珠江口9397水質(zhì)分析

1、珠江口93-97（洪季加99、00、01年）水質(zhì)沿程變化趨勢年際變化及分析報(bào)告05環(huán)境科學(xué) 05110728 張恒一、 研究區(qū)域與目的本報(bào)告的研究區(qū)域主要為上圖所示的珠江口伶仃洋海域，所指的沿程水質(zhì)變化是指沿測點(diǎn)N1101、N1102、N1103、N1106、N1108、N1109、N1110、N1201共八個點(diǎn)所代表的西槽區(qū)分析各水質(zhì)要素及污染物的從黃埔到珠江口外這段距離中的變化趨勢。二、 水質(zhì)要素沿程變化趨勢及結(jié)果分析數(shù)據(jù)預(yù)處理：由于沿程變化涉及洪枯平三季，特別是洪季的分層水體性質(zhì)和枯季的水體強(qiáng)烈混合相差較大，所以為了讓不同季節(jié)的水質(zhì)分析結(jié)果具可比性，對表層和底層數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，也就是不會進(jìn)

2、行表底層的沿程分析。對于一些不同季節(jié)水質(zhì)要素濃度差異不大的數(shù)據(jù)，采用不同季節(jié)統(tǒng)一值域，而不同季節(jié)差異大的，就用不同的值域。1、 COD年內(nèi)及年際沿程變化COD的年際變化洪枯平三季表現(xiàn)出一個共同的特點(diǎn)就是從口門向外海逐步遞減。在其中，平季COD的沿程變化最為平緩，沿程的濃度基本上是減少，沒有增加，出口門的COD濃度為93>96>95>94>97，96的濃度值也93比較接近，這可能是實(shí)際情況，也可能是測量誤差的問題，總之，相比之下，平水期的COD出口門濃度從93年開始是呈比較明顯的下降趨勢；洪季COD的出口門濃度明顯比平水期要小，平水期的出口門濃度在1.5-3mg/l之間，

3、而在洪季COD的出口門濃度為1.5-2.5mg/l之間，且洪季的COD濃度從口門向外海并不是單純的遞減，中途變化相當(dāng)大，特別是93、96、97三年，明顯在N1103和N1106有外部的COD源補(bǔ)充；在枯季，COD從口門向外海的變化范圍是最大的，最明顯的是93年，從口門的4.5mg/l一直減小到外海的0.42mg/l。另外，我們也可以看出，COD在枯季的出口門濃度同樣表現(xiàn)出從93年往97年遞減的趨勢（個別年份或許有輕微反彈）。我們還可以從圖中看出的是，在年內(nèi)，COD在洪季的變化無論是在口門還是在河口灣中都比較劇烈，各年的沿程變化線在河口灣中部的站點(diǎn)交錯，沒有明顯的變化規(guī)律，而在平水期和枯水期，可

4、能是由于水動力條件主要是由潮汐所控制，徑流量少，水動力條件不復(fù)雜，所以各年從河口到外海的變化曲線較為清晰。2、 NO3-N年內(nèi)及年際沿程變化NO3-N的年內(nèi)變化為黃埔及口門處的濃度為洪季>平水期>枯季，這表明NO3-N在年內(nèi)口門處的通量是洪季>平水期>枯季。除了個別年份外，NO3-N從口門到外海的變化趨勢基本是逐漸減小，其實(shí)以枯季最為明顯，沿程基本上都在減小，且都是除了在出外海處變化趨勢比較接近外，在河口灣內(nèi)各年的變化都可以分辨出來，這表明在枯季對NO3-N的各種生化反應(yīng)比較單一。NO3-N在枯季的口門處的值出現(xiàn)96>97>93>94>95，從這

5、里看出，枯季口門處NO3-N的量從93-95遞減，但到96年又增加，到97又變減小，呈現(xiàn)波動的過程；洪水期口門處的95>99>96>93>94>97，這表明在洪水期，NO3-N的通量還是有一個歷年增加的趨勢，當(dāng)然，94、97年的減小也是一種波動，但其在量值上也93年的差別不大；平水期，NO3-N在口門的變化趨勢與洪季及枯季都有較大的不同，表現(xiàn)為除96年外，93年要比任何一年的濃度要大。在這里，還要另外補(bǔ)充兩點(diǎn)，一個是在NO3-N沿程變化中，河口灣中源的問題。從上面三個93-97的NO3-N沿程變化圖中我們可以看出，在站點(diǎn)N1108上，無論是洪季、平季還是枯季，在9

6、3-97年都表現(xiàn)出有NO3-N的源的作用，其中在洪季時這種作用最強(qiáng)，在94年洪季N1108點(diǎn)的NO3-N濃度甚至達(dá)到了2150ug/l。而這一個點(diǎn)的位置比較靠近伶仃洋的灣口，也與許多研究珠江口鋒面的論文中所提到的沖淡鋒的位置比較接近，到底這一NO3-N的源的現(xiàn)象是不是和鋒的現(xiàn)象有關(guān)，還有待進(jìn)一步研究。 第二點(diǎn)是一個比較有趣的現(xiàn)象，一般我們認(rèn)為，在洪季時，由于徑流量大，營養(yǎng)鹽和各種生源要素的濃度也應(yīng)該增大，到平季和枯季就減少，而實(shí)際并沒有那么簡單，現(xiàn)在就以93-97年各年洪、枯、平的NO3-N變化為例來說明問題。從以上五個圖我們可以看出，93、94、95三年的NO3-N濃度在出口門后都是洪季&g

7、t;平季>枯季。在93、94年，洪季、平季及枯季的口門濃度都是較小的，除93年平季達(dá)到1000ug/l之外，其它都是在500-600ug/l之間，到95年，口門處的NO3-N真正變成了洪季>平季>枯季，但到96、97年就反過來，變?yōu)榭菁?gt;平季>洪季或平季>枯季>洪季，這說明伶仃洋口門處的NO3-N變化比較復(fù)雜，并不一定與流量及季節(jié)相關(guān)。3、 NO2-N年內(nèi)及年際沿程變化NO2-N的性質(zhì)由于不穩(wěn)定，在溶解氧作用下很容易就氧化成NO3-N，所以NO2-N的濃度在數(shù)量上要比NO3-N低得多。年際變化無明顯規(guī)律，年內(nèi)的變化剛是三季相似，均為從口門向外海遞減，故

8、不作詳細(xì)討論。4、 NH4-N年內(nèi)及年際沿程變化NH4-N的年內(nèi)變化與NO3-N有比較大的不同。在洪季，NH4-N的變化趨勢是遞減，但變化相當(dāng)平緩，而且在沿程變化的過程中有增加的趨勢，這其中以93年洪季的變化最明顯，NH4-N的變化完全沒有遞減，而是遞增。除了93年外，99年的NH4-N洪季沿程變化也有類似的反應(yīng)，而其它年份，則基本是遞減，不過在沿程中還是有源補(bǔ)充NH4-N。分析其原因，除了NO3-N發(fā)生硝化作用，生成NH4-N外，底泥作為NH4-N源對NH4-N的補(bǔ)充也不可忽略。在洪季，NH4-N的口門濃度為99>97>96>95>94>93，94年后的NH4-

9、N濃度都比較接近，在80-120ug/l之間變動，93年的則是相當(dāng)?shù)停挥?.05ug/l。 在平季，NH4-N的變化基本就表現(xiàn)為從口門向外海遞減，在N1108和N1109有NH4-N的補(bǔ)充，但在出珠江口后就很快遞減了?？陂T處的NH4-N濃度變化為97>95>96>94>93，證明從93-97年，氨態(tài)氮（NH4-N）的排海量是逐年增加的。 在枯季，NH4-N與洪季及平季在量級上有很大的不同，枯季NH4-N的大小排列為96>97>93>94>95，NH4-N在枯季的年際變化比較波動，但要注意，洪季和平季的NH4-N無論那一年的最大值都沒有超過200

10、ug/l，但是，枯季的最小值（口門）在95年就已經(jīng)達(dá)到了170ug/l，最大值出現(xiàn)在96年，達(dá)到1302.45ug/l。如果我們將同一年的數(shù)據(jù)進(jìn)行年內(nèi)的比較，我們就會發(fā)現(xiàn)，年內(nèi)NH4-N的變化為枯季>平季>洪季。這一點(diǎn)與NO3-N就有比較大的不同，但原因有待進(jìn)一步研究。5、 PO4-P（DIP）年內(nèi)及年際沿程變化PO4-P的年內(nèi)變化不明顯，洪季平季兩季類似，都是從口門向外海遞減，但減得相當(dāng)緩慢，年際間也沒有明顯變化，這一點(diǎn)也與伶仃洋屬于P限制河口一致（P營養(yǎng)鹽量少）。在年內(nèi)，枯季的PO4-P明顯要比洪季及平季的要少，在上圖中，枯季的數(shù)據(jù)除了95年的PO4-P有點(diǎn)異常外，其它都維持在

11、0-15ug/l左右。6、 DIN年內(nèi)及年際沿程變化（DIN=NO3+NO2+NH4） 由于DIN為NO3-N、NO2-N及NH4-N這三者的總和，而在DIN中，NO3-N及NH4-N為其主要組成部分，因此DIN的年內(nèi)及年際變化規(guī)律與NO3-N及NH4-N的規(guī)律近似。DIN在沿程上的變化，也是從口門向外海遞減，洪季時在N1108點(diǎn)有效明顯的DIN源的作用，DIN得到補(bǔ)充；口門處的DIN洪季和平季的濃度范圍是一致的，大概在500-1500ug/l之間變化，而枯季的范圍則在500-3000ug/l之間，除95年外，其它年份的值都是枯季比洪季，平季的要高。在口門處的DIN值從93-97年的變化并沒有

12、體現(xiàn)出明顯的單調(diào)變化趨勢，主要還是以波動為主。7、 SiO3(活性硅酸鹽) 年內(nèi)及年際沿程變化SiO3是上述多種營養(yǎng)鹽中，洪平枯三季沿程變化規(guī)律最為清晰可見的生源要素。從上面三圖我們可以看出，SiO3在從口門出河口的過程中，表現(xiàn)出較為明顯的保守性（洪季及平季），從口門向河口外逐漸遞減，由于SiO3的主要來源是河流泥沙輸海時經(jīng)過復(fù)雜的生物地化循環(huán)轉(zhuǎn)化而來，所以這與泥沙在河口灣中的變化趨勢是一樣的，也就是近河口的濃度高，遠(yuǎn)河口的濃度低。洪季口門SiO3的年際變化規(guī)律主要為93>95>94>97>96，其中94-97年的口門SiO3濃度是相當(dāng)接近的，那么，我們可以認(rèn)為，在洪季

13、，由河向海輸送的SiO3有逐年減少的趨勢；在平季，這種年際趨勢則調(diào)轉(zhuǎn)過來，為94=97>96>95>93，也就是說，在平季，從93往97年的SiO3是遞增的；而在枯季，口門處的SiO3濃度年際變化為93=94>95>96>97。這說明，在枯季，SiO3從河向海的輸送量是逐年減少?？陂T處SiO3在洪季和枯季的SiO3輸海量上的減少，可以與近年來珠江三角洲河網(wǎng)向伶仃洋輸沙量的減少聯(lián)系起來，但是，平季的時候?yàn)槭裁碨iO3的輸送量反而是相反的，暫時想不到理由去解釋。另外，我們注意到在枯季，雖然同樣是SiO3從口門向外海沿程減少，但是，枯季的沿程的減少似乎要比洪季和平季都要快得多（相同的年份上相同的站點(diǎn)作對比），這可能是與枯輸海SiO3減少，浮游植物快速消耗SiO3而得不到補(bǔ)充有關(guān)。8、 N/P年內(nèi)及年際沿程變化 N/P的年際變化比較混亂，我們先來討論年內(nèi)變化。N/P的值在洪季明顯要比平季和枯季大，洪季的N/P普遍在40以上，而平季及枯季的值則大多在40以下，由于伶仃洋內(nèi)的PO4-P年內(nèi)變化不大，所以實(shí)際上