河口港湾水体污染物迁移转化模式──厦门港石油烃有限水体迁移和风化混合模型

本文将有限水迁移模式与生物，化学降解模式相结合，讨论了受潮汐控制的河口，港湾水体中污染物的迁物转化模式，并将模式应用于计算厦门港水体中石油烃含量的分布，其结果与现场调查基本吻合。     

化学元素在天然水体中迁移机制的模拟──Ⅰ.膜扩散系统的应用

随着工农业生产的迅速发展,污染物质的排放数量和种类也日趋增多,这些污染物对天然水环境将产怎样的影响是我们注重的焦点.一般认为,水体对污染物的迁移与存贮起很重要的作用.水体中的固体颗粒(例如矿物质与有机物)一般都具有吸附其他物质的作用.研究表明,天然的矿物质,如粘土、铁锰氧化物以及藻类、细菌等有机生物体对化学元素有吸收(吸附)作用,这不仅受到元素本身的物理化学特性与水体环境的影响,同时也受到吸附相浓度、化学成分(结构)以及吸附相与吸附质之间的相互作用等因素的制约.     

地中海东部泥火山结构中烃类气体的来源迁移以及在水体中的行为

在被动大陆边缘的陆地和海底环境,常常可以发现泥火山结构的存在。泥火山的喷发主要由于沉积物深部形成的高压所诱发,而这种高压主要是由过度的气体和水体压力的积聚引起。这种情况下,气体、水体和沉积物被活化,沿着沉积物（通常是断裂）向上迁移,形成泥穹丘。     

波浪作用下沉积物中总石油烃的迁移释放规律

海底石油管线泄漏可能导致海床内部形成高浓度石油污染。在波浪作用下,海床沉积物易发生再悬浮甚至液化失稳现象,进而导致海床内部石油类污染物通过多种途径向水体再次释放并在土体内部发生迁移,造成更大范围的石油扩散。本研究以总石油烃（Total Petroleum Hydrocarbon,TPH）设为代表性污染物,将污染泥浆以椭球状埋设在沉积物内部,采用波浪水槽试验研究不同强度波浪作用下TPH向上覆水体的释放规律及在沉积物内部的迁移规律。结果表明,在沉积物静置固结阶段前期,TPH随孔隙水由沉积物向上覆水体迁移释放,固结阶段前期TPH向上覆水体的释放量高于后期。在波浪作用未引起沉积物液化阶段,波浪促进石油类污染物向水体释放的作用较弱,由于悬浮泥沙对石油类污染物的吸附作用,水体中石油类污染物的浓度略低于静置固结阶段。在波浪作用引起沉积物液化阶段,随着悬浮泥沙浓度升高,TPH向上覆水体释放量加大;TPH在沉积物内部垂向迁移及平面扩散迁移距离加大,平面迁移距离大于垂向迁移距离,垂向扩散深度与液化深度基本一致,污染土体体积占比约为土体未液化时的3倍。     

东海海域典型赤潮水体反射光谱模拟研究

东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)是我国东海海域的典型赤潮藻种,其在水体中通常呈垂直非均匀分布,并存在季节性和日内的垂直迁移现象。本文通过量化垂直迁移过程中东海原甲藻的分布状态,利用Hydrolight软件数值模拟各状态下的水体反射光谱,研究其光谱特征和变化规律。利用叶绿素浓度高斯垂向模型表征东海原甲藻在水体中的垂直分布,结合东海近岸海域二类水体的生物光学模型,模拟得到垂直迁移过程中东海原甲藻赤潮水体的反射光谱。对比分析叶绿素浓度垂向分布参数(背景叶绿素浓度、甲藻主体水层厚度、水体总生物量和叶绿素浓度峰值深度)对水体反射光谱的影响。研究结果表明,在东海原甲藻从次表层向表层垂直向上迁移过程中,水体反射光谱数值在蓝绿波段(400—570nm)减小,在黄红波段(570—720nm)增大,特别是在叶绿素荧光效应波段(680nm)处的变化尤为明显。     

渤海湾氮、磷营养盐在水体和沉积物中的分布特征及其相互关系

近岸海域水体和沉积物是营养盐迁移转化的重要场所。2016年8月对渤海湾水体和沉积物进行采样监测,分析了渤海湾水体和沉积物中不同形态氮、磷的含量,并研究了营养盐在水体和沉积物中的分布特征及其相互关系。结果表明:渤海湾水体中的营养盐在西部近岸地区含量较高,而在离海岸线较远的开阔海域含量较低,表现出一个明显的质量浓度梯度。说明人类活动对近岸海域水体中营养盐含量的贡献较为明显。水体中营养盐主要是以无机态为主,无机氮和无机磷分别占到总氮和总磷的76.65%和76.46%。沉积物中氮、磷营养盐表现出和水体中营养盐含量类似的空间分布特征,但形态主要以有机氮为主,无机磷的含量也仅占到30.42%。这说明夏季渤海湾水体中氮、磷营养盐主要由水中有机体通过同化作用将无机态营养盐合成为有机态营养盐进入沉积物,渤海湾西北海域的富营养化过程是水体中营养盐向沉积物迁移的一个主要驱动力。     

黄、东海二类水体水色要素的统计反演模式

根据高质量的现场实测数据,借鉴Tassan模式,得到了中国黄、东海近岸二类水体水色要素统计反演模式,填补了中国近岸二类水体水色遥感三要素反演模式的空白.现场测量数据的反演与实测的平均相对误差分别为 Chl-a 36 %～45 %,总悬浮物浓度20 %～30 %,黄色物质约为20 %.对该三要素统计模式对遥感反射率误差的敏感性进行了分析.模式比较表明,中国黄、东海长江口近岸水体的模型,特别是高浑浊度水体区域,与国际其他水体的模型参数有较大的差异.     

水体石油类信息遥感提取模式研究

石油类是水体有机污染物中的一种,其对水体吸收系数的影响主要体现在有色可溶性有机物(chromophoric dissolved organic matter,CDOM)的光吸收特性上。在水色遥感领域,CDOM光吸收特性主要用其在参考波段的吸收系数和光谱斜率来表征。利用2008年5月、2009年8月和2010年6月在辽宁省盘锦市辽河油田境内获取的CDOM吸收系数、水体表观光学特性以及石油类污染浓度等试验数据,确定表征石油类污染水体CDOM吸收光谱特性的光谱斜率;根据光谱斜率以及表征CDOM浓度的440 nm参考波段吸收系数,建立遥感反演水体石油类污染浓度的模式,并利用31个野外现场实测值对模式精度进行了验证,结果表明,该模式的相对误差为7%;将该模式应用于国产卫星环境一号遥感数据,获取双台子河及辽东湾近岸水体石油类污染空间分布图。     

乌梁素海结冰过程中总磷的迁移过程研究

以内蒙古乌梁素海为研究对象,测量不同冰厚时冰体与其对应冰下水体的总磷(TP)含量,探究结冰过程中TP在冰-水界面及冰体内部的迁移过程。结果表明:水体中TP的均值含量是其对应冰体内的1.51倍,即乌梁素海结冰过程中具有排磷效应,根据固-液平衡理论对乌梁素海结冰过程中磷的迁移作出了合理解释:当温度低于低共熔点温度时就会发生共晶转变,此时湖水中将有H2O(s)和TP(s)同时析出。在冰体内部,因冰盖和昼夜温差的影响,使上层冰体的TP含量大于中下层冰体,且TP随着排磷通道在冰体内部迁移,由于冰盖厚度的改变使冰生长速率发生变化,导致冰体内部及冰-水界面处TP的迁移通量发生改变     

胶州湾东部水体、浮游植物和沉积物中的砷

根据胶州湾四个航次中水体的溶解态总砷c（AS）、溶解态三价砷c（AS（Ⅲ））、悬浮物总砷（Asp）、浮游植物总砷（Asph）、沉积物酸萃取态砷（SAsH）的调查数据，指出c（As）含量未超过国家一类海水水质标准，其高值区位于四方近岸，并由近岸向远岸浓度逐渐降低。由悬浮颗粒物、浮游植物和沉积物对水体中砷的富集因子，指出三者在砷的循环和迁移中起主导作用。     

应用Hydrolight模式研究含油水体辐射传输特性的关键技术

辐射传输模式Hydrolight在国际水色遥感研究领域已被广泛用于解决水体光学的各种问题,也是进行石油类污染水体辐射传输特性研究的有效模型。结合Hydrolight模式的机理、应用现状及含油水体的特点,提出了将该模式应用于光学特性复杂的石油污染水体辐射传输特性研究时需要解决的关键技术,包括测定石油污染水体吸收系数和散射系数、建立石油污染吸收和散射特性随波长和深度变化的参数化模型、确定油物质的吸附后悬浮颗粒物体散射函数模型等方面。依据2018年8月和2016年8月分别在辽宁大连港和辽宁盘锦辽河油田等区域测定的含油水体数据,讨论了这些关键技术的解决方案。     

胶州湾水域重金属砷的分布及迁移

根据1982年的胶州湾水域调查资料,分析了重金属砷在胶州湾水域的分布、迁移和季节变化。研究结果表明:砷在胶州湾水体中的表层含量范围为0.22~2.80μg/L,底层含量范围为0.84~4.48μg/L。通过水域水平分布的判断就能够确定从陆地向水域是否输送物质,以及输送的方式。在陆地迁移过程中,雨季决定了胶州湾水体中砷的含量变化。在水域迁移过程中,胶州湾水域无论有没有砷的来源,在湾中心都会形成砷的底层高含量区。     

天然水体中微量过氧化氢的测定方法

天然环境中的H2O2与水体中的光化学反应、氧化还原反应有密切关系,是影响化学物质（金属离子、腐殖质等）在水环境中的迁移、转化、归宿及生态效应的重要因素,也是酸雨形成的主要原因之一。地表天然水中的H2O2主要来自表层水中可溶解有机物（DOM）的光化学反应,     

胶州湾水体、浮游生物和沉积物中的锡

对胶州湾水体、浮游生物、悬浮颗粒物和沉积物中锡的测定、形式、生物累积等进行研究。不同季节(1987年和1988年)的水体、浮游植物和沉积物测定表明:1.水体总还原无机锡和总锡含量分别为4.2～38.8ng/dm~3,65.6～209ng/dm~3;浮游植物总锡含量为22.4～414mg/kg(干重);沉积物总锡含量为0.015～0.98mg/kg(干重),且在胶州湾港口区测得水体总锡的最大值209ng/dm~3。以上结果与目前世界其它海域、河口类似。2.有些区域有机锡含量已达到或超过某些生物的致毒阈值(对双壳类,其TBT≤0.1μg/dm~3)从而引起水质恶化。3.水体总锡含量与悬浮颗粒量密切相关;浮游植物对锡的生物富集因子高达10~5,说明无机或有机颗粒及生物体在水体锡的循环迁移过程中起重要作用。     

基于声学仪器与粒径分析仪研究东海浮游动物昼夜垂直迁移过程

浮游动物的昼夜迁移活动与其种群变动和摄食节律紧密联系,浮游动物昼夜移动的研究已经成为种群动力学研究的一个重要组成部分。2013年夏季在浙江东部近海,结合声学多普勒流速剖面仪(ADCP)和激光粒径分析仪(LISST-100)等仪器进行了一次定点周日连续观测。通过声学反演方法,得到后向散射强度剖面的时间变化,结合LISST-100得到的水体悬浮物粒径谱,研究了浮游动物垂直迁移及其习性。分析发现了可能是精致真刺水蚤的一次昼夜垂直迁移过程,其在夜间进入跃层附近进食,白天蛰伏于底层低温高盐的台湾暖流水中,垂向迁移速度达到了0.05 m/s。LISST-100观测还发现在夜间跃层边界处大粒径颗粒聚集和100～150 μm大小的颗粒物的减少,水体中不同粒径的悬浮颗粒物有明显的昼夜变化节律,推测水体中不同层次生物群落结构存在昼夜差异。     

珠江口海域沉积物对汞、镉的吸附及其解吸作用的研究

近几年来,环境污染的研究工作迅速发展,已由一般的污染调查转入污染物质迁移转化规律、迁移机制及建立模式的研究。众所周知,在河流或海洋水体中,重金属大都与悬浮物质有密切关系,常随着水体的流动迁移而沉积于底部。因此,研究沉积物对重金属的吸附或解吸作用,对于了解重金属的迁移,探明河流或海洋的自净能力等都有积极的意义。     

陆地水体对气候影响的数值研究

本文提出了一个非静力平衡中小尺度数值模式,在模式中包含云的微物理学参数化方案、地面温度和水温预报方案、边界层湍流参数化方案、长波和短波辐射参数化方案,且包含地形。模式具有较好的积分稳定性,能精确地模拟边界层内气候的演变过程。本文用该模式研究了陆地水体对温度、湿度、风和湍流强度的影响,模拟结果与实测资料一致,反映了陆地水体对周围气候环境的影响过程和规律。     

水沙环境中重金属迁移转化模型的两个解析解

选取整体模型,将水体中的溶解态(水相)和吸附态(固相)重金属作为整体,开展了水沙环境中重金属迁移转化数学模型的解析解研究.在一定的简化条件下,得出了泥沙单纯沉积和单纯侵蚀两种特定动床条件下一维重金属迁移转化模型的两个解析解.文中成果可用于数学模型的验证和完善.     

胶州湾水体镉的迁移过程和环境本底值结构

根据1979年的胶州湾水域调查资料,分析重金属Cd在胶州湾水域的水平分布、垂直分布和季节变化。研究结果表明:在整个胶州湾水域,水质没有受到任何Cd的污染。在胶州湾和湾口水域只有两个Cd的来源。一个是来源于地壳岩石风化,通过陆地径流把重金属Cd注入胶州湾水域;另一个是来源于海底,经过海洋水流的作用把重金属Cd注入湾口水域。作者提出了重金属在水域的环境本底值结构:基础本底值、陆地径流的输入量和海洋水流的输入量,并且应用于胶州湾水域。作者认为在来源的迁移过程中,有陆地来源迁移和海底来源迁移。根据杨东方的水域迁移过程研究,陆地径流决定了Cd的表、底层质量浓度变化。     

黄东海海水体类型综合识别技术研究

本文利用黄、东海和南海宝贵的生物一光学实测数据，进行了水体综合识别技术研究。探询了水体光谱离水辐射率、遥感反射率和漫衰减系数等物理量与以悬浮泥沙为主体的水体(CASEII．s)的响应关系。借用主成分分析思想，探询了经过大气校正的近红外波段卫星遥感反射率(Lrc)数据与CASEII．s水体的响应关系。发现这些物理量与水体类型有明显的响应点。