沉積物再懸浮作為一個比較普遍的物理現(xiàn)象,對淺海生態(tài)系統(tǒng)污染物的生物地球化學循環(huán)具有強烈的干擾作用。本研究以我國北方重要養(yǎng)殖海灣——桑溝灣為研究對象,從物理、化學、生物三個角度出發(fā),研究了沉積物再懸浮的發(fā)生過程以及再懸浮介質(zhì)-沉積物的源匯轉(zhuǎn)換角色及其與養(yǎng)殖藻類的關系,構建了波流耦合模型和再懸浮顆粒物濃度預測數(shù)學模型。主要研究結(jié)果如下: 1)桑溝灣的海灣動力比約為1.54,沉積物具有發(fā)生再懸浮的潛在動力條件;波流耦合切應力的計算公式為τ_cw =τ_c+2(τ_c(τ|^)_w)^1/2sinθ+(τ|^)_wsin²θ。 2)懸浮顆粒物濃度(SSC)與濁度(NTU)之間符合線性方程SSC=15.908×ln(NTU)+7.0888(n=33,R²=0.7209);碎屑有機碳庫是桑溝灣養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中最大的有機碳庫,占總POC庫儲量的81.87%。 3)沉積物再懸浮的臨界切應力在0.059 N/m²左右,耦合...

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學位級別】：博士

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中文摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 桑溝灣沉積物再懸浮的發(fā)生機制
    第一節(jié) 桑溝灣沉積物發(fā)生再懸浮的潛在動力條件
    第二節(jié) 桑溝灣沉積物發(fā)生再懸浮的動力機制
        1 材料與方法
        2 結(jié)果和討論
            2.1 桑溝灣風浪特征
                2.1.1 風速
                2.1.2 波要素
                2.1.3 底層海流特征
            2.2 波浪、底流切應力
                2.2.1 底流切應力
                2.2.2 波浪切應力
            2.3 波、流疊加效應
    第三節(jié) 桑溝灣懸浮顆粒物濃度觀測及組成成分分析
        1 材料與方法
            1.1 樣品采集
            1.2 分析方法
                1.2.1 總懸浮顆粒物分析
                1.2.2 葉綠素a含量分析
                1.2.3 異養(yǎng)細菌計數(shù)
                1.2.4 浮游動物生物量測定
                1.2.5 顆粒有機碳（POC）的測定
        2 結(jié)果和討論
            2.1 近底層懸浮顆粒物濃度
            2.2 懸浮顆粒物組成成分
                2.2.1 異養(yǎng)細菌數(shù)量的季節(jié)變化及平面分布
                2.2.2 浮游動物生物量
            2.3 各有機碳庫儲量及占總有機碳的比例
    第四節(jié) 桑溝灣沉積物再懸浮的臨界切應力及再懸浮通量
        1. 材料和方法
            1.1 臨界切應力的確定
            1.2 沉積物剪切深度的確定
            1.3 再懸浮通量和沉降通量
        2. 結(jié)果和討論
            2.1 臨界切應力
            2.2 沉積物剪切深度
                2.2.1 切應力梯度法
                2.2.2 當量厚度法
            2.3 再懸浮通量和沉降通量
    第五節(jié) 沉積物再懸浮顆粒物濃度預測模型
        1. 模型建立
        2. 模型參數(shù)最優(yōu)估算
        3. 模型靈敏度分析
    小結(jié)
第三章 桑溝灣沉積環(huán)境化學研究
    第一節(jié) 桑溝灣沉積物氮的賦存形態(tài)及儲存量
        1 材料與方法
            1.1 樣品采集及預處理
            1.2 分析方法
        2 結(jié)果與討論
            2.1 表層沉積物中氮的賦存形態(tài)及分布特征
            2.2 沉積物中有機物來源的量化分析
            2.3 各形態(tài)氮在沉積物中的儲存量
    第二節(jié) 桑溝灣沉積物中磷的賦存形態(tài)及生物有效性
        1 材料與方法
            1.1 樣品采集及預處理
            1.2 分析方法
                1.2.1 樣品處理及測定
                1.2.2 數(shù)據(jù)處理及誤差控制
        2 結(jié)果與分析
            2.1 表層沉積物中磷的賦存形態(tài)與含量
            2.2 表層沉積物中各形態(tài)磷的平面分布
            2.3 各形態(tài)磷之間的相關關系
        3 討論
            3.1 磷形態(tài)分析方法的選擇
            3.2 不同形態(tài)磷的作用及來源
            3.3 磷的生物有效性
    第三節(jié) 桑溝灣養(yǎng)殖水域重金屬環(huán)境地球化學研究
        1 材料與方法
            1.1 樣品采集及預處理
            1.2 測定方法
            1.3 重金屬潛在生態(tài)危害評價
            1.4 數(shù)據(jù)處理
        2 結(jié)果與討論
            2.1 水體中重金屬含量
            2.2 貝類體內(nèi)重金屬含量
            2.3 沉積物中重金屬含量
                2.3.1 沉積物中重金屬的含量與分布
                2.3.2 潛在生態(tài)危害評價
    小結(jié)
第四章 桑溝灣貝藻養(yǎng)殖水域沉積物再懸浮的生態(tài)效應
    第一節(jié) 再懸浮沉積物-水界面溶解無機氮的交換行為
        1 材料與方法
            1.1 樣品采集和預處理
            1.2 再懸浮過程中溶解無機氮的釋放模擬
            1.3 再懸浮沉積物對溶解無機氮的吸附模擬
            1.4 溶解無機氮在再懸浮沉積物-水界面的分配平衡
            1.5 測定方法
        2 結(jié)果與討論
            2.1 再懸浮過程中溶解無機氮的釋放特征
            2.2 再懸浮過程中溶解無機氮的吸附特征
            2.3 吸附等溫線及平衡質(zhì)量濃度 EPC0
    第二節(jié) 再懸浮沉積物-水界面磷酸鹽的分配平衡機制
        1 材料與方法
            1.1 樣品采集和預處理
            1.2 再懸浮沉積物對磷酸鹽的釋放動力學
            1.3 再懸浮沉積物對磷酸鹽的吸附動力學
            1.4 磷酸鹽在再懸浮沉積物-水界面的分配平衡
        2 結(jié)果與分析
            2.1 磷酸鹽的釋放動力學
            2.2 磷酸鹽的吸附動力學
            2.3 吸附等溫線及吸附-釋放平衡質(zhì)量濃度
            2.4 磷的平衡質(zhì)量濃度與磷形態(tài)之間的相關關系
        3 討論
    第三節(jié) 沉積物再懸浮對水體氮、磷營養(yǎng)鹽的影響
        1 材料與方法
        2 結(jié)果與討論
            2.1 沉積物再懸浮的頻度
            2.2 沉積物再懸浮對水體氮、磷營養(yǎng)鹽的影響
    小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
發(fā)表文章目錄
致謝



本文編號：3771444