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盐度的研究论文

2023-03-11 21:22 来源:学术参考网 作者:未知

盐度的研究论文

中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室(LTO)研究员修鹏团队联合中山大学副教授胡嘉镗和李适宇教授在珠江口富营养化引发的海水酸化的形成机制与季节演变规律的研究上取得新进展。研究成果发表在 Journal of Geophysical Research: Oceans 《地球物理研究学杂志-海洋》上,梁博博士后为论文第一作者。

在河口与近岸海域,富营养化导致了活跃的有机物矿化过程并引发碳酸盐体系的改变,加速了该区域的海洋酸化进程。揭示富营养化导致的海水酸化现象的生消机制与控制因素,对于近岸海洋环境的保护具有重要意义。

研究人员利用珠江口-南海北部陆架区碳循环模式,对珠江口海域pH、方解石饱和度开展了模拟。结果显示,珠江径流与外海水团的混合,塑造了珠江口口门低,并向外海逐渐升高的pH分布态势(图1)。将模拟结果与保守混合方法相结合,研究了富营养化引发的海水酸化在珠江口区域的季节演变规律。结果显示伶仃洋与西四口门富营养化导致的海洋酸化,在酸化强度、持续时间以及起到关键调控作用的物理因子等方面存在显著差异。

底层水体与沉积物中的生化反应持续推动着内伶仃洋的富营养化引发的海水酸化过程,夏季较高的浊度限制了水体的初级生产,导致水柱整体处于酸化进程之中;而在西四口门区域,生化反应过程仅在夏季推动了该区域的底层水体酸化,这与较强的盐度分层相关,而在其它季节,层结强度不足以支撑初级生产与矿化过程的垂向解耦,富营养化导致的海洋酸化过程因此在西四口门区域衰退(图2)。

本研究由国家重点研发计划、国家自然科学基金、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)重大专项核心团队项目等项目共同资助完成。

相关论文信息:Liang, B., Xiu, P*., Hu, J*., & Li, S. (2021). Seasonal and spatial controls on the eutrophication-induced acidification in the Pearl River Estuary. Journal of Geophysical Research: Oceans, 126, e2020JC017107.

图1. 2006年8月珠江口表层月均(a, b)模式模拟的pH、(c, d)保守混合方法计算的pH及(e, f)富营养化引发的pH变化(ΔpH)的空间分布。(a-d)中的白色等值线表示pH值等值线;(e)中的黑色等值线分别表示盐度为5‰、15‰、25‰的等值线;(f)中的紫色轮廓表示缺氧区,定义为DO 3 mg L ? 1

图2. 珠江口富营养化引发的海水酸化现象的生消机制概念模型

海水盐度对人类活动的影响

海水盐度对人类活动的影响如下:

(1)利用海水制盐:日照充足,降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场。

(2)利用海水制碱:提取镁,溴等资源。

(3)海水成为淡水资源的重要补充:利用海水淡化,缓解沿海国家缺水状况;直接利用海水冲厕,将海水作为工业冷却水。

海水盐度

是指海水中全部溶解固体与海水重量之比,通常以每千克海水中所含的克数表示。人们用盐度来表示海水中盐类物质的质量分数。世界大洋的平均盐度为35‰。

海水中含盐量的一个标度。海水含盐量是海水的重要特性,它与温度和压力3者,都是研究海水的物理过程和化学过程的基本参数。海洋中发生的许多现象和过程,常与盐度的分布和变化有关,因此海洋中盐度的分布及其变化规律的研究,在海洋科学上占有重要的地位。

世界各大洋表层的海水,受蒸发、降水、结冰、融冰和陆地径流的影响,盐度分布不均:两极附近、赤道区和受陆地径流影响的海区,盐度比较小;在南北纬20度的海区,海水的盐度则比较大。深层海水的盐度变化较小,主要受环流和湍流混合等物理过程所控制。

根据大洋中盐度分布的特征,可以鉴别水团和了解其运动的情况。在研究海水中离子间的相互作用及平衡关系,探索元素在海水中迁移的规律和测定溶于海水中的某些成分时,都要考虑盐度的影响。

此外,因为实际工作中往往难以在现场直接准确测定海水的密度,所以各国通常测定盐度、温度和压力,再根据海水状态方程式计算密度。

全球气候变暖论文要求有参考文献!回答好追50分!

全球变暖的后果:

1. 气候变得更暖和,冰川消融,海平面将升高,引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失,海岸侵蚀,海水入侵沿海地下淡水层,沿海土地盐渍化等,从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡,给海岸带生态环境系统带来灾难。

2.水域面积增大。水分蒸发也更多了,雨季延长,水灾正变得越来越频繁。遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影响的程度和严重性加大,水库大坝寿命缩短。

3.水温升高可能会给南极半岛和北冰洋的冰雪融化。北极熊和海象将灭绝。

4.许多小岛将无影无踪;将感染疟疾等传染病……

5.因为还有热力惯性的作用,现有的温室气体还将继续影响我们的生活。”

6.温度升高,会影响人的生育,精子的活性随温度升高而降低…….

为控制温度升高,人们设想了一些方法:

1. 撑起“太阳伞”

研究表明,在空间支起一把“太阳伞”,把太阳光遮挡掉即可。伞需要依靠太阳光压和星球引力维持在空间规定的位置上,这个空间位置也不是任意选择的。据研究,这个位置位于从地球至太阳距离的1%处的某点上。在这个点上,任何物体相对于太阳、地球和月球的距离始终是保持不变的。

2. 竖起“反射镜”

在空间安置一面反射镜,把部分太阳光集中反射到某个局部区域,就能改变这个局部区域的气候状况。例如,由于高空云层能阻挡地球向空间散发热量,会使地球表面越来越热。人们利用空间反射镜,就把太阳光集中反射到高空云层上,让云层逐渐受热而散开,加快地表热量的散失,降低地球温度。

制造和安装空间反射镜,在技术上已不再是天方夜谭。1993年2月4日,俄罗斯科学家在“进步”号宇宙飞船上,成功地进行了代号为“旗帜”的人造月亮试验,首次将太阳光反射到地球背阳的一面。这为空间反射镜的利用提供了很大启发。

3.制造“尘埃云”

4.编织“激光网”

科学家提出建议,在人造卫星上配置激光发射装置和巨大的反射镜,形成“激光网”。据此设想,美国科学家提出了一个具体的实施办法:发射4颗人造地球卫星,4颗卫星发射的激光互相碰撞。这样,当太空中对海面温度有影响的红外线通过时,就会被与其能量相当的激光网阻挡,红外线就被反射并照射到海面上。海面温度便人为升高,产生气流,形成云雨,以此调节地球上的温度。
1.更多森林大火

全球变暖除了让冰川融化,飓风肆虐外,还加剧了森林大火。过去几十年中,在美国的西部各州,有更多森林大火发生,影响的区域更广。科学家发现,气温升高、冰雪提早融化都跟野火肆虐有关系。由于冰雪提早融化,森林地带变得更乾燥,而且乾燥时间变长,增加了起火的可能性。

2.古迹彻底毁掉

全球变暖很可能会令文明古迹彻底毁掉。海平面上升以及更恶劣的天气都有可能破坏这些无可替代的历史古迹。目前,全球变暖导致的洪涝灾害已经破坏了有600年历史的素可泰古城,这里曾经是泰国古代王朝的首都。

3.「回弹」的群山

普通登山者可能留意不到,由于山顶的冰雪融化,阿尔卑斯山和其他山脉的高度在过去一个世纪中都经历了缓慢的回弹过程。几千年来,这些冰山长期压著地表,导致地表受到压制。随著冰川融化,压在地面上的重量得以减轻,地表慢慢回弹。由于近年来全球变暖加速了冰川的融化,这些山脉回弹的速度加快。

4.运行更快的卫星

二氧化碳的增加改变著大气电离层的密度,这对在该层运行的卫星会产生一定的影响。由于大气中的二氧化碳量不断上升,低空的二氧化碳分子相撞时释放热量,导致空气变暖,而在高空二氧化碳分子稀薄,相互撞击的机会不够频繁,所以热量就向四周辐射,让周围的空气变得凉爽(电离层气体的温度比低空要高)。随著更多二氧化碳到达高空,更多冷却过程发生,空气流动性变差,所以大气变得更加稀薄,对卫星的拉力更小,导致卫星运行速度加快。

5.改变动物基因图谱

由于植物今年提早开花,那些按照以前的时间迁徙的动物或许会错过所有的食物。而那些能够调整自己的内部生物钟早早适应变化的动物更有机会生育有更强生存能力的子女,从而传递它们的基因信息,因此最终改变整个种类的基因图谱。

6.冻土解冻令地表不平

全球变暖使得永久冻土层解冻,导致地表收缩,变得凹凸不平,从而产生一些地坑,对铁路、高速公路和房屋等建筑造成损害。而对于高山来说,冻土层的融化甚至可能导致泥石流。

7.湖泊消失

过去几十年中,北极周边地区有125个湖泊消失。科学家经过研究发现,这些湖泊之所以消失可能是由于湖底永久冻结带解冻。由于这些永久冻结带解冻,湖水已经渗透到了土壤里。

8.极地植物现生机

北极冰层的融化为北极的生物带来了光明前景。研究发现,现在的北极土壤中叶绿素的浓度比古代土壤要高,显示了近几十年来北极地区的生物繁荣。

9.动物向更高地势迁徙

从19世纪初开始,花栗鼠、老鼠等动物就开始向高处迁徙。研究发现,这些动物之所以向更高的地方迁徙,可能是因为全球变暖导致它们的栖息地环境发生变化。栖息地环境的改变还威胁著北极熊等极地动物,因为它们栖息的冰层在慢慢融化。

10.过敏症加剧

研究显示,空气中更高浓度的二氧化碳量以及更高的气温也是导致过敏的因素之一。全球变暖令植物比以前早开花,而二氧化碳浓度增加,会让植物制造出更多的花粉,令空气中的花粉浓度增加。过敏源早来,过敏季节又迟迟不走。过敏症就只能越来越严重了。

全球变暖所导致的后果可能人人都可以背出来:气温升高、冰盖融化、海平面上升。不过,地球气候变化导致的另外一些后果如加剧过敏症、令森林大火肆虐以及让北极湖泊消失等可能人们很少了解到。

1.对气候的影响
随着温度的上升,预计有些地区的水灾、旱灾、火灾及热浪冲击的发生率也会上升。

——IPCC1995年报告

如果这种情况继续下去并进一步发展,有些国家的整个国土最终将变得不适于人类居住。

——兰姆

将更多的二氧化碳和温室气体排放到大气中所造成的危害,谁也无法确切地说明将来会有多严重?科学家正在估算气候变化所带来的危害。按目前的技术水平计算,2004年才能阐明大气中二氧化碳形成和消解的机理,这样就能发现温室效应是如何产生的。2006年才能准确的预知因地球升温而造成的海平面上升。然而真正理解这一切要到2050年。显然,科学家和政治家都不会等到进一步的结果出来才采取防治措施,现在的观察和研究成果应该都让公众了解,才不至于使人们不得不在50年后自咽苦果。

温室效应自地球形成以来,它就一直在起作用。如果没有温室效应,地球表面就会寒冷无比,温度就会降到零下20摄氏度,海洋就会结冰,生命就不会形成。因此,我们面临的不是有没有温室效应的问题,而是人类通过燃烧化石燃料把大量温室气体排入大气层,致使温室效应与地球气候发生急剧变化的问题。

温室效应会产生什么样的影响呢?黄荣辉院士说:“由于矿物燃料的燃烧和大量森林的砍伐,致使地球大气中的二氧化碳浓度增加,由于二氧化碳等气体的温室效应,在过去100年里,全球地面平均温度大约已升高了0.3——0.6摄氏度,到2030年估计将再升高1——3摄氏度”。

当全世界的平均温度升高1摄氏度,巨大的变化就会产生:海平面会上升,山区冰川会后退,积雪区会缩小。由于全球气温升高,就会导致不均衡的降水,一些地区降水增加,而另一些地区降水减少。如西非的萨赫勒地区从1965年以后干旱化严重;我国华北地区从1965 年起,降水连年减少,与50年代相比,现在华北地区的降水已减少了1/3,水资源减少了1/2;我国每年因干旱受灾的面积约4亿亩,正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米,城市缺水60亿立方米。

由于气温升高,在过去100年中全球海平面每年以1——2毫米的速度在上升,预计到2050年海平面将继续上升30——50厘米,这将淹没沿海大量低洼土地;此外,由于气候变化导致旱涝、低温等气候灾害加剧,造成了全世界每年约数百亿以上美元的经济损失。

因此,全球气候变化预测不仅成为国际上重要的科学研究课题,而且已成为我国政府在制定政策与进行经济建设决策的依据。特别是1992年6月联合国的环境与发展大会上,许多国家已签署了“气候变化框架公约”,并于1995年3月已开缔约国第一次大会,这标场着全球气候变化问题已成为我国政府为促进本国社会和经济持续发展所发须考虑的一个重要的科学和有关环境政策问题。

早在1987年的气候分析就说明,发生在埃塞俄比亚、苏丹和索马里等非洲国家的日益严重的饥荒和降雨模式的巨变是一致的。据4月27日法新社记者报道,位于埃塞俄比亚南部的欧加登地区是一个生活着约300万游牧民的半荒凉地区,3年来一直没有下雨,牛、羊,甚至骆驼都已渴死。1984年——1985年的干旱夺走近100万人的生命。现在,800万人等待着食品紧急援助。在将一个半世纪以来的气候测量资料与近几十年降水模式的巨大变动对比后,结论是,“20世纪50年代以前,降水量一直没有什么变化,到了50年代,经过相对雨水较多的一段时期之后,北非和中东降雨量极大地减少。”近40年来,干旱持续,并且出现得更加频繁,同一时期“欧洲的降水量显著增加”。这40年的气温变化趋势是造成反复、持久饥荒的因素之一。研究人员担心,这一趋势只是全球变暖的早期结果。

西班牙气象局的数据显示,2000年初是自1947年以来西班牙最干旱的冬天。大量种植区已不可能恢复在今后几个月中形势将更加恶化。水库的蓄水量仅达到50%,水消费量的80%已用于农业。事实上,目前每7名欧洲人中就有1人不能饮用自来水。联合国教科文组织说:“水的缺乏将成为今后25年的主要问题之一,因此,必须立即改变目前导致生态系统恶化的习惯。”

气候专家兰姆针对上述萨赫勒地区最近40年的气候变化趋势及随之而来的饥荒和逃亡状况说,“如果这种情况继续下去并进一步发展,有些国家的整个国土最终将变得不适于人类居住”。尽管气候学家们还是不愿意把全球变暖和这些灾难明确地联系起来,但这并不影响以下的必然结论:不管气候变化的原因是什么,在现代化的、富裕的全球文明之中,仍有一些脆弱的社会正多多少少由于气候型态的变化而承受巨大的苦难。目前,对于受难的人们,世界上其他地区除了修修补补之外,提不出真正的解决办法。而且,虽然几乎全世界的科学界都在大声疾呼,人类文明的现行模式正在使星球气候条件发生巨变,其后果很可能数倍于近10000年来人类所经历过的后果,我们对于正在形成的灾难的主要成因却仍然毫无作为。

事实上这一结果现在已经明显感觉到了,正如IPCC1995年报告中说:“随着温度的上升,预计有些地区的水灾、旱灾、火灾及热浪冲击的发生率也会上升”。

2.冰川融化
即使冰川融水在60至100年的时间里干涸,这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。

——塞义德·哈斯内恩

如果全球变暖趋势得不到控制,孟加拉国将近20%的地区在15年内可能被水淹没。

——赛义达·乔杜里

1998年是美国东部历史上有记录以来最温暖的年份,这一年南极2850平方千米的冰盖从威尔金斯和拉尔森冰架上分裂出去。南极巨大冰盖的其他部分也在全线后撤之中。

印度尼西亚的卡斯坦兹山是热亚洲唯一山顶常年积雪的山峰。但在最近几个世纪以来,卡斯坦兹山的冰川已明显地缩小,结果使雪线上升了大约100米。

除两极地区的冰冠以外,喜玛拉雅冰川是世界冰体最大的组成部分,共约有1.5万条冰川。这些冰川的融水是世界上最古老的河流——印度河与恒河的水源。如果这两条大河的水源枯竭或者逐渐减少为涓涓细流,农业社会的基本组成元素就会遭到彻底的破坏。

近年来,人们对从巴塔哥尼亚到瑞士的阿尔卑斯山地区的冰川因为“温室”气体的排放和普遍认为的温室效应而融化的情况进行了观察。在南亚地区,问题并不是冰川是否在融化,而是融化的速度有多快?虽然全球变暖的许多不良影响可能要到21世纪末才会变得非常严重,但是尼泊尔、印度、巴基斯坦、中国和不丹等地的冰川融水可能很快就会给人们造成麻烦。

国际冰雪委员会(ICSI)的一份研究报告指出:“喜玛拉雅地区冰川后退的速度比世界其它任何都要快。如果目前的融化速度继续下去,这些冰川在2035年之前消失的可能性非常之大”。国际冰雪委员会负责人塞义德·哈斯内恩说:“即使冰川融水在60至100年的时间里干涸,这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。”

位于恒河流域的喜玛拉雅山东部地区冰川融化的情况最为严重,那些分布在“世界屋脊”上的从不丹到克什米尔地区的冰川退缩的速度最快。以长达3英里的巴尔纳克冰川为例,这座冰川是4000万——5000万年前印度次大陆与亚洲大陆发生碰撞而形成的许多冰川之一,自1990年以来,它已经后退了半英里。在经过了1997年严寒的亚北极区冬季之后,科学家们曾经预计这条冰川会有所扩展,但是它在1998年夏天反而进一步后退了。

孟加拉国环境与森林部长赛义达·乔杜里指出:“如果全球变暖趋势得不到控制,孟加拉国将近20%的地区在15年内可能被水淹没。”

华盛顿州西北太平洋国家实验室的研究员、气候专家鲁比·伦发现,俄勒冈州和华盛顿州山区从11月下旬到来年3月下旬的降雪将变为降雨,从而使如今900多米的平均雪线上升到1250米。这将不仅仅使卡斯卡德山脉中部的滑雪胜地变为泥浆,重要的是将给干燥的山脉东侧的农民带来巨大的灾难,因为这些农民依靠山上春季的融冰雪水流下来灌溉他们的苹果树和小麦。

3.疾病肆虐
气候变暖,一些热带疾病将向较冷的地区传播。海拔较高处的环境也越来越有利于蚊子和它们所携带的疟原虫子这样的微生物生存。

——保罗.受泼斯坦

哈佛大学新病和复发病研究所的保罗.受泼斯坦注意到,植物也随雪线而移动,全世界山峰上的植物都在上移。随着山峦顶峰的变暖,海拔较高处的环境也越来越有利于蚊子和它们所携带的疟原虫子这样的微生物生存。

1985年之后在卢旺达.赞比亚.埃塞俄比亚.斯威土兰和马达加斯加的高海拨地区都出现过传染性疟疾。1988年马达加斯加高地的一次爆发杀死了10万多人。国际绿色和平组织的气象影响专家欧文.杰元逊认为,升温和降雨的增加,再加上不断增加的抗药性,这几种因素的协同一致,促成了这些疾病的流行。

在疟疾、黄热病和登革热这样的疾病向上、向外的扩散中,气候是个关键的因素,因为它既影响带病昆虫的安居之地,也影响疾病的传染性本身。传播疟疾的按蚊通常在冬天需要平均温度15.5摄氏度以上才能存活,疟原虫的活跃与感染,需要17.75摄氏度,如果平均温度增加2.5至3.7517.75摄氏度,就会使登革热的传播速度加倍。同时迁移的还有携带黄热病和登革热的伊蚊,它们此前局限于赤道两侧纬度大约35度的区域,全球升温将使它的活动范围扩展到纽约、芝加哥、北京、伊斯坦布尔和马德里。

这并非耸人听闻,1999年7月,西尼罗病毒首次登陆西半球,袭击了纽约市,令市民和医疗卫生组织大为震惊,当局动用直升机和地面人员在市内大面积喷洒杀虫剂来消灾灭病。长期跟踪研究这种疾病的流行病学家和卫生专家把这种疾病的爆发流行照咎于全球气候大规模长期变化对当地气候的影响。专家们对一个日益谈暖的地球对人类健康的影响越来越担以,并提醒人们应该人新的疾病的爆发和它因气候变化的关系中吸取教训。据2000年元月报道,一个目前在西海岸加利福尼亚州和亚利桑那州出现流感以后,包括纽约、宾夕法尼亚、新泽西、弗吉尼亚、马里兰和首都华盛顿在内的19个州都有这种疾病流和。引发上次流感的是一种称作“悉尼A型流感”的病毒,流感导致的死亡率在美国呈上升之势,据一周内122个美国城市的数据,因患流感或肺炎而死亡的人数占死亡总数的7.8%。这不啻是2000年给全球二氧化碳排放大国的一个警告。

西尼罗病毒、疟疾、黄热病等热带传染病自1987年以来在美国的佛罗里达、密西西比、德克萨斯、亚利桑那、加利福尼亚和科罗拉多等地相继爆发,一再证实了专家们关于气候变暖,一些热带疾病将向较冷的地区传播的科学推断。

4.新冰河期
现在的物种灭绝率已经 “达到地质史上一次巨大灭绝性一半的水平”。

——戴维·蒂尔曼

关于全球变暖的另一项研究结果更令人吃惊,由北极冰原融化,降雨量增加,以及风的类型的不断改变,大量淡水正汇入北西洋,从而对墨西哥湾暖流造成破坏。正是这些暖流把温暖的表层水从加勒比海带到欧州西北部,并使欧洲形成温暖的气候。而墨西哥暖流一旦因全球变暖被切断后,欧洲西北部温度可能会下降5-8摄氏度之多,欧洲可能面临一次新的冰河时代!

这项研究是位于阿伯丁的苏格兰海洋实验所分析了设在兰群岛海域到法罗群岛海域之间自1893年以来的1.7万多次海水盐度测量结果得出的。在过去的每20年中,流向南部的深层海水盐度变得越来越小,浓度越来越低,这表明有更多的淡水从大西洋北部汇入了该地区。这些新数据第一次充分证明了德国科学家在大约3年前设计的计算机模型。

对这一问题严重性的认识,用哈佛大学生物学家受德华·O·威尔逊的话来说,现在的物种灭绝率已经 “达到地质史上一次巨大灭绝性一半的水平”。

大气中的二氧化碳的含量急剧升高,而世界人口将在2050年之前达到100亿。“我们的世界正在朝着由人造设施来代替现有免费自然资源的方向发展”,明尼苏达大学的戴维·蒂尔曼说。但是,我们还没有掌握自然生态系统的有关知识。在2.45亿年前的二叠纪大灭绝中,96%的物种灭亡了。后来随着许多新物种的出现,地球上终于恢复了丰富的种群,但是这个过程足足经历了一亿年。威尔逊说:“一些人认为,自然界会复兴人类所毁灭的一切” 。谚语云:“只要有足够的时间,万物皆可应运而生。”或许自然界真的能够恢复一切,但这个漫长的过程对于现代人类无论如何是没有意义的。

马克·吐温曾经说过,天气最动人的特质就在于它的变化多端。1个多世纪过去了,我们仍然在为准确预报天气情况而努力,在控制气候方面却收效甚微;然而,对环境的破坏却是史无前例的。

美国全球变化研究计划主任迈克尔·麦克拉说,或许有一天人类将不得不认真考虑做一种完全不同的气候实验。全球变暖是由于燃烧化学物燃料,过量排放温室气体造成的,解决此问题的方法之一就是在太空中设置巨大镜子来使阳光辐射解度发生偏转。然而,正如新泽西州拉特洛斯大学环境预测中以主任罗尼.阿维萨说,“要控制气候的想法只存在于科幻小说中”。在对气候的控制走出科幻小说前,我们必须做力所能及的事。

地下水盐度源的研究

地下水的盐度主要取决于其化学组分的来源。这些来源可以分为两组类型:第一组类型由渗透水淋滤的盐分组成,这些盐分可能是蒸发沉积岩的风成搬运盐(通常是海洋成因)或者是地表岩石和土壤剥蚀的产物;第二组类型包含含盐地表水、海水、卤水和同生水。特征离子比的变化可以提供有关盐度来源的信息。通过渗透水把盐分搬运到潜水层并发生混合,水的化学组分含量已经发生变化,这一变化使了解其盐化作用的机制变得很困难,特别是在干旱地带更是如此。

简单的盐分淋滤产生的盐化作用一般不会改变水的同位素组成。因为含盐源水的同位素组成(如海水、卤水)在混合作用前不同于淡水,因此,以含盐溶液为一端元和以淡水水体为另一端元的混合作用,可产生不同盐度和同位素组成的混合水。在δD和δ18O图中,所得结果将沿混合线呈线性相关分布,端元的极值分别为相应的淡水和含盐溶液的同位素组成。

如果盐度的增长是由蒸发作用引起的,那么,δD和18O值与盐分含量之间的相关关系将反映蒸发过程的特征。

位于墨西哥西北部的Mexicali山谷,科罗拉多(Colorado)河流入这一地区。该区很干燥,年平均降雨量才36mm。1950年开始,将地下水开采用于农业,结果导致了潜水面的逐步倾斜。仅几年时间,在Colorado河附近就出现了高盐地带(>2200×10-6TDS),特别是在山谷的西北部,这种高盐地带还有不断增长的趋势。

Payne等(1979)研究了山谷不同部分的盐化作用机制。其地下水样分别采自北东和东部地区22口井以及西北和西部的30口井,外加山谷的地表水系统。所有水样都分析了稳定同位素和化学组成,并选择样品测定了氚浓度。

该地区主要地表水系统,一是来自PresaMorelos运河;二是来自Wellton-Mohawk排水渠,但该渠的水从1960~1972年大部分排泄到PresaMorelos运河里。而Wellton-Mohawk排水渠输送的又是Pre-sa-Morelos上游50km以外水质很差的河水,两个体系地表水样品的同位素组成如下:

同位素地球化学

而两个地区(即Presa Moreles流域和Wellton-Mohawk灌溉区)的地下水却比这两个标志指示更贫重同位素。这种情况可能表明,地下水可能是PresaMorles或Wellton-Mohawk的水和比这两种来源更贫重同位素的水混合的结果。据推测,这种更贫重同位素的水可能是1930年前的古Colorido河水。1930年,在Colorido河上筑起了一系列拦河大堤,从而使河水(即现在的Colorido河水)的稳定同位素具有典型的蒸发特征。

为了确定这些变化的主要因素,计算了每个地区稳定同位素和离子类的部分相关系数,发现在北东和东部地区,包括相当接近和沿Colorado河走向的水δ18O、δD、Cl和SO2-4均很高,这些结果见图11-9至图11-11。通过稳定同位素资料的回归分析还发现,适合于古Colorado河水和Wellton-Mo-hawk排泄水的混合线为

同位素地球化学

尽管这一回归的斜率不能说明不是蒸发作用的结果,但基于氚资料仍然可以认定是混合作用造成的。地下水样含氚表明地下水是地表水系统渗入形成的。氯化物的资料是混合模式的进一步证据(图11-10),大多数地下水样品落在古Colorado河水和Wellton-Mohawk排泄水之间。一些样品(如3、19)表明,这种混合还是PresaMorelos的水取代了来自Wellton-Mohawk排水渠的水的混合。图11-11中的硫酸盐资料与地表水体系的混合通常是一致的,较贫18O的大多数样品具有过量的硫酸盐浓度,这可能是古Colorado河水和PresaMorelos或者Wellton-Mohawk排水渠的混合引起的。据此认为,盐度的增长主要是渗透作用造成的,少量是淋滤蒸发沉积岩引起的硫酸盐过量。

图11-9 Mexicali盆地北东、东部地下水的同位素组成(据Payne等,1979)

图11-10 Mexicali盆地北东、东部地下水δ18O与Cl含量之关系(据Payne等,1979)

图11-11 Mexicali盆地北西、西部地下水δ18O与SO2-4含量之关系(据Payne等,1979)

还必须指出,盐度变化不是与海水混合的结果,因为氚、18O和氯化物等资料与此有矛盾。

在北部和西部地区,δ18O、δD和SO2-4含量明显地高,由于在δ18O和Cl-之间缺乏相关性而排除了蒸发作用和海水的混合。下列回归适合于古Colorado河水和地表水系统之间的混合模式。因而,这一地区的地表水组分(含氚是地表水的重要证据)可通过Presa Morelos水的标志来确定:

同位素地球化学

这一地区的Ca2+和SO2-4相关系数较高,因此这与淋滤含水石膏有关。图11-11为硫酸盐资料与18O的关系图。从图可知,Colorado河水和Presa Morelos运河水以及Wellton-Mohawk渠水的混合线限定了地表水系统渗滤的硫酸盐浓度。尽管1972年以前地表水系统曾经是Presa Morelos和Wellton- Mohowk渠两者的混合水,但在渗滤作用发生以前,就有相当多的硫酸组分。Plesa Morelos水混合模式中硫酸盐的过量,显然是这一地区中含水石膏的溶解和后期盐化作用的叠加结果。

谁知道天津塘沽外滩和海门大桥的水是河水还是海水?放生的话,放什么鱼能活?

不要向天津塘沽段的海河水中放生!
很多人都知道塘沽段的海河水是咸水和淡水的混合水,但海河水到底有多咸,却不清楚。经电话请教天津市水产研究所养殖所、天津市水产局渔政环保处的专家,也都确认因为海河整个流域缺水,以及特别是津南区二道闸对海河水的拦蓄作用,导致塘沽段海河水是咸淡混水,不一定适合淡水鱼类生存,但也都没有塘沽段海河水盐度的准确测量数据。
天津新河船厂在造船时为了确定空船重量需要测量海河水的密度: 2012年3月,测得新河船厂处的海河水密度为1.016; 2012年5月,测得新河船厂处的海河水密度为1.010;2012年9月,测得新河船厂处的海河水密度为1.003。水的密度与水的盐度直接相关,可以直接换算,这样,就可以得到塘沽段海河水的盐度数据。
考虑到水温对水的密度和盐度换算的影响不大,直接按照上面的比重和盐度换算表进行换算,得到新河船厂处海河水的盐度数据如下:2012年3月,盐度20.97‰; 2012年5月,盐度12.85‰;2012年9月,3.87‰
每年的6-9月属于汛期,如果当年雨水较多,海河上游来水较大,津南区二道闸就会提闸放水,海河入海口的防潮闸也会提闸放水,这样海河上游的大量淡水流到下游的塘沽段海河中,就会稀释塘沽段海河水的盐分,从而使塘沽段海河水的盐度降低,这就是9月份塘沽段海河水盐度显著减小的原因。而汛期过后,降水极少,为了保证海河上游的蓄水量,二道闸通常就根本不会再提闸了,这样,塘沽段海河水的盐度就会随着海水从防潮闸和过船闸进入海河而变得越来越咸。所以,通常每年6-9月塘沽段海河水的盐度会较低,10-5月份塘沽段海河水的盐度会较高。但在2012年汛期结束的9月份,新河船厂处的盐度仍然达到3.87‰,也就是说即使在汛期,塘沽段海河水的盐度仍不是很低,仍不是淡水。
按照前面两篇研究论文的结论:
1)泥鳅苗早期培育最大的盐度上限是7%,最适盐度范围是1%。-2%。(说明:这里的最大盐度上限7%。并不严谨,因为120h泥鳅苗平均成活率在盐度 7%。时为0%,说明盐度7%。时泥鳅苗虽然不会较快死去,但在120小时也即五天后仍会全部死去!)
2)盐度对泥鳅的安全浓度是4.3g.L-1(4.3g.L-1也即4.3%。)。
这样,我们可以知道:
2012年3月和5月新河船厂处20.97‰和12.85‰的海河水盐度都远远大于泥鳅能安全存活的最大盐度限值,可以推想,离海河入海口更近的海门大桥处的海河水以及新港段的海河水,其盐度会更大。如果这时将泥鳅等淡水鱼类放生到塘沽段的海河中,它们将因为盐度过高而死去!
2012年9月新河船厂处3.87‰的海河水盐度尽管低于4.3%。,但仍接近于4.3%。,而且大于泥鳅苗培育最适盐度范围1%。-2%。,说明如果这时将泥鳅或泥鳅苗等淡水鱼类放生在塘沽段海河中,它们将因为盐度较高而感到非常痛苦,而那些不够强壮健康的泥鳅等淡水鱼将因为无法适应较高的盐度而可能较快死去,即使是健康强壮的淡水鱼,也很可能在几天、十几天、几十天后死去。即使被放生的淡水鱼类在汛期不会死去,也必将在汛期过后随着塘沽段海河水盐度的持续升高而在10月到来年5月间死去。
因此,可以得出结论,塘沽段海河水不适合放生淡水鱼类。即使是海水鱼,也存在因塘沽段海河水是混水其盐度小于海水的盐度而难以生存的问题,故应该也不适合放生海水鱼类(当然实际上通常没有放生海水鱼的)。
除了盐度较大的问题,塘沽段海河水还存在污染严重的问题。由于水质污染较重,塘沽段海河水也不太适合各种鱼类的生存。在水质相对好得多的池塘中养殖的淡水鱼类,在被放生到塘沽段海河后,即时不考虑盐度问题,恐怕也难以适应污染较重的水质。即使将适合在淡水、海水以及咸淡混水中生存的海螃蟹等放生在塘沽段海河中,也存在因为水质污染较重而难以生存的问题。
淡水鱼类被放入盐度高的混水中,盐度就成了杀死淡水鱼类的毒物。淡水鱼类被放入高盐度混水中的痛苦感受,应该与将人关入一定浓度的毒气室中的痛苦感受相类似!众生至爱者身命,不管是被被刀砍斧剁煎炸蒸煮,还是被放入高盐度水中忍受着毒苦侵透全身的痛苦慢慢死去,都是鱼类所绝不愿接受的,也必然会对置自己于死地的人升起强烈的怨恨心。
根据前面“淡水鱼在海水中是脱水而死的。而海水鱼在淡水中是被撑死的”、“超过了生物渗透压调节的能力,生物就会“渴死”或“胀死””的道理,淡水鱼在高盐度水中会“脱水”“渴死”成为“鱼干”沉入水底(估计泥鳅可能更会钻入水底泥中死去),人们也就看不到漂在水面上的淡水鱼的尸体,还以为被放生的鱼儿都活得很好,哪里知道鱼儿才免刀斧之灾,又入“毒气之室”!
因果报应的一个重要原则,是善业和恶业不能互相抵消。如果在做一件事时既种下了善因又种下了恶因,以后就既会感得相应的善报,也会感得相应的恶报,不会出现善恶业互相抵消从而既不感得善报也不感得恶报的结果。放生时做三皈念佛回向救了鱼儿的法身慧命,这是善行,但如果随后将淡水鱼放入高盐度的海河水中,就不是救命而是害命了,虽出于善心,但仍是造下了杀生恶业!而且必然会给自己感招来相应的恶报!(况且,单就救动物的法身慧命而言,不买下动物放生,仅在市场上为其作三皈和念佛回向就可以了)被刀砍斧剁煎炸蒸煮而死,养殖、贩卖、烹饪、吃肉的人是鱼儿的仇人;被“放生”而死,放生者就成了鱼儿的仇人。当然,放生变成杀生,是任何慈心放生者都不愿出现、不忍发生的事情。在不知道塘沽段海河水不适合放生的情况下向其中放生,应该属于过失杀生;如果已经知道塘沽段海河水不适合放生而仍然向其中放生,就不得不承担故意杀生的因果了。自他相换地想象、感受一下被放入高盐度水中的淡水鱼慢慢中毒死去的苦楚吧,为了真正地慈悲救护生命,为了自己不再造下杀生恶业,请大家互相转告,不要再向塘沽段海河水中放生了!并建议曾向塘沽段海河中放生的同修忏悔自己的过失。

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