珠江口9397水质分析

1、珠江口93-97（洪季加99、00、01年）水质沿程变化趋势年际变化及分析报告05环境科学 05110728 张恒一、 研究区域与目的本报告的研究区域主要为上图所示的珠江口伶仃洋海域，所指的沿程水质变化是指沿测点N1101、N1102、N1103、N1106、N1108、N1109、N1110、N1201共八个点所代表的西槽区分析各水质要素及污染物的从黄埔到珠江口外这段距离中的变化趋势。二、 水质要素沿程变化趋势及结果分析数据预处理：由于沿程变化涉及洪枯平三季，特别是洪季的分层水体性质和枯季的水体强烈混合相差较大，所以为了让不同季节的水质分析结果具可比性，对表层和底层数据进行平均，也就是不会进

2、行表底层的沿程分析。对于一些不同季节水质要素浓度差异不大的数据，采用不同季节统一值域，而不同季节差异大的，就用不同的值域。1、 COD年内及年际沿程变化COD的年际变化洪枯平三季表现出一个共同的特点就是从口门向外海逐步递减。在其中，平季COD的沿程变化最为平缓，沿程的浓度基本上是减少，没有增加，出口门的COD浓度为93>96>95>94>97，96的浓度值也93比较接近，这可能是实际情况，也可能是测量误差的问题，总之，相比之下，平水期的COD出口门浓度从93年开始是呈比较明显的下降趋势；洪季COD的出口门浓度明显比平水期要小，平水期的出口门浓度在1.5-3mg/l之间，

3、而在洪季COD的出口门浓度为1.5-2.5mg/l之间，且洪季的COD浓度从口门向外海并不是单纯的递减，中途变化相当大，特别是93、96、97三年，明显在N1103和N1106有外部的COD源补充；在枯季，COD从口门向外海的变化范围是最大的，最明显的是93年，从口门的4.5mg/l一直减小到外海的0.42mg/l。另外，我们也可以看出，COD在枯季的出口门浓度同样表现出从93年往97年递减的趋势（个别年份或许有轻微反弹）。我们还可以从图中看出的是，在年内，COD在洪季的变化无论是在口门还是在河口湾中都比较剧烈，各年的沿程变化线在河口湾中部的站点交错，没有明显的变化规律，而在平水期和枯水期，可

4、能是由于水动力条件主要是由潮汐所控制，径流量少，水动力条件不复杂，所以各年从河口到外海的变化曲线较为清晰。2、 NO3-N年内及年际沿程变化NO3-N的年内变化为黄埔及口门处的浓度为洪季>平水期>枯季，这表明NO3-N在年内口门处的通量是洪季>平水期>枯季。除了个别年份外，NO3-N从口门到外海的变化趋势基本是逐渐减小，其实以枯季最为明显，沿程基本上都在减小，且都是除了在出外海处变化趋势比较接近外，在河口湾内各年的变化都可以分辨出来，这表明在枯季对NO3-N的各种生化反应比较单一。NO3-N在枯季的口门处的值出现96>97>93>94>95，从这

5、里看出，枯季口门处NO3-N的量从93-95递减，但到96年又增加，到97又变减小，呈现波动的过程；洪水期口门处的95>99>96>93>94>97，这表明在洪水期，NO3-N的通量还是有一个历年增加的趋势，当然，94、97年的减小也是一种波动，但其在量值上也93年的差别不大；平水期，NO3-N在口门的变化趋势与洪季及枯季都有较大的不同，表现为除96年外，93年要比任何一年的浓度要大。在这里，还要另外补充两点，一个是在NO3-N沿程变化中，河口湾中源的问题。从上面三个93-97的NO3-N沿程变化图中我们可以看出，在站点N1108上，无论是洪季、平季还是枯季，在9

6、3-97年都表现出有NO3-N的源的作用，其中在洪季时这种作用最强，在94年洪季N1108点的NO3-N浓度甚至达到了2150ug/l。而这一个点的位置比较靠近伶仃洋的湾口，也与许多研究珠江口锋面的论文中所提到的冲淡锋的位置比较接近，到底这一NO3-N的源的现象是不是和锋的现象有关，还有待进一步研究。 第二点是一个比较有趣的现象，一般我们认为，在洪季时，由于径流量大，营养盐和各种生源要素的浓度也应该增大，到平季和枯季就减少，而实际并没有那么简单，现在就以93-97年各年洪、枯、平的NO3-N变化为例来说明问题。从以上五个图我们可以看出，93、94、95三年的NO3-N浓度在出口门后都是洪季&g

7、t;平季>枯季。在93、94年，洪季、平季及枯季的口门浓度都是较小的，除93年平季达到1000ug/l之外，其它都是在500-600ug/l之间，到95年，口门处的NO3-N真正变成了洪季>平季>枯季，但到96、97年就反过来，变为枯季>平季>洪季或平季>枯季>洪季，这说明伶仃洋口门处的NO3-N变化比较复杂，并不一定与流量及季节相关。3、 NO2-N年内及年际沿程变化NO2-N的性质由于不稳定，在溶解氧作用下很容易就氧化成NO3-N，所以NO2-N的浓度在数量上要比NO3-N低得多。年际变化无明显规律，年内的变化刚是三季相似，均为从口门向外海递减，故

8、不作详细讨论。4、 NH4-N年内及年际沿程变化NH4-N的年内变化与NO3-N有比较大的不同。在洪季，NH4-N的变化趋势是递减，但变化相当平缓，而且在沿程变化的过程中有增加的趋势，这其中以93年洪季的变化最明显，NH4-N的变化完全没有递减，而是递增。除了93年外，99年的NH4-N洪季沿程变化也有类似的反应，而其它年份，则基本是递减，不过在沿程中还是有源补充NH4-N。分析其原因，除了NO3-N发生硝化作用，生成NH4-N外，底泥作为NH4-N源对NH4-N的补充也不可忽略。在洪季，NH4-N的口门浓度为99>97>96>95>94>93，94年后的NH4-

9、N浓度都比较接近，在80-120ug/l之间变动，93年的则是相当低，只有6.05ug/l。 在平季，NH4-N的变化基本就表现为从口门向外海递减，在N1108和N1109有NH4-N的补充，但在出珠江口后就很快递减了。口门处的NH4-N浓度变化为97>95>96>94>93，证明从93-97年，氨态氮（NH4-N）的排海量是逐年增加的。 在枯季，NH4-N与洪季及平季在量级上有很大的不同，枯季NH4-N的大小排列为96>97>93>94>95，NH4-N在枯季的年际变化比较波动，但要注意，洪季和平季的NH4-N无论那一年的最大值都没有超过200

10、ug/l，但是，枯季的最小值（口门）在95年就已经达到了170ug/l，最大值出现在96年，达到1302.45ug/l。如果我们将同一年的数据进行年内的比较，我们就会发现，年内NH4-N的变化为枯季>平季>洪季。这一点与NO3-N就有比较大的不同，但原因有待进一步研究。5、 PO4-P（DIP）年内及年际沿程变化PO4-P的年内变化不明显，洪季平季两季类似，都是从口门向外海递减，但减得相当缓慢，年际间也没有明显变化，这一点也与伶仃洋属于P限制河口一致（P营养盐量少）。在年内，枯季的PO4-P明显要比洪季及平季的要少，在上图中，枯季的数据除了95年的PO4-P有点异常外，其它都维持在

11、0-15ug/l左右。6、 DIN年内及年际沿程变化（DIN=NO3+NO2+NH4） 由于DIN为NO3-N、NO2-N及NH4-N这三者的总和，而在DIN中，NO3-N及NH4-N为其主要组成部分，因此DIN的年内及年际变化规律与NO3-N及NH4-N的规律近似。DIN在沿程上的变化，也是从口门向外海递减，洪季时在N1108点有效明显的DIN源的作用，DIN得到补充；口门处的DIN洪季和平季的浓度范围是一致的，大概在500-1500ug/l之间变化，而枯季的范围则在500-3000ug/l之间，除95年外，其它年份的值都是枯季比洪季，平季的要高。在口门处的DIN值从93-97年的变化并没有

12、体现出明显的单调变化趋势，主要还是以波动为主。7、 SiO3(活性硅酸盐) 年内及年际沿程变化SiO3是上述多种营养盐中，洪平枯三季沿程变化规律最为清晰可见的生源要素。从上面三图我们可以看出，SiO3在从口门出河口的过程中，表现出较为明显的保守性（洪季及平季），从口门向河口外逐渐递减，由于SiO3的主要来源是河流泥沙输海时经过复杂的生物地化循环转化而来，所以这与泥沙在河口湾中的变化趋势是一样的，也就是近河口的浓度高，远河口的浓度低。洪季口门SiO3的年际变化规律主要为93>95>94>97>96，其中94-97年的口门SiO3浓度是相当接近的，那么，我们可以认为，在洪季

13、，由河向海输送的SiO3有逐年减少的趋势；在平季，这种年际趋势则调转过来，为94=97>96>95>93，也就是说，在平季，从93往97年的SiO3是递增的；而在枯季，口门处的SiO3浓度年际变化为93=94>95>96>97。这说明，在枯季，SiO3从河向海的输送量是逐年减少。口门处SiO3在洪季和枯季的SiO3输海量上的减少，可以与近年来珠江三角洲河网向伶仃洋输沙量的减少联系起来，但是，平季的时候为什么SiO3的输送量反而是相反的，暂时想不到理由去解释。另外，我们注意到在枯季，虽然同样是SiO3从口门向外海沿程减少，但是，枯季的沿程的减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点作对比），这可能是与枯输海SiO3减少，浮游植物快速消耗SiO3而得不到补充有关。8、 N/P年内及年际沿程变化 N/P的年际变化比较混乱，我们先来讨论年内变化。N/P的值在洪季明显要比平季和枯季大，洪季的N/P普遍在40以上，而平季及枯季的值则大多在40以下，由于伶仃洋内的PO4-P年内变化不大，所以实际上