張碩,王功芹*,朱珠,張虎
1. 上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院,上海 201306;2. 大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 201306;3. 國家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心,上海 201306;4. 江蘇省海洋水產(chǎn)研究所,江蘇 南通 226007
海州灣表層沉積物中不同形態(tài)氮季節(jié)性賦存特征
張碩1,2,3,王功芹1*,朱珠1,張虎4
1. 上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院,上海 201306;2. 大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 201306;3. 國家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心,上海 201306;4. 江蘇省海洋水產(chǎn)研究所,江蘇 南通 226007
為了解海州灣表層沉積物中氮形態(tài)的季節(jié)變化特征,于2014年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(10月)采集沉積物,采用連續(xù)分級提取法,測定了離子交換態(tài)氮(IEF-N)、弱酸可浸取態(tài)氮(WAEF-N)、強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮(SAEF-N)及強(qiáng)氧化劑可浸取態(tài)氮(SOEF-N)4種可轉(zhuǎn)化態(tài)氮(TTN)的含量,研究了其季節(jié)性賦存特征,同時(shí)結(jié)合表層沉積物中w(TN)的季節(jié)變化特征,探討各形態(tài)氮之間的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明:各形態(tài)氮含量的季節(jié)性排序不同,春季,w(SOEF-N)> w(IEF-N)>w(WAEF-N)>w(SAEF-N);夏季,w(IEF-N)>w(SOEF-N)>w(WAEF-N)>w(WAEF-N);秋季,w(SOEF-N)>w(IEF-N)> w(SAEF-N)>w(WAEF-N);各組分氮形態(tài)均存在季節(jié)性變化,TN、TTN、SAEF-N、SOEF-N表現(xiàn)為秋季高而春夏季低的分布趨勢,IEF-N、WAEF-N則是夏季高春秋季低的變化特征;相關(guān)分析表明,春、秋季w(TTN)與w(SOEF-N)呈顯著正相關(guān),夏季w(TTN)與w(IEF-N)呈顯著正相關(guān)。表層沉積物氮形態(tài)的季節(jié)性變化研究,為海洋水環(huán)境生態(tài)安全評估和氮營養(yǎng)鹽釋放的評價(jià)研究提供參考。
氮;賦存形態(tài);表層沉積物;海州灣;季節(jié)變化
近海沉積物是海洋水體中氮營養(yǎng)鹽的源與匯,當(dāng)海水中可被利用的氮較少時(shí),在特定的環(huán)境條件下,沉積物中的氮可以被釋放出來,以滿足海洋生物繁殖、生長的需要,沉積物充當(dāng)了氮源的作用;當(dāng)水體中的營養(yǎng)元素比較豐富時(shí),在海洋水動(dòng)力環(huán)境的作用下不斷遷移沉降,沉積物就成了氮的匯(Brunnegard et al,2004;Berelson et al,2001;李學(xué)剛等,2005)。氮在海洋表層沉積物中存在多種形態(tài),因此,研究人員根據(jù)研究工作的需要對氮形態(tài)做出不同的劃分,De Lange(1992)將沉積物中氮分為有機(jī)氮、可交換態(tài)氮和固定氮;何清溪等(1992)將氮分為總氮、有機(jī)結(jié)合態(tài)氮和無機(jī)結(jié)合態(tài)氮,并將無機(jī)結(jié)合態(tài)氮分為氮的可交換態(tài)和非交換態(tài);馬紅波等(2003)將氮分為可轉(zhuǎn)化態(tài)氮和非轉(zhuǎn)化態(tài)氮。由于不同形態(tài)的氮在表層沉積物中其生物有效性和地球化學(xué)行為往往不盡相同,因而它們的含量和分布特征包含著許多環(huán)境地球化學(xué)信息(何桐等,2009)。沉積物中總氮及不同形態(tài)氮隨著季節(jié)及海洋水環(huán)境條件(如溫度、鹽度、溶解氧、pH等)的改變而發(fā)生變化,因此研究不同季節(jié)總氮及不同形態(tài)氮的變化,對于了解氮的循環(huán)和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律具有重要意義。
海州灣位于蘇魯交界處,是我國黃海中南部一個(gè)典型的半開闊海灣,其在一定程度上受到陸源輸入的影響,目前關(guān)于重金屬及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方面(李飛等,2014;張瑞等,2013;狄歡等,2013;盧璐等,2011;謝冕,2013)的研究報(bào)道較多,有關(guān)海州灣沉積物中氮形態(tài)及季節(jié)變化的研究尚鮮有報(bào)道。為此本研究結(jié)合海州灣海洋牧場區(qū)與對照區(qū)的狀況,設(shè)置9個(gè)有代表性的站點(diǎn),于2014年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(10月)采集表層沉積物樣品,測定不同形態(tài)氮的含量,研究沉積物中氮形態(tài)的季節(jié)性變化特點(diǎn),以期為控制氮的內(nèi)源釋放和保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境提供參考。
1.1 樣品的采集與處理
于2014年5月(春季)、8月(夏季)、10月(秋季)在34°50′N~34°58′N,119°20′E~119°35′E區(qū)域內(nèi),共設(shè)置9個(gè)采樣位(如圖1所示),其中海洋牧場區(qū)站點(diǎn)6個(gè)(RA1,RA2,RA3,RA4,RA5,RA6),對照區(qū)站點(diǎn)3個(gè)(CA1,CA2,CA3),樣點(diǎn)均用 GPS定位儀定位。用抓斗采泥器采集表層0~2 cm沉積物樣品,4 ℃下冷藏保存后帶回實(shí)驗(yàn)室于陰涼通風(fēng)處自然風(fēng)干、研磨、過100目篩后置于干燥器備用。
圖1 海州灣采樣站位圖Fig. 1 Sampling stations in Haizhou Bay
1.2 分析測定
稱取1 g(準(zhǔn)確到0.1 mg)的表層沉積物樣品,參照并改進(jìn)其他氮形態(tài)分級浸取分離方法(Ruttenberg,1992;趙海超等,2013;王迪迪等,2009;宋金明,2004;楊玉瑋等,2012),將表層沉積物中不同形態(tài)的可轉(zhuǎn)化態(tài)氮(TTN)提取出來,得到離子交換態(tài)氮(IEF-N)、弱酸可浸取態(tài)氮(WAEF-N)、強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮(SAEF-N)及強(qiáng)氧化劑可浸取態(tài)氮(SOEF-N)。沉積物中各形態(tài)氮的測定方法見表 1。每一步驟浸取液中氮的測定方法均采用紫外可見分光光度法,測定的基本原理見海洋監(jiān)測規(guī)范中的海水分析部分(國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,2007),NH4+-N用次溴酸鈉氧化法氧化后測定,NO3--N用鋅鎘還原法還原后測定,每組樣品分析做3個(gè)平行樣,試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)以3次測定的平均值表示,測定的誤差小于±5%。
表1 表層沉積物中不同形態(tài)氮的測定方法Table 1 Determination methods of nitrogen forms in surface sediments
1.3 數(shù)據(jù)處理方法
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 19.0、Origin 8.0等軟件進(jìn)行圖的繪制和統(tǒng)計(jì)分析,相關(guān)分析用Pearson相關(guān)系數(shù)法。
圖2 海州灣表層沉積物總氮(TN)的季節(jié)性變化Fig. 2 Seasonal changes of total nitrogen in surface sediments of Haizhou Bay
2.1 表層沉積物中總氮(TN)的季節(jié)性賦存特征
海州灣表層沉積物中總氮(TN)的季節(jié)性變化如圖2。各站點(diǎn)平均w(TN):春季(378.62 mg·kg-1)、夏季(443.92 mg·kg-1)、秋季(690.51 mg·kg-1)。由圖可以看出總氮含量呈明顯的季節(jié)性變化,秋季大于春季和夏季。這主要是由于海州灣為半封閉的港灣,秋季盛行東南風(fēng),使陸源輸入的污染物向遠(yuǎn)岸運(yùn)送的能力減小,在近岸堆積,總氮含量升高。根據(jù)加拿大安大略省環(huán)境和能源部(1992)發(fā)布的沉積物質(zhì)量評價(jià)指南(Mudroch et al,1995;Leivuori et al,1995),以沉積物中氮污染物對底棲生物的生態(tài)毒性效應(yīng)分為三級:安全級別、最低級別、嚴(yán)重級別。安全級別的沉積物,水生生物并沒有發(fā)現(xiàn)中毒效應(yīng);最低級別的沉積物已受污染,但是多數(shù)底棲生物仍然能承受;嚴(yán)重級別的沉積物會(huì)使底棲生物群落與結(jié)構(gòu)遭受明顯的損害。沉積物中能引起最低級別與嚴(yán)重級別生態(tài)毒性效應(yīng)的 w(TN)分別為550和4800 mg·kg-1,李任偉等(2008)對黃河三角洲區(qū)域氮污染評價(jià)時(shí)采用的此指南。海州灣海域春季(除CA1 584.15 mg·kg-1),夏季(除CA1 574 mg·kg-1,CA2 611.1 mg·kg-1)各站點(diǎn)w(TN)都低于550 mg·kg-1,屬于安全級別的沉積物。秋季各站點(diǎn)(除RA6 469 mg·kg-1)w(TN)均大于550 mg·kg-1低于1000 mg·kg-1,沉積物已經(jīng)受到了污染。表明該區(qū)域氮污染已對環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生影響,但尚未造成嚴(yán)重污染。
從空間分布上看:表層沉積物中w(TN)呈海洋牧場魚礁區(qū)(RA年平均457.35 mg·kg-1)低于對照區(qū)(CA年平均598.34 mg·kg-1)的分布趨勢,可能是由于牧場魚礁區(qū)有筏式吊養(yǎng)藻類,藻類對水體中營養(yǎng)鹽的吸收利用,有利于沉積物中營養(yǎng)鹽向水體釋放,從而使海洋牧場區(qū)的TN含量較對照區(qū)低;海洋牧場魚礁區(qū)、對照區(qū)w(TN)均具有季節(jié)性變化,表現(xiàn)為春季<夏季<秋季。春季w(TN)最高值584.15 mg·kg-1,位于對照區(qū)1(CA1),夏季和秋季w(TN)最大值分別為611.1和975.1 mg·kg-1,均位于對照區(qū)2(CA2),3個(gè)季節(jié)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值均位于離岸較近的站點(diǎn),是由于海州灣為一個(gè)半開闊性海灣,CA1,CA2離岸最近,受陸源入灣河流下泄所攜帶營養(yǎng)物質(zhì)影響較大;海州灣為半日潮,自身潮流比較弱,海水交換能力減弱,以外洋水向岸補(bǔ)充為主,不利于污染物的離岸運(yùn)送(周德山,2008),導(dǎo)致陸源污染物在CA1,CA2站點(diǎn)等近岸海域聚集。
2.2 表層沉積物中可轉(zhuǎn)化態(tài)氮(TTN)的季節(jié)性賦存特征
可轉(zhuǎn)化態(tài)氮(TTN)是TN中能參與循環(huán)的真正部分,是沉積物氮中比較活躍的部分,參與界面循環(huán)最頻繁的部分,包括離子交換態(tài)氮(IEF-N)、弱酸可浸取態(tài)氮(WAEF-N)、強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮(SAEF-N)及強(qiáng)氧化劑可浸取態(tài)氮(SOEF-N)。春季 w(TTN)的平均值為 68.52 mg·kg-1,占總氮的18.01%;夏季96.55 mg·kg-1,占總氮的21.75%;秋季113.19 mg·kg-1,占總氮的16.39%。夏季可轉(zhuǎn)化態(tài)氮所占的比例較大,可能是由于夏季溫度升高,硝化細(xì)菌的活性增強(qiáng),海洋底棲生物的生命活動(dòng)加快,生物擾動(dòng)作用增強(qiáng)(周召千,2008)。從圖 3可以看出,海州灣w(TTN)的季節(jié)性變化為秋季>夏季>春季,季節(jié)性變化特征與w(TN)相同。
圖3 海州灣表層沉積物可轉(zhuǎn)化態(tài)氮(TTN)的季節(jié)性變化Fig. 3 Seasonal changes of transformable nitrogen in surface sediments of Haizhou Bay
IEF-N、WAEF-N、SAEF-N、SOEF-N各可轉(zhuǎn)化態(tài)氮的含量均具有一定的季節(jié)性變化,但不同季節(jié)各可轉(zhuǎn)化態(tài)氮在 TTN中所占的比例順序是不同的:春季,w(SOEF-N)(69.13%)>w(IEF-N)(16.57%)> w(WAEF-N)(12.78%)>w(SAEF-N)(1.52%);夏季,w(IEF-N)(49.55%)>w(SOEF-N)(37.99%)>(WAEF-N )(11.86%)>w(SAEF-N)(0.60%);秋季,w(SOEF-N) (75.83%)>w(IEF-N)(11.16%)>w(SAEF-N)(7.92%) >w(WAEF-N)(5.09%),由此可見海州灣表層沉積物中w(IEF-N)相對較大,IEF-N是沉積物-水界面交換的主要氮形態(tài),表明海州灣沉積物氮釋放量較大。
2.2.1 表層沉積物中離子交換態(tài)氮(IEF-N)的季節(jié)性賦存特征
離子交換態(tài)氮(IEF-N)是與沉積物結(jié)合最松散的可轉(zhuǎn)化態(tài)形式,最容易被釋放出來參與到海洋環(huán)境的氮循環(huán)中,是沉積物中最“活躍”的吸附態(tài)氮。沉積物本身的粒度及結(jié)構(gòu)性質(zhì)、鹽度、溫度、生物擾動(dòng)、DO、pH及有機(jī)質(zhì)的含量都會(huì)影響到IEF-N 的含量與釋放。海州灣表層沉積物中w(IEF-N)的季節(jié)變化見圖4,夏季w(IEF-N)(47.84 mg·kg-1)明顯高于春季(11.35 mg·kg-1)和秋季(12.63 mg·kg-1),夏季水生植物生長旺盛,沉積物中活性氮(IEF-N)向上覆水中釋放并被植物吸收利用,沉積物中w(IEF-N)應(yīng)該下降,但是海州灣8月為雨季,大量含氮污染物隨雨水進(jìn)入海灣,使沉積物中的w(IEF-N)升高。從圖4中還可以看出夏季各站點(diǎn)含量波動(dòng)起伏大,RA1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.03 mg·kg-1,明顯高于其他站點(diǎn),這可能與沉積物本身的粒度及結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。
圖4 海州灣表層沉積物離子交換態(tài)氮(IEF-N)的季節(jié)性變化Fig. 4 Seasonal changes of ion exchangeable form in surface sediments of Haizhou Bay
2.2.2 表層沉積物中弱酸可浸取態(tài)氮(WAEF-N)的季節(jié)性賦存特征
弱酸可浸取態(tài)氮(WAEF-N)的釋放能力比IEF-N稍低,與海洋沉積物的結(jié)合能力相當(dāng)于碳酸鹽的結(jié)合能力,是一種碳酸鹽結(jié)合態(tài)氮,其含量、分布受到諸多因素的影響,特別受沉積物粒度分布與pH變化的影響較大。圖5顯示,w(WAEF-N)的季節(jié)性變化基本是春季(8.76 mg·kg-1)、夏季(11.45 mg·kg-1)大于秋季(5.76 mg·kg-1)的特點(diǎn),并且秋季各站點(diǎn)之間WAEF-N的含量變化比較平穩(wěn)。w(WAEF-N)秋季最低,這主要是秋季海州灣風(fēng)浪較大,水體擾動(dòng)作用增強(qiáng),促進(jìn)碳酸鹽結(jié)合的WAEF-N 向上覆水體中釋放,表層沉積物中w(WAEF-N)降低。
圖5 海州灣表層沉積物弱酸可浸取態(tài)氮(WAEF-N)的季節(jié)性變化Fig. 5 Seasonal changes of weak acid extractable form in surface sediments of Haizhou Bay
2.2.3 表層沉積物中強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮(SAEF-N)的季節(jié)性賦存特征
強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮(SAEF-N)的結(jié)合能力相當(dāng)于鐵、錳、鎂等金屬氧化物的結(jié)合能力,其釋放量與沉積物的氧化還原環(huán)境有關(guān),在還原環(huán)境下易向上覆水體中釋放,被生物利用。此外,其含量與分布也受有機(jī)質(zhì)含量、pH、微生物活動(dòng)的影響。圖6給出的是 SAEF-N的季節(jié)性變化,秋季各站點(diǎn)的w(SAEF-N)明顯高于春季和夏季,秋季各站點(diǎn)的平均值為8.97 mg·kg-1,春季1.04 mg·kg-1,夏季0.58 mg·kg-1,w(SAEF-N)夏季最低,這主要是由于夏季水生植物的活動(dòng)及大量外源水體的進(jìn)入,使水體中的DO升高,表層沉積物中SAEF-N向活性氮轉(zhuǎn)化,w(SAEF-N)降低。
圖6 海州灣表層沉積物強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮(SAEF-N)的季節(jié)性變化Fig. 6 Seasonal changes of strong alkaline extractable form in surface sediments of Haizhou Bay
2.2.4 表層沉積物中強(qiáng)氧化劑可浸取態(tài)氮(SOEF-N)的季節(jié)性賦存特征
強(qiáng)氧化劑可浸取態(tài)氮(SOEF-N)是有機(jī)形態(tài)的氮,釋放能力最弱,其分布受眾多環(huán)境因素影響,如沉積物來源、沉積速率、沉積物的粒度、有機(jī)質(zhì)向沉積物的輸送速度等。從圖 7中可以看出,w(SOEF-N)具有明顯的季節(jié)性,各站點(diǎn)均表現(xiàn)出秋季>春季>夏季的賦存特征。秋季各站點(diǎn)的平均值為85.83 mg·kg-1,春季 47.37 mg·kg-1,夏季 36.68 mg·kg-1,w(SOEF-N)秋季最高,這可能是秋季由于長時(shí)間的沉積作用而增大。
圖7 海州灣表層沉積物強(qiáng)氧化劑可浸取態(tài)(SOEF-N)的季節(jié)性變化Fig. 7 Seasonal changes of strong oxidant extractable form in surface sediments of Haizhou Bay
2.3 不同形態(tài)氮之間的相關(guān)性
海州灣表層沉積物中各形態(tài)氮之間的相關(guān)系數(shù)見表2。
表2 表層沉積物中不同形態(tài)氮的相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficient between the different nitrogen forms
從表 2中我們可以看出,3個(gè)季節(jié) w(TN)與w(TTN)均成負(fù)相關(guān)(春季r=-0.555,夏季r=-0.230,秋季r=-0.335),就w(TTN)來說,隨著w(TN)的增加,w(TTN)有減小的趨勢,也就是說隨著沉積物污染程度的加劇,氮的穩(wěn)定性增強(qiáng),沉積物向著成巖過程發(fā)展(張亞楠等,2013;焦立新,2007)。w(TTN)與各形態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間基本呈正相關(guān)關(guān)系,其中春季 w(TTN)與 w(SOEF-N)呈顯著正相關(guān)(r=0.912**),夏季w(TTN)與w(IEF-N)呈顯著正相關(guān)(r=0.922**),秋季w(TTN)與w(SOEF-N)呈顯著正相關(guān)(r=0.951**),由此可得,不同季節(jié)對w(TTN)起主要作用的氮形態(tài)不同:春、秋季 w(TTN)主要受SOEF-N的控制,夏季w(TTN)主要受IEF-N的控制,表現(xiàn)了相應(yīng)的季節(jié)性變化特點(diǎn)。
(1)采用連續(xù)分級提取法對海州灣表層沉積物中的氮形態(tài)進(jìn)行了分析測定,將海州灣沉積物中可轉(zhuǎn)化態(tài)氮(TTN)分為離子交換態(tài)氮(IEF-N)、弱酸可浸取態(tài)氮(WAEF-N)、強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮(SAEF-N)及強(qiáng)氧化劑可浸取態(tài)氮(SOEF-N),各形態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小為春季,w(SOEF-N)> w(IEF-N)>w(WAEF-N)>w(SAEF-N); 夏 季 ,w(IEF-N)>w(SOEF-N)>w(WAEF-N)>w(SAEF-N);秋季,w(SOEF-N)>w(IEF-N)>w(SAEF-N)> w(WAEF-N)。
(2)表層沉積物中總氮、可轉(zhuǎn)化態(tài)氮含量秋季較高而春夏季較低;離子交換態(tài)氮含量在夏季較高而春秋季較低;弱酸可浸取態(tài)氮的季節(jié)性變化特征總體呈現(xiàn)春夏季含量較高,冬季含量較低的季節(jié)性特征;強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮和強(qiáng)氧化劑可浸取態(tài)氮的季節(jié)性變化順序?yàn)榍锛敬笥诖杭竞拖募尽?/p>
(3)季節(jié)不同,對可轉(zhuǎn)化態(tài)氮起控制作用的氮形態(tài)不同,春、秋季主要受強(qiáng)堿可浸取態(tài)氮的控制,夏季主要受離子交換態(tài)氮的控制。
BERELSON W M. 2001. The flux of particulate organic carbon into the ocean interior: a comparison of four U. S. JGOFS regional studies [J]. Oceanography, 14(4): 59-67.
BRUNNEGARD J, GRANDEL S, STAHL H. et al. 2004. Nitrogen cycling in deep-sea sediments of the Porcupine Abyssal Plain, NE Atlantic [J] .Progress in Oceanography, 63(4): 159-181.
DE LANGE G J. 1992. Distribution of exchangeable, fixed, organic and total nitrogen in interbedded turbiditic/pelagic sediments of the Madeira Abyssal Plain, eastern North Atlantic [J].Marine Geology, 109(2): 115-139.
LEIVUORI M, NIEMISTO L. 1995. Sedimentation of trace metals in the Gulf of Bothnia [J]. Chemosphere, 31(8): 3839-3856.
MUDROCH A, AZCUE D J M. 1995. Manual of aquatic sediment sampling [M]. Boca Raton: Lewis Publications.
RUTTENBERG K C.1992. Development of a sequential extraction method for different forms of phosphorus in marine-sediments [J]. Limnology and Oceanography, 37(7): 1460- 1482.
狄歡, 張碩, 錢衛(wèi)國. 2013. 海州灣海洋牧場區(qū)表層沉積物主要理化狀況及其相關(guān)性分析[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 28(4): 406-412.
國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. 2007. GB17378.4─2007海洋監(jiān)測規(guī)范[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.
何清溪, 張穗, 方正信, 等. 1992. 大亞灣沉積物中氮和磷的地球化學(xué)形態(tài)分配特征[J]. 熱帶海洋學(xué)報(bào), 11(2): 38-45.
何桐, 謝建, 于漢生, 等. 2009. 大亞灣表層沉積物中氮的形態(tài)分布特征[J]. 熱帶海洋學(xué)報(bào), 28(2): 86-91.
焦立新. 2007. 淺水湖泊表層沉積物氮形態(tài)特征及在生物地球化學(xué)循環(huán)中的功能[D]. 呼和浩特: 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué): 2-8.
李飛, 徐敏. 2014. 海州灣表層沉積物重金屬的來源特征及風(fēng)險(xiǎn)評估[J].環(huán)境科學(xué), 35(3): 1035-1040.
盧璐, 張碩, 趙裕青. 2011. 海州灣人工魚礁海域沉積物中重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的分析[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 26(2): 126-132.
李任偉, 李原. 2008. 渤海沿岸環(huán)境沉積調(diào)查: As、 、重金屬 氮和磷污染[J]. 沉積學(xué)報(bào), 26(1): 128-138.
李學(xué)剛, 宋金明, 李寧, 等. 2005. 膠州灣沉積物中氮與磷的來源及其生物地球化學(xué)特征[J] .海洋與湖沼, 36(6): 562-571.
馬紅波, 宋金明, 呂曉霞, 等. 2003. 渤海沉積物中氮的形態(tài)及其在循環(huán)中的作用[J]. 地球化學(xué), 32(1): 48-54.
宋金明. 2004. 中國近海生物地球化學(xué)[M]. 濟(jì)南: 山東科學(xué)技術(shù)出版社.
王迪迪, 孫耀, 石曉勇, 等. 2009. 乳山灣東流區(qū)沉積物中氮形態(tài)的分布特征[J]. 海洋環(huán)境科學(xué), 28(6): 639-642.
謝冕. 2013. 、海州灣南部近岸海域氮 磷營養(yǎng)鹽變化規(guī)律及營養(yǎng)鹽限制狀況[D]. 青島: 國家海洋局第一海洋研究所: 1-5.
楊玉瑋, 高學(xué)魯, 李培苗. 2012. 煙臺(tái)四十里灣柱狀沉積物氮形態(tài)地球化學(xué)特征[J]. 環(huán)境科學(xué), 33(10): 3449-3456.
趙海超, 王圣瑞, 焦立新, 等. 2013. 洱海沉積物中不同形態(tài)氮的時(shí)空分布特征[J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 26(3): 235-242.
周德山. 2008. 海州灣海域赤潮形成的環(huán)境因子研究[D]. 蘇州: 蘇州大學(xué): 1-8.
周召千. 2008. 東海沉積物中氮的形態(tài)研究[D]. 青島: 中國海洋大學(xué): 8-10.
張瑞, 張帆, 劉付程, 等. 2013. 海州灣潮灘重金屬污染的歷史記錄[J].環(huán)境科學(xué), 34(3): 1044-1053.
張亞楠, 馬啟敏, 岳宗愷, 等. 2013. 東昌湖表層沉積物中氮的賦存形態(tài)[J]. 環(huán)境化學(xué), 32(3): 459-465.
Seasonal Changes of Nitrogen Forms in the Surface Sediments of Haizhou Bay
ZHANG Shuo1,2,3, WANG Gongqin1, ZHU Zhu1, ZHANG Hu4
1. College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 2. Key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources, Ministry of Education, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 3.National Engineering Research Center for Oceanic Fisheries, Shanghai 201306, China; 4Marine Fisheries Research Institution of Jiangsu, Nantong 226007, China
To understand the characteristics of seasonal change of nitrogen forms in the surface sediment. This study presented the sequential extracted surface sediment samples collected from Haizhou Bay in May, August and October 2014 that have been analyzed for ion exchangeable form-nitrogen (IEF-N), weak acid extractable form-nitrogen (WAEF-N), strong alkaline extractable form-nitrogen (SAEF-N), strong oxidant extractable form-nitrogen (SOEF-N). Along with the content of TN, the relationship between various forms of nitrogen was discussed. The order of content from highest to lowest in spring is w(SOEF-N), w(IEF-N), w(WAEF-N), w(SAEF-N), summer is w(IEF-N), w(SOEF-N), w(WAEF-N), w(SAEF-N), autumn is w(SOEF-N), w(IEF-N), w(SAEF-N), w(WAEF-N), respectively. The results also show that the concentration of TN, TTN, SAEF-N and SOEF-N are higher in autumn and lower in spring and summer, IEF-N and WAEF-N are lower in spring and autumn and higher in summer. The correlation analysis shows that the concentration of TTN is significantly correlated to SOEF-N in spring, IEF-N in summer, SOEF-N in autumn, respectively. This study about seasonal variation of nitrogen forms in surface sediments provided foundational data for nitrogen release evaluation and marine ecological security evaluation.
nitrogen; forms; surface sediments; Haizhou Bay; seasonal variation
10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.08.012
X834
A
1674-5906(2015)08-1336-06
張碩,王功芹,朱珠,張虎. 海州灣表層沉積物中不同形態(tài)氮季節(jié)性賦存特征[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2015, 24(8): 1336-1341.
ZHANG Shuo, WANG Gongqin, ZHU Zhu, ZHANG Hu. Seasonal Changes of Nitrogen Forms in the Surface Sediments of Haizhou Bay [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(8): 1336-1341.
農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)業(yè)項(xiàng)目-江蘇省海州灣海洋牧場示范項(xiàng)目(D-8006-13-8023;D8006-12-8018);國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201003068)
張碩(1976年生),男,副教授,博士,主要從事海洋牧場和人工魚礁方面的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用實(shí)踐研究。E-mail: s-zhang@shou.edu.cn *責(zé)任作者:王功芹(1988年生),女,碩士,主要從事海洋環(huán)境檢測與評價(jià)。E-mail: gongqin_wang2015@163.com
2015-04-27