胶州湾主要污染源削减排污量研究

采用数值方法模拟了胶州湾潮流场并预测了胶州湾8个主要污染源的COD扩散过程。通过对比个别污染源削减排量前后胶州湾的水质状况,分析了胶州湾主要污染源削减排量的必要性,从而为胶州湾未来的环境保护和水质恢复提供一定的导向作用。     

胶州湾及其邻近海域潮流和污染物扩散的数值模拟

采用曲线网格技术，将ECOMSED模式应用于胶州湾的潮流和污染物COD的稀释扩散研究，建主了一个三维保守污染物COD输运的对流扩散数值模型，对胶州湾M2分潮和COD污染状况进行了模拟。结果表明，胶州湾及其附近海域存在许多大小、强弱和旋转方向不同的余流涡；湾内COD浓度东部比西部高，湾口外的COD浓度等值线成舌状分布，向东伸展；余流和COD浓度垂向分布差异并不显。模拟结果与胶州湾的实测资料符合较好。     

填海造地对胶洲湾污染物输运影响的数值研究

以胶洲湾为例，采用分步杂交法，在已建潮流场的基础上，建立胶洲湾海域二维变边界对流－扩散数值模拟，选COD为有机污染的指标因子，并视为保守元素，对不同的填海方案，造成胶州湾内COD浓度场的改变及污染物通量的变化，进行计算分析，并给出对污染物输运影响数值研究的初步结论。     

胶州湾北部近岸海域水质预测

在胶州湾海域已建潮流场的基础上,物质输运方程的控制下,建立了入海污染物(COD)对流-扩散数值模型,预测了上马污水处理厂建成以后,在正常运行和事故情况下,胶州湾北部海域的水质状况。从而了解有关污染物入海后对相应海域水质的影响程度和范围。     

江苏省沿海区域水环境容量计算研究

在江苏省沿海开发战略发展的背景下,研究海洋水体环境容量是实施海洋污染物总量控制和合理利用海洋资源的基础和前提。以江苏省沿海区域(包括连云港、盐城、南通在内的沿海三市)作为研究对象,根据人海排污口排污方式的不同,将沿海排污区域划分为沿岸区域和离岸区域两部分,分别建立了2种区域的水环境容量计算方法。结合近岸海域二维水动力水质模型和污染物通量计算模型对三市的沿海区域水环境容量、人海河流污染物通量分别进行了测算。在此基础上测算得到2007年沿海三市污染排放贡献率,并通过污染排放贡献率计算得到沿海三市最大允许人海量。结果表明,江苏省沿海区域COD的水环境容量为1 249 231 t/a,其中沿岸海域水环境容量为968 921 t/a,离岸海域水环境容量为280 310 t/a,沿海三市的COD排放贡献率为44%;江苏省沿海区域氨氮的水环境容量为73 658 t/a,其中沿岸海域水环境容量为47 728t/a,离岸海域水环境容量为25 930 t/a,沿海三市的氨氮排放贡献率为65%。该研究成果可为江苏省沿海区域开发中的环境保护提供技术支撑。     

纳米氧化锌光催化降解海产品深加工废水的研究

以紫外灯为光源,考察了自制纳米ZnO在光催化体系中降解海产品深加工废水中高浓度氨氮、COD的降解率。研究催化剂用量、溶液pH值、氨氮、COD初始浓度以及催化时间等因素对光催化降解影响。结果表明,纳米ZnO催化体系能有效降解海产品中的氨氮和COD。优化的光催化降解条件为:对于废水中氨氮降解来说,ZnO投加量0.9 g/L,氨氮初始浓度140 mg/L,COD初始浓度900 mg/L,pH值9,光照时间4 h,降解率达65.804%。对废水中COD来说,ZnO投加量0.9 g/L,氨氮初始浓度110 mg/L,COD初始浓度600 mg/L,pH值9,光照时间3 h,降解率达80.00%。     

胶州湾纳潮量和水交换数值模拟

基于无结构网格三维有限体积海洋模式FVCOM,采用高精度的水深和岸线资料,建立了适用于胶州湾的三维正压高分辨率数值模型。通过观测与模拟资料的对比,验证了所建立模型的合理性。基于建立的模型,对胶州湾的潮汐潮流进行了精确的数值模拟,探讨了胶州湾潮致余流和纳潮量特征,并首次探讨了胶州湾内各子区域之间的水交换情况。结果表明,分别采用计算一个涨潮或落潮周期内通过特定断面的海水通量和研究区域的水深及水位值直接计算两种计算方法计算胶州湾的平均纳潮量,分别为8.90和8.71亿m~3,结果发现水位对纳潮量的影响最大可达1%以上,不可忽略;大潮时期的纳潮量为小潮时期的2~3倍;纳潮量春季最低,冬季其次,夏秋季较高。以质点追踪法,定量研究了胶州湾内各个子区域之间以及各子区域与外海的水交换情况。结果发现,胶州湾内不同子区域的水交换能力以及达到稳定时间均不同,且投放质点的时刻不同对其具有较明显影响。在涨潮时段,胶州湾西北部海域达到稳定时间较短且交换率高,东北部海域达到稳定时间较落潮时段基本不变但交换率高;落潮时段则相反。     

辽东湾氮、磷和COD环境容量的数值计算

一个原始方程海洋环流模式(POM)被用来模拟辽东湾环境动力场,同时用有限容积方法对描述氮、磷、COD等污染物输运过程的对流扩散方程进行离散,提高了计算精度和效率。通过对仙人岛海域四个采样点的实测浓度和相应点上的计算浓度的比较分析,并结合试验数据确立了适合辽东湾污染物浓度研究的降解系数;在此基础上进一步对各种污染物进行为期一年投放的数值实验,初步估算了各种污染物在辽东湾的保有容量、经过开边界的交换率以及非保守过程(磷、COD)的削减率。     

胶州湾及其邻近河流中壬基酚等有机污染物的分布特征

为分析青岛胶州湾及其邻近河流中的壬基酚（NP）及其短链氧乙烯醚母体化合物、壬基酚单氧乙烯醚（NP1EO）和壬基酚二氧乙烯醚（NP2EO）的污染状况和分布特征，在研究区域内设置了17个站位分别采集了海水和沉积物样品，样品经萃取、浓缩、净化后采用气质联用仪测定各污染物的浓度。胶州湾水体中的NP、NP1EO和NP2EO的浓度分别为20．2-268．7、11．2-200．4和4．8-32．5ng／L。胶州湾沉积物中上述3种污染物的浓度分别为3．6-299．3、3．8-25．2和4．9-103．2ng／g。胶州湾邻近河流中的污染物浓度远远高于湾内，其中墨水河的污染最严重，水体和沉积物中NP的浓度分别达到28656ng／L和31704ng／g。与世界其他海湾NP等污染物的浓度相比，胶州湾属于严重污染地区之一，已经超出了其生物效应临界浓度。研究区域内50％的站位中NP浓度已经超过导致扇贝苗死亡的临界浓度，10％的站位已经超过引起雄性鱼类雌性化的临界浓度。     

青岛团岛汇水区域污水处理对胶州湾口水质改良的贡献

青岛团岛地区入海的主要水污染源,是来自其汇水区城内的大量生活污水和一定量的轻工业废水.自1998～2007年底,累计处理污水14254万吨,削减各类有机物如CODcr、BOD、SS以及NH4-N、TP等污染物累积28万吨,为减轻胶州湾口的水环境污染起到一定的作用.团岛污水厂采用"生物脱氮除磷A/A/O"工艺,自运行以来,不断提出一些优化方案以改善污水处理效果,使出水COD、BOD5、SS、NH4-N、TP等指标达到并优于国家二级排放标准(GB18918-2002),提高了排入胶州湾口的水质质量.     

胶州湾的初级生产力和新生产力

海洋初级生产力是海洋食物链的基础,是进行海洋生物资源评估和合理开发利用的基本依据。70年代在国际生物圈计刘(IBP)的推动下,本领域的一些学者曾在世界各大洋的代表性海区进行过大量现场观测研究。最近,随着世界性的资源与环境问題的日趋严重,全球C循环已成为人们关注的研究课题。海洋初级生产力是了解全球C循环必不可少的指标之一,因而再度成为生物海洋学家的研究对象。新生产力是总初级生产力的一部分,亦是海洋N循环的特征参数,对于大洋水域而言,它反映了真光层生物群落的净生产力,代表了真光层向下输出的C通量,是当今有关国际研究计划,如全球海洋通量联合研究( JGOFS)的核心内容之一。初级生产力和新生产力的研究,对于海洋生物资源的持续利用和C、N生物地球化学循环具有十分重要的意义。 胶州湾作为我国温带地区的典型海湾,已成为我国生态研究系统网络(CERN)的野外观测站。代表性的地理位置和强度开发下的生态条件,使其生态学资料在环境监测和资源开发方面极具理论意义和应用价值。胶州湾的初级生产力曾用黑白瓶生氧量法测定过(郭玉洁等,1992),而新生产力的实测研究在国内尚属空白。本文运用14C,15N同位素示踪方法,在胶州湾进行了季节性的初级生产力和新生产力现场实验研究,获得了比较系统的观测资料。     

山东近海溶解态无机营养盐的分布特征研究

根据2006年8月、12月和2007年4月、10月山东近海海区4个航次海水中溶解无机营养盐等的调查资料,分析了该海域5种溶解无机营养盐(包括PO4-P,NO3-N,NO2-N,NH4-N,SiO3-Si)的平面分布和时空变化特征.结果表明,5种营养盐在胶州湾内出现高值,平面分布整体上呈现沿岸浓度高、外海浓度低的趋势;根据绝对限制和相对限制法则,春季和夏季P为限制因子,秋冬季营养盐结构发生变化,由缺P向缺Si转变;SiO3-Si浓度随季节变化逐渐增加,其他营养盐浓度在春季和夏季较低,秋季达到最大值.秋冬季溶解无机营养盐周日变化受潮汐影响明显.     

大亚湾微表层和次表层海水营养盐的研究

根据1998年秋季（10、11月）、1999年春、秋季（4、5、10月）5个航次对大亚湾海区微、次表层的调查结果，分析了微表层海水对氮、磷、硅营养盐的富集概况，讨论了营养盐与环境因子的关系。结果表明：大亚湾海区微表层海水对氮、磷、硅营养盐均有富集作用，因海况及季节不同，富集因数（EF）与其他海区的有所差别；无论夏季或秋季，大亚湾海区微表层海水中无机氮都以NH4－N为主要存在形态；其余水层则以NO3－N为主要存在形态。结果还表明，微表层、次表层海水中NH4－N与BOD5、COD测值都呈高度显著正相关，与PO4－P和SiO3-Si含量均无相关，说明大亚湾海区水中含氮有机物较含磷有机物丰富。     

胶州湾沉积环境演变的分析

从剖析表征沉积环境演变的生物学、地质动力学以及地球化学指示因子入手,系统总结了近年来胶州湾沉积环境演变研究的进展,揭示了诸如有孔虫、沉积物粒度、生源要素、污染物及有机质等众多指示因子以及它们的相关组合与环境演变的关系。综合分析表明,胶州湾沉积速率较低,属于缓慢淤积的海湾,是一个典型的潮汐汊道系统。胶州湾的沉积环境演变分为4个阶段:陆相、三角洲沼泽相、海陆过渡相和海湾相。在过去的50 a中,特别是近20 a来,由于受人类活动与工业排污的影响,胶州湾的沉积环境发生了显著的变化,海域面积大大减少,陆源输入已经成为胶州湾沉积物的主要来源,沉积速率不断增加,局部海域特别是河口附近污染加重。这些变化都是通过各种生物、地质动力和地球化学因子来综合体现的。     

胶州湾扇贝养殖对海域环境影响的初步研究

在2004年11月17日对胶州湾西部扇贝养殖区及周围海区进行的综合海洋环境调查的基础上,分析了胶州湾秋季扇贝养殖区与非养殖区的海洋环境状况,初步探讨了扇贝养殖在收获期对养殖区环境的影响。胶州湾养殖区表层水中COD和无机营养盐含量,除了NO2 -N的变化不明显外,均高于非养殖区的值。养殖区底层水中溶解氧含量和表层沉积物中硫化物的含量均明显超标。因此,肢州湾的扇贝养殖在收获期对环境的影响也是综合性的,且养殖海域的环境同时受陆源、水动力状况及养殖活动的综合影响。     

胶州湾近岸海域水质状况调查与评价

根据2005年5月、8月和10月对胶州湾近岸海域的水质调查结果,应用单因子污染指数和富营养化指数进行了该海域的水质评价和分析.结果表明:PO43--P在局部海域有超标现象,DIN则超标严重;E值在0.24~64.92范围,该海域水体呈富营养化。与往年相比,湾内部分水域COD、DIN及PO43--P含量有所提高,应根据海域纳污能力,实施陆源污染物排海总量控制。     

胶州湾海域水质预测

在已建潮流模型的基础上,用ADI法建立了胶州湾扩大域变动边界的平流—扩散输运模型,以COD为指示因子,预测了胶州湾海域1995年、2000年的水质、青岛环海公路海上段、沧口区北半部污水截流、北水南调、集中排放以及胶州湾西部经济开发对海域水质的影响等。为青岛市环保部门制定环保规划提供决策依据。