海水淡化取水口空间选划适宜性评价方法与应用

海水淡化取水口空间选划受自然地理、生态环境和社会经济等多种要素的影响,对取水口工程建设的经济性、稳定性和安全性具有重要意义。在海水淡化取水口空间选划影响要素分析的基础上,针对浅海取水方式,从基础地理条件、水体环境条件、灾害条件和产业发展条件四方面筛选代表性评价指标,构建海水淡化取水口空间选划适宜性评价模型。以山东省荣成市近岸海域为研究区,基于GIS平台的多因素空间叠置分析实现初步的适宜性空间分区,然后叠加约束条件生成最终的海水淡水取水口选划适宜性空间分区结果,形成具有科学化、定量化和空间化特征的海水淡化取水口选划适宜性评价体系。本研究在理论方法和技术层面上完善了现有的海水淡化取水口空间位置选划方法,评价结果可为海水淡化取水口空间选划提供科学依据。     

京津冀沿海地区海水淡化取水适宜性分析

为研究京津冀沿海地区海水淡化取水适宜性,于2016年对京津冀沿海地区的海水淡化项目和海洋地质环境进行详细调查,并对我国海洋取水现状进行综合研究。通过综合研究发现:从海洋自然属性角度出发,沧州和天津沿海地区属于淤泥质海滩,水浅坡缓、深水区离岸远、风浪作用下水体中泥沙含量高,适合开发大型(10万m3/d)海水淡化工程,取水方式适宜在海上建设沉淀池、采用潮汐式取水;唐山大清河口以西唐山沿海近岸海域属于淤泥质海滩,深水区离岸较远、水体中泥沙含量较高,适合开发大型(10万m3/d)海水淡化工程;大清河口以东唐山和秦皇岛近岸海域大部分属于砂质岸滩,深水区离岸较近、水质较好,适宜各种规模的淡化工程,且取水方式可采取开挖埋管道的形式采集深水区的海水;沿海海港码头工程岸段由于水深条件较好,适合建设各种规模的淡化项目。     

三沙市温差能电站潜在站址选划分析

本文基于Nihous等人的方法利用WOA13海洋再分析资料针对三沙市所属几个重要海岛进行了温差能电站站址选划工作。研究表明南中国海温差能资源十分丰富,且功率密度的年变化很小,资源稳定性良好。综合考虑到温差能资源开发所涉及的温差、水深地形、离岸距离、环境影响以及社会经济等指标,本文在三沙市重点岛礁中优选出4个具有潜在开发价值的温差能潜在站址,并进行了详细的资源评估。结果显示:4个电站表层暖水温度介于24℃~28℃之间,年平均值为26℃,1 000 m水深冷水温度约为4℃,表层暖水与1 000 m水深处年平均温差约为22℃,冬季最低为20℃,夏季最高为26℃。温差达20℃时的水深分布情况显示,冷水可获取深度约为500~600 m,离岸距离均在10 km以内。在设计输出功率为10MW的前提下,年净输出功率均在10~19 MW之间,每年发电80GWh并输出22 000 m~3淡水。     

河北省近岸海域海水淡化取水水质适宜性分析

为了在河北省近岸海域给海水淡化项目选出水质优质的水源地,笔者于2016年8月对河北省近岸海域进行取水测试。一共布置了50站位,采集了50件水样,样品测试内容有:pH值、浊度、污染指数SDI、溶解氧、余氯、锰、铁、悬浮物含量、油类、悬浮物颗粒平均粒径。评价结果显示:河北省沿海监测站位除了悬浮物指标其他指标均满足低温多效蒸馏法海水淡化系统进水要求外,悬浮物在曹妃甸以西海域和沧州黄骅港以东海域超标,进行淡化预处理可采用威立雅公司提供的一体化高效混凝沉淀设备进行预处理,大清河以东海域可以采用一般的澄清过滤工艺进行预处理;各站位均不满足反渗透法淡化系统直接进水要求;部分站位满足反渗透法超滤预处理装置进水要求,影响进水要求的指标为浊度,在沧州港池北侧及曹妃甸港以西、大清河口和滦河口岸边不满足进水要求,其他站位均满足进水要求。沧州海域和曹妃甸以西海域不适合采用反渗透法进行淡化。曹妃甸以东至大清河之间可采取一般的混凝、澄清、过滤进行处理工艺。大清河以东海域可以采用超滤进行预处理。     

浅析我国现行海水水质标准存在的问题

本研究在讨论和定义海水水质基准和海水水质标准概念的基础上,简要介绍了开展海水水质基准研究的科学意义;对比美国海水水质基准和标准体系的特点,结合我国海洋环境监测评价的技术需求和海洋环境保护的管理需求,剖析了我国现行海水水质标准存在的问题及原因,并对我国今后的海水水质基准和标准的研究进行了展望,给出了相应的对策和建议。     

系统保护规划方法对我国构建海洋保护地选划布局体系的启示

海洋保护地是保护海洋生态系统和生物资源的重要措施,在我国海洋保护体系中具有重要作用。近年来,我国积极深化海洋保护体系的改革和完善,海洋保护工作进入全面深化改革的新阶段,对我国海洋保护地的科学选划和合理布局提出迫切需求。文章系统分析当前我国海洋保护地在选划布局过程中面临的一系列挑战,主要包括缺乏顶层设计和系统规划、对海洋生态系统连通性考虑不足、选划依据滞后于海洋保护理论的研究和发展以及缺乏可靠的技术手段和明确的量化指标以权衡保护与开发的关系;在建设分类科学、布局合理、保护有力和管理有效的,以国家公园为主体的自然保护地体系的新形势下,介绍国际海洋保护地选划布局的主流方法即系统保护规划,并对其技术路线进行解读;对采用该方法促进我国海洋保护地的科学选划与管理提出6项建议,即明确保护目标和保护对象、筛选保护空缺和优先保护区域、平衡保护与开发的关系、加强海洋保护地的完整性和连通性、加强海洋保护地选划的多方参与和论证以及开展适应性管理。     

海水淡化项目生命周期社会性影响评价方法研究

文章对海水淡化项目的社会性影响评价方法进行了研究。根据海水淡化项目在生产活动、社会组织与监控两方面可能产生的社会影响,筛选出若干评价要素,建立相应的评价准则和评价指数,最终建立社会性评价指数方法。以天津市建设10万m3/d海水淡化工程为例,介绍了评价方法的具体应用过程。研究成果可为生命周期评价体系的研究带来一定启发。     

天津南港工业区海水淡化工程附近海域水质调查

海水淡化工程带给城市经济社会效益的同时,也给海洋环境带来负担。海水淡化工程产生的大量排海浓海水在温度、盐度、有机物和营养盐、重金属、酸度、余氯、溶解氧和机械卷载效应等方面对海洋生态环境和海洋生物会产生一定影响,甚至对人类健康产生间接的危害。文章在2018年调查天津南港工业区海水淡化工程附近海域水质状况的基础上,分析海水水质变化趋势。研究表明：2018年调查区域主要污染因子为无机氮,其次为化学需氧量;其局部海域范围内无机氮和化学需氧量的含量各自呈现规律性变化;其他指标均未出现明显波动;南港工业区海水淡化工程附近海域的调查指标未发生明显变化。     

波浪能开发利用区选划方法在OE-W01区块重点勘查区的应用

依据波浪能的开发技术特点,研究了波浪能开发利用区选划的原则、程序和方法。基于LAGFD—WAM海浪模式的资源评估和海洋功能区划,确定开发利用区备选区块,利用综合评价指标体系,进行打分,根据权重对备选区块进行综合评价,给出了综合评价的结果。依据评价结果决策,绘制波浪能重点开发利用区选划图,并提出相应的海洋能开发利用建议。其选划成果可为我国近海波浪能资源的开发利用规划提供决策依据,同时为海洋功能区划的修编提供技术支持。     

刍论我国海洋倾废区选划及管理

1 选划海洋倾废区的原则借鉴国内外海洋倾废活动的实践,制定适合我国国情的倾废区选划,应遵循以下几个方面原则。应从时间和空间上考虑海区效应,从宏观和局部海域考虑可行性问题,对不同类别废弃物倾倒某定点海区后可能产生环境影响进行评价。在废弃物向海洋倾废区倾倒之前,要考虑到海域季节(春、夏、秋、冬)变化,进行全面     

我国沿海地区海洋经济社会发展的近海水质影响研究

为促进我国沿海地区海洋经济社会和海洋生态环境协调可持续发展,文章采用成熟的海洋经济社会系统评价指标体系,综合运用环境库兹涅茨曲线、耦合协调度模型和逐步回归法,测算2006-2016年我国沿海地区海洋经济社会发展指数,分析海洋经济社会系统与近海水质间的拟合关系、弹性、耦合度和耦合协调度,并从系统、状态和指标3个层面解析影响近海水质的海洋经济社会因素。研究结果表明：2013年以前海洋经济社会发展与近海水质基本呈反向变化关系;近海水质的海洋经济社会系统弹性自2014年开始转为正值,但二者的耦合度和耦合协调度均较低;海洋社会发展对近海水质存在明显负向影响,海洋第三产业发展、海洋科技成果转化和海洋自然保护区建设有利于近海水质改善。建议严控陆源排污入海,提高海洋科技成果转化效率,优化海洋产业结构,持续加强海洋自然保护区建设,提升近海水质。     

海水淡化工程对环境的影响及其应对

为促进我国海水淡化产业的可持续发展,文章分析海水淡化工程对环境的影响,重点分析浓海水对海洋生态环境的影响,并提出应对措施。研究结果表明:海水淡化工程在能耗、排污、用地、取水和噪音等方面对环境产生影响,尤其是海水淡化产生的浓海水,在温度、盐度、有机物和营养盐、重金属、酸度、余氯、溶解氧以及机械卷载效应等方面严重影响海洋生态环境和海洋生物,亟须高度关注和深入研究;随着我国海水淡化产能的增加,应完善海水淡化技术、优化浓海水排放和加快浓海水综合利用,同时健全相关法律法规和标准规范。     

基于层次分析法的人工鱼礁选址适宜性评价方法

人工鱼礁作为渔业资源增殖的有效手段,在海洋牧场建设中发挥重要作用。人工鱼礁区的科学选址是海洋牧场建设需首先解决的技术问题。目前关于人工鱼礁选址还没有通用的定量评价方法。基于层次分析法理论建立层次结构模型,设定社会、物理、工程、化学和生物环境等5个主要准则因素,设定海洋功能区划、水深、水流、底质类型、底质荷载、淤泥层厚度、海底坡度、水质、沉积物质量、赤潮、浮游植物、浮游动物、底栖生物等13个次级准则因素并作为评价指标,其中将水质和沉积物质量设定为多参数指标。依据相关国家标准和行业规范,采用多种归一化处理方法建立所有指标的定量评价标准。结合对人工鱼礁建设实际情况的分析,确定主要准则因素权重。考虑人工鱼礁渔业资源增殖效应,增加对两类特殊情况的评价判定过程。其中两类特殊情况分别为单一指标参数值超限情况和多参数指标中多个参数值接近超限的情况。使用Python编程语言创建软件系统实现评价结果的高效计算并输出对应适宜性等级。根据日照市海洋牧场示范区中适宜人工鱼礁建设海域调查数据模拟8个针对性的海区案例对方法进行验证,案例分析表明,该方法具有较好实用性,能有效分析并获取目标海区建礁适宜性评价结果,可为...     

海南地热能海水淡化可行性探讨

为了解海南地区利用地热能进行海水淡化的可行性,阐述了海南缺水情况以及地热资源分布,并对使用地热能进行海水淡化作了技术和经济探讨,结果表明海南缺水地区可以从当地可用的地热资源中获益。同时,指出基于地热能的海水淡化仍面临一些问题,需要提高重视程度和科研投入,并试行推广积极的产业扶持政策,从而促进海南地热能海水淡化的研究和利用。     

Management priorities for seawater desalination plants in a marine protected area: A multi-criteria analysis

The development of seawater desalination plants to increase water reliability in coastal areas poses a threat to the health of near shore marine ecosystems and may affect the effectiveness of marine protected areas (MPAs) that have been established to meet international conservation targets. This paper applies a multi-criteria analysis approach to quantify stakeholder groups’ priorities for seawater desalination plants that have been proposed in communities adjacent to a National Marine Sanctuary. All groups placed the highest importance on minimizing environmental impacts on protected areas and endangered species that could be affected by water intake and brine discharge emphasizing the need for integrated land and sea conservation. Minimizing socio-economic impacts on coastal communities was much less important. Stakeholders also weighted reducing pressure on water levels in rivers, streams, and aquifers as more important than increasing water for residential consumption, which may foster coastal growth rather than replacing water taken from other sources. The study further revealed differences in the importance of multiple management objectives among stakeholder groups, which highlights the need to elicit distinct priorities of all groups to understand concerns and potential conflicts of desalination with existing marine users. The analysis of consistency ratios revealed that around half of all surveyed stakeholders had high inconsistencies in their responses, which suggests either a lack of understanding of desalination, or reflects the complexity of establishing desalination plants in coastal areas adjacent to a marine protected area.     

中国黄、渤海海水中溶解镉的形态研究

黄、渤海是我国重要的海洋经济渔业开发区域,海水中痕量金属的含量及其存在形态会对海洋环境、海洋渔业产生重要影响。随着近年我国痕量金属采集与分析测试技术的发展,数据的准确性有了新的提升。2016-06—07采集黄、渤海40个站位的海水样品,测定其溶解态金属Cd的总浓度,并应用电化学方法(阳极溶出伏安法)分析Cd存在形态。结果表明,渤海海水中的总溶解态Cd浓度是南黄海海水中的2~3倍,这可能与渤海海水停留时间较长,水深较浅,周边较多河流输入有关。20%~92%以上的溶解态Cd是以有机络合物形态存在,以自由离子态存在的Cd浓度不超过100 pmol/L,低于Cd对浮游生物的毒性阈值。渤海比黄海的金属配体浓度高出2倍以上,高值出现在黄河口周围海域,表明黄河水携带较多有机配体输入。推测我国近海有机配体来源可能包括陆源输入、沉积物再悬浮的解析过程以及藻类分泌。研究还表明,黄、渤海海水中溶解态Cd的有机配体络合常数较其他海域的稍高,这与我国近海废、污水排放的有机络合配体类型有关。     

Hydrogeology and geochemistry of near-shore submarine groundwater discharge at Flamengo Bay,Ubatuba, Brazil

Near-shore discharge of fresh groundwater from the fractured granitic rock at Flamengo Bay, Ubatuba, Brazil, is strongly controlled by the local geology. Freshwater flows primarily through a zone of weathered granite to a distance of 24 m offshore. In the nearshore environment this weathered granite is covered by about 0.5 m of well-sorted, coarse sands containing pore water with sea water salinity, with an abrupt transition to much lower salinity once the weathered granite is penetrated. Further offshore, low-permeability marine sediments contain saline porewater, marking the limit of offshore migration of freshwater. Freshwater flux rates based on tidal signal and hydraulic gradient analysis indicate a fresh submarine groundwater discharge of 0.17–1.6 m³/day per m of shoreline. Dissolved inorganic nitrogen and silicate are elevated in the porewater relative to seawater, and appeared to be a net source of nutrients to the overlying water column. The major ion concentrations suggest that the freshwater within the aquifer has a short residence time. Major element concentrations do not reflect in situ alteration of the granitic rocks, possibly because the alteration occurred prior to development of the current discharge zones, or because of large volumes of water discharge in this high rainfall region.     

南沙海域沉积物/海水界面分配与转移Ⅱ.铁和锰

根据１９９３年１１～１２月航次调查结果,研究南沙海域铁和锰在沉积物／间隙水／海水的界面分配和转移。结果表明,沉积物中Ｆｅ含量与其他海域差不多, Ｍｎ具有明显特色：不但含量很高,在不同站位差异悬殊,且 Ｆｅ、 Ｍｎ之间存在分离现象。沉积物中Ｆｅ、Ｍｎ含量与水深呈正相关。估计本海区有锰的微结核存在。在间隙水中Ｆｅ、Ｍｎ均产生明显富集,比海水含量高３０多倍。Ｆｅ、Ｍｎ（尤其是Ｍｎ）的界面分配和转移与水深密切相关,与沉积物的氧化还原条件也存在着一定关系。