苏北浅滩绿潮爆发早期营养盐的水平分布❋

董明帆， 杨福霞， 简慧敏， 姚庆祯❋❋

(1.中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，山东 青岛 266100； 2.中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266100)

苏北浅滩是指江苏省弶港以东的西黄海海域，其北方是古黄河入海口，南方则是长江口，并有灌河、射阳河、苏北灌溉总渠等大大小小十数条水道在此汇入黄海。苏北浅滩海底分布着呈三角洲状的沙丘群[1]；在南起长江三角洲，北至射阳河河口的南北200 km、东西70 km的范围内分布着大面积的辐射沙洲，由弶港沿岸放射状向外海伸展[2]。此海域水深不足10 m，潮汐类型为半日潮，部分沙洲在低潮时会露出水面[3]。根据海底地形特征可将苏北浅滩海域分为两个部分。靠近陆地的西部海域被称为内沙，地势较为平坦，水动力环境以苏北沿岸流和潮流为主。东部离岸地区被称为外沙。这一区域地形及水动力环境复杂，每年的5月至7月，在潮流、苏北沿岸流与由东南季风所驱动的风海流的共同作用下，形成一个东北向的海流[4-5]。

苏北浅滩海域受人为活动影响十分剧烈。自2000年起，河流向苏北浅滩海域输送的营养盐通量显著增长[6]，连云港至南通沿岸普遍存在的水产养殖所产生的大量富含营养盐的养殖废水会排放向苏北浅滩[7]。苏北浅滩的自然条件适宜紫菜生长，紫菜养殖有较长的历史，2007年紫菜养殖区向外海扩展到离岸13 km远的沙脊群[7]，到2013年养殖面积已超过30万亩[8]。据2009—2016年的江苏海洋环境质量公报显示，苏北浅滩海域长期处于富营养化状态。

国家海洋局发布的2016年中国海洋灾害公报显示，最早在5月10日于苏北浅滩发现绿潮；5月中下旬绿潮向西、北方向漂流，分布面积不断扩大；覆盖面积与分布面积在6月25日达到最大值；7月中下旬绿潮进入消亡期；8月上旬绿潮基本消亡。

在黄海周期性爆发的大规模绿潮引起了学者们的普遍关注，卫星遥感、水文气象、同源性分析等方面的多项研究均指出苏北浅滩是绿潮的发源地[9-13]，而关于苏北浅滩海域营养盐的研究鲜见报道。本研究于2016年5月和6月对苏北浅滩海域的营养盐进行了观测，分析了苏北浅滩海域营养盐的水平分布与结构，为评价人为活动及绿潮对边缘海生态环境的影响提供了依据，并为了解绿潮的发展过程及绿潮治理积累基础数据。

1 材料与方法

1.1 观测站位

分别于2016年5、6月乘渔船对苏北浅滩海域进行现场调查，站位布设如图1所示，每个站位仅取表层水。

图1 采样站位分布Fig.1 Locations of investigation sites

1.2 样品采集和测定方法

表层水样用聚乙烯小桶采集，盛装于1 L 的高密度聚乙烯瓶中。水样采集后，立即用孔径为0.45 μm 的醋酸纤维滤膜过滤(滤膜预先于1∶1 000 的盐酸溶液中浸泡24 h，然后用Milli-Q 水洗至中性)。滤液分别装于3 个100 mL 的聚乙烯瓶中，一瓶加入氯仿常温保存用于硅酸盐分析，另外两瓶-20 ℃冷冻保存用于其它营养盐分析。样品处理和贮存所用到的聚乙烯瓶预先于pH=2的HCl溶液中浸泡 24 h，后用蒸馏水及Milli-Q 水洗至中性。

2 结果与讨论

2.1 苏北浅滩营养盐的浓度、组成与结构

苏北浅滩调查海域各项溶解态营养盐的浓度及其比值变化范围较大。溶解态营养盐的浓度范围及平均值见表1，溶解态营养盐结构见表2。

表1 2016年5、6月表层溶解态营养盐浓度Table 1 Dissolved nutrients concentration of surface seawater in May and June 2016 /μmol·L-1

表2 2016年5、6月表层溶解态营养盐结构Table 2 Dissolved nutrients forms of surface seawater in May and June 2016

2.2 苏北浅滩营养盐的水平分布

图2 2016年5月表层溶解态营养盐、盐度、SPM的水平分布Fig.2 Spatial distribution of dissolved nutrients、salinity、suspended particulate matter and of surface seawater in May 2016

图3 2016年6月表层溶解态营养盐、盐度、SPM的水平分布Fig.3 Spatial distribution of dissolved nutrients、salinity、suspended particulate matter of surface seawater in June 2016

图4 2016年5月系统聚类分析结果Fig.4 The results of hierachical cluster analysis for May 2016

图5 2016年6月系统聚类分析结果Fig.5 The results of hierachical cluster analysis for June 2016

2.3 苏北浅滩营养盐分布变化

3 结论

致谢：感谢中国海洋大学杨迪松、周天宇同学及苏如渔运288号船长魏琳在样品采集过程中提供的帮助。