NH3-N在大连湾的水环境行为模拟研究

应用三维水质模型对大连湾中的主要污染物NH3-N的行为进行了模拟,对NH3-N浓度的时空变化规律以及其影响因素进行了研究,选择主要的模型参数进行了灵敏度分析。由空间分布的模拟结果可知,在大连湾,NH3-N浓度主要集中在排污口附近区域,灵敏度分析显示,在排污口区水体的扩散能力对NH3-N浓度的影响较大。由季节变化模拟结果可知,在湾顶部的排污口区NH3-N浓度显示明显的季节变化趋势。在湾中部和朝海边界的湾口区NH3-N浓度较低,变化平缓。模拟结果可以为大连湾的污染控制、水质规划和管理提供科学依据。     

北京动物园水体水华发生的生态学机理

20 0 1年 7～ 10月间通过对北京动物园水体的水质监测 ,从生态学角度探讨各环境因子对水华过程的影响。同时 ,通过建立浮游植物生态模型 ,模拟了浮游植物的生物量变化。水质监测结果揭示 ,水体中叶绿素浓度与总磷浓度之间有明显的正相关关系。浮游植物生态模型的模拟结果和实测数据基本符合。浮游藻类的生物量的变化趋势主要受水温、光照和总磷浓度的影响 ,而总磷浓度和光照的影响大于温度的影响。夏季藻类增长对光照的影响比其它季节更为敏感。浮游动物的捕食作用在藻类的衰减率中占有的比例明显小于其它因子 ,浮游动物对藻类的影响不大。     

营养盐输入对太湖水体中磷形态转化及藻类生长的影响

外源营养盐输入会对湖泊水体中磷的形态转化及藻类生长产生影响.为研究其影响规律,于春季选取太湖梅梁湾水体为研究对象,以KNO3和K2HPO4添加系列氮磷负荷,在试验过程中对各形态磷的浓度、藻类生物量(Chl-a)和碱性磷酸酶活性(APA)进行同步分析测定.结果表明,春季太湖梅梁湾水体中浮游植物的生长主要受到磷限制,加氮对其生长没有明显的促进作用.加磷至SRP=0.015 mg·L-1的水体中浮游植物生长情况最好,叶绿素a的含量和生长速率(μ)最大.添加硝酸盐能显著促进APA的增长,提高水生生物对磷的吸收利用能力,加快磷循环的速率;磷酸盐对APA则具有活性诱导-抑制机制,当水体中磷酸盐浓度在一定范围内(PO3-4-P≤0.025 mg·L-1)时,酶活性有显著提高.对水体中磷的循环转化过程和碱性磷酸酶的活性诱导-抑制机制的研究结果有助于揭示藻类生长过程中营养盐的补偿途径,为深入揭示藻类暴发机制提供理论基础.     

近海水域综合水质模型WAHMO在大连湾的应用

针对大连湾潮流和水质季节变化循环以及分层的特点，采用了三维水动力学和水质模型模拟大连湾污染物长期迁移，转化规律。模型综合考虑了近海水域水动力学，污染物的物理，化学，生物相互作用，预测了大连湾一年内水体不同深度的水质参数变化，为大连湾的水质污染防治及制订环境管理规划提供了科学依据。     

应用紫露草微核技术对大连湾主要排污口及附近海域的监测

本文应用紫露草微核技术对大连湾主要排污口及其附近海域进行了监测。结果表明：监测的五个排污口中，有四个明显含有生物诱变剂；其中有的排污口对其附近海区已造成污染，而远离排污口的海区水质未受到生物诱变剂的污染。     

黄浦江和苏州河的着生藻类与水质因子关系的多元分析

通过对黄浦江和苏州河7个断面的着生藻类群落结构及水质状况持续1年的监测,分析着生藻类群落结构的季节变化;并对7个水质指标进行主成分分析,提取影响水质的主要因子,结合着生藻类的群落参数,利用逐步回归分析方法建立水质主要因子与着生藻类群落参数间的回归模型,确定影响着生藻类群落参数的关键因子.结果表明:着生藻类群落结构以硅藻占主要地位,着生藻类优势种以及各群落参数的季节变化明显;对水质参数进行主成分分析（PCA）所提取的3个主成分中,主成分1（PCA1）主要代表水体中COD_Cr和Chl-a含量,主成分2（PCA2）主要代表水体中DO和TP含量,主成分3（PCA3）主要代表水体中TN含量.其中PCA1和 PCA2对着生藻类密度的影响较显著,主成分对着生藻类的其他群落参数影响不显著,表明着生藻类密度是指示河流水质状况的重要群落指标.      

应用RCA模型对桑沟湾水质的模拟研究

在ECOM水动力模块正确模拟桑沟湾海域潮流场的前提下,利用美国RCA(Row Column AESOP)水质模型模拟了桑沟湾的水质状况,模拟结果表明:污染物浓度在水平方向上,由沽河入海口向外大体呈递减趋势;垂直方向上,CODMn由表至底浓度逐渐降低,但差异较小;DIN、DIP由表至底浓度逐渐降低,底层浓度略有升高。该模拟结果与水质监测数据进行了对比,对比结果显示各水质指标的最大相对误差分别为:CODMn为11.19%,DIN为13.20%,DIP为14.81%。模拟结果与监测数据基本一致。由此可见,RCA水质模型能较好的模拟桑沟湾水质状况,因此,该模型可应用于桑沟湾的水质预测,并可为桑沟湾水质管理、入海污染物总量控制提供依据。     

基于三维水动力水质数值模型的象山港排污策略研究

本文以象山港（半封闭港湾）为研究对象,采用Delft 3D软件建立三维水动力数值模型,对其潮位、潮流、温度、盐度的时空变化进行验证分析,计算结果与实测结果基本吻合,表明该模型能够较好地模拟象山港海域的水动力特征。为进一步研究象山港内污染物的迁移转化过程,在上述水动力模型的基础上构建三维水质模型,水质模拟结果与实测数据吻合良好,可以反映水质的变化趋势。利用验证后的水质模型,针对排污口的落潮排放、排放量减少和排污口整合3种排污策略进行模拟计算,分析排污口对象山港水质变量的影响程度。模拟结果表明,象山港水质环境受排污口影响明显,3种排污策略均可以直接降低港内DIN浓度,但不同的工况表现出不同的影响特征。     

贡湖生态修复区水质净化模拟与净化能力

利用三维水质模型,对藻类生长以及沉水植物（穗花狐尾藻、菹草、苦草）的生长和分布进行模拟,探讨春、夏不同季节情况下,贡湖生态修复区对流域内流入的氮、磷污染负荷的净化效果,旨在进一步定量地揭示沉水植物对富营养化水体净化的重要作用.结果表明贡湖生态修复区夏季（7~9月）出水口IV类水水质达标率略优于春季（3~5月）,主要体现在春季氮、磷污染负荷流入,刺激藻类生长,叶绿素a浓度较高;夏季沉水植物生长旺盛,能够与藻类竞争营养盐,从而抑制藻类生长.考虑氮磷污染物流入湖体的后续效应,180d内春季贡湖生态修复区总氮、总磷平均稀释净化效率分别为74.76%和71.00%,180d内夏季贡湖生态修复区总氮、总磷平均稀释净化效率分别为73.20%和64.65%.修复区最大净化能力估算结果为加强生态修复区的管理,保障清水还湖水质提供了参考依据.     

湖泊水质模型SALMO在太湖梅梁湾的应用

改进了湖泊水质模型SALMO,针对太湖梅梁湾,利用2005年实测数据进行模型参数率定,并模拟了2006年水质.结果发现,绿藻、蓝藻、硅藻3种藻类的模拟结果与藻类的实测年变化格局一致,反应了3种藻类的季节性演替,其中,硅藻、绿藻在冬末春初占优势,蓝藻在夏秋季占优势;溶解氧模拟结果与实测数据非常一致,年平均相对误差为14.3%;NO-3-N和PO3-4-P的变化趋势与实测结果基本一致.研究结果表明,SALMO能很好地模拟藻类和营养盐的浓度动态,并在一定程度上揭示水华机制.     

大连湾海域营养盐时空分布、结构特征及其生态响应

基于2012年夏秋季大连湾海水中溶解态和不同粒级颗粒物中氮、磷、硅、叶绿素a的调查资料,对大连湾海水不同粒级颗粒物中营养盐和叶绿素a的时空分布特征进行了分析,对不同粒级浮游植物的营养要素组成及营养盐结构特征进行了探讨.结果表明,大连湾海水中溶解态营养盐、叶绿素a高值区主要出现在臭水套和甜水套湾附近海域,并由湾内向湾外递减,各粒级颗粒物中营养盐分布趋势存在着不一致性,但高值区易出现在西北部海域; 除无机氮外,海水中营养盐总体表现出秋季高于夏季,各粒级叶绿素a浓度表现为夏季高于秋季;磷是大连湾海水中浮游植物生长的限制元素,硅是不同粒级浮游植物营养盐的限制要素;微微型浮游植物对现有的营养结构更具适应性.     

利用离散点插值扩展法评价大连湾水质状况

借助地理信息系统利用离散点插值扩展法对大连湾海域的水质污染空间分布情况进行了环境评价，通过计算污染区域的面积得出各类水质的海域空间分布，克服了以往逐点评价的海域的片面性。     

渤海湾浮游植物的生态研究

2005年5～10月对渤海湾水域中的浮游植物进行了调查研究。结果表明:2005年3个航次调查共鉴定出浮游植物58种,浮游植物种数以硅藻门为主,硅藻种数占浮游植物总种数的62%。浮游植物数量时空分布呈现平水期高、丰水期次之、枯水期低;近岸略高远岸,南部海域比北部海域高的特征。浮游植物多样性,群落结构复杂性以及海水水质也随平水期、丰水期、枯水期逐渐降低。基于多样性指数评价的渤海湾水质分析,其总体上处于中度和重度污染。     

近岸海域多环芳烃生态系统动力学模型及生境影响

利用生态动力学模型Delf3D,对大连葫芦山湾海域多环芳烃(PAHs)在海洋中的理化及生态动力学过程进行耦合,并以大连葫芦山湾实际监测数据及相关文献资料为基础,确定了一套适用于该近岸海域PAHs生态动力学过程的特征参数,模拟研究了PAHs在近岸海域生态动力学过程.以浮游植物生长率作为指示近岸海域生态系统健康程度的指标,将PAHs含量的数值模拟结果与浮游植物生长率的动力学响应方程相拟合,定量的评估了PAHs对海洋生态系统的影响.结果显示:排污口选址于水深大、流速快、水动力强处,对PAHs污染物扩散、水质改善具有显著作用,反之造成PAHs大规模富集.PAHs富集作用对该湾生境影响较显著,湾顶水动力作用微弱,浮游生物生长率削减度高达18%.ArcGIS分析显示,浮游生物生长率削减程度与PAHs时空分布并不完全一致,体现海湾生态系统的动力复杂性与结构稳固性.     

辽东湾近岸冰区生态环境初步调查研究

１９９６年１月２６－３１日，在辽东湾近岸冰区选设４个站位进行了一次内容较为全面的生态环境调查研究，其项目包括温度、盐度、ｐＨ、ＤＯ、ＣＯＤ、ＴＯＣ、ＰＯＣ、营养盐、微生物、叶绿素、浮游植物、浮游动物和度栖动物。结果表明，辽东湾近岸冰区营养盐含量丰富，叶绿素ａ含量较低，存在一定数量的浮游生物。海水中硝酸盐、铵盐和磷酸盐含量均为冰中含量的１．５倍左右，海水中硅酸盐含量是冰的４．１６倍，亚硝酸盐和叶绿素     

黄海近岸表层沉积物中DDTs、PCBs与酞酸酯的地理分布

依据第二次全国海洋污染基线调查数据,考察黄海近岸表层沉积物中PAEs、DDTs和PCBs污染物的地理分布、组成特征,并基于相应的沉积物质量警戒水平,进行初步的生态风险评价.结果表明,黄海近岸海区PAEs的高值站点集中在大连湾(1389.8 ng/g)和旅顺(1928.0 ng/g)周边海域,已超出相应的警戒水平,各海区主要组分为二丁基和2-乙基己基酞酸酯.黄海近岸海区只有大连湾出口海域沉积物中PCBs浓度(24.2 ng/g)稍高于ERL警戒水平(22.7ng/g);而超过ERL警戒水平(1.58ng/g)的DDTs较高浓度站点则主要位于大连湾(6.3～7.6 ng/g)、烟台-威海近岸(4.5～10.3 ng/g)、胶州湾(5.5～21.2 ng/g)和海州湾(27.4～62.9 ng/g)近海区域,其中海州湾一站点沉积物浓度甚至超过ERM警戒水平(46.1 ng/g).DDTs组成分析显示,p,p′-DDT的代谢产物主要是p,p′-DDD;在大连湾、威海、胶州湾和海州湾近岸海区以及山东半岛东部外海仍存在有DDT的输入,其来源可能是工业三氯杀螨醇和/或工业DDT产品.这些海区表层沉积物存在一定的生态风险,尤其是海州湾的个别站点,潜在生态风险更高.     

黄海近岸底栖贝类体内典型有机污染物分布

根据第二次全国海洋污染基线凋查数据,确定黄海近岸底栖贝类体内典型有机污染物的含量、分布及其潜在的生态风险.结果表明,在35%以上的站点,物种体内石油烃含量超过国家海洋生物质量第一类标准(15 000 ng/g),大连湾附近海域贝类体内含量甚至高出第二类标准(50 000 ng/g).在威海、大连湾和胶州湾出现多环芳烃和酞酸酯少数相对高值站点(300 ng/g左右),而其它大多数站点贝类体内多环芳烃和酞酸酯的含量都较低.中、高环组分占优指示近岸海区的多环芳烃主要来源于热解过程;二丁基酞酸酯和2-乙基己基酞酸酯是酞酸酯的主要组分.在所有站点,底栖贝类体内PCBs的含量普遍很低(<10 ng/g).贝类体内DDTs含量超过第一类标准(10 ng/g)的站点大部分集中在南黄海沿岸,海州湾内一站点已超出第二类标准(100 ng/g),而组分以代谢产物DDD和DDE为主.在所有站点的贝类体内都有p,p'-DDT检出,尤其在北黄海的大连湾和蓬莱附近海区(比例高于50%),指示周边地区存在潜在的DDT输入源.据此,大连湾、威海、胶州湾沿岸贝类体内石油烃和多环芳烃含量较高,胶州湾、海州湾附近海域贝类体内DDTs含量较高,这些属于较高生态风险区,而大连湾、蓬莱近岸可能的DDT新输入对底栖环境构成一定威胁.     

2004—2008年辽东湾水质污染特征分析

根据2004—2008年5年对辽东湾各海域的监测数据,阐述了该海域水体营养盐和重金属的空间、季节分布特征规律,并对辽东湾海域的综合水质现状,海域营养结构及营养水平进行了评价.结果表明:基于Ⅰ类海水标准,辽东湾的主要污染指标为无机氮(DIN),局部海域出现活性磷酸盐(DIP)、铜、铅超标现象. 营养盐和重金属的空间分布趋势均为北部海域污染最重,东部海域污染最轻,污染主要集中在锦州、盘锦、营口海域,且这3个海域处于富营养化状态,随时可诱发赤潮. 营养盐质量浓度的季节变化趋势为平水期>丰水期>枯水期.      

Numerical simulation of alga growth and control in Dalian Bay

WAHMO model was used to simulate the distribution of pollutants in Dalian Bay, China as to predict well as the growth and control of alga. The observed and predicted values of main pollutants showed a good trend at all study locations and the different between them can be ignored. Simulation results illustrated that phosphate was one of limited factors to control algal growth at the location near the sewage outfall, meanwhile, away from the sewage outfall, the synergy of ammonium nitrogen and phosphate was the limited factor.