胶州湾石油烃和其它环境因子的时空分布及其相关性研究

摘要

胶州湾是典型的温带半封闭浅海湾，周围是经济较发达地区，受周围人类活动的影响较强烈，具有代表性的地理位置，生态特性比较明显，与周边社会经济又构成了一个典型的复合生态系统，是研究人类活动对海洋环境影响和作用的理想海湾。近年来近海富营养化已引起人们的广泛关注，人类生产和生活对石油需求量的增加也造成近海的石油烃污染。为了了解近海的石油烃污染情况和各个环境因子之间的关系，本文以胶州湾为例，以2000年5月至2004年10月的调查数据为基础分析研究，得到了包括石油烃在内的多个环境因子的时空分布特征，并初步分析了石油烃与其他环境因子的相互关系。结果如下： 1.胶州湾石油烃的浓度分布在30.2μg/L至241μg/L之间，平均为43.2μg/L，检出率为100％，超标率为43％。受来源和去除途径的影响，其空间分布特征为：湾东部和东北部区域浓度较高，中部和西北部海区浓度较低。胶州湾的石油烃不具有明显的时间分布特征，石油泄漏和船只排水造成个别站位个别时间有较高浓度的石油烃出现。虽然受到多种来源石油烃的污染，但胶州湾的石油烃污染状况不是特别严重，大部分水体符合一级标准海水，说明胶州湾具有较大的环境容量。 2.胶州湾COD的浓度范围为0.08～3.16mg/L，平均值为1.33mg/L，略高于大洋水的COD水平。水平分布呈现东部和东北部浓度较高，湾中部和西北部浓度低的特征，这主要是由于河流输入的影响。时间分布没有明显的规律性，浓度高低直接取决于输入源。 3.通过对胶州湾无机磷和各种形式无机氮的测定，以及对胶州湾总溶解无机氮和溶解无机磷时空变化规律的分析发现：胶州湾在2000年至2004年间的总溶解无机氮的浓度范围为：0.0128～4.776μmol/L，平均浓度为0.6841μmol/L，溶解无机磷的浓度范围为0.002～0.312μmol/L，平均浓度为0.0196μmol/L。胶州湾的总无机氮和无机磷的时空变化不具有明显的规律性，而且N/P比值与大洋水相比相差较远，变化范围为l～1001，平均值为99，说明胶州湾生物生长处于磷限制状态，这也可以从整个胶州湾水体无机磷的浓度水平看出。胶州湾营养盐的这种分布状态是由胶州湾的特殊地理位置所决定的，营养盐的分布直接受到陆地排水、生物新陈代谢和水团混合过程所控制。 4.从2000年5月到2004年10月，胶州湾叶绿素a的检出率为100％，浓度范围为：0.44～34μg/L，平均值为4.52μg/L。水平分布特征为：湾东部和东北部浓度较高，主要是由于该该区与外海水交换不好，造成浮游植物积聚，叶绿素a得不到及时的扩散造成的。时间分布也有一定的规律性：在每年8月份出现最大值的几率较大，春季相对较低，秋季更低一些。这是由于胶州湾水华一般在夏季(6～8月)出现，而春季水华不明显，造成在8月份叶绿素a的含量相对较高，这也是胶州湾水体生态系统的显著特征。 5.分析了石油烃与其他环境因子的关系，结果发现，胶州湾石油烃与其它环境因子间呈现出一定的相关性，除与溶解氧呈负相关之外，与其他环境因子呈正相关。平均的相关系数分别为：石油烃与COD，r=0.43;石油烃与无机磷，r=0.42；石油烃与总无机氮，r=0.59;石油烃与叶绿素a，r=0.44；石油烃与溶解氧，r=0.49。相关系数并不是很高，说明各因子之间有一定的相互关系且具有一定的独立性。

目录

摘要

前言

1文献综述

1.1富营养化与赤潮

1.1.1相关概念

1.1.2富营盐、有机物及重金属与富营养化的关系

1.1.3富营养化与其它污染物的相互作用

1.2海洋环境中的石油烃

1.2.1海洋中石油烃的来源

1.2.2海洋中石油烃的去除

1.2.3石油烃的测定方法

1.2.4石油烃的时空分布

1.2.5石油烃与其它环境因子的相互关系

1.3胶州湾概述

1.4本文的研究依据和意义

2调查研究方法

2.1调查站位和调查时间

2.2采样和分析方法

2.2.1石油烃的分析方法

2.2.2 COD的分析方法(碱性高锰酸钾法)

2.2.3溶解氧的测定方法

2.2.4叶绿素a的测定方法

2.2.5营养盐的测定

2.3数据处理软件

3胶州湾的石油烃

3.1胶州湾石油烃的含量

3.2胶州湾石油烃的空间分布

3.3胶州湾石油烃的时间分布特征

3.4小结

4胶州湾的化学需氧量(COD)

4.1胶州湾COD的测定结果

4.2胶州湾COD的水平分布

4.3胶州湾COD的时间分布

4.4小结

5胶州湾的营养盐

5.1胶州湾海域无机氮和无机磷的测定结果

5.2胶州湾海域总无机氮的平面分布

5.3胶州湾总无机氮的时间分布

5.4胶州湾无机磷酸盐的水平分布

5.5胶州湾无机磷(DIP)的时间分布

5.6胶州湾N、P比的分布情况

5.7讨论

5.8小结

6胶州湾的叶绿素a

6.1胶州湾海域叶绿素a的浓度

6.2胶州湾海域叶绿素a的平面分布

6.3叶绿素a的时间分布特征

6.4小结

7石油烃与其他环境因子的相关性分析

结论

参考文献

致谢