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《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2008年
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浅海贝藻养殖水域沉积物再悬浮的发生机制及生态效应

蒋增杰  
【摘要】: 沉积物再悬浮作为一个比较普遍的物理现象,对浅海生态系统污染物的生物地球化学循环具有强烈的干扰作用。本研究以我国北方重要养殖海湾——桑沟湾为研究对象,从物理、化学、生物三个角度出发,研究了沉积物再悬浮的发生过程以及再悬浮介质-沉积物的源汇转换角色及其与养殖藻类的关系,构建了波流耦合模型和再悬浮颗粒物浓度预测数学模型。主要研究结果如下: 1)桑沟湾的海湾动力比约为1.54,沉积物具有发生再悬浮的潜在动力条件;波流耦合切应力的计算公式为τ_(cw) =τ_c+2(τ_c(τ|^)_w)~(1/2)sinθ+(τ|^)_wsin~2θ。 2)悬浮颗粒物浓度(SSC)与浊度(NTU)之间符合线性方程SSC=15.908×ln(NTU)+7.0888(n=33,R~2=0.7209);碎屑有机碳库是桑沟湾养殖生态系统中最大的有机碳库,占总POC库储量的81.87%。 3)沉积物再悬浮的临界切应力在0.059 N/m~2左右,耦合切应力与悬浮颗粒物浓度符合方程τ_(cw)= 238.06 SSC + 25.215(n=25,R~2 = 0.7298);最大剪切深度可达8.81 cm;桑沟湾沉积物再悬浮通量的数量级在10~(-5)~10~(-6) kg·m~(-2)·s~(-1)之间,再悬浮临界风速约为5.51 m/s,全年约有171天沉积物处于再悬浮状态;沉积物再悬浮颗粒物浓度可以用模型SSC = 25.23W~(0.92)/2.67+〔SSC(0)-25.23W~(0.92/2.67)〕e~(-(2.67t/h))进行预测。 4)桑沟湾表层沉积物总氮的含量范围313.09~1094.44μg/g,有机氮是总氮的主要形态,平均占总氮的60.86%;交换态氮是无机氮的主要形式,平均占无机氮的71.40%,交换态氮中NO3--N的含量最大;桑沟湾表层沉积物的TOC/TN比值为9.38,表明沉积物中有机质具有混合来源的特征;无机磷是桑沟湾表层沉积物中磷的主要形态,平均占总磷的73.33%,钙结合磷是无机磷的主要赋存形态;表层沉积物中潜在生物有效性磷的含量占总磷的86.54%,具有很强的释磷潜力。桑沟湾重金属的潜在生态危害指数RI约为36.17,表明重金属的潜在生态危害轻微。 5)再悬浮过程中沉积物春季表现为氮磷源,释放溶解无机氮和磷酸盐;夏、秋季表现为氮汇磷源,释放磷酸盐而吸附溶解无机氮;冬季表现为氮磷汇,吸附磷酸盐和溶解无机氮。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X524

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【引证文献】
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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3 马海峰;张饮江;;水产养殖对水域环境的影响研究[A];第二届全国现代生态渔业可持续发展论文集[C];2010年
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5 阮金山;杨妙峰;;厦门贝类养殖区海水、沉积物中铅的含量分布研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
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7 何钢;周再魁;陈介南;刘义;;我国重金属污染现状与生物修复[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
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9 谢东风;范代读;高抒;;崇明东滩潮沟体系形成演变及其对沉积物分布的控制[A];中国海洋学会2005年学术年会论文汇编[C];2005年
10 李孟国;曹祖德;;粉沙质海岸的泥沙问题研究[A];中国海洋学会2007年学术年会论文集(下册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘学海;南黄海及养殖功能海域生态动力学模型研究[D];中国海洋大学;2009年
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8 张明亮;栉孔扇贝生理活动对近海碳循环的影响[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
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10 陈建军;北京城市湖泊富营养化及其原位修复初步研究[D];华东师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪玲珊;菹草对长江中游湖泊沉积物及上覆水间钙、磷循环的影响[D];华中农业大学;2010年
2 蒋伟伟;太湖沉积物再悬浮对浮游动物摄食及群落结构的影响[D];华中农业大学;2010年
3 赵巧玲;植物浮床对精养池塘水质及浮游藻类群落结构的效应[D];华中农业大学;2010年
4 马志峰;我国高职院校融资问题研究[D];河北大学;2009年
5 胡越;葫芦岛新港海域表层沉积物重金属分布、富集及污染评价[D];辽宁师范大学;2010年
6 姚保垒;突发重金属污染事故的环境风险研究[D];郑州大学;2010年
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8 薛杨;辽河沉积物对磷的吸附特性研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 杨静;东洞庭湖底泥中磷的释放特性及其原位控制技术试验研究[D];长沙理工大学;2010年
10 单婷;辽河口湿地及荣成湾环境中重金属赋存研究[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周毅,杨红生,毛玉泽,袁秀堂,张涛,刘鹰,张福绥;桑沟湾栉孔扇贝生物沉积的现场测定[J];动物学杂志;2003年04期
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4 陈沈良,张国安,杨世伦,虞志英;长江口水域悬沙浓度时空变化与泥沙再悬浮[J];地理学报;2004年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 诸裕良;南黄海辐射状沙脊群动力特征研究[D];河海大学;2003年
2 王艳红;废黄河三角洲海岸侵蚀过程中的变异特征及整体防护研究[D];南京师范大学;2006年
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5 宗海波;黄河口海域风浪诱导的泥沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演[D];中国海洋大学;2009年
6 原野;基于声学方法的中国近海沉积物和悬浮颗粒物动力过程观测研究[D];中国海洋大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王建峰;波流共同作用下悬沙浓度垂向分布的研究[D];天津大学;2004年
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3 王海棠;黄海湍流混合特征研究[D];中国海洋大学;2006年
4 郑运霞;浪流共同作用下的三维悬沙数值模拟[D];中国海洋大学;2008年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张存勇;连云港近岸海域沉积物再悬浮及悬沙动力研究[D];中国海洋大学;2011年
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1 郭龙先;水体脉动对于浮泥悬扬的影响[D];上海交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 张运林,秦伯强,陈伟民,罗潋葱;太湖水体中悬浮物研究[J];长江流域资源与环境;2004年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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10 石俊涛,唐靖林,朱跃峰;半固态A356合金静态剪切流变性能的初步研究[J];特种铸造及有色合金;2001年02期
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1 许晓伟;陈昌仁;万福绪;谢宇;;高等水生植物对太湖沉积物再悬浮特征的影响[A];首届中国湖泊论坛论文集[C];2011年
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1 蒋增杰;浅海贝藻养殖水域沉积物再悬浮的发生机制及生态效应[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
2 厉恩华;大型水生植物在浅水湖泊生态系统营养循环中的作用[D];中国科学院研究生院(武汉植物园);2006年
3 蔡惠文;海岸带网箱养殖环境容量研究[D];中国海洋大学;2007年
4 陈昌仁;不同水动力下水生植物群落底泥磷素迁移特征[D];南京林业大学;2011年
5 姜鲁青;感潮河段沉积物—水界面营养盐交换行为研究[D];中国海洋大学;2011年
6 张存勇;连云港近岸海域沉积物再悬浮及悬沙动力研究[D];中国海洋大学;2011年
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1 刘辉;黄河水下三角洲沉积物再悬浮通量研究[D];中国海洋大学;2011年
2 蒋伟伟;太湖沉积物再悬浮对浮游动物摄食及群落结构的影响[D];华中农业大学;2010年
3 许炎生;沉积物再悬浮对浮游植物群落结构的影响[D];华中农业大学;2007年
4 黄海峰;BCC铁中刃型位错与铜沉淀物相互作用的原子尺度模拟[D];新疆大学;2009年
5 谢宇;不同水动力下太湖水生植物群落对水体净化能力研究[D];南京林业大学;2012年
6 李宁;长江口邻近海域的溶解有机碳和溶解无机碳系统[D];中国海洋大学;2011年
7 商荣宁;2010年黄、渤海有机碳的分布特征及影响因素[D];中国海洋大学;2011年
8 徐昇;苦草氮吸收及其对湖水氮含量的影响[D];暨南大学;2012年
9 郭亮;干扰—沉积物再悬浮对浮游细菌群落结构和多样性的影响[D];华中农业大学;2010年
10 张倩;太湖挺水植物群落对水体净化能力研究[D];南京林业大学;2011年
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