钦州湾的生态环境特征及其与水体自净条件的关系分析

利用1990-1999年10a问6个航次的调查资料,分析研究了该湾的生态环境特征及其与水体自净条件的关系。结果表明：该湾水体的自净条件较好,与水体的物理、化学和生物因素有密切关系。其中较强的水动力作用是污染物输送和扩散的有利条件：水体中硝酸盐含量及其所占DIN的百分比值较高,既体现了陆源含氮化合物的输入影响,也体现了含氮有机物在化学净化过程中的净化效果;R(NO3-N)与Chl-α的显著正相关性以及水域中生物种类的多样性和较高的生物资源量,则显示了水体自净能力对海洋生物的重大影响作用。     

波流耦合下保守污染物迁移扩散的模拟研究

基于三维潮流和谱波浪模型,以及输移扩散模型和拉格朗日粒子追踪模型,构建了波流耦合下保守污染物的迁移扩散模型。模型基于非结构化网格,对近岸复杂岸线有很好的拟合,可用于大范围波流耦合计算。运用所建的耦合模型研究了旅顺港内外的潮流变化、波生流场、保守污染物输移、粒子运动、以及新水道对湾内污染物迁移的影响,模拟的潮流场与实测数据吻合较好。结果表明:潮流会在湾内近湾口处形成一逆时针涡,波浪对湾内影响较小,但波生流会改变湾口流场分布;在湾内处于涡中的水体潮流自净能力较强,而湾中及湾底则较弱,SE向波浪会降低湾内水体的自净能力;新潮流通道的开挖,会显著改善水体的自净能力,尤其对湾底浅水区域作用明显。     

钦州湾水交换能力数值模拟研究

基于普林斯顿海洋模式（Princeton Ocean Model,POM）,以M₂、S₂、K₁、O₁、M₄和MS₄ 6个分潮为驱动,建立了包含漫滩处理的高分辨率钦州湾水动力模式。与现场观测的数据对比表明,该模式能较好地刻画钦州湾的水动力特征。在此基础上建立了水质模型,模拟钦州湾的水交换过程。模拟结果表明:钦州湾水交换能力整体上较强,整个湾平均的水体半交换时间约为18 d,水体平均存留时间为45 d。空间分布上,钦州保税港区以南海域水交换能力最强,半交换时间小于1 d;沿着水道向北,水交换能力逐渐减弱;茅尾海中部半交换时间为26~28 d;茅尾海的东、西、北3个部分存在水交换滞缓区,半交换时间超过50 d。数值实验表明,采用漫滩技术对准确模拟钦州湾潮流速度和水交换能力非常重要,不考虑漫滩过程会低估钦州湾的潮流速度和水体交换能力。水平扩散系数对流速及交换时间都有影响,但影响有限。     

潮汐电站建坝对乳山湾水动力环境影响的数值模拟研究

采用不规则三角网格和有限体积方法的FVCOM模型,对山东省乳山口湾进行了潮汐电站建坝前水动力环境的现状模拟和建坝后的预测模拟,模式结果与实测数据吻合良好。在此基础上对建坝前后乳山口湾,潮位特征、流场及余流场分布情况、海湾自净能力等水文环境要素进行了对比,系统分析了乳山口湾水文动力环境要素特征以及潮汐电站建坝对乳山口水动力环境的影响。     

铁山湾建港前后水体交换能力的数值模拟

铁山湾是北部湾东北部较大的海湾,水深条件好,可用岸线长。为研究铁山湾建港工程前后湾内的水体交换能力,文章建立了平面二维的水动力模型以及平面二维对流—扩散模型,率定后水动力学模型模拟结果与实测结果吻合良好。运用二维对流—扩散模型计算了湾内不同区域的水体半交换时间,模拟结果表明：铁山湾的水体交换能力较强,工程前水体半交换时间为129天,海域的水体交换能力主要受铁山湾潮汐作用的影响。铁山湾潮汐作用较强,潮差较大,且铁山湾口门开阔,这都为铁山湾的水体交换提供了良好的条件。工程后铁山湾水体半交换时间为142天,工程前后铁山湾水体半交换时间仅相差13天,说明工程方案对铁山湾水体交换能力无重大影响。     

不同风向作用下莱州湾水交换规律数模研究

为了解莱州湾在不同方向风作用下水动力和水交换状况,基于实测数据验证的海洋水动力模型Mike21FM对流场和余流场进行了数值模拟。水动力研究结果表明,风对莱州湾海流的影响不如余流明显。通过示踪剂输移扩散的水交换模型计算结果可知,不同风向对莱州湾不同海域水交换改善也不相同:E向风对东部海域水交换改善明显;N向风对西部海域水交换改善明显;W向风对整个莱州湾水交换能力改善最好;S向风对水交换能力改善最差。研究表明不但是污染源决定了污染物浓度的分布状况,水文气象条件也对污染物浓度分布有影响,应充分认识到不同水文气象条件对水体污染物分布的影响。     

基于回归分析的河流水体净化能力研究——以大沽河为例

依据近20a现场监测数据,结合净化试验,应用回归分析法建立了大沽河水体净化模型,研究了其常规流量下(污染较重)的水体自净规律,对确定大沽河水环境容量、污染物总量控制目标与水质保护目标,具有重要现实意义.回归分析法比较适用于北方季节性河流水体净化能力的研究,准确性较高,且具有较强的推广价值.     

湾口建闸海湾水体交换及景观水位数值模拟

大幅度的潮位变动对近岸景观和亲水性有较大影响,为此往往在湾口建闸控制湾内潮位变动,通过设置景观水位改善以上问题,但这将带来湾内的水动力及水体交换条件下降。本研究以马銮湾为例通过潮流数学模型模拟,研究湾口开闸孔数、开闸位置及不同景观水位与湾内水动力和水体交换的关系。利用湾口闸门调度,在湾内形成大尺度环流提高水体交换效率,对马銮湾景观水位和闸门调度方式提出了建议,有效地解决了湾内潮差减小引起水体交换效率减低的问题。     

集约用海对莱州湾水动力环境影响的数值模拟研究

在考虑水体斜压的基础上利用MIKE3三维数值模型的HD和Ecolab模块,对莱州湾的水动力环境进行了数值模拟,并将验证良好的该模型用于分析预测集约用海工程的实施对莱州湾水动力环境造成的影响。研究结果表明:工程并不会大范围改变莱州湾海域的水动力特征,影响主要集中在工程区附近,距工程新岸线约20 km处,流速变化率在15%左右甚至更小;工程造成海湾纳潮量在大小潮期分别减小0.29%和1.07%,海湾与外海水交换能力被削弱,可能会导致湾内水体污染加剧;工程实施后海湾PO_4-P平均浓度升高,DIN平均浓度降低,N/P比下降,海域磷限制作用被削弱。     

海口湾海域重金属自净能力研究

本文用水动力交换和海水化学自净作用相结合的方法研究海口湾海域的自净能力。指出海口湾涨潮海水的交换率为32.6%,落潮海水交换率为5.4%,一个潮周期铜、铅、锌和镉的物理自净能力分别1.04t、7.64t、15.22t和0.78t.静态海水对铜的自净能力为1.15t.海水交换周期为10d,计算得到海口湾海域铜的自净能力为42t/a.     

铁山港湾生原要素的变化特征及其影响因素

本文根据1999年12月的调查资料，分析探讨了广西沿海东部东部铁山港湾生成要素的变化特征及其影响因素。结果表明：本水域生原要素含量不高，与相邻的北海湾相比略低，但与1984年岸调的结果相比，N和Si呈上升趋势，P则呈下降趋势，N以陆源输入影响为主，而P和Si则以有机体分解的再生过程影响为主。     

基于VSD模型的铁山港湾红树林生态系统脆弱性初步评价

基于脆弱性域图 (vulnerability scoping diagram, VSD)评价模型, 从暴露程度、敏感性、适应能力3个方面构建了红树林生态系统脆弱性评价指标体系。采用改进的综合指数法和模糊综合评价法, 重新定义脆弱性分级标准, 定量评价了铁山港湾红树林生态系统在1989年、2003年和2014年3个年份的脆弱性水平。结果显示, 铁山港湾红树林生态系统在3个年份的脆弱性水平值分别为0.145、0.255、0.334, 呈现增加趋势。首先, 铁山港湾红树林生态系统面临的暴露程度不断增大, 主要胁迫因子为滩涂围垦面积、废水排放量; 其次, 生态系统的敏感性增强, 主要敏感因子是海洋生物质量综合指数、底栖生物和潮间带生物多样性指数; 第三, 生态系统的适应能力略有增加, 总体上较弱。     

杭州湾的沉积结构与沉积环境分析

漏斗状的地形、强劲的潮流和长江入海泥沙的输入是制约杭州湾沉积作用的主要因素。根据沉积结构特征可将杭州湾划分为五种不同的沉积环境:东部湾底、西部湾底、庵东浅滩、近岸深槽和水下沙脊。杭州湾内潮流脊发育不好的原因在于没有足够的粗屑物质。     

黄河口烂泥湾的特征及其开发

黄河是我国第二大河。全长5464公里,流域面积75.2万平方公里。年平均迳流为459.4亿立方米,虽然它仅为长江水量的二十分之一,但其含沙量之大却是举世闻名的。据前左水文总站测量,其河口段年平均输沙量高达11.79     

渤海表层沉积物中粘土矿物的研究

粘土矿物广泛分布于各种沉积物中。集聚在现代海洋沉积物中的粘土矿物是多种地质因素综合作用的自然产物,也是地质作用、自然地理条件和地球化学过程的具体反映。因此,研究粘土矿物组分是解决沉积条件的主要线索。     

近4年来象山港赤潮监控区水质状况综合评价

根据2002-2005年丰水期象山港赤潮监控区水质监测基础资料,以DO、COD、DIN和DIP作为基本化学指标参数,分析了近4年来整个赤潮监控区水质的有机污染和富营养化状况。并从各监测站位、监测层次分析了赤潮监控区水质的变化趋势,同时对水质污染与陆源排污、养殖业自身排污以及港内水动力条件进行了相关分析。综合分析结果表明:近4年来,象山港赤潮监控区水质的N、P污染比较严重,水质有机污染一直处于严重污染水平。整个港湾水质一直处于严重的富营养化状态,表层富营养化程度略大于底层,DIN是富营养化的主要贡献因子。整个象山港赤潮监控区水质机污染和富营养化程度均存在港顶最高,越往港湾的出口处污染越轻的趋势。4年来监控区水质污染主要与陆源排污、养殖业自身排污以及港内水动力交换能力较弱有关。     

莱州湾西南部表层沉积物粒度分布特征及其现代沉积环境分区

根据莱州湾西南部207个表层沉积物样品的粒度分析结果,对莱州湾西南部沉积物粒度分布特征进行了研究,在此基础上应用系统聚类分析方法并结合物源及水动力条件探讨了其现代沉积环境分区。结果表明,研究区表层沉积物类型以粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂为主,分布范围最广的粉砂主要位于淄脉沟以北;沉积物平均粒径由近岸向莱州湾中部逐渐变细,从南向北呈现粗—细—粗的变化趋势;研究区现代沉积环境分为高能粉砂质砂粗粒沉积区、砂质粉砂过渡沉积区以及低能粉砂细粒沉积区,其水动力环境表现为波浪作用逐渐减弱,潮流作用逐渐增强,沉积物物源由近岸河流、岸滩侵蚀来沙为主变为以黄河悬浮—再悬浮物质为主。     

发光细菌法在环渤海污水样品遗传毒性检测中的应用

建立了以经过遗传改造的发光细菌Acinetobacter sp.Rec A为受试物种的环境污染物遗传毒性快速检测方法,该方法最快可在3h内得到毒性评价结果。采用该方法评价了环渤海排污口12份污水样品的遗传毒性。环渤海12个排污口的污水样品均表现出了不同水平的遗传毒性,并呈现出一定的分布特征。其中,高毒水质集中出现在山东半岛污水样品中,中毒水质集中出现在辽东半岛地区,而低毒水质主要集中于京津冀地区。综上,在环渤海的污水样品遗传毒性检测中,这种新型发光细菌法具有快速、灵敏、简便等优点,可为以后近海环境的水质生物毒性检测提供参考依据,具有应用于近海环境水质快速监测与评价的潜力。     

未来大规模海岸工程对渤海湾潮动力环境影响的模拟研究

利用FVCOM海洋数值模型,建立渤海湾,尤其针对天津近海的水动力和水交换模型,经潮汐和潮流实测资料验证,模拟结果可信。通过模拟,研究了海岸工程对渤海湾内潮动力环境和水交换能力的影响,模拟显示,未来海岸工程建设后,天津近海最大局部海域流速变化可达0.25 m/s,纳潮量减少3.2×10~8m~3。水体半交换周期延长10天,建议在未来的海岸工程建设时,事先考虑其对水动力环境和水体交换能力的影响,避免造成不可逆转的后果。     

胶州湾中砷（Ⅴ）还原初步研究

研究胶州湾沉积物对砷（Ⅴ）的还原作用。结果表明：１．随泥水比增大，还原率升高，泥水比为且：１０００时，沉积物对砷（Ⅴ）的还原率为１６％；２．未煮沸的泥－水提取液还原率高于煮沸杀菌泥－水提取液。指示：沉积物有机质在微生物作用下，对砷（Ⅴ）有一定的还原作用。此外，根据胶州湾的调查结果及实验室藻类培养模拟实验结果，分析了胶州湾砷（Ⅲ）产生原因。指出：主要是由于藻类和沉积物、水体有机物的还原作用，两者的还原能力相当，但在不同季节所起的作用不同。