全球海洋地球化学调查进展

地球化学参数是与气候、环境、生态、资源等关系最为密切的指标之一,过去几十年中在矿产资源勘查、环境保护等领域得到了充分应用。海洋地球化学调查和研究工作也在不断深入,但缺少类似陆地地球化学填图那样系统的专项工作,对全球海洋资源、环境的评估与研究的支撑作用仍不够明显,元素含量及同位素组成等在全球海洋中的分布趋势仍认识不足。笔者对全球海洋沉积物、岩石、结核结壳和水体的无机地球化学调查进展进行了系统梳理,全面介绍了目前已开展的工作和取得的主要成果,以期为全球尺度地球化学研究提供重要参考。     

威海南部近岸泥质区晚更新世以来的重矿物组合特征及对物源的指示

对威海南部近岸泥质区WHZK01孔（孔深25.1 m）岩心开展重矿物分析,结果表明,WHZK01孔主要以普通角闪石（22.1%）、磁铁矿（20.0%）和绿帘石（17.7%）为主,晚更新世以来自下而上可分为3个矿物组合带。氧同位素3期晚期河流相沉积（DU3）主要矿物组合为普通角闪石-绿帘石。末次冰后期河漫滩-河口湾相沉积（DU2）主要矿物组合为普通角闪石-绿帘石-钛铁矿-褐铁矿。全新世滨-浅海相沉积（DU1）主要矿物组合为磁铁矿-绿帘石-片状矿物-自生黄铁矿。重矿物物源判别表明,DU3和DU2层沉积物主要来自山东半岛南部沿岸河流输入。DU1层沉积物主要来自沿岸流输运的大量黄河细粒物质,沿岸河流物质和岛屿侵蚀物也有少量贡献。     

胶州湾的环境演变及可持续利用

分析了近50a来胶州湾水域形态和水质污染的演变情况及其原因;提出了胶州湾环境与资源可持续性利用的战略对策。     

基于极限分析上限方法的海底斜坡稳定性评价

极限平衡法仍是当前海底斜坡稳定性的主要工程评价方法,但该法只能给出稳定性分析的近似解答。基于极限分析运动学定理,假定海底斜坡发生对数螺线型滑移破坏模式,将滑体有效自重和简化波浪力等以外荷载形式叠加引入到虚功率方程中,与潜在滑动面上由黏聚力产生的内能耗散率相平衡,建立考虑一阶简化波浪效应的海底斜坡上限解法;利用多变量无导数求极值的逐级迭代方法与最优化技术,结合抗剪强度折减思想,求解波浪加载下不同时刻的海底斜坡稳定性与相应的临界破坏机构,并针对典型算例开展有限元数值解的验证。进而联合采用数值法与上限解,探讨波高、波长、水深等波浪参数对海底斜坡稳定性与滑动机制的影响。结果表明,本文提出的上限解与数值解吻合较好,获得的安全系数与破坏模式等符合一般规律,为波浪作用下海底斜坡的稳定性评价提供了新的途径。     

日照市海岸带土壤和海底沉积物重金属分布与环境质量评价

对日照市海岸带土壤和表层沉积物中的重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg)进行分析,研究了重金属的分布特征和污染状况。结果表明,日照市海岸带土壤重金属高值区主要分布在城镇居民地和工矿用地,与工业污染物密切相关,海域重金属Cu、Zn、Cr、Ni和Hg高值区主要分布在石臼港和岚山港区附近,明显受粒径制约,但元素Cd、Pb和As在东南海域的富集可能与铁锰氧化物的吸附有关。同时,As元素含量高可能与海域As元素本身背景高有关。城镇地区重金属污染和生态风险分别表现为较高和很高,而郊区农田以及海域分别表现为中等和较低。     

广西龙门岛潮间带近150年来环境演变的沉积记录

在广西龙门岛潮间带取得了长度为97 cm的LM01柱,在210Pb定年的基础上对沉积物的粒度、生源要素(TOC、TN、TP)、油类以及重金属(Hg、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和As)等指标进行了综合分析.研究发现.潮间带沉积物的粒度在近60年来有明显的"细化"趋势;各种污染要素的含量在近30年来也急剧增加,但仅Cu和...     

三门湾海岸带第四系地下水资源

利用三门湾海岸带最近施工完成的水文地质孔、工程地质孔和地下水碳（14C）测年以及前人的分析研究资料,对三门湾海岸带第四系分布、第四系承压含水层富水性和咸淡水资源分布、承压水年龄和可更新能力进行了深入研究。三门湾海岸带蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层（组）富水性较好,绝大部分地区为淡水;宁海县长街镇区域承压水淡水资源总体呈“人”字型分布,北部的大湖?车岙港区域淡水主要分布在第一承压含水层（组）中,在大湖?下洋涂区域淡水主要分布在第二承压含水层（组）中。三门湾海岸带第四系承压水年龄普遍较老。蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层地下水年龄为21 642～22 012 cal a BP,未受到后期海侵作用影响;长街下洋涂滩涂围垦区第二承压含水层地下水的年龄为35 052～45 439 cal a BP,部分地段受到后期海侵影响。在目前未开采利用条件下,承压水补给条件差、水资源更新性差。对于拟作为应急供水水源地靶区,应加强地下水资源管理。     

超强台风“威马逊”作用下红河三角洲海域水动力环境变化的数值研究

201409号超强台风"威马逊"于2014年7月从北部湾北部过境,对红河三角洲近岸海域的水动力环境产生重要影响。本文基于Delft3D建立三维潮、流、浪耦合数值模型,对红河三角洲水位、海流及波浪对台风的响应变化进行模拟。结果表明:威马逊台风期间,红河三角洲海域风速增大约6倍,风向由偏南风转为偏北风,表底层流速均受影响,其中表层变化较大,表现为北分量流速明显增大,流向变为偏南向,与风向主分量变化有关;波高增大为正常海况的9倍,时间变化与风速一致。本研究获得了从北部湾北部海域过境的台风影响下红河三角洲海域水动力环境的响应变化特征,对该海域的物质输运研究及海洋工程建设有重要意义。     

中国海岸带地质资源与环境评价研究

海岸带是中国社会经济发展的前沿地带,人口密度最大、城镇化程度最高,在中国海洋强国战略中发挥重要的支撑作用,同时也是中国资源环境压力最大的区域。本文在全面分析近20年来中国海岸带地质资源环境调查成果的基础上,系统梳理了海岸带地区地质资源环境优势和存在的地质环境问题。中国海岸带地质资源环境优势突出,为绿色发展提供了良好条件,重要地质资源环境优势包括:1.2×10~4km~2滩涂后备土地资源可适度开发,以缓解海岸带建设用地紧张局面;2.8×10~4km~2绿色富硒土地和4.1×10~5km~2绿色渔场,适宜发展绿色特色农业和建设海洋牧场;浅层地温能和地热水年可开采量折合标准煤4.2×10~8t,对改善能源结构、减少大气污染有重要作用;5.8×10~4km~2滨海湿地和134处国家级和世界级地质遗迹资源,为海岸带生态文明建设提供了条件;90%的陆域适宜城镇和重大工程规划建设,地下空间开发条件较好,为海岸带地质安全提供了保障。存在的主要环境问题包括:海岸带局部存在活动断裂、地面沉降、地面塌陷、海岸侵蚀淤积、风暴潮等重大地质问题,对部分城市与重要基础设施形成威胁,局部地区水、土污染及海水入侵严重,需要高度重视。建议加大海岸带多学科综合地质调查,构建多要素、多圈层、多维度地质模型,查明自然灾害发生的规律和原因,减轻对人民生命财产造成的损失。     

混浊水域多波束反向散射强度传播损失改正

为了改善现有的反向散射强度传播损失改正方法在混浊水域适应性较弱的问题,提出了混浊水域声传播损失计算模型。首先利用不同深度的海洋环境参数构建声波吸收系数剖面,然后基于声速,沿波束传播路径,对每个波束分层计算传播损失。实验分析表明,本方法传播损失改正效果最佳,其Spearman等级相关系数绝对值仅为0.04,远小于传统模型和TVG改正,大大减弱了混浊水域情况下多波束回波强度与传播距离的相关性,有效改善了多波束声呐图像的质量。