近海水域三维水动力学和水质的精细模型研究

本文把研究近海水域水质污染与控制的三维精细预报系统作为目标。在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上 ,针对近海水域水污染的特点 ,选定一个包含有二十多个状态变量及其相互作用的三维非线性系统作为研究和模拟对象 ,建立了一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海水域三维水动力学和水质的精细模型 ,并成功地应用于日本博多湾的水质模拟。     

基于GIS的海湾陆源污染排海总量控制的空间优化分配方法研究——以大连湾为例

开发了基于GIS的海湾陆源污染排海总量控制的空间优化分配的方法 .并在“大连湾数据库”的支持下 ,以大连湾为例 ,研究了陆源污染排海总量控制的空间优化分配问题 .为环境空间优化决策提供依据     

大亚湾沉积物中137Cs纵向迁移研究

鉴于海洋沉积物是^137Cs在海域内迁移的最终归宿．建立了沉积物中污染物纵向迁移分布的定量模型，在机理分析中充分考虑了海水-表层沉积物界面上通过沉降、扩散、吸附-解吸等作用完成的物质传输，并对大亚湾内4个监测点底质芯样中^137Cs活度进行了模拟分析，对未来底质中^137Cs的富集趋势进行了预测。     

查表法处理SOx气相化学过程的性能检验

利用三维欧拉型污染物输送模式，气相过程分别采用查表法处理和直接耦合区域性光化学模式（ROS），对1992年硫氧化物输送、沉降量与实测值进行了模拟比较。结果表明，查表法可以节省大量的计算时间，所用时间约为直接耦合化学模式的1／7，查表法处理气相过程能够较好地反映SO2和SO4^2-浓度分布与沉降状况，与直接耦合化学模式具有同样的精度和较好的可信度。     

水污染控制管理方案优化研究——以胶州湾东北部为例

以水质目标和管理费用为约束条件,建立了水污染控制管理方案优化模型,并将其成功应用于胶州湾东北部的水污染控制管理,提出了有利于胶州湾东北部经济和水环境可持续发展的优化管理方案。实例研究表明,该优化模型可应用于水污染控制管理中,可为海岸带地区制定水污染控制方案提供科学依据。     

海湾资源开发的累积生态效应研究

通过相关性分析,筛选了地形地貌环境、水动力环境、水质和沉积质量环境、生物生态环境、景观环境等方面的累积效应以及对灾害的潜在诱发效应共六大类作为海湾资源开发累积生态效应的指示因子;然后以厦门海湾为例对各指示因子的累积效应深入分析;最后应用灰色评估模型对海湾常见资源开发类型的累积生态影响效应进行赋值评估。结果表明,六大类指示因子在时间和空间尺度上的累积效应与海湾资源的开发利用强度呈正相关关系;海湾资源开发利用的累积生态效应,在一定程度上改变了海湾资源与环境体系的结构,生物多样性降低,景观破碎,影响了自然海湾生态系统的生产力和生态服务功能,最终将影响沿海可持续发展能力。建议开发利用强度较大的海湾,借鉴生态城市的规划建设理念,布局合理的生态源、生态嵌块、生态廊道,防止资源开发利用不断加大而导致海域生态沙漠的出现。     

基于Delft 3D模型的大鹏湾水环境容量分析

在污染源调查和污染负荷估算的基础上,利用Delft 3D数学模型对大鹏湾现状和未来条件下的水质进行了数值模拟,并采用模型试算法估算出大鹏湾的水环境容量.结果表明:在现状和未来条件下,大鹏湾整体水质良好,沙头角海及印洲塘的水质有下降的迹象.预测除了这2个次区外,其他次区的污染负荷到2015年仍未超出其水环境容量,建议深港双方政府采取污染物总量控制、制定社会经济发展规划等方法,以确保大鹏湾水质在现在和将来都能符合水质标准.      

莱州湾海洋生态环境状况与污染防治策略初探

本文基于2015年以来莱州湾海洋环境公开数据,系统地分析了莱州湾海域水质、富营养化分布特征及变化情况,并针对海湾环境污染问题提出建议。结果表明,2020年莱州湾海域水环境和富营养化状况有所改善,主要污染物无机氮的含量大幅降低,富营养化面积显著减少,渤海综合治理攻坚战环境综合治理工作取得阶段性成效;但小清河和黄河入海口附近污染依然严重,海湾水环境质量较2001年有所退化,主要表现为平均pH和溶解氧浓度小幅降低以及氮磷比失衡加剧;海湾生态系统处于亚健康状态,主要限制因素为生物密度波动较大,互花米草入侵亦对海湾生态环境健康状况造成负面影响。建议按照“陆海统筹、河海兼顾、协同共治”的治理思路,强化对污染物采取“源头控制、过程监管、末端治理”的综合防控措施,建立莱州湾污染物总量控制制度,科学核算总氮、氨氮等重点污染物的允许排放量,采用“削减排放”和“增加容量”相结合的方式,实现重点污染物有效防治,推动莱州湾区域生态环境质量持续改善。     

Development and application of a two-dimensional water quality model for the Daqinghe River Mouth of the Dianchi Lake

Water quality models are important tools to support the optimization of aquatic ecosystem rehabilitation programs and assess their efficiency. Basing on the flow conditions of the Daqinghe River Mouth of the Dianchi Lake, China, two-dimensional water quality model was developed in the research. The hydrodynamics module was numerically solved by the alternating direction iteration (ADI) method. The parameters of the water quality module were obtained through the in situ experiments and the lab analyses that were conducted from 2006 to 2007. The model was calibrated and verified by the observation data in 2007. Among the four modelled key variables that were water level, CODcr, NH3-N and PO4-P, the minimum value of the coefficient of determination (CoD) was 0.69, which mean the model performed reasonably well. The developed model was then applied to simulate the water quality changes at the downstream cross-section assuming that the designed restoration programs were implemented. According to the simulated results, the restoration programs could cut down the loads of CODcr and PO4-P about 15%, however, they would have very little effect on the NH3-N removal. Besides, the water quality at the outlet cross-section would be still in class V (3838-02), indicating more measures should be taken to further reduce the loads. The study demonstrated the capability of water quality models to support aquatic ecosystem restorations.     

Evaluation of the water quality of the Hakata River based on diatoms

We investigated the epilithic diatom assemblage of samples collected from three sites of the Hakata River, Fukuoka, Japan, on November 26, 2008. Each taxon was photographed and identified. The 1747 diatom frustules collected were classified into 33 taxa belonging to 17 genera. Nitzschia fonticola was abundant at all sites. The DAIpo (the diatom assemblage index to organic water pollution) values for sites 1, 2, and 3 were 50.2, 44.1 and 48.0, respectively, indicating that the water quality of the Hakata River was at β-mesosaprobic level.     

湿地泥沙环境动态评估方法及其应用研究——(Ⅱ)应用

以1994年和1995年对深圳湾潮间带湿地沉积物进行的基线调查结果为基础，结合1996年至1999年间每年于1、4、7、10月对该湿地9个采样点的沉积物和底栖动物的20次定期采样结果进行分析，得出了深圳湾湿地1996年以来的环境质量变化状况。评价结果表明，深圳福田一侧的环境质量状况保持良好，而香港米埔一侧的环境质量则发生了一定程度的退化。     

感潮河网水环境容量数值计算

对感潮河网水环境容量和污染物允许排放量的概念进行了分析，考虑了感潮河网水环境容量的时空动态变化及其影响因素，提出了基于感潮河网水质模型的水环境容量数值计算方法。该方法不公反映了感潮河网地区水流运动复杂、流态不稳定、流向多变的特点，而且反映了感８潮河网水环境容量受边界水质变化、河段水质目标不一致、水利工程运行等多种因素影响下的时空变化规律，该方法经过实例计算验证，效果良好。     

BOD-DO耦合人工神经网络水质模拟的研究

将人工神经网络的理论和方法引入河流水质模型的建筑中，提出了BOD－DO耦合BP人工神经网络水质模型，应用长江干流重庆段的实测水质样本对模型进行训练与 检验表明：该模型用于水质模拟可行且精度较高，为河流水质模拟开辟了一条简便可行的新途径。     

An ecosystem-based understanding and analysis for SENCE toward sustainable development

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｐａｙｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｔｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍｔｏｓｕｐｐｏｒｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.Ｃｈｉｎｅｓｅｓｃｈｏｌａｒｓｆａｖｏｒｔｏｅｘｐａｎｄｔｈｅｓｃｏｐｅｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｆｒｏｍｉｔｓｎａｔｕｒａｌｎｅｓｓｔｏｉｔｓｓｏｃｉａｌｉｔｙ ,ｆｒｏｍｌｏｃａｌｔｏｇｌｏｂａｌ,ｆｒｏｍｍａｔｅｒｉａｌｔｏａｂｓｔｒａｃｔ,ｅｔｃ .Ｉｎｆａｃｔ,ｔｈｅａｔｔ…     

基于水质模型的海湾填海岸线选择

在应用水动力学模型预测海湾余流分布的前提下，讨论了深圳湾北岩填海后污染物迁移规律的一些变化，并采用水质模型分析了海湾的水质变化。根据浓度场的迭加原理，计算了各种岩线方案下海湾可利用的环境容量。通过对不同环境要求的各种岩线方案之比较，给出了协调诸要求的相对较优岸线。     

基于正定矩阵因子模型的大亚湾海域污染特征解析研究

深刻剖析近岸海域污染物的时空分布特征,精确识别各污染物来源,对改善海洋水环境质量和提升水环境功能具有重要意义。本研究以大亚湾海域为研究对象,结合超标倍数赋权法和空间集成分析技术,对海域表、底层水质进行综合评价;利用正定矩阵因子模型（PMF）识别区域污染源,解析各污染源对污染物的贡献率。结果表明:大亚湾表层水体以轻微污染为主,东南部存在轻度污染,西北部澳头海域存在中度污染,底层水体以轻度污染为主,西北部澳头海域存在重度污染;大亚湾表层水体主要污染源为生活污水（15%）、入海河流（15.5%）以及悬浮颗粒物（44.3%）,底层水体主要污染源为悬浮颗粒物（40.6%）以及石化废水（37%）。本研究提出的基于空间集成分析和正定矩阵因子模型的海域污染特征解析框架能够准确地对海湾进行水质综合评价和污染源解析,可为大亚湾水环境保护和科学管理提供依据和参考。     

应用生态系统模型研究淀山湖富营养化控制方案

由于淀山湖上游污染负荷以及周边污水的排放,淀山湖已经严重富营养化。通过建立淀山湖生态系统模型,基于大量现场实测数据,对生态系统模型进行率定和验证,并利用生态系统模型对淀山湖N,P营养盐时间变化规律和藻类生长演替进行了系统研究,对各污染负荷削减的富营养化控制方案的效果进行模拟。模拟结果显示:该生态模型较好地模拟了常规水质和藻类的动态变化;淀山湖污染负荷主要来自于上游负荷,削减上游负荷对水质改善效果明显好于其他污染源削减方案;削减上游负荷95%以上,才能有效抑制蓝藻水华;P对蓝藻生长的控制效果好于控制氮。     

An index of ecosystem integrity for Northern Chesapeake Bay

We propose a theoretical approach to evaluating the quality of large ecosystems under anthropogenic stress, and present a partial application of these ideas. We synthesized data from a variety of Chesapeake Bay monitoring programs into composite variables expressing ecosystem integrity. The analysis spanned most of the larger Maryland tributaries to the Bay (tidal fresh to mesohaline areas) for nine years (1986–1994). An index modeled on the Index of Biotic Integrity (IBI) and a multivariate ordination and ranking method combined information on aquatic plant, plankton, benthic and fish assemblages with water quality-based habitat goals. The multivariate method proved superior to the IBI approach in discriminating ecosystem integrity. A logistic regression model with watershed land use characteristics and water depth as independent variables explained a significant amount of variation in the multivariate rank index. Urban land use had the most negative effect on the index, whereas forested land had the most positive effect.     

湖泊流体动力学模型及其应用

从二维浅水非固定流的控制方程和湖水稀释自净方程出发,建立了一个湖泊流体动力学模型.并根据天津于桥水库的实际情况,对该水库引水期和非引水期的水污染情况进行了模拟试验.试验结果表明,在设置水库初始质量浓度为零的情况下,引水期开始后,TN由果河入库处逐渐向库中心扩散.96h后基本上扩散到整个水库,随后出现稳定的分布状态.水库中出现一些高值中心与水库的基本形态和动力参数(如水库形状、边摩擦、底摩擦以及风应力等参数)有关;在非引水期,于桥水库的总磷、总氮等污染物的分布较引水期变化缓慢、简单,而且,污染物的含量相对较小.模拟的污染物分布结果与于桥水库的实际分布基本一致.      

黄淮海平原主要土类中硝态氮水平运移规律

对黄淮海平源的主要土壤类型（黄潮土和风沙土）中硝态氮水平运移规律进行了研究。结果表明：硝态氮水平运移速率随供试示踪剂源的距离增加而迅速减小,其变化趋势呈幂函数关系。由于各土层的土壤性质不同,所以硝态氮的运移风线发生差异,但总的趋势是离示踪剂源20cm距离内,硝态氮的水平运移速率主要由硝态氮的浓度梯度和水势梯度控制,而在20cm以后趋于平稳,则主要由土壤的基质势起作用。硝态氮水平运移速率随土壤含水量的增大而升高,并呈指数曲线变化。硝态氮水平运移的浓度受非饱和土壤水扩散率的影响,并随非饱和土壤水扩散率的升高而呈对数曲线下降。