中國(guó)部分河口及其近海水域缺氧現(xiàn)象研究

龔松柏,高愛國(guó),倪冠韜,朱旭旭,張延頗,侯昱廷

(廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院,福建 廈門 361102)

中國(guó)部分河口及其近海水域缺氧現(xiàn)象研究

龔松柏,高愛國(guó),倪冠韜,朱旭旭,張延頗,侯昱廷

(廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院,福建 廈門 361102)

對(duì)長(zhǎng)江、珠江等河口及其近海水域缺氧現(xiàn)象與影響因素進(jìn)行研究,結(jié)果表明，主要分布于長(zhǎng)江與珠江河口及其鄰近海域的缺氧現(xiàn)象，夏季(6—8月)達(dá)到最盛,秋冬季消失；長(zhǎng)江口的缺氧區(qū)域主要位于30.75°N～32°N,122.5°E～123.25°E附近海域,具有南北2個(gè)缺氧中心；珠江口缺氧程度相對(duì)較輕,缺氧區(qū)域主要在廣州黃埔區(qū)河段至虎門水域和伶仃洋；遼河、錢塘江、海河等河口區(qū)域也時(shí)而出現(xiàn)零星的缺氧現(xiàn)象；水體缺氧受控于多項(xiàng)環(huán)境要素,物理層化作用是缺氧產(chǎn)生的最初誘因之一,陸源污染物的分解則是重要的耗氧負(fù)荷；各河口區(qū)特征各異,潮汐、洋流、營(yíng)養(yǎng)鹽、葉綠素a等要素對(duì)缺氧區(qū)的范圍、程度和持續(xù)時(shí)間影響程度不一。

河口;近海;水域缺氧;溶解氧

DO是水體生物地球化學(xué)循環(huán)的重要參與者,是維持生物生存繁殖和生態(tài)系統(tǒng)平衡發(fā)展的關(guān)鍵因素,是水環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一,也是衡量海氣相互作用、凈初級(jí)生產(chǎn)力和碳再礦化等過程的重要標(biāo)志[1-4]。一般認(rèn)為水體DO質(zhì)量濃度低于2～3 mg/L即為缺氧(或低氧)[5-7]。水體缺氧常常導(dǎo)致海區(qū)生物量減少,魚類患病率增加,生物多樣性降低,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變,甚至對(duì)河流與海洋的生態(tài)系統(tǒng)造成整體性破壞[8-9],如某些魚類在DO質(zhì)量濃度低于3 mg/L 就開始出現(xiàn)生理反應(yīng)[10];當(dāng)水體中DO質(zhì)量濃度低于2 mg/L時(shí),底層拖網(wǎng)的漁獲量就幾乎為零[11]。且由于表層沉積物的氧化還原環(huán)境遭到破壞,原先積聚在沉積物中的有毒、有害物質(zhì)可能重新活化并釋放到水體中,造成嚴(yán)重的二次污染[12]。

河口區(qū)是河流與海洋相互作用的耦合地帶,具有獨(dú)特的地理環(huán)境,河流攜帶的大量物質(zhì)在此區(qū)域堆積,同時(shí)又受到海洋潮汐、洋流和波浪等海洋營(yíng)力的影響。河口區(qū)也是人類活動(dòng)頻繁、工農(nóng)業(yè)集中的區(qū)域[13],人類排放的工業(yè)污水和生活污水將大量還原性污染物攜帶入海,給河口和近海環(huán)境造成巨大壓力。在自然水體層化和人為富營(yíng)養(yǎng)化雙重作用下,河口區(qū)及其鄰近海域時(shí)常發(fā)生缺氧現(xiàn)象[11]。在國(guó)外發(fā)現(xiàn)早、影響較大的河口及其鄰近海域缺氧現(xiàn)象當(dāng)屬墨西哥灣[6]。中國(guó)河口和近岸區(qū)域的低氧現(xiàn)象早在20世紀(jì)50年代末被發(fā)現(xiàn),低氧現(xiàn)象研究則始于20世紀(jì)80年代[14]。近年來,針對(duì)河口和近海DO的研究[15-17]逐漸增多,對(duì)河口和近海區(qū)DO的調(diào)查涉及空間范圍較廣,時(shí)間跨度較長(zhǎng),積累了大量的研究成果。筆者對(duì)長(zhǎng)江、珠江、遼河、海河、黃河、錢塘江和閩江等河流河口區(qū)及其鄰近海域的缺氧現(xiàn)象進(jìn)行了總結(jié),歸納其河口和鄰近海域缺氧現(xiàn)象的時(shí)間和空間分布特征,分析影響DO分布變化的環(huán)境要素,并探討低氧區(qū)的形成機(jī)制,以期為今后缺氧現(xiàn)象的進(jìn)一步研究、河口水質(zhì)保護(hù)和環(huán)境管理等提供參考。

1 河口及其近海水域缺氧現(xiàn)象研究概況

早在1985年,Rosenberg[18]便在波羅的海近岸發(fā)現(xiàn)面積達(dá)84 000 km2的缺氧現(xiàn)象。著名的墨西哥灣北部“死亡水域”的DO質(zhì)量濃度曾長(zhǎng)期低于2 mg/L,2001年墨西哥灣內(nèi)缺氧面積達(dá)20 700 km2[6]。Mee[19]曾于2005年報(bào)道黑海西北部缺氧面積約為40 000 km2。另外,在阿拉伯海、孟加拉灣以及太平洋東北部和東南部均有不同程度的缺氧現(xiàn)象[20]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),缺氧現(xiàn)象在歐洲、美國(guó)東部以及日本等國(guó)家和地區(qū)的近岸海域總面積超過245 000 km2[21]?？傮w上,中國(guó)河口及其鄰近海域DO質(zhì)量濃度,在空間分布上呈現(xiàn)河口區(qū)較低,近海區(qū)域較高;在季節(jié)上體現(xiàn)冬季>春季>秋季>夏季的變化規(guī)律[14-17]。從具體區(qū)域來看,缺氧現(xiàn)象以長(zhǎng)江口和珠江口及其近海水域最為嚴(yán)重[16,22];從缺氧現(xiàn)象的生消過程來看,缺氧現(xiàn)象自夏初5—6月形成,始于河口局部底層水;7—8月發(fā)育到最盛,至秋季9—10月有微弱殘余,11月基本消失,其中長(zhǎng)江口缺氧面積大且持續(xù)時(shí)間久[22]。

1.1 長(zhǎng)江口及其近海

長(zhǎng)江口及其近海缺氧現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)于1959年8月,觀測(cè)到的DO質(zhì)量濃度最小值為0.49 mg/L,缺氧面積約為1 800 km2;20世紀(jì)80年代也偶有低氧現(xiàn)象發(fā)生,但程度較輕[14](圖1)。1999年8月觀察到的缺氧現(xiàn)象處于水深10 m以下,其長(zhǎng)度可達(dá)250 km,平均厚度約20 m,估測(cè)面積達(dá)13 700 km2,約是1959年8月的7.6倍[23]。2006年夏季缺氧水域分布在鹽度為3.28%～3.36%之間的水域,是一次程度較重的缺氧現(xiàn)象;從南北方向上看,北端缺氧區(qū)域幅度較寬闊,尤其是32°N緯線以北更為嚴(yán)重,DO質(zhì)量濃度低于2 mg/L;南端較狹窄,并有延伸至浙江北部沿岸的趨勢(shì);DO質(zhì)量濃度小于3 mg/L的面積約為85 200 km2,DO質(zhì)量濃度最低為1.10 mg/L[24-25]。

圖1 長(zhǎng)江口夏季缺氧范圍的年際變化

近年來,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江口底層缺氧中心區(qū)因時(shí)間不同而略有變動(dòng),但主要位于122.5°E,東西橫跨120 km,南北向延伸約100 km,南部界限估計(jì)可達(dá)29°N,即能延伸至浙江北部沿岸;北界因受黃海富氧冷水團(tuán)阻擋,維持在32°N左右[26-27]。韋欽勝等[22]曾研究長(zhǎng)江口缺氧現(xiàn)象的年內(nèi)生消過程,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江口缺氧現(xiàn)象于6月始發(fā),7—8月達(dá)到強(qiáng)盛,入秋后開始消退,至冬季完全消失。

需要指出的是,1999年以來長(zhǎng)江口及其近海夏季缺氧現(xiàn)象空間形態(tài)的顯著特征具有“雙核分布”趨勢(shì)?！半p核”是指在長(zhǎng)江口以北以及浙江北部沿岸各存在1個(gè)缺氧中心(圖1),其中浙江沿岸缺氧中心主要位于象山港外20 m等深線29°N～30°N水域;長(zhǎng)江口附近缺氧中心主要位于122.5°E,31°N～32°N水域。與浙江沿岸缺氧中心相比,長(zhǎng)江口附近的缺氧范圍更大,DO質(zhì)量濃度更低;而浙江沿岸缺氧面積相對(duì)較小,DO質(zhì)量濃度相對(duì)較高。這顯示缺氧中心與江河入?？谖恢谩⑺畡?dòng)力狀況及耗氧物質(zhì)入海通量密切相關(guān)。從年際變化角度來看,“雙核”均有向北移動(dòng)的趨勢(shì),且缺氧面積不斷擴(kuò)大,而南部水域的缺氧范圍卻有縮小的趨勢(shì)[22,25]。由于不同航次所設(shè)站位和覆蓋面積不同,不同年份耗氧物質(zhì)入海通量不同,以及研究海域動(dòng)力環(huán)境時(shí)空變化較大,“雙核分布”特征并非每個(gè)航次都能觀測(cè)到,這也體現(xiàn)出缺氧現(xiàn)象形成及其變異的復(fù)雜多變性[25]。

1.2 珠江口及其近海

早在1981年7月,珠江口鄰近水域便觀測(cè)到底層DO質(zhì)量濃度小于2 mg/L的缺氧現(xiàn)象,但缺氧范圍較小;1990年7月,甚至觀測(cè)到DO質(zhì)量濃度為0.93 mg/L的低值[4]。1999年缺氧現(xiàn)象出現(xiàn)在伶仃洋中西部水域,其中伶仃洋中部DO質(zhì)量濃度較高,DO虧損程度較低[28-29](圖2)。2003年夏季底層缺氧現(xiàn)象在廣州黃埔至東莞河段均十分明顯,DO質(zhì)量濃度為1.98～2.25 mg/L[30]。2009年底層缺氧現(xiàn)象向伶仃洋東南部移動(dòng),DO質(zhì)量濃度呈現(xiàn)由口門內(nèi)向口門外遞減的變化趨勢(shì),在口外萬山群島北側(cè)出現(xiàn)大片缺氧區(qū)域[29]。2011年夏季缺氧現(xiàn)象在河口灣水深大于20 m的水域發(fā)育,在萬山群島北部底層DO質(zhì)量濃度僅為1.38 mg/L,實(shí)際缺氧范圍可能向東南外海延伸至更廣闊的海域[4]?？傮w上,珠江口的缺氧范圍局限于伶仃洋中西部淺灘和磨刀門水域[16]。

圖2 珠江口夏季缺氧范圍的年際變化

珠江口及其鄰近海域缺氧現(xiàn)象的形成和演變與長(zhǎng)江口既有共性又有特殊性。共性在于兩者缺氧現(xiàn)象均集中發(fā)生于夏季(6—8月),為季節(jié)性缺氧,這與該季節(jié)水體層化作用較強(qiáng)有密切關(guān)系;差異在于珠江口缺氧現(xiàn)象并非連續(xù)發(fā)生,在20世紀(jì)90年代發(fā)生頻率較高,總體變化趨勢(shì)不明顯;此外,珠江口缺氧的程度和范圍較長(zhǎng)江口輕、小,且最低DO質(zhì)量濃度變化幅度也不大[29-30]。

1.3 其他河口及其近海

遼河、錢塘江等河口及其鄰近海域缺氧程度相對(duì)較輕。2003年,遼河入海段缺氧區(qū)域于營(yíng)口市、遼河公園等河段發(fā)育,DO質(zhì)量濃度小于4 mg/L的面積為60～80 km2[31];也曾于2009年夏季觀測(cè)到1.36 mg/L的極低值,局部河段甚至低于1 mg/L[2]。這主要是由于初級(jí)生產(chǎn)力對(duì)遼河口DO的貢獻(xiàn)很小,不足以抵消有機(jī)污染物等物質(zhì)對(duì)DO的消耗[31-32];其次營(yíng)口河段存在微弱的垂向分層現(xiàn)象,河流輸送的有機(jī)污染物是該段的主要耗氧因素;而在河口區(qū)域,由于河水與潮汐帶來的富氧海水相互混合,因此缺氧現(xiàn)象并不明顯[33]。

錢塘江下游富陽(yáng)段曾出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象,缺氧區(qū)位于距離富春江水電站50～60 km處,從河道深槽到邊灘均出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象,且缺氧程度相差不大[39];發(fā)生時(shí)間集中在夏季和冬季,2008年5月底層DO質(zhì)量濃度曾一度低于1 mg/L[40-41]。調(diào)查顯示,TN和TP質(zhì)量濃度在相同水域也達(dá)到最高值。該河段兩岸為富陽(yáng)城區(qū)及其工業(yè)區(qū),工業(yè)分布十分密集,工廠排放的污水特別是造紙廠排放的污水,是造成該河段DO質(zhì)量濃度降低和水質(zhì)惡化的主要原因[41],但杭州灣暫未有缺氧現(xiàn)象的報(bào)道。

黃河口DO研究則以渤海控制斷面為主。夏季在斷面中部底層出現(xiàn)DO質(zhì)量濃度較低的水體,但沒有達(dá)到缺氧的程度,其DO質(zhì)量濃度較低與黃河口接受的陸源和人類生產(chǎn)生活污染物有關(guān)[42]。雖然環(huán)渤海的海河與遼河均有不同程度的缺氧現(xiàn)象出現(xiàn),但渤海大部分水域暫未發(fā)生缺氧現(xiàn)象,推斷其原因主要在2方面:一是雖然海河與遼河對(duì)渤海缺氧都有一定程度貢獻(xiàn),但遠(yuǎn)小于黃河的影響;二是黃河本身輸送的有機(jī)物和污染物質(zhì)量濃度相對(duì)較低,且有下降的趨勢(shì),因此對(duì)河口和近海水體造成的耗氧負(fù)荷較小[43-44]。

閩江是中國(guó)大陸東南沿海最大的河流,下游河口段流經(jīng)福州市匯入臺(tái)灣海峽,但有關(guān)閩江口DO的研究較少。2008年1—12月,閩江口DO質(zhì)量濃度介于5.46～8.03 mg/L間,飽和度在77%～111%間變化,未出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象[45]。歷史資料也反映出閩江下游與河口水域未曾出現(xiàn)缺氧的跡象,年均DO質(zhì)量濃度最低值也都高于4 mg/L[46]。

2 影響缺氧現(xiàn)象消長(zhǎng)的因素分析

2.1 水動(dòng)力

水體垂直運(yùn)動(dòng)減弱是導(dǎo)致低氧現(xiàn)象出現(xiàn)的重要誘因。河口及其近海水域之所以會(huì)形成典型的層化水體,其原因是低密度的淡水覆蓋于高密度的咸水之上。具體來說,中國(guó)東部、南部河流均在夏季6—8月達(dá)到汛期,河流徑流量顯著增加,大量相對(duì)高溫低鹽的淡水進(jìn)入河口區(qū)及其近海[16],在外海洋流的影響下,上下層水文差異可能進(jìn)一步擴(kuò)大[25]。水體上層高溫低鹽低密度,下層低溫高鹽高密度,鹽度-密度鋒面發(fā)育,因此易在鋒面內(nèi)形成穩(wěn)定的層化結(jié)構(gòu)。表層富氧水是底層DO的主要來源,但層化結(jié)構(gòu)阻礙了上下層水體DO的交換過程。因此水體層化作用越強(qiáng),底層缺氧程度越嚴(yán)重。對(duì)長(zhǎng)江、珠江河口和鄰近海域缺氧現(xiàn)象的眾多研究均表明,缺氧水域存在明顯的鹽度和密度躍層,表層、底層的DO質(zhì)量濃度差值與表層、底層鹽度差和溫度差密切相關(guān),且水體層化穩(wěn)定程度與DO表層底層差異達(dá)到顯著相關(guān)水平[24]。

影響水體垂向運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)重要因素是洋流。當(dāng)河口徑流作用力有限時(shí),其攜帶的陸源有機(jī)顆粒較少,耗氧過程就可能由上升流攜帶的物質(zhì)控制。李宏亮等[47]認(rèn)為長(zhǎng)江口外缺氧范圍向外延伸至122.5°E就與上升流有關(guān)。另外,中國(guó)邊緣海又受黑潮、臺(tái)灣暖流等流系的影響,夏季臺(tái)灣暖流相對(duì)高鹽低溫,在河流沖淡水的共同作用下,可使缺氧水域的表層、底層溫差達(dá)到6℃[23, 25],會(huì)有效增強(qiáng)水體層化強(qiáng)度,加劇底層水體缺氧。

潮流帶來的外海水與徑流相互作用的程度,直接影響到底層水體DO質(zhì)量濃度的分布和變化趨勢(shì),甚至影響缺氧區(qū)的范圍和缺氧持續(xù)時(shí)間。潮汐作用的強(qiáng)度因河口地形地貌、水流特性等因素而不同。一般情況下,大潮時(shí)海水與淡水垂直混合劇烈,DO垂直交換作用也相應(yīng)增強(qiáng);而小潮時(shí)DO的垂直交換作用明顯減弱,底層水體中DO被各種生物作用消耗,上層富氧水又不能及時(shí)補(bǔ)充,更易造成底層缺氧。如珠江口內(nèi)、外伶仃洋表層DO質(zhì)量濃度等值線漲潮時(shí)呈東西走向,落潮時(shí)呈南北走向;在一個(gè)潮周期內(nèi),潮汐對(duì)伶仃洋西部淺灘的影響較小,水體混合程度微弱,為缺氧環(huán)境的形成創(chuàng)造了條件[48-49]。同時(shí)在枯水年份徑流量較小的情況下,可能使河口層化的程度較正常年份明顯降低,由于徑流作用較弱,從而延長(zhǎng)了河流輸送物質(zhì)在河口區(qū)域的停留時(shí)間,進(jìn)而促進(jìn)浮游植物的暴發(fā),甚至造成赤潮現(xiàn)象,導(dǎo)致河口區(qū)生源有機(jī)物和非生源有機(jī)物得到有效沉降和降解,最終引發(fā)底層水體缺氧[4]。

2.2 營(yíng)養(yǎng)鹽與葉綠素a

葉綠素質(zhì)量濃度是衡量浮游植物現(xiàn)存量的指標(biāo)之一,其中葉綠素a質(zhì)量濃度還可以作為衡量浮游植物光合作用效率的指標(biāo)。葉綠素a質(zhì)量濃度升高意味著初級(jí)生產(chǎn)力增加以及浮游植物向水體釋放氧氣通量增加,因此葉綠素a質(zhì)量濃度與DO質(zhì)量濃度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系[50]。但浮游植物暴發(fā)后,浮游動(dòng)物和浮游細(xì)菌等也大量繁殖,尤其在赤潮暴發(fā)期間,浮游動(dòng)物的呼吸作用會(huì)大量消耗DO,且表層浮游細(xì)菌快速生長(zhǎng)繁殖也會(huì)迅速降解有機(jī)質(zhì)并消耗DO;同時(shí)這些浮游生物死亡后部分殘?bào)w沉降進(jìn)入底層水,在分解過程中消耗DO,繼而成為潛在的耗氧因素。在水體層化等因素的共同作用下,表層葉綠素a質(zhì)量濃度較高的水域其底層也可能會(huì)出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象[47]。另外在局部葉綠素a質(zhì)量濃度較低的水域,初級(jí)生產(chǎn)力較低,光合作用對(duì)DO質(zhì)量濃度增加的貢獻(xiàn)較小,不起決定性作用,且葉綠素a與營(yíng)養(yǎng)鹽亦不相關(guān)[51]。葉綠素a與DO關(guān)系的不確定,表明浮游植物初級(jí)生產(chǎn)力的變化可能不是影響DO變化的主要過程。

營(yíng)養(yǎng)鹽為浮游植物大量繁殖提供了物質(zhì)基礎(chǔ),刺激浮游植物的暴發(fā)和葉綠素a的升高,光合作用加強(qiáng),可能使局部水域DO迅速升高,甚至達(dá)到190%的過飽和狀態(tài)[47]。從這一角度而言,營(yíng)養(yǎng)鹽是刺激DO來源增強(qiáng)的要素,可能降低缺氧程度。

2.3 有機(jī)質(zhì)耗氧

有機(jī)質(zhì)分解的生化耗氧過程在底層水體缺氧現(xiàn)象中亦發(fā)揮著不可忽視的作用[37-38]。生源有機(jī)質(zhì)的自然分解過程消耗了底層水體的大量DO。在夏季高溫強(qiáng)光的條件下,浮游植物利用河口區(qū)的營(yíng)養(yǎng)鹽生長(zhǎng)繁殖加速,其遷移出真光層的有機(jī)質(zhì)在沉降過程中分解會(huì)大大增加底層水的耗氧量,進(jìn)而造成底層水體缺氧[53]。

由河流攜帶入海的還原性有機(jī)質(zhì)則是造成水體缺氧的重要外因[54-55]。在遼河口、珠江口等水域均發(fā)現(xiàn)DO與COD呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系[56-57],且在珠江口缺氧區(qū)入海污染物耗氧占據(jù)主導(dǎo)地位[55],表明還原性有機(jī)質(zhì)在水體中的分解是重要的耗氧過程。監(jiān)測(cè)表明,長(zhǎng)江、珠江入海的COD通量巨大，近年來均處于中國(guó)河流前列[58](表1)。這些巨量耗氧物質(zhì)在河口區(qū)域停留并下沉,消耗底層水的DO;再加上物理層化作用的影響,深層水DO缺少足夠的補(bǔ)充,極易導(dǎo)致缺氧現(xiàn)象發(fā)生。

表1 2010—2015年中國(guó)部分河流COD入海通量 萬t

另外,底泥中有機(jī)質(zhì)的分解和再懸浮過程也是底層水體DO消耗的直接過程[59],沉積和懸浮狀態(tài)有機(jī)質(zhì)殘?bào)w的降解需要消耗大量DO,如在加拿大圣勞倫斯河口沉積物耗氧比例約占底層DO虧損量的2/3[60],因此底泥耗氧也不容忽視。

綜上所述,溫度變化引起的水體層化阻礙了上下水層DO的交換,而物理過程(風(fēng))引起的水氣交換是水體DO的重要來源,并通過垂直對(duì)流把表層的富氧水帶到深部,降低底層缺氧程度;同時(shí)將底層的營(yíng)養(yǎng)鹽帶到表層,促進(jìn)表層浮游生物暴發(fā);生物光合作用增強(qiáng)并向水體釋放氧氣,成為水體中DO的另一重要來源;但是生物活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致水體中有機(jī)物增加,生物通過呼吸作用又消耗水中的DO,但這一過程存在一定的時(shí)差或相位差。因此物理過程、生物作用和營(yíng)養(yǎng)鹽等因素既是DO的來源，也可能造成DO的消耗,但是人類活動(dòng)輸入的有機(jī)污染物則是不折不扣的耗氧因子。區(qū)分水體耗氧過程中這些因素的貢獻(xiàn)率存在一定的難度,但是不同生物地球化學(xué)過程引起的氧同位素分餾會(huì)反饋到DO同位素組成中[59],因此利用穩(wěn)定氧同位素組成(δ18ODO)來辨析各過程對(duì)耗氧的貢獻(xiàn)率是新興的技術(shù)手段,也是未來的研究方向。而對(duì)于某一河口區(qū)或者海區(qū)而言,徑流荷載的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和耗氧有機(jī)污染物是河口及鄰近海域缺氧現(xiàn)象形成的重要原因,水體層化等物理過程與上述生物、化學(xué)過程一起直接或間接決定了水體缺氧的規(guī)模、程度和持續(xù)時(shí)間。

3 結(jié) 語(yǔ)

中國(guó)近海近年來呈現(xiàn)污染物種類不斷增加、年通量居高不下、排污量嚴(yán)重超標(biāo)等現(xiàn)象,陸源污染物始終是引發(fā)中國(guó)近海污染的主要人為原因。因此,首先要嚴(yán)格控制入海污染物的排放,嚴(yán)格控制污染物入海排放總量與標(biāo)準(zhǔn);其次要加強(qiáng)研究,深入認(rèn)識(shí)缺氧現(xiàn)象的生物地球化學(xué)過程,建立物理-化學(xué)-生態(tài)動(dòng)力學(xué)耦合模式,揭示缺氧現(xiàn)象的演化規(guī)律;進(jìn)一步掌握河口及其鄰近海域DO分布現(xiàn)狀,尤其在缺氧現(xiàn)象頻發(fā)的季節(jié)和區(qū)域要重點(diǎn)監(jiān)測(cè),提升缺氧區(qū)的災(zāi)害預(yù)警能力;另外,要深入探討不同時(shí)空條件下各要素對(duì)缺氧現(xiàn)象的影響權(quán)重與缺氧現(xiàn)象形成的機(jī)制機(jī)理,以期針對(duì)性地改善缺氧狀況;最后要健全完善海洋保護(hù)法律法規(guī),加強(qiáng)群眾的海洋環(huán)境保護(hù)意識(shí),提高廣大群眾保護(hù)海洋環(huán)境和海洋資源的責(zé)任感和自覺性。

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Progress in research of hypoxia in estuaries and coastal areas in China

GONG Songbai, GAO Aiguo, NI Guantao, ZHU Xuxu, ZHANG Yanpo, HOU Yuting

(CollegeofOceanandEarthSciences,XiamenUniversity,Xiamen361102,China)

In order to study hypoxia in the main estuaries and adjacent coastal areas in China, we compared the hypoxia in the estuaries of the Yangtze River, the Pearl River, and other rivers, and analyzed the factors. We found that hypoxia mainly occurred in the estuaries of the Yangtze River, the Pearl River, and the adjacent coastal areas; it had the most significant increase in the summer (from June to August) and disappeared in the autumn and winter. The hypoxia zone in the Yangtze River Estuary was mainly located in the area with latitudes from 30.75°N to 32°N and longitudes from 122.5°E to 123.25°E, and there were two hypoxia centers in the south and north, respectively. The degree of hypoxia in the Pearl River Estuary was relatively moderate, and hypoxia mainly occurred from the Huangpu section to Humen waters in Guangzhou and in the Lingdingyang Channel. In addition, hypoxia occasionally occurred in the estuaries of the Liaohe River, Qiantang River, and Haihe River. We also found that hypoxia was subjected to many environmental factors, of which the stratification of water was one of the initial factors and the decomposition of terrigenous pollutants was a major factor of oxygen consumption. Tides, upwellings, nutrients, and chlorophyll-a had different influences on the scale, degree, and duration of hypoxia, due to the various characteristics of the estuaries.

estuary; coastal area; hypoxia in water body; dissolved oxygen

10.3880/j.issn.1004-6933.2017.04.010

龔松柏(1993—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)楹Ｑ蟮刭|(zhì)研究。E-mail:gsongbai@stu.xmu.edu.cn

P734

A

1004-6933(2017)04-0062-08

2016-09-15 編輯：彭桃英)