浅海贝藻养殖水域沉积物再悬浮的发生机制及生态效应
发布时间：2023-03-26 18:11
沉积物再悬浮作为一个比较普遍的物理现象,对浅海生态系统污染物的生物地球化学循环具有强烈的干扰作用。本研究以我国北方重要养殖海湾——桑沟湾为研究对象,从物理、化学、生物三个角度出发,研究了沉积物再悬浮的发生过程以及再悬浮介质-沉积物的源汇转换角色及其与养殖藻类的关系,构建了波流耦合模型和再悬浮颗粒物浓度预测数学模型。主要研究结果如下: 1)桑沟湾的海湾动力比约为1.54,沉积物具有发生再悬浮的潜在动力条件;波流耦合切应力的计算公式为τcw =τc+2(τc(τ|^)w)1/2sinθ+(τ|^)wsin2θ。 2)悬浮颗粒物浓度(SSC)与浊度(NTU)之间符合线性方程SSC=15.908×ln(NTU)+7.0888(n=33,R2=0.7209);碎屑有机碳库是桑沟湾养殖生态系统中最大的有机碳库,占总POC库储量的81.87%。 3)沉积物再悬浮的临界切应力在0.059 N/m2左右,耦合...
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 桑沟湾沉积物再悬浮的发生机制
第一节 桑沟湾沉积物发生再悬浮的潜在动力条件
第二节 桑沟湾沉积物发生再悬浮的动力机制
1 材料与方法
2 结果和讨论
2.1 桑沟湾风浪特征
2.1.1 风速
2.1.2 波要素
2.1.3 底层海流特征
2.2 波浪、底流切应力
2.2.1 底流切应力
2.2.2 波浪切应力
2.3 波、流叠加效应
第三节 桑沟湾悬浮颗粒物浓度观测及组成成分分析
1 材料与方法
1.1 样品采集
1.2 分析方法
1.2.1 总悬浮颗粒物分析
1.2.2 叶绿素a含量分析
1.2.3 异养细菌计数
1.2.4 浮游动物生物量测定
1.2.5 颗粒有机碳（POC）的测定
2 结果和讨论
2.1 近底层悬浮颗粒物浓度
2.2 悬浮颗粒物组成成分
2.2.1 异养细菌数量的季节变化及平面分布
2.2.2 浮游动物生物量
2.3 各有机碳库储量及占总有机碳的比例
第四节 桑沟湾沉积物再悬浮的临界切应力及再悬浮通量
1. 材料和方法
1.1 临界切应力的确定
1.2 沉积物剪切深度的确定
1.3 再悬浮通量和沉降通量
2. 结果和讨论
2.1 临界切应力
2.2 沉积物剪切深度
2.2.1 切应力梯度法
2.2.2 当量厚度法
2.3 再悬浮通量和沉降通量
第五节 沉积物再悬浮颗粒物浓度预测模型
1. 模型建立
2. 模型参数最优估算
3. 模型灵敏度分析
小结
第三章 桑沟湾沉积环境化学研究
第一节 桑沟湾沉积物氮的赋存形态及储存量
1 材料与方法
1.1 样品采集及预处理
1.2 分析方法
2 结果与讨论
2.1 表层沉积物中氮的赋存形态及分布特征
2.2 沉积物中有机物来源的量化分析
2.3 各形态氮在沉积物中的储存量
第二节 桑沟湾沉积物中磷的赋存形态及生物有效性
1 材料与方法
1.1 样品采集及预处理
1.2 分析方法
1.2.1 样品处理及测定
1.2.2 数据处理及误差控制
2 结果与分析
2.1 表层沉积物中磷的赋存形态与含量
2.2 表层沉积物中各形态磷的平面分布
2.3 各形态磷之间的相关关系
3 讨论
3.1 磷形态分析方法的选择
3.2 不同形态磷的作用及来源
3.3 磷的生物有效性
第三节 桑沟湾养殖水域重金属环境地球化学研究
1 材料与方法
1.1 样品采集及预处理
1.2 测定方法
1.3 重金属潜在生态危害评价
1.4 数据处理
2 结果与讨论
2.1 水体中重金属含量
2.2 贝类体内重金属含量
2.3 沉积物中重金属含量
2.3.1 沉积物中重金属的含量与分布
2.3.2 潜在生态危害评价
小结
第四章 桑沟湾贝藻养殖水域沉积物再悬浮的生态效应
第一节 再悬浮沉积物-水界面溶解无机氮的交换行为
1 材料与方法
1.1 样品采集和预处理
1.2 再悬浮过程中溶解无机氮的释放模拟
1.3 再悬浮沉积物对溶解无机氮的吸附模拟
1.4 溶解无机氮在再悬浮沉积物-水界面的分配平衡
1.5 测定方法
2 结果与讨论
2.1 再悬浮过程中溶解无机氮的释放特征
2.2 再悬浮过程中溶解无机氮的吸附特征
2.3 吸附等温线及平衡质量浓度 EPC0
第二节 再悬浮沉积物-水界面磷酸盐的分配平衡机制
1 材料与方法
1.1 样品采集和预处理
1.2 再悬浮沉积物对磷酸盐的释放动力学
1.3 再悬浮沉积物对磷酸盐的吸附动力学
1.4 磷酸盐在再悬浮沉积物-水界面的分配平衡
2 结果与分析
2.1 磷酸盐的释放动力学
2.2 磷酸盐的吸附动力学
2.3 吸附等温线及吸附-释放平衡质量浓度
2.4 磷的平衡质量浓度与磷形态之间的相关关系
3 讨论
第三节 沉积物再悬浮对水体氮、磷营养盐的影响
1 材料与方法
2 结果与讨论
2.1 沉积物再悬浮的频度
2.2 沉积物再悬浮对水体氮、磷营养盐的影响
小结
第五章 结论
参考文献
发表文章目录
致谢
本文编号：3771444
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【学位级别】：博士
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中文摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 桑沟湾沉积物再悬浮的发生机制
第一节 桑沟湾沉积物发生再悬浮的潜在动力条件
第二节 桑沟湾沉积物发生再悬浮的动力机制
1 材料与方法
2 结果和讨论
2.1 桑沟湾风浪特征
2.1.1 风速
2.1.2 波要素
2.1.3 底层海流特征
2.2 波浪、底流切应力
2.2.1 底流切应力
2.2.2 波浪切应力
2.3 波、流叠加效应
第三节 桑沟湾悬浮颗粒物浓度观测及组成成分分析
1 材料与方法
1.1 样品采集
1.2 分析方法
1.2.1 总悬浮颗粒物分析
1.2.2 叶绿素a含量分析
1.2.3 异养细菌计数
1.2.4 浮游动物生物量测定
1.2.5 颗粒有机碳（POC）的测定
2 结果和讨论
2.1 近底层悬浮颗粒物浓度
2.2 悬浮颗粒物组成成分
2.2.1 异养细菌数量的季节变化及平面分布
2.2.2 浮游动物生物量
2.3 各有机碳库储量及占总有机碳的比例
第四节 桑沟湾沉积物再悬浮的临界切应力及再悬浮通量
1. 材料和方法
1.1 临界切应力的确定
1.2 沉积物剪切深度的确定
1.3 再悬浮通量和沉降通量
2. 结果和讨论
2.1 临界切应力
2.2 沉积物剪切深度
2.2.1 切应力梯度法
2.2.2 当量厚度法
2.3 再悬浮通量和沉降通量
第五节 沉积物再悬浮颗粒物浓度预测模型
1. 模型建立
2. 模型参数最优估算
3. 模型灵敏度分析
小结
第三章 桑沟湾沉积环境化学研究
第一节 桑沟湾沉积物氮的赋存形态及储存量
1 材料与方法
1.1 样品采集及预处理
1.2 分析方法
2 结果与讨论
2.1 表层沉积物中氮的赋存形态及分布特征
2.2 沉积物中有机物来源的量化分析
2.3 各形态氮在沉积物中的储存量
第二节 桑沟湾沉积物中磷的赋存形态及生物有效性
1 材料与方法
1.1 样品采集及预处理
1.2 分析方法
1.2.1 样品处理及测定
1.2.2 数据处理及误差控制
2 结果与分析
2.1 表层沉积物中磷的赋存形态与含量
2.2 表层沉积物中各形态磷的平面分布
2.3 各形态磷之间的相关关系
3 讨论
3.1 磷形态分析方法的选择
3.2 不同形态磷的作用及来源
3.3 磷的生物有效性
第三节 桑沟湾养殖水域重金属环境地球化学研究
1 材料与方法
1.1 样品采集及预处理
1.2 测定方法
1.3 重金属潜在生态危害评价
1.4 数据处理
2 结果与讨论
2.1 水体中重金属含量
2.2 贝类体内重金属含量
2.3 沉积物中重金属含量
2.3.1 沉积物中重金属的含量与分布
2.3.2 潜在生态危害评价
小结
第四章 桑沟湾贝藻养殖水域沉积物再悬浮的生态效应
第一节 再悬浮沉积物-水界面溶解无机氮的交换行为
1 材料与方法
1.1 样品采集和预处理
1.2 再悬浮过程中溶解无机氮的释放模拟
1.3 再悬浮沉积物对溶解无机氮的吸附模拟
1.4 溶解无机氮在再悬浮沉积物-水界面的分配平衡
1.5 测定方法
2 结果与讨论
2.1 再悬浮过程中溶解无机氮的释放特征
2.2 再悬浮过程中溶解无机氮的吸附特征
2.3 吸附等温线及平衡质量浓度 EPC0
第二节 再悬浮沉积物-水界面磷酸盐的分配平衡机制
1 材料与方法
1.1 样品采集和预处理
1.2 再悬浮沉积物对磷酸盐的释放动力学
1.3 再悬浮沉积物对磷酸盐的吸附动力学
1.4 磷酸盐在再悬浮沉积物-水界面的分配平衡
2 结果与分析
2.1 磷酸盐的释放动力学
2.2 磷酸盐的吸附动力学
2.3 吸附等温线及吸附-释放平衡质量浓度
2.4 磷的平衡质量浓度与磷形态之间的相关关系
3 讨论
第三节 沉积物再悬浮对水体氮、磷营养盐的影响
1 材料与方法
2 结果与讨论
2.1 沉积物再悬浮的频度
2.2 沉积物再悬浮对水体氮、磷营养盐的影响
小结
第五章 结论
参考文献
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本文编号：3771444
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