海南马袅湾水动力状况及水交换特性分析

本文建立了马袅湾三维水动力模型,并用水位、流速和流向等实测资料进行验证,分析马袅湾不同特征时刻的流场特征,构建水交换关联矩阵模型,计算马袅湾海域与毗连外海的水交换周期。为弄清养殖区内的海水去向和来源,进一步将马袅湾划分为包括养殖区在内的12个海区,计算湾内各海区的水交换周期。结果表明,马袅湾湾口流速明显高于湾内流速,最大流速约为1.1 m/s,湾内流场在大潮落急和涨急时刻分别呈明显的顺时针和逆时针的涡旋结构。马袅湾海域与外海交换的能力表现为大潮大于小潮的特点,大潮半交换周期平均约为8.2 h,小潮半交换周期约为21.1 h,且湾口海域水交换能力最强,半交换周期小于1 h。养殖区与毗连琼州海峡的海水交换最为显著,与其邻近的湾内一侧海区有一定的水交换过程,但几乎不与马袅湾湾底海域发生交换,表明养殖区选址合理。     

普兰店湾水体交换数值模拟研究

采用不规则三角网格和有限体积方法,建立普兰店湾附近海域的潮流数值模型,在验证良好的潮流数学模型的基础上,以溶解态的保守物质作为示踪剂,对普兰店湾水交换状况进行了数值模拟,将普兰店湾划分成6个区域,针对各区域进行了水交换能力研究。结果表明:普兰店湾内不同区域的地形和地理位置变化较大,水体交换能力平面分布不均匀。在普兰店湾的6个子区域中与湾外的水交换速度最快的为A区（湾口处）,连续潮作用10 d后,水体交换率达到45%。水交换速度最慢的为F区,100 d后水体交换速率为14%。普兰店湾内水交换控制机制的区域性差异使得湾内不同区域水交换率相差较大。     

象山港潮余流结构及水体半交换时间数值研究

基于三维FVCOM模型研究了象山港的潮流场特征,同时耦合Lagrange粒子追踪法及保守污染物输运模型,研究了湾内余环流结构、粒子长期迁移轨迹和湾内水交换特征等。结果表明:象山港海域为非正规的半日浅海潮,其中M2为其主要分潮;潮致余环流的特征明显,湾外分为两支,一支自牛鼻山水道东岸流入,绕六横岛经佛渡水道南部流出;第二支由佛渡水道进入湾内,并在口门内偏转再经牛鼻山水道西侧流出,其部分水体在牛鼻山水道中部与第一支汇合;西沪港以西峡湾内的余流基本指向湾口,西沪港内余流则指向口门;考虑湾内水体与湾外整体交换时,西沪港的污染物半交换时间在90 d左右,黄墩港和铁港内半交换时间在180 d左右,两支余流作用范围内的湾口半交换时间在20 d以内。     

大鹏湾环境容量研究Ⅰ:自净能力模拟分析

在估算大鹏湾污染源强及统计海水污染物浓度的基础上,采用三维水动力模型及污染物扩散模型,模拟了大鹏湾的海水交换及污染物扩散过程,分析了大鹏湾海水交换与生化降解对自净能力的贡献.结果表明,大鹏湾潮差小,约为1m,潮流弱,污染物难于向湾外扩散,其物理自净能力差,湾内海水自净主要取决于生化降解.在吐露港海区与沙头角海区,污染排放较大,水深较小,海水难于交换,容易受到污染.     

海洋工程影响下莱州湾海域水动力环境变化特征

本文利用MIKE21FM数值模拟软件模拟了2000年和2014年莱州湾海域的水动力变化。结果表明由于海洋工程的建设,莱州湾内地形和浅滩发生变化,导致2014年湾内整体潮流流速较2000年减小,流向发生一定偏转;在NE向定常风驱动下对比2000年和2014年模拟海流结果可知变化幅度在1~3 cm/s内,莱州湾整体表层海水运动受岸线变化影响较小;纳潮量减少0.1788 km3,为2000年的3.2%;半水交换时间由27.5 d增加到29 d,工程建设对莱州湾水交换影响相对较小。     

普兰店湾水交换能力及排污布局合理性分析

本文研究了普兰店湾在潮汐作用下的水交换时间,并在此基础上结合普兰店湾排污口布局现状、海洋功能区划与2015年春季水质大面调查结果,讨论了普兰店湾现有排污布局的合理性。以ROMS模型构建的渤海-普兰店湾高分辨率嵌套潮流场模型为基础,利用拉格朗日粒子追踪法计算了湾内的水交换时间分布,结果显示受岸线和水深分布的影响,普兰店湾水交换能力区域差异明显,西边界湾口开阔区域水交换能力较强,海湾中部和湾顶区域水交换能力较弱。海湾中部潮余流场呈现逆时针漩涡状结构,对湾中部与湾顶区域污染物向湾外扩散起到了阻碍作用,致使以上两区域的水交换时间达到300 d以上。普兰店湾内主要排污口大都分布于湾东部水交换能力差的区域,排海污水难以向外界扩散而易于形成聚集。2015年春季水质大面调查结果亦显示,普兰店湾中部与湾顶排污口聚集区域水质差于海洋功能区划的水质标准。应根据普兰店湾水交换能力的分布特点,合理规划排污布局,从而改善湾内水质状况。     

深圳湾水域中重金属在不同相间的分布特征

在深圳湾水域采集沉积物、上覆水和悬浮颗粒物样品开展重金属污染研究。结果表明，表层沉积物中金属浓度呈上升趋势，尤其是锌。湾内沉积物中锌、镉、钴和镍的可交换态比例明显高于湾外，体现了沿岸污染径流输入的影响。悬浮颗粒物与表层沉积物之间的物质交换和再分配导致两相间金属浓度显著相关，从湾内向湾外，铜、镍锌的浓度梯度在异相间表现出相似的空间变化模式。     

小窑湾海域的环境现状及其发展趋势研究

本文对小窑湾海域的水化学，沉积物和生物体化学要素含量水平和分布进行了研究。其结果为，１４种水化要素，没有一种要素超标；１２种沉积化学要素超出环境允许标准；生物体中残毒量未超过生物允许标准此湾底质受污染晃北岸西部地段，并受控于水动力因素，最衙得出该湾环境变化几点认识。     

罗源湾海水中粪大肠菌群的来源及空间分布

2002年1月到2005年12月通过多种方式对罗源湾海水中的FCB(粪大肠菌群)数量、来源及空间分布进行了调查.结果表明:湾内主要水域FCB的数量在<0.02～≥24 /mL之间,入海河流、沿岸居民的生活和农业生产活动以及海上网箱养殖是罗源湾海水中FCB的主要来源,其中湾内主要的入海河流FCB超标严重,入海河流是罗源湾内FCB污染的最主要来源.罗源湾内 FCB空间分布与盐度呈负相关(R2=0.84),空间分布表现为,西高东低、内腹海区高于湾口,近岸海区高于湾中央海区,表层高于底层,网箱养殖区高于非网箱养殖区,松山垦区由于受到河流入海的影响成为罗源湾内污染最严重的海区.     

胶州湾表层海水中的正构烷烃及其来源解析

<正>构烷烃是自然界中普遍存在的有机物质,其组成和分布与人类活动密切相关,是表征有机污染物来源的良好标志物.用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对2016年4月胶州湾表层海水中的正构烷烃进行检测,首次报道了胶州湾表层海水中正构烷烃的分布特征及来源解析.结果表明,其含量在1.756~39.09μg·L~(-1)之间,主要由连续分布的C11~C_(37)正构烷烃同系物组成,没有明显的奇偶优势,但碳数为C_(21)~C_(33)的正构烷烃约占总正构烷烃的95.0%.胶州湾表层海水中正构烷烃的高值区以湾口为主,在湾内东北部和西部也有出现,这一分布特征与胶州湾东北部和西部河流带来的工业废水、生活污水和湾口码头附近的船舶航运带来的正构烷烃输入有关.水交换较为充分的湾中部和湾外海域正构烷烃总量在1.756~2.842μg·L~(-1)之间,平均值为2.196μg·L~(-1),可视为胶州湾正构烷烃的环境背景值.其碳数分布有明显的C_(24)主碳峰,前峰群有微弱的奇碳优势,后峰群有微弱的偶碳优势,表明这部分正构烷烃以藻类和海洋细菌等生物自生输入为主.人类活动对胶州湾的影响很大,输入的正构烷烃主要集中在湾口及湾内近岸海域,由C_(21)~C_(33)正构烷烃同系物组成,呈现出有微弱偶碳优势的后峰群单峰形分布特征,代表高度风化的石油类污染物.其含量在9.606~39.09μg·L~(-1)之间,约占胶州湾总正构烷烃量的83.7%.整体来看,胶州湾表层海水对正构烷烃的去除机制以蒸发、稀释等物理风化过程为主,从湾内向湾外风化强度增大.     

地下水位变化在分析海水入侵中的应用

基于同期的外海潮位与S-1监测井电导率监测数据,对辽东湾西侧绥中砂质平原海水入侵岸段的外海潮位对海水入侵的影响进行了分析。结果表明外海潮位的变化可以对海水严重入侵区域的S-1监测井附近产生显著的影响,高潮位时会导致该地区海水入侵程度加重。基于实测的过渡区地下水位与Cl-含量数据,得出季节变化的地下水位与季节变化的地下水Cl-含量呈现明显的正相关关系,相关系数在0.92以上。利用该相关关系,可以得出该地区的海水入侵过渡区(250 mg/L)对应的地下水位值为-2.22 m~0.25 m,可以为确立该地区海水入侵过渡断面的位置提供间接的依据和参考。     

氮同位素示踪贵州红枫湖河流季节性氮污染

利用氮同位素技术对贵州红枫湖各输入、输出河流氮污染状况和季节性变化规律进行了研究,并通过对输入河流和输出河流的氮对比,探讨红枫湖的氮负荷变化。农业输入河流季节氮污染变化较小,以低硝酸盐、低铵盐含量为特征,其氮同位素组成较小,位于农业源范围之内(<+10‰)。工业污染河流氮污染呈干季和雨季变化:干季(冬春季)以高硝酸盐、高铵盐含量和高氮同位素组成(>+10‰)为特征,雨季(夏季)则相似于农业输入河流。因而利用氮同位素组成可以对不同类型河流氮污染源进行可靠识别。     

口外岸线变化对茅尾海潮流动力及水体交换的影响

2005年以来,钦州湾口外围填海规模近3000 hm2,岸线变化十分显著,对其上游茅尾海潮流动力及水体交换产生了一定影响。本文通过建立钦州湾-茅尾海二维潮流数学模型,从潮流特征、纳潮量、水体交换周期等方面探讨了2005~2015年间钦州湾岸线变化对茅尾海潮流动力及水体交换的影响,其中,水体交换周期以总负荷的半交换时间表征,避免了单点浓度半交换时间表达中采样点位置不同导致的偏差,以及平均浓度表达中不同时刻水体体积差异带来的误差。研究结果表明:口外岸线变化使钦州湾湾口进一步缩窄,纳潮容积减小,茅尾海潮流流速和潮差减小,潮量减小1.30%~1.53%,半交换周期增加51 h,潮流动力及水体交换能力均有所减弱。     

近年来渤海湾赤潮监控区营养盐变化及其结构特征分析

根据2004~2006年进行的连续监测结果,分析、探讨了渤海湾赤潮监控区表层海水营养盐的污染现状、变化规律及其结构特征。结果表明:近年来,渤海湾赤潮监控区海域受到了DIP、DIN污染,水体处于严重的富营养化状态,且DIN的污染程度明显高于DIP;除个别项目外,渤海湾赤潮监控区以S4站营养盐含量最高,原因是S4站靠近河口,大量生活污水排放所致;在赤潮多发期,表层海水N、P、Si含量存在明显的月变化特征。6月份营养盐含量最低,8月份最高。年际变化表明:NH4-N的年际变化最为明显,表现为逐年递减的趋势,而SiO3-Si的年际变化最小。赤潮监控区DIN一直处于热力学平衡状态,NO3-N占DIN含量的57%~78%。近年来DIN/PO4-P和SiO3-Si/PO4-P逐年增加,而SiO3-Si/DIN则逐年降低。     

春季桑沟湾海域贝类养殖对海水中营养盐的影响研究

根据2011年春季对桑沟湾海域8个监测点的营养盐的变化特征和历史资料的研究,分析了桑沟湾水域溶解性无机氮(DIN)、总氮(TN)、活性磷酸盐(PO34-)和总磷(TP)浓度变化及它们之间的相互关系,估算了贝类养殖的排泄物对海水污染的贡献率。结果表明,溶解性无机氮的平均浓度为0.106 1 mg/L,NO3-N为主要存在形式,占溶解性无机氮平均含量的78.3%,NH3-N、NO2-N分别占溶解性无机氮平均含量的14.2%和7.5%。总氮的平均浓度为0.234 7 mg/L,溶解性无机氮浓度占总氮浓度的45.2%。活性磷酸盐的平均浓度为0.013 3 mg/L,总磷的平均浓度为0.024 78 mg/L。春季桑沟湾贝类养殖对该海域海水磷含量的贡献率比氮的贡献率大,N/P为17.63,营养水平基本属于贫营养。     

2006年春季东海近海海域赤潮高发区溶解态营养盐的时空分布

测定了2006年春季东海赤潮高发海域溶解态无机营养盐的分布和含量,并初步分析它们与赤潮的关系.结果表明,调查海区营养盐浓度较高,与国家一类海水水质相比,无机氮和无机磷的超标率分别为54%和34%,杭州湾附近海域富营养化程度比较严重.调查海域由于受沿岸长江等河流输入的影响,营养盐浓度自近岸向外海快速递减,等值线几乎与海岸线平行.另外初步分析了一次赤潮生长消亡过程中各种化学参数的变化情况.     

辽东湾北部至辽西沿岸海域营养盐分布及水质评价

根据1995-1999年5a对辽东湾北部至辽西沿岸海域的监测资料，分析和评价了该海域营养盐的分布特性及时空变化，评价了营养盐对该海域的污染程度和水质的富营养状况，结果表明该海域营养盐普遍偏高，在5a当中各站位无机氮平均值有56%超一类海水，无机磷有73%超一类海水，辽东湾北部海域高于辽西沿岸海域，最高值位于辽河口和双台子河口的三道沟、裤裆、二界沟3个站位，无机氮高于其他站位3-5倍，这3个站位水质严重污染，处于富营养化状态，随时可诱发赤潮。     

胶州湾COD、N、P污染物浓度数值模拟

在已建潮流模型的基础上，建立了胶州湾三维变边界污染物平流-扩散模型，模拟了胶州湾COD、N、P污染物现状浓度分布。结果表明，胶州湾主要污染因子为N，海湾东北部污染较为严重，东岸形成一条狭长的带状污染区，模拟结果与实测资料符合良好。本文统计了COD、N、P超标面积，N超一类水域面积为253km^2，占整个胶州湾面积的64％，COD和P大部分水域满足一类海水水质标准。模拟结果可为胶州湾水质管理、入海污染物总量控制提供依据。     

大鹏湾环境容量研究Ⅱ:环境容量规划

采用基于响应场的线性规划方法,考虑非点源与湾外污染物输入形成的本底值,结合深圳沿岸排污口的分布计算了大鹏湾的环境容量,并给出了总量分配方案.结果表明,大鹏湾物理自净能力差,但水体容量大,具有较大的稀释容量,加上污染物的生化降解,大鹏湾具有较大的环境容量.BOD5、总氮、总磷的最大允许排放总量分别为79.0,11.418,0.86t/d,BOD5、总氮、总磷的剩余环境容量分别为61.34,9.318,0.43t/d.