海院科研动态（126） | 海陆交界感潮河网区缺氧事件产生机制研究取得新进展

      感潮河网连接上游河流和下游河口近海，处于陆海相互作用的关键界面。在上游河流和外海海水入侵相互作用的动力背景下，加上剧烈的人类活动影响，各类营养盐和生源要素在河网区发生剧烈的生物地球化学反应后，富营养化情况进一步加剧，低氧事件发生频率增加，影响物质入海通量。然而，目前对感潮河网区缺氧事件的产生机制缺乏深入研究。

      我院海洋环流与物质输运团队与省内环境、水利及海洋业务部门合作，利用珠江感潮河网的水质自动监测数据，对珠江感潮河网2022年的水质过程及低氧/缺氧事件时空变化规律进行统计分析，并通过河网-河口近海耦合的水动力-水质模型，对珠江河网广佛、东莞、狮子洋、潭江下游四个典型低氧/缺氧区进行溶解氧收支和数值实验分析。研究结果表明在剧烈的人类活动、水温季节变化及上游河流流量变化与下游潮汐的共同作用下，使得上述区域更容易在夏季发生低氧/缺氧事件，同时CBOD的氧化过程及氨氮的硝化作用主导了耗氧。数值实验的结果发现非点源污染负荷对东江下游低氧事件的贡献最为显著，使得低氧事件伴随降雨呈间隙性出现。

图1: 珠三角河网广佛区（Region A）东莞区（Region B）狮子洋区（Region C）和潭江区（Region D）2022年逐月溶解氧收支模式

图2: 2022年1月与8月不同河网水质模型数值实验之间DO差值空间分布

      该研究成果发表在国际知名学术期刊《Journal of Hydrology》（中科院大类一区TOP）。论文第一作者为我院张恒副教授，通讯作者为我院博士后张光博士，论文其他共同作者包括广东省海洋发展规划研究中心刘嘉欢工程师、广东省生态环境监测中心李彤正高级工程师、珠江水利科学研究院林中源博士、生态环境部华南环境科学研究所贾政博工程师，我院龚文平教授及硕士毕业生张思宇。

      本研究得到了国家自然科学基金项目（41506102, 42306015, 41890851），中国博士后基金（2023M743988）、水利部粤港澳大湾区水安全保障重点实验室（筹）开放研究基金项目和广东省重点流域水华预警监测能力提升项目（GDEEMC-2023-38）的资助。

相关论文信息

Heng Zhang, Jiahuan Liu, Tong Li, Siyu Zhang, Zhongyuan Lin, Zhengbo Jia, Wenping Gong, Guang Zhang*, Evaluating impacts of hydrology and pollution loadings on low dissolved oxygen in an urbanized tidal river network using modeling and monitoring, 2025, 661.

文章链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169425009680#f0050