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黄河口有机碳的时空分布及影响因素研究

张向上  
【摘要】:本课题来源于973“中国典型河口碳通量研究”。论文根据国内外对河口咸淡水混合区水体中溶解有机碳、颗粒有机碳的研究现状,通过目前国际上公认的对海水有机碳测定的先进方法,利用多船同步连续观测的方式较系统的对枯水期、丰水期黄河口最大混浊带和滨海区水体中TSS、DOC、POC分布状况及丰水季黄河口表层沉积物中的有机碳含量分布作了描述,并结合模拟试验从DOC与盐度、POC的关系,POC与TSS的关系的角度作了说明;粗略的估算了枯水期、丰水期黄河有机碳的实际入海量。主要结果如下: 一.模拟实验中碳的各形态随盐度的变化趋势 影响咸淡水混合过程中DOC随盐度变化有两个因素:颗粒态向溶解态转化和海水稀释作用。在S=0~5时,POC向DOC转化的量大于海水稀释作用影响,DOC与盐度不保守:S>5时,海水稀释作用作占优势,造成DOC随盐度保守的行为。同时在S>5后,由于溶解态的HCO_3~-、CO_3~(2-)向CO_2转化,使ALK随盐度增加逐渐降低。 二.枯、丰水期黄河水输入的有机碳在河口的分布情况 黄河入海的DOC、POC在枯水季节出口门后有两个扩散方向:一部分沿河道轴线向东北运移,另一部分往口门以南扩散;而丰水期主要向口门以南扩散。黄河枯、丰水期DOC、POC表、中、底层均呈现河口高,外海低;河口南侧高北侧低的特点。影响口门外DOC、POC分布的因素物理作用较大,主要受河水流向及潮汐作用影响。枯水季河口滨海区DOC、POC分布并不是与涨落潮同步的,它有一定的时滞过程。9月丰水期沉积物中POC的含量最大值并未出现在河口处,而是在河口外(119.4~0E,37.7~0N)和(119.7~0E,37.6~0N)有两个最大值,超过1%;由研究区域南部向北部POC%依次下降。 三.黄河口不同季节POC与TSS、DOC与POC及沉积物的关系 枯水期黄河河道中POC随TSS的增加而线性增加,由于POC随TSS在口门处沉降,导致POC实际入海量小于河道输入量。枯水期黄河河道内水体中POC%与TSS成指数递减关系,但相同TSS含量时,POC%小于全世界河流平均模式。丰水期黄河滨海区域表层悬浮物中POC%在TSS≈70mg/L时有最小值。 黄河口有机碳的时空分布及影响因素研究 Tss70m叭时,悬浮物中河源有机碳占优势;反之,海洋浮游生物对颗粒物中 POC%贡献大。枯水期黄河口表底层水体DOC用OC约为5.5左右,洪水期表底 层水体DOC用OC约为4.4左右,介于海洋(DOC护OC约为10)和全世界河流 (DOC用OC约为1 .5)比值之间;沉积物向上覆水释放的DOC不致于影响底层 DOC的分布。 四.枯、丰水期黄河口各形态有机碳的通量的计算 粗略估计处于枯水季节的8月份的Doc通量是2.43 x 1 09gc,Poc入海量 约为2.76 x logge。9月份汛期黄河noe的实际入海通量1.2 x 10‘“ge;9月份 洪水期黄河入海的Poc的通量是6 xlo、’gc,分别占全年通量的6%和10%左右, FPoc/FIX犯七50。


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