利用鐳環(huán)境同位素評估膠州灣海底地下水排泄及其攜帶營養(yǎng)物質(zhì)輸入
本文選題:海底地下水排泄 切入點(diǎn):鐳同位素 出處:《中國地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:海底地下水排泄量(submarine groundwater discharge,SGD)是指通過陸架邊緣所有由海底進(jìn)入海水中的水流,不考慮流體組分和驅(qū)動力如何。海水滲入到海岸含水層以后會發(fā)生一系列的生物化學(xué)反應(yīng),從而改變原來海水中的某些化學(xué)組分,因此SGD對海岸帶生態(tài)環(huán)境有很好的指示作用。膠州灣作為青島的母親灣,是一個灣口很窄的半封閉形海灣,與外海海水的交換能力比較弱。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,海灣環(huán)境日益遭受人類活動的影響而不斷的惡化。因此,研究膠州灣的海底地下水排泄及其攜帶的營養(yǎng)鹽對于膠州灣生態(tài)環(huán)境意義重大。本研究利用鐳同位素質(zhì)量平衡模型評估了膠州灣的水體刷新時間以及SGD,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合水鹽平衡模型評估了膠州灣的海底地下淡水排泄量(submarine fresh groundwater discharge,SFGD),進(jìn)一步研究了膠州灣的水體混合過程。同時我們結(jié)合水體表觀年齡模型和納潮量法對用鐳同位素法估計的膠州灣海水的水體刷新時間進(jìn)行了驗(yàn)證,用區(qū)域水均衡法對膠州灣的海底地下淡水排泄量進(jìn)行了驗(yàn)證。根據(jù)上述物理模型,估計得到膠州灣夏季(2015年7月)和冬季(2016年1月)的水體的刷新時間分別為6.06~13.32天、9.32~23.08天,SGD分別為1.16×10~7 m3/d~1.81×10~7 m3/d,0.72×10~7 m3/d~1.11×10~7 m3/d,SFGD分別為0.76×106 m3/d~5.69×106m3/d,1.34×106 m3/d~2.84×106 m3/d。夏季和冬季SFGD占SGD的百分比分別為6.53%~31.40%,18.46%~25.63%。在上述結(jié)果的基礎(chǔ)上,我們還分析了膠州灣在兩個季節(jié)的營養(yǎng)鹽入海通量。膠州灣夏季近岸地下水的無機(jī)氮(DIN)濃度為714.47μmol/L,溶解無機(jī)磷(DIP)濃度為0.31μmol/L,氮磷比為2304;冬季DIN濃度為69.40μmol/L,DIP濃度為0.66μmol/L,氮磷比為105。則膠州灣夏季DIN的入海通量為1.04×10~7 mol/d,DIP的入海通量為4.49×10~3 mol/d,冬季DIN的入海通量為6.21×105 mol/d,DIP入海的通量為5.91×10~3 mol/d。
[Abstract]:Submarine groundwater charge (SGD) refers to all currents entering seawater from the bottom of the shelf through the edge of the shelf, regardless of the composition and driving force of the fluid. A series of biochemical reactions occur when seawater seeps into a coastal aquifer. In order to change some chemical components in the original seawater, SGD is a good indicator of the ecological environment of the coastal zone. As the mother's bay of Qingdao, Jiaozhou Bay is a narrow semi-enclosed bay. With the rapid development of economy, the environment of the Gulf is increasingly affected by human activities. It is of great significance to study the discharge of groundwater in Jiaozhou Bay and its nutrients for the ecological environment of Jiaozhou Bay. In this study, the water refresh time and SGD of Jiaozhou Bay were evaluated by using radium isotope mass balance model. Combined with water and salt balance model, the submarine fresh groundwater discharges SFGDN were evaluated in Jiaozhou Bay, and the mixing process of water body in Jiaozhou Bay was further studied. At the same time, radium isotopes were applied to Jiaozhou Bay in combination with the apparent age model of water body and the method of tidal absorption. The water refresh time of Jiaozhou Bay sea water was verified by the method. The regional water balance method is used to verify the discharge of underground fresh water from the bottom of Jiaozhou Bay. The estimated refreshment times for summer (July 2015) and winter (January 2016) in Jiaozhou Bay were 6.06 ~ 13.32 days and 1.16 脳 10 ~ 7 m ~ (3 / 3) / d ~ (1.81) 脳 10 ~ (7) m ~ (3 /) d ~ (-1) d ~ (-1) 7 脳 10 ~ (7) mm ~ (3) / d ~ (-1), respectively, respectively. The mean values of SFGD in SGD in summer and winter were 0.76 脳 10 ~ (6) m ~ (3 / 3) and 5.69 脳 10 ~ (6) m ~ (-3) d ~ (-1) 2.84 脳 10 ~ (-6) m ~ (3d) d, respectively. The percentages of SFGD in SGD in summer and winter were 6.5331.40 ~ 18.46m ~ (3) g / d respectively. Based on the above results, The nutrient flux of Jiaozhou Bay in two seasons was also analyzed. The concentration of inorganic nitrogen tin, dissolved inorganic phosphorus, nitrogen and phosphorus were 714.47 渭 mol / L, 0.31 渭 mol / L, 2304, and 69.40 渭 mol / L, 0.66 渭 mol / L, 0.66 渭 mol / L, respectively, in the summer of Jiaozhou Bay, 69.40 渭 mol / L and 0.66 渭 mol / L, respectively, and the ratio of nitrogen and phosphorus to nitrogen and phosphorus was 0.31 渭 mol / L, 69.40 渭 mol / L and 0.66 渭 mol / L, respectively. In the summer of Jiaozhou Bay, the flux of DIN is 1.04 脳 10 ~ (7) mol / d ~ (-1) and that of DIN in winter is 6.21 脳 10 ~ (5) mol / d ~ (3) mol 路d ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) 脳 10 ~ (-3) mol 路d ~ (-1).
【學(xué)位授予單位】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:X145;P731.2
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,本文編號:1608794
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