山大学》 2017年
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东海冬季悬浮物的分布和收支估算研究

林佳  
【摘要】:悬浮物是海洋沉积物的来源,在海洋物质循环、生态环境和水动力状况等方面的研究中扮演着至关重要的角色,是当代海洋学研究的热点之一。东海水动力最强的冬季也是其悬浮物输运强烈的季节。为了系统了解东海冬季悬浮物的分布、迁移和沉积过程及其组分和微形貌,作者采用0.22μm孔径的滤膜对冬季东海大面积海域的海水进行了过滤,获得其悬浮物样品,据此测量了悬浮物浓度;结合现场实测温盐数据,深入探讨了东海悬浮物分布和迁移的影响因素;采用扫描电镜和X-射线能谱仪对东海远岸和近岸悬浮物颗粒组分进行了对比研究;使用AutoCAD测量了电镜图像中悬浮物颗粒的粒径,估算了细粒悬浮物(粒径小于0.45μm的颗粒)含量;结合HYCOM海流模式,估算了东海悬浮物的进出通量,对东海冬季悬浮物收支平衡进行了评估。本文获得如下创新性结果:(1)细粒悬浮物是悬浮物中的重要组成部分,其平均含量约为4.78-8.40%。本文是首次对东海细颗粒悬浮物的含量进行评估,其结果不仅改变了我们对细颗粒悬浮物的传统看法,也表明若仍沿用0.45μm孔径膜过滤悬浮物,获得的悬浮物浓度数值会明显偏低。(2)东海悬浮物由矿物颗粒、生物颗粒、絮凝体和其它颗粒组成。矿物颗粒包括长石、石英、粘土矿物和碳酸盐类矿物。生物颗粒以硅藻和颗石藻碎片为主。近岸悬浮物以矿物颗粒为主,且有机质颗粒较多,生物颗粒较少。远海悬浮物中生物颗粒增加,矿物颗粒减少,在个别远海站位其生物颗粒的数量甚至超过矿物颗粒,成为悬浮物的主要组分。(3)冬季东海悬浮物含量为2.26-12.62 mg/L,均值为5.69 mg/L。悬浮物主要来自表层沉积物的再悬浮、长江输入和生物贡献。东海南部近岸海域的悬浮物浓度较高,主要受闽浙沿岸流控制。闽浙沿岸流携带的源自长江输入的悬浮物和长江口水下三角洲的再悬浮物,在近岸海区向南输运,形成悬浮物高值区;东海南部远海海区悬浮物浓度较低,主要受干净的台湾暖流影响。源自低纬度、相对干净的台湾暖流向近岸入侵。因台湾暖流的阻挡,悬浮物向外陆架输送受阻,导致大量悬浮物滞留在闽浙沿岸海区并最终在该海区沉积形成闽浙泥质沉积带。济州岛西南部海区的悬浮物主要源自老黄河口水下三角洲表层沉积物的再悬浮形成的悬浮物。(4)冬季东海悬浮物的收支处于“略有盈余”的状况,其中悬浮物总收入量为1504.74×10~6 t,表层沉积物的再悬浮贡献最多,邻海输入和生物输入次之;总输出量为1489.82×10~6 t,沉积输出最多,跨陆架输运和生物消耗次之。内源性与外源性悬浮物的输入量和输出量的对比分析表明,东海悬浮物的收支有“自产自销”的特点。
【学位授予单位】:中山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P731.2;P734.23

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