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1.
低氧/缺氧已成为严重威胁河口/近海与陆架浅海生态系统安全的要素之一。生物地球化学过程大量耗氧与水体分层限制表、底层水体交换是河口/近海低氧/缺氧问题的直接原因;而河口/近海和陆架海的各种物理过程控制了营养盐和有机质输运、水体层化,成为导致低氧/缺氧发生的根本原因之一。先讨论了近几年来国内外主要大河河口/近海和陆架浅海低氧现象发生的物理机制:径流冲淡水、潮汐、风、环流对低氧的影响,以及低氧对海-气大尺度变化和气候变化的响应等。再以长江口为例,重点分析了水动力过程对长江口夏季底层低氧的具体影响,同时对溶解氧统计模型和动力学模型的研究工作进行了阐述。最后对各种研究方法的优缺点进行总结,对长江口外海夏季底层低氧的研究工作进行了展望。 相似文献
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运用ECOMSED三维数值模型研究了岸线变化对连云港港口海域水交换的影响,得出了港域典型位置水质点的Lagrange轨迹和水体的半交换期。结果表明,岸线变化后,港域流速变小,受南、北防波堤的束水作用,口门附近流速增大,丁坝内侧流速减缓,北防波堤内侧和旗台港区延伸段东南角的局部水域在涨潮过程中形成旋流区。质点追踪结果显示,港域水质点具有向湾顶方向运移的趋势,运移距离总体变小,一个潮周期内港域中部附近水质点已很难运移到口门以外海域。岸线变化前后水交换半周期分别为31.8个潮周期和39.3个潮周期。 相似文献
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针对珠江口藻类生长受泥沙遮光限制明显的问题, 对RCA(row and column of Aesop)三维水质模型进行改进, 加入泥沙模块及悬沙遮光对藻类生长的限制作用。应用改进的RCA水质模型, 对珠江口的营养盐、浮游植物及溶解氧进行模拟研究, 结果显示, 改进的RCA水质模型较好地再现了洪季珠江口营养盐、浮游植物和溶解氧在水平及垂向上的空间分布, 这表明该水质模型能较好地反映珠江河口中生态因子的关键过程。珠江口的缺氧现象在物理和生化过程的共同作用下, 被限制在伶仃洋的西滩和中滩及磨刀门海域。在洪季, 大量冲淡水进入珠江口形成锋面, 颗粒态有机物(particulate organic matter, POM)在锋面的影响下, 大量集中沉降在伶仃洋的西滩及中滩特定区域及磨刀门外, 产生较高的底泥耗氧率(sediment oxygen demand, SOD)。而在高SOD的区域, 水体分层通常也较明显, 因而产生缺氧现象。另一方面, 伶仃洋水体中磷的限制作用明显, 加上悬浮泥沙的遮光作用, 不利于浮游植物生长, 使得初级生产力低; 而在陆架上, 悬沙浓度减少使初级生产力增加, 但由于海源颗粒有机碳(particulate organic carbon, POC)的沉积分散于整个陆架上, 无法产生伶仃洋内的高SOD区域, 加上水体分层不明显, 并没有产生缺氧现象。 相似文献
4.
溶解氧(DO)是海洋生物生存不可缺少的要素。随着人类活动的增加,全球近岸海域低氧情况愈发严重,已经成为威胁海洋生态系统健康的重要因素。通过对2017年5?9月秦皇岛外海区域的观测调查,探讨了该海域低氧与酸化的形成机制并计算了月平均耗氧速率。结果表明,5月秦皇岛外海水体混合较为均匀,表、底层DO浓度一致,均大于8 mg/L;6月开始形成密度跃层,与此同时底层DO浓度和pH开始下降;8月底层呈现明显的低氧和酸化状态,DO浓度下降至2～3 mg/L,pH下降至7.8以下;9月随着层化消失,底层水体DO浓度和pH逐渐升高。相关性分析显示,DO和叶绿素a (Chl a)以及pH具有良好的耦合性,说明秦皇岛外海区域的低氧发生过程主要为局地变化。同时表明DO浓度和pH主要受水体中浮游植物的光合作用和有机物有氧分解的影响。通过箱式模型计算得到2017年6?8月密度跃层以下水体及沉积物耗氧速率为951～1193 mg/(m2·d)[平均为975 mg/(m2·d)]。综合来看,水体分层是秦皇岛外海低氧和酸化发生的先决条件,跃层以下的有机物分解耗氧则是底层水体发生低氧和酸化的重要原因。 相似文献
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通过对2011年北部湾北部海域春季和夏季溶解氧（DO）及其他环境要素进行分析讨论,发现DO的季节性差异较大,春季DO含量（平均8.11 mg/L）明显高于夏季（平均6.05 mg/L）。夏季北部湾底层部分区域存在DO低值,该低值区常年存在,并且DO最低值逐渐降低、低值区范围逐渐扩大。利用相关性分析和灰色关联度分析的方法,对夏季底层DO低值的成因进行分析发现：夏季底层水体浮游植物产氧作用较弱,海水层化作用强,阻碍了表底层DO的交换;另外底层有机质分解的耗氧作用明显,出现了氧气的净消耗,由此导致夏季底层水体出现DO的低值。同时,由于2011年之后北部湾北部海域陆源污染排放和赤潮的频发使得该海域低氧状况加剧,潜在低氧区逐渐发展为低氧区。 相似文献
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基于2018年早春和夏季长江口邻近海域的调查数据,分析溶解氧(DO)的时空分布,并讨论其影响因素.结果表明,夏季DO浓度变化范围为1.58～9.37 mg/L,浮游生物光合作用产生的DO是夏季表层水体过饱和的主要因素;夏季调查海域受台湾暖流北上引起海水层化加强,同时水体富营养化导致表层生物大量繁殖所引起有机碎屑的沉降和耗氧分解作用是底层低氧区存在的主要因素.夏季在台湾暖流影响下底层水体表观耗氧量(AOU)与营养盐成正相关关系,底层有机物耗氧降解过程与营养盐的再生密切相关.早春DO浓度变化范围为7.90～10.1 mg/L,长江口外北部海域和浙江近岸海域海水混合均匀,DO浓度主要受温度控制,而台湾暖流影响区海水出现层化现象,其低DO含量也为低氧区的形成奠定了基础. 相似文献
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以2002—2015年水质环境调查数据为基础,利用主成分分析法(Principal Components Analysis,PCA)分别对大鹏液化天然气LNG(Liquefied Natural Gas)接收站附近水域以及大鹏湾海域的水质环境变化情况进行了分析,在对海域污染变化情况分析的基础上,比较了大鹏液化天然气接收站附近水域和大鹏湾海域的水体环境的变化趋势,辨析了大鹏液化天然气接收站运营前后对区域水体环境的影响。研究表明,大鹏湾海域整体水质状况和各水质级别海域面积占比较为稳定,其海域内污染源的情况也处于基本稳定的状态,接收站附近水域和大鹏湾海域水体环境呈现一致的变化趋势,大鹏液化天然气接收站对大鹏湾海域以及其附近水域水体环境质量几乎没有产生影响。 相似文献
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人类活动和自然因素共同但有区别的作用引起了长江口及邻近海域富营养化,造成夏季底层水体低氧现象加剧,成为近海生态健康恶化的重要征兆。本文梳理了国内外学者在该海域低氧研究中获得的重要认识,分析了底层水体溶解氧的潮周期尺度、事件尺度和年际尺度的变化特征,重点从层化与物质输运角度,介绍了长江冲淡水、台湾暖流、海洋锋面、风和潮等过程影响底层水体中氧气消耗或补充的机制,揭示了本海域主要低氧现象分别位于长江口和浙江近海的特征,对比了两处低氧区形成与演变的异同机制。目前,对低氧形成机制的定性认识和多尺度变化特征的了解已经有较好的基础,未来需要从多学科交叉角度加强现场试验和定量研究,掌握低氧的长期演变趋势,研发底层水体低氧的预测预警技术,支撑我国河口近海的生态预警监测工作。 相似文献
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基于长序列潮位资料,采用调和分析和MK检验方法分析了澳门水域及附近海域历史潮波特性,并建立大范围二维潮流数学模型,以珠澳人工岛及澳门新城A区等大型工程为研究对象,研究人类活动影响下的澳门及附近海域水动力变化特征。研究表明,澳门站的年平均高、低潮位在2005—2008年间发生突变,与岸线变化强度的增大存在直接关系;随着澳门围填海强度逐渐减弱,浅水影响系数逐渐减小,涨落潮历时差逐渐减小;1986—2019年间澳门水域潮位变化幅度较小,十字门水道附近涨落潮历时比由1.16增加至1.19,澳门水域涨落潮不对称现象由上游向外海逐渐减小。围填海工程导致澳门水道潮量减小,涨落急流速普遍减小,澳门新城A区人工岛及珠澳口岸工程附近产生雍水现象,流速亦呈减小趋势;围填海工程使得澳门岸线由曲折变为平缓,使得澳门水域内余流略微减小。 相似文献
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乳山湾邻近海域低氧现象及成因浅析 总被引：1，自引：0，他引：1
根据2009-06-2009-09及2010-05-2010-06在乳山湾及其毗邻海域的综合调查,分析了该海域溶解氧的变化,初步探讨了影响溶解氧变化及底层低氧形成的原因。结果表明,夏季乳山湾邻近海域存在季节性低溶解氧区,溶解氧在6,7月份相对较高,而在8,9月份相对较低,最低值出现在8月份,为3.21mg/L(饱和度为35.5%),表观耗氧量为5.82mg/L。乳山湾外邻近水域溶解氧略高于湾口和湾内。底层溶解氧水平受到潮汐的影响,具有较大的周日波动性,变化范围介于3.74～8.26mg/L;在落潮时质量浓度降低而在涨潮时质量浓度升高。在这一区域存在较为强烈的温、盐跃层,从而限制了表、底层溶解氧的交换,而COD质量浓度的升高为这一区域的耗氧过程提供了一定的物质基础。潮汐、黄海冷水团的顶托作用、有机物质在底层水域的氧化作用以及底泥耗氧过程导致底层溶解氧的亏损。 相似文献
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连云港西大堤工程建设影响作用评价 总被引：4，自引：0，他引：4
西大堤的建成使连云港由原来的海峡通道型港口变为半封闭的人工海湾型港口,风浪条件改善,可利用的港口岸线大大加长,为连云港亿吨大港的建设提供了契机,也改善了连云港与东西连岛的交通条件,促进了旅游业的发展.另一方面,也改变了海湾内水动力与沉积环境.大堤建成后,湾内潮波由前进波转变为驻波,水体交换能力减弱,湾内水质污染加重,尤其是湾顶水域污染最重;同时加剧了湾内泥沙的淤积,在西大堤内侧形成新的潮滩,位于湾顶的老海滨浴场被淤废.由于西大堤封堵了连云海峡西口门,使得近岸泥沙的运移路径改变,北部的泥沙流自海州湾东去沿大堤折向东西连岛方向,在大堤的外侧和东西连岛外缘形成新的落淤场所,大沙湾和苏马湾海滨浴场受到影响.沉积作用的加剧已影响到港口及周边海岸与水利设施的正常运作,因而应加强对港区及周边海洋环境的监测与研究,缓建西大堤内侧北港区码头,并对西大堤西端进行透空式改造,以从根本上解决港区泥沙淤积问题. 相似文献
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Modelling nitrogen and phosphorus cycles and dissolved oxygen in the Zhujiang Estuary Ⅰ. Model development 总被引：1，自引：0，他引：1
wrmcrloxHuman activities related to the population growth and developrnent of industry and rnwhci-pality have led to the incrouing hadings of various POllutants into estudries during the past fewdecades. These increasing edlutant lOadings have caused declined estuallne hedth which can bemereured by a vdriety of indices. In order to obtain solutions to environrnent problerns, re-sources manageTnnt apencies are supporting a holistic approach to envirorirnental management.An effcient strategy t… 相似文献
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Origins and temporal scales of hypoxia on the Louisiana shelf: Importance of benthic and sub-pycnocline water metabolism 总被引：1，自引：0，他引：1
Hypoxic-to-anoxic conditions (2–0 mg O2 l− 1) occur in the bottom waters of the northern Gulf of Mexico on the Louisiana shelf west of the Mississippi river delta during late spring and summer where the rate of oxygen consumption exceeds its rate of input from physical transport plus photosynthetic generation. Although consumption of oxygen in the water column primarily via oxic respiration is an important process, the loss of oxygen at and near the seafloor may also be an important sink contributing to seasonal low oxygen conditions in the relatively shallow overlying waters in this region. Associated with the flux of oxygen into the sediments is the flux of nutrients out of the sediments from the remineralization of sedimentary organic matter via a number of possible electron acceptors. The nutrients that are released from the sediment can potentially stimulate further primary production. This can lead to generation of oxygen in the water column and production of organic matter, much of which can be transported to the seafloor where it again becomes a sink for oxygen.A non-steady-state data driven numeric benthic–pelagic model was developed to investigate the role of sediment and water-column metabolism in the development of hypoxia on the Louisiana shelf. The model simulations bare out the importance of sediment oxygen demand as the primary sink for oxygen at the beginning and end of a hypoxic event on the shelf, but once hypoxia has developed, the sediments, now isolated from the oxygen-rich surface waters, are driven into a more anoxic mode, becoming more dependent on sulfate and metal reduction. As a result, the bottom water near the pycnocline becomes the major sink for oxygen.Model simulations also suggest that there is a delay of several weeks between metabolite production (especially ammonium) and its efflux from the sediments. Thus the maximum sediment ammonium export occurs in September and October in time to fuel autumnal phytoplankton production, thereby continuing a biogeochemical cycle that expands the temporal and spatial scales of hypoxia on the Louisiana shelf. 相似文献
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利用高精度数字式测深仪对厦门港海沧港区10号泊位建成后的港池进行5a水深地形监测,并结合该区沉积物柱状样的粒度特征,分析研究区地形演变特征和冲淤变化特性.结果显示,停泊区底质沉积物从2002～2007年共淤积了2.72 m,其中2002～2004年表现为快速淤积,2005～2007年表现为缓慢淤积;季节性变化明显,表现为洪水期淤积,枯水期冲刷的特征;强淤积区的柱状沉积物自表层到柱样底部粒径逐渐由粉砂变粗为砂,粉砂段为洪水期淤积层,砂段为枯水期淤积层.上述结果表明研究区由于洪水期陆源物质补给量大,河流水动力条件较强,故以细颗粒的沉积或潮流引起悬浮泥沙的再沉积作用为主,淤积量较大;枯水期由于河流径流量减小,河流水动力条件减弱,故以潮流作用对表层沉积物的剥蚀改造或底床推移粗颗粒泥沙的沉积作用为主.本研究可为港池维护及泥沙淤积计算提供实践经验,同时在航道与港口建设、水利建设等海洋资源的可持续利用方面具有重要的应用价值. 相似文献
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海床冲淤变化对港口与航道工程建设非常重要。由于泥沙供给、人类活动和其他等因素的影响,海床冲淤变化非常复杂。洋山深水港是一个新兴的深水港口,是上海国际航运中心重要的组成部分,它的建设引起了各方的广泛关注。目前,洋山水深港一、二、三期港区在潮流运动和定期疏浚下保持着良好的水深。四期港区工程是世界上最大的全自动化深水码头,2017年12月以开港运行。本论文基于大量的地形资料、水文泥沙资料,分析了整个洋山深水港多年来的海床冲淤变化和近期四期工程海域海床冲淤变化。结果显示：1998-2010年整个洋山港区海床冲淤变化表现为较大幅度的冲淤,在洋山主通道内呈现为"南淤北冲"的格局,但是颗珠山汊道一直以来均表现冲刷的趋势;四期港区水域近一些年来也表现为一个冲刷的趋势,多年年均冲刷幅度0.7m左右;讨论了外界泥沙供给、港口工程陆域边界封堵、港池疏浚和由此带来的水流的变化以及泥沙水力特性等因素的对洋山港海域海床冲淤变化的影响,在众多因素中,颗珠山汊道的存在（或保留）对洋山西部水域或四期港区水域冲刷有着积极的作用,它的存在所产生的落潮作用对四期港区的水深维护起到重要的正面影响。 相似文献
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粉沙质海岸离岸围垦后港内淤积引人关注。基于平面二维潮流数学模型,采用网格嵌套技术,模拟了渤海、曹妃甸海域潮流场;该海域泥沙为粘性沙,且围垦后港内流速很小,采用悬沙运动数学模型模拟了潮流和波浪作用下正常天气和大风天的含沙量场,分析了大风后含沙量衰减过程,计算了正常天气年淤积强度和大风天泥沙淤积厚度。计算表明,外海泥沙主要通过甸头东侧老龙沟进入港池水域。正常天气下,港内流速小,基本处于淤积环境,但由于外海含沙量小,港池水域年淤积厚度小于10 cm。大风浪作用下,曹妃甸海域含沙量明显增大,由老龙沟进入三港池的泥沙沿程落淤,港内普遍淤积,泥沙淤积厚度在5 cm以内。 相似文献
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Vast bay-type tidal inlets can be found along the coastal zones of China. They are generally suitable for deep water channels and large harbors because of the presence of large water depth and good mooring conditions. The deep channel, in front of the head of Caofeidian Island in Bohai Bay, China, is a typical bay-type tidal inlet system. The tidal current, a type of reverse flow, makes the key contribution to maintain the deep water depth. The co-action of waves and tidal currents is the main dynamic force for sediment motion. Waves have significant influence on the sediment concentration. Based on the characteristics of waves, tidal currents, sediment and seabed evolution in Caofeidian sea area, a 2D mathematical model for sediment transport under influence of waves and tidal currents is developed to study the development schemes of the Caofeidian Harbor. The model has been verified for spring and neap tides, in winter as well as in summer of 2006. The calculated tidal stages, flow velocities, flow directions and sediment concentrations at 15 stations are in good agreement with the observations. Furthermore, the calculated data on pattern and magnitude of sedimentation and erosion in the related area agree well with the observations. This model has been used to study the effects of the reclamation scheme for Caofeidian Harbor on the hydrodynamic environment, sediment transport and morphological changes. Attentions are paid to the project inducing changes of flow velocities and morphology in the deep channel at the south side of Caofeidian foreland, in the Laolonggou channel and in various harbor basins. The conclusions can provide the important foundation for the protection and use of bay-type tidal inlets and the development of harbor industry. 相似文献
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黄河口及渤海中南部沉积特征变化及其环境动力分析 总被引：3，自引：0，他引：3
渤海中南部沉积类型及其分布受海底地形、水动力条件和物质来源影响 ,具有明显的分区多样性。而黄河巨大的输沙量进入渤海南部 ,其运移和扩散对这一地区沉积物的分布产生很大的影响。本文通过对不同时期底质情况的对比 ,说明研究区海底沉积的分布格局受到黄河河口不断向海延伸的影响在最近十几年中发生了很大的变化。而河口区的底质分布还受到最近几年黄河断流 ,水沙来量减少的深刻影响。 相似文献
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Shobu Ishimatsu Tomohiro Komorita Ryo Orita Hiroaki Tsutsumi 《Journal of Oceanography》2018,74(6):607-617
The objective of this study was to determine the effects of transported hypoxic water on macrobenthic species composition in Isahaya Bay, Kyushu, Japan. To this end, we conducted a field survey of water quality, sediment quality, and the macrobenthic community across seasons. Hypoxic intensity, defined as the percentage of the time that a region exhibits hypoxic conditions [dissolved oxygen (DO) <?3.0 mg L?1], was calculated for the summer period from July 1 to September 30, 2014 based on continuous monitoring data derived from six monitoring towers in the bay. Here, we discuss how the hypoxia-induced damage, defined as the change in the species compositions of the macrobenthic communities in the bay due to hypoxia, differs between the inner and middle regions of the bay (with muddy sediment) and the outer regions of the bay (with sandy sediment). A decrease in the density of macrobenthic species that was correlated to the period of lowest DO concentration (<?1.0 mg L?1) was observed in the inner region of the bay. A large number of species disappeared from the macrobenthic community in the outer region after the DO concentration had dropped to its lowest level, even though this region presented the lowest hypoxic intensity (6.6%). The species that disappeared, including crustaceans and some polychaetes, were presumed to be sensitive to, and to have escaped from, hypoxia. Fewer species disappeared from the inner and intermediate regions of the bay, which had high hypoxic intensities of 14.0 and 26.7%, respectively, than from the outer region. The reason for this appeared to be a predominance of hypoxia-tolerant species in the inner and intermediate regions but not in the outer region. Our study suggests that estimating the effect of hypoxia in a spatially heterogeneous environment must be done with caution. 相似文献