北部湾北部赤潮发生与动力响应机制研究

Marine environmentalists and ecologist have noticed the frequently occurred red tides in coastal water of the China due to the increase in the input level of pollutants. Interestingly, however, the red tide outbreak in coastal water of Guangxi was different. For example, the red tide was observed around the waters of Weizhou Island which far away from the mainland, accounted for 61.5% of total outbreak records in the coastal water of Guangxi. Further studies demonstrated that the concentrations of N and P were higher in the seawater around Weizhou Island than off Weizhou Island both in spring and summer, and water temperature was higher around Weizhou Island than off Weizhou Island during summer. Obviously, the high-frequency outbreak of red tide around Weizhou Island may closely associate with the ocean dynamical environment. To understand the process of pollutant transport and explore the mechanism of high water temperature around Weizhou Island during summer, the source of pollutants will be traced from Qiongzhou Straits and the field investigations and numerical model will be carried out. Finally, we will provide the preventive measures for avoiding the outbreak of red tide in the coastal water and the method for helping to protect the coastal marine ecosystem in Guangxi.

随着入海污染物增多，中国近海赤潮频发，已引起海洋环境保护者和海洋生态学者广泛注意。但是，广西近海赤潮的发生却有令人意想不到的特点：远离陆地的涠洲岛竟是赤潮多发区，占到广西近海赤潮发生总数的61.5%。进一步研究发现，涠洲岛附近春夏季氮磷污染物显著偏高，海面水温夏季显著高于其他海域。显然涠洲岛赤潮多发原因，与海洋动力环境有更深层次的关系。我们将通过琼州海峡追溯污染物的来源，并结合现场调查，同时借助数值模式，找寻污染物输运过程和夏季涠洲岛高水温形成的机制，最终提出防治广西赤潮的根本措施，保护广西近海海洋生态系统。

随着沿海工业及养殖业的发展，广西沿岸水域海水质量有下降趋势，赤潮频发。1995～2012年赤潮发生13次，钦州湾和廉州湾累计发生5次，涠洲岛发生次数竟有8次之多，占广西近海赤潮发生总数的61.5%。钦州湾西岸近年来也连续爆发棕囊藻赤潮。涠洲岛距离广西大陆岸线有37km之远，岛上没有任何工业设施，反而成为赤潮高发区；钦州湾东西岸海域冬季氮磷营养物质浓度分布存在明显差异。显然，这种现象与海洋动力环境有着更深层次的关系。.我们采用多站点、大范围、连续性的大面现场调查数据与历史资料对比分析，并结合数值模型计算方法，揭示涠洲岛邻近海域赤潮多发的内在原因。研究发现：广西沿海和涠洲岛海域高营养盐水体输运与北部湾北部环流形成机制有密切关系。琼州海峡东部水自东向西进入北部湾，加强了北部湾北部气旋式环流的形成。夏季，在强的西南风作用下，产生较强北部湾西岸北向沿岸流，促使低盐冲淡水向外海输运，然后在东部涠洲岛附近形成更大范围内气旋式环流。涠洲岛及其附近海域存在高浓度氮、磷元素含量水体是通过琼州海峡从东部输运而来的，源头主要来自粤西沿岸及珠江口水域。琼州海峡东部高浓度的氮、磷元素水体西向输送是广西沿海和涠洲岛海域赤潮多发的重要促成因子。.琼州海峡东部水进入北部湾对广西沿海环流产生重要影响。这些高浓度的氮、磷元素含量水体西向输送在广西近海及涠洲岛附近海域发生赤潮。远离大陆的涠洲岛海域赤潮发生次数比近岸港湾多；远离工业区的钦州港西岸（防城港核电站附近）冬季氮磷营养元素浓度比东岸（工业区密布）偏高等现象的出现，琼州海峡东部高浓度氮、磷含量的水体是重要的促成因子。以上这些成果对我们深入研究和解决广西近岸水污染、控制赤潮发生具有很强的针对性。明确除要治理广西近海排污之外，必须要弄清楚广西近岸高浓度氮、磷水体的形成机制与赤潮发生的关系，才能有效地控制源头污染物，这是最重要的。