English
搜索
科研动态
科研进展
首页
>科研动态
>科研进展
分享:
典型人为影响下胶州湾大气沉降生态环境效应研究取得突破进展
来源:海洋生态与环境科学功能实验室    2017-09-18 17:23:00

人为影响叠加自然变化特别是沙尘和雾霾天气的频发使得大气沉降对海洋生态系统及环境变化影响愈加强烈,针对这一关乎社会经济发展重大科学问题,海洋国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室宋金明研究员团队通过对胶州湾大气沉降的系统研究,在探明典型人为影响胶州湾大气沉降的生态环境响应机制以及由此带来的生态环境效应方面,取得突破进展。系列成果以邢建伟博士为第一作者、宋金明研究员为通讯作者最近发表于Chemosphere、Science of the Total Environment、Atmospheric Research等国际知名主流刊物。

该研究聚焦胶州湾大气干、湿沉降中生源要素(N、P、Si、S)和微/痕量元素(Al、Fe、Mn、Co、Zn、Se、Pb、Cd、Cr)的组成、来源、沉降通量及其影响因素研究,发现胶州湾大气沉降带入的营养物质不仅加重胶州湾的富营养化,且使其水体营养盐结构更趋失调,生态系统失衡。胶州湾大气干湿沉降的营养盐组成中,无机氮占绝对优势比例,而有机氮和有机磷的大气沉降也不容忽视。溶解态微/痕量元素的大气浓度和沉降通量在全球处于中等水平,多数营养元素的大气湿沉降通量超过干沉降。复杂的气象条件(降水量、风向、风速)、当地自然/人为污染物的排放强度以及远距离传输是影响胶州湾大气沉降的控制因素。利用大气干沉降模型间接估算的各形态营养盐和溶解态微/痕量元素的干沉降速率发现,不同种类和形态元素干沉降速率间的较大差异导致了它们在气溶胶及干沉降中相对比例的差异。较之陆源输入,湿沉降DIN负荷占比较高(9.5%),且较以往明显提高,表明湿沉降在海湾营养盐的输入中有所增强。干、湿沉降中N/P比严重失衡,强降水带来的营养物质的短时大量输入会对表层水体的营养盐和痕量元素产生强力加富作用,促进浮游植物生长和初级生产力的提高,改变表层水体的营养盐结构,进一步增强水体的磷限制和硅限制,进而对胶州湾的浮游植物群落结构产生影响,加剧胶州湾生态系统的失衡。


未标题-2.png


未标题-3.png



未标题-5.png


未标题-8.png

影响胶州湾的气团轨迹类型及其来源方向


研究还发现,胶州湾区域大气降水显著酸化,加之较高的电导率和酸沉降通量,表明胶州湾处于较为严重的大气二次污染过程。酸性物质S和N的大气沉降均以湿沉降为主,Ca2+的严重缺乏可能是该地区雨水酸性较强的一个重要原因。尽管胶州湾目前降水仍为硫酸型,但随着大气氮氧化物排放的增强以及对SO2排放的严格控制,酸雨类型将向硝酸型转化。定量估算的结果表明,人为源是胶州湾大气降水总离子的最主要来源(56.8%),凸显了人为活动对胶州湾大气环境的显著影响,研究对系统揭示胶州湾大气酸化机制及效应有重要启示作用。


未标题-9.png

2015~2016年胶州湾酸雨频率分布图


未标题-10.png

胶州湾湿沉降水溶性离子及非海源离子通量随降水量的季节变化


未标题-11.png

气溶胶(a)及湿沉降(b)中各水溶性离子的相对比例


未标题-12.png

胶州湾大气沉降特征及生态环境效应研究,进一步加深了对人为影响下胶州湾营养元素生物地球化学循环过程的理解,可为深入研究半封闭海湾对日益增强的人类活动的响应过程及机制、制定持续利用近海环境战略提供科学支撑。

成果相关发表论文:

1.Jianwei Xing, Jinming Song, Huamao Yuan, Xuegang Li, Ning Li, Liqin Duan, Xuming Kang, Qidong Wang. 2017. Fluxes, seasonal patterns and sources of various nutrient species (nitrogen, phosphorus and silicon) in atmospheric wet deposition and their ecological effects on Jiaozhou Bay, North China. Science of the Total Environment, 576:617-627

2.Jianwei Xing, Jinming Song, Huamao Yuan, Qidong Wang, Xuegang Li, Ning Li, Liqin Duan, Baoxiao Qu. 2017. Atmospheric wet deposition of dissolved trace elements to Jiaozhou Bay, North China: Fluxes, sources and potential effects on aquatic environments. Chemosphere, 174: 428-436

3.Jianwei Xing, Jinming Song, Huamao Yuan, Xuegang Li, Ning Li, Liqin Duan, Baoxiao Qu, Qidong Wang, Xuming Kang. 2017. Chemical characteristics, deposition fluxes and source apportionment of precipitation components in the Jiaozhou Bay, North China. Atmospheric Research, 190:10–20

理事单位
友情链接
请关注中文微信
请关注英文微信
访问人数:1164039
山东省青岛市即墨鳌山卫问海路1号   鲁ICP备14006950号-1
用户登录
船舶管理单位 航次用户
还没有账号?立即注册
用户注册
*
以字母开头,4-20位字母或数字
*
密码不少于8位,英文字母,阿拉伯数字结合
* * * * * * *
+86
+86
*
免责协议条款