大亚湾海域水质变化趋势及成因分析

文章在收集1992～2009年大亚湾海域水环境的9种主要污染指标监测数据的基础上,分析得到大亚湾海域水质时空的变化趋势,并分别从附近污染源的分布、该海湾的水交换能力两个角度对水质的变化趋势进行了成因分析。结果表明,历年水质保持在一个较稳定的水平,并没有伴随污染排放量的增长而呈现上升的趋势,这是因为大亚湾较强的水交换能力,使得污染物排入后有较强的稀释扩散作用,浓度降低,即使污染源的排放有上升的趋势,水质仍然可以保持较稳定的水平;水质在空间上呈现较大的差异,这既与附近污染源的排放量有关,还与各分区的水交换能力有关。虽然大亚湾水质总体情况较好,但某些区域已受到了污染,并趋于恶化,因此,要改善大亚湾海域的水环境质量,必须在了解其水交换能力机制的基础上,控制各污染源的排放量。     

水口水库2015—2019年水质污染变化特征及PMF溯源解析

基于水口水库2015—2019年的水质监测数据,采用主成分分析法（PCA）识别研究区域主要污染因子,分别对汛期/非汛期水质进行综合评价,测算研究区域主成分综合污染指数（PC-WPI）及动态度分析水库不同期污染变化特征,并通过水质的正矩阵因子分解模型（PMF）进行污染溯源解析.研究结果表明：①PCA识别氨氮、高锰酸盐指数、DO和COD是区域主要污染因子,库区自上游到下游水质逐渐改善,2015—2016汛期水质优于非汛期,2017—2019则相反;②研究区域PC-WPI为0.057~0.115,为轻度-中度污染,除2018年外,汛期的PC-WPI均值均低于前一个非汛期.2015—2019年区域水质呈现“好转-持续恶化-有所好转”趋势;③PMF解析表明汛期污染源为生活污水和养殖废水（39.47%）>农业面源（33.01%）>工业废水排放（27.52%）,非汛期污染源为生活污水排放（39.62%）>养殖废水（25.54%）>农业面源（18.33%）>工业废水排放（16.51%）.本研究可为缺少污染源统计资料区域的水环境污染识别和溯源提供技术支撑.     

大亚湾养殖区营养盐状况分析与评价

研究了1997年春季大亚湾大鹏澳海域及1997～1998年度和1998～2000年春季澳头海域营养盐及其他水化参数的变化。大鹏澳和澳头海域平均DIN含量分别为52.37、115.07μg/L,DIP为5.33、9.19μg/L,DSi为351.81、1068.3μg/L。大鹏澳海域营养状态质量指数(NQI)值多在1.0以下,平均0.97;1998～2000年春澳头海域NQI平均值分别为1.94、1.63、1.51。从1997年澳头海域水质状况来看,春夏季节水质污染程度较高,秋冬季节较低。研究结果表明:大亚湾海域整体水质良好,而且大鹏澳海域水质优于澳头海域,但近岸海区和养殖区已受到一定程度的污染,水质已接近中营养型水平。     

大亚湾海域春季营养现状分析与评价

根据2007年4月对大亚湾海域调查结果,分析并评价了该海域春季的营养状况.结果表明,DIN为湾西部和中部含量较高,PO4-P为湾中部海域含量较高,SiO3-Si为澳头附近海域中部和核电站附近海域东南部含量较高;底层DIN、PO4-P和SiO3-Si水平分布均表现为澳头附近海域中部含量较高于其他海域;上覆水中DIN和PO4-P为整个湾内水域分布相对较均匀,而SiO3-Si为霞涌西南部近岸海域和核电站附近海域东南部含量较高.从营养结构看,与Redfield值和Justic等提出的营养盐化学计量限制标准比较符合N限制条件.根据修正后的营养状态指数评价模式和有机污染评价指数计算结果,2007年春季大亚湾海域营养水平属于贫营养水平,有机污染程度表层、底层属0级,而上覆水属1级,表明大亚湾海水水质良好.     

深圳市近岸海域水体和沉积物环境质量评价

采用多种方法定量评价了深圳市近岸海域水体和沉积物的环境质量，并分析了其影响因素。研究结果表明：（1）深圳市近海水体主要受到沿岸陆源污染和海上交通污染的影响，主要超标物为无机氮（TIN）和PO4-P。（2）由于污染源空间分布的差异，西部海域水体污染较为严重，为Ⅳ级水质；而东部海域的污染较轻（除小梅沙湾口外），其水质大多达到Ⅰ类标准。（3）东部海域水质富营养化程度小于西部海域．东部海域水体大多为贫营养水体；西部海域所有监澍点的水体都是过营养水体，且TIN（〉PO4-P）为主要的限制性因子。（4）深圳市近海沉积物受到一定程度的污染，但总体尚好，大多能达到Ⅱ级标准。除了有机污染物外，沉积物还受到重金属污染。沙头角湾口以Hg和Cd污染的潜在生态危害系数较大，而其他海域以Hg污染的潜在风险系数较大；沉积物重金属污染的潜在生态危害指数只有沙头角湾口和固戍近海在2002年达到强的程度，其他监测点较轻微。     

大亚湾海域多氯联苯及有机氯农药研究

1999年 8月 4日采集了大亚湾次表层水、悬浮颗粒物和表层沉积物并用气相色谱 (电子捕集检测器 )分析了其中 12个多氯联苯 (PCBs)和 18个有机氯农药样品。总PCBs含量 ,水体中介于 91.1～ 135 5 .3ng/L ,沉积物中为 (0 .85～ 2 7.37)× 10 -9;总HCHs含量水体中介于 35 .5～ 12 2 8.6ng/L ,沉积物中则为 (0 .32～ 4 .16 )×10 -9;总DDTs含量在水体中介于 2 6 .8～ 975 .9ng/L ,沉积物中为 (0 .14～ 2 0 .2 7)× 10 -9;而在悬浮颗粒物中均未检出。水体和沉积物中DDT/(DDE DDD)比值较大 ,表明近期仍有此类化学物质输入大亚湾海域。本研究为大亚湾养殖海区提供难降解有机污染物的现状资料。     

天津近海夏季大气颗粒物元素特征及来源解析

2006年夏季在天津近海海域走航采集总悬浮颗粒物(TSP)样品,用于研究近海海域大气颗粒物污染特征和来源。采集到的样品通过重量分析得到颗粒物浓度,同时进行元素分析。并结合气象要素分析,显示陆源污染物在陆风影响下传输到海上,解释了采样期间近海海域TSP浓度较高的现象。研究使用富集因子和化学质量受体平衡(CMB)模型对近海海域TSP进行解析。通过富集因子分析,估计近海海域TSP来源主要有人为源、地壳源和海盐粒子源。CMB结果显示燃煤飞灰所代表的人为源对TSP贡献最大(36.14%),其次是地壳源类(33.26%)以及海盐粒子(1.58%),其他未识别的源为30.58%。由此推断陆地污染源对近海海域大气颗粒物的贡献远远高于海盐粒子,因此对渤海周围陆地污染源的控制应得到足够重视。     

长江下游快速城市化地区水污染特征及源解析:以秦淮河流域为例

明晰区域水污染现状及污染物与污染源之间的关系是实施水环境精细化管理和区域水污染治理对策的前提.水质标识指数法（WQI）和聚类分析（CA）被用于研究2015~2019年秦淮河流域29个监测站点的11个水质参数的时空变化特征,并利用PMF模型和SIAR同位素源解析模型解析秦淮河流域的污染物来源及贡献率.结果表明,秦淮河流域河道水体总体为中度污染,TN浓度超标是流域水体污染的主要原因;2015~2019年WQI值呈现下降的趋势;空间聚类和PMF分析结果显示：①高污染区位于秦淮河下游城市化程度较高的城区、溧水主城和江宁大学城内的河道及牛首山河,污染源主要为生活污水、商服业污水（28.88%）及工业废水排放（27.43%）;②中污染区位于秦淮河下游的江宁开发区和秣陵街道及中上游的禄口街道内河道,主要污染源为城乡生活废水和商服污水（31.62%）、工业废水（27.25%）和内源污染（24.76%）;③低污染区位于秦淮河流域湖熟街道内河道及二、三干河,主要污染源为农村生活污水和生活垃圾（28.79%）及农业非点源污染（24.3%）;云台山河子流域内NO₃^--N是氮污染物在子流域受纳水体中的主要存在形式,SIAR溯源结果显示云台山河子流域的NO₃^--N主要来源于生活污水（61%）和土壤有机氮（34%）.本研究结果可为秦淮河流域水污染治理和水生态保护措施提供科学依据和基础.     

地表水悬浮态多环芳烃时空变化特征及主要输入源响应机制

多环芳烃（PAHs）是具有三致效应的一类典型持久性有机污染物,具有较高的生态风险.随着工业不断发展,地表水已成为PAHs重要的汇.由于其疏水性特征,PAHs易附着在地表水悬浮颗粒物表面,逐渐积累并可以随地表水长距离迁移而扩大其污染区域,对人体健康和生态环境造成威胁.因此,对地表水悬浮颗粒物中PAHs长时间尺度的时空分布特征和输入源的定量解析研究,可为生态管控和环境政策的制订,提供重要理论依据.对典型地表水悬浮颗粒物中16种优控PAHs长期监测数据进行分析,采用Mann-Kendall趋势检验法评估了PAHs时间变化趋势和突变点;利用小波分析研究其周期变化规律;采用特征比值法和正定矩阵因子分解（PMF）模型分析PAHs的来源,并从拟合优度、因子交换现象和PMF基础运行重现性等方面评估了源解析结果的不确定性.∑₁₆PAHs含量时间变化分析表明,研究区域地表水悬浮颗粒物中∑₁₆PAHs含量呈现显著递减趋势（P<0.05）,平均值最大为6 239μg·kg^-1（2006年）,最小为2 760μg·kg^-1     

基于绝对主成分-多元线性回归的滇池污染源解析

定量解析污染源是湖泊流域水环境管理的重要基础.基于滇池草海和外海多年水质监测数据,采用主成分分析（PCA）方法识别了主要水质指标的污染源类型,利用绝对主成分-多元线性回归模型（APCS-MLR）得到不同污染源对水质的贡献程度.结果表明,草海主要的污染源有农业面源、城市面源和内源3类,外海的主要污染源是农业面源、城镇生活污染源、城市面源和内源4类.与河流水污染源解析结果不同,底泥内源与气象因子对滇池主要水质指标的影响较大.     

探讨运用多元回归分析预报赤潮

对大亚湾澳头水域19972001年赤潮监测资料的统计分析，发现可以以潮汐、风向、天气状况和水温作为影响赤潮发生的重要因子，用参数表征各因的权重，建立多元回归方程，并绘制出赤潮生物的变化趋势图。可根据现场的生物观测资料分析，预报在生物高峰期是否将发生赤潮。该预报方法，可对陆源污染不明显，水质状况较稳定、浮游植物种群丰富的半封闭溺谷湾海水增养殖区的赤潮预报提供参考。     

探讨影响赤潮的物理因子及其预报

通过多年对广东沿海港湾赤潮发生机理的探讨 ,归纳出引发赤潮的主要物理因子 ,并深入研究潮汐变化与赤潮形成的关系。作者认为在沿海一些半封闭的海湾 ,在月赤纬偏小期间发生大潮易引发赤潮。大亚湾澳头水域 4～ 5月份大潮后多呈现不正规全日潮 ,易出现赤潮生物高峰期 ,较明显的赤潮从发生至消退的全过程往往跨越一个潮水期。根据实践经验总结 ,作者提出利用潮汐变化规律对大亚湾澳头水域 2 0 0 1年 5月份可能出现的赤潮初始阶段作尝试性预测 ,并在赤潮初始阶段通过对水域的浮游生物优势种和当地天气的变化趋势加强观测、研究 ,希望能对赤潮暴发作出较准确的预报。     

基于复合指纹图谱和贝叶斯模型的茅尾海悬浮颗粒物源解析

为明确茅尾海中悬浮颗粒物的来源,采集了茅尾海流域红树林土壤、堤岸土、河口颗粒物、茅尾海沉积物以及湾外颗粒物等悬浮颗粒物潜在源样品.基于多元统计复合指纹图谱方法,筛选出最佳指纹因子组合,进而通过贝叶斯混合模型得出五种潜在源对茅尾海悬浮颗粒物的贡献率.结果表明:Mg、Al、Mn、Pb、Fe五种指纹元素可作为最佳指纹因子组合,累计判别正确率为78%.贝叶斯混合模型结果显示,茅尾海悬浮颗粒物主要来源于河口和湾外输送,贡献率最高达到58.9%和68.6%.其中,靠近河口区域主要受河流汇入影响,其贡献率达到42.2%~58.9%;靠近湾外区域则以湾外颗粒物贡献为主,贡献率达到44.9%~68.6%.各点位的沉积物贡献率均较低,红树林土壤和堤岸土的贡献率都在10%左右.总的来说,由河口汇入和潮汐作用带入的颗粒物是茅尾海悬浮颗粒物的主要来源.     

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。     

APCS-MLR结合PMF模型解析厦门杏林湾近郊流域沉积物金属来源

城市化、工业化和农业集约化的快速发展,导致排入近郊流域水体中的金属不断增多.为了及时阻断污染源头,制定有针对性的风险缓解措施,准确识别和量化复杂环境内沉积物中金属的污染来源显得尤其重要.对厦门杏林湾近郊流域水系表层沉积物中14个金属元素(Cd、 Cu、 Sr、 Zn、 U、 Pb、 Th、 Ni、 Be、 Co、 Cr、 Rb、 V和Mo)含量进行分析测定.综合运用相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解法(PMF)等多种方法,识别和定量解析污染源及贡献.近郊流域水系沉积物中大部分金属元素含量超过厦门市C层土壤环境背景值,各金属在不同区域(许溪、苎溪、后溪和杏林湾)分布存在差异,平水期和丰水期的苎溪区域样点的表层沉积物中,变异系数大的Cr、 Cu、 Zn、 Mo和Cd元素含量比其他区域的含量高,其中,Cu和Cd污染较为严重;丰水期的整体区域沉积物中金属的富集程度相比于平水期有所下降,Cu和Cd在两个时期均为显著富集;相关性分析、聚类分析和主成分分析表明,杏林湾近郊流域水系表层沉积物中金属污染来源较为复杂. Ni、 Cu、 Zn和Pb主要来源于...     

锦州湾表层沉积物中铅、锌、镉在各地球化学相间的分配规律

研究了受重金属严重污染的锦州湾内表层沉积物中铅、锌、镉在各地球化学相间的含量,及其在湾内河水-海水混合界面附近各相间的迁移转化特征。结果表明,锦州湾表层沉积物中上述重金属以非残渣相为主要存在形式,其中铁锰氧化物为重要的清除载体;以铁锰氧化物和碳酸盐形式存在的重金属含量由水环境的E_H和pH控制;在污染源附近的海区,表层沉积物中重金属在非残渣相和残渣相间的比值与近岸锌厂排出的这些重金属在废水和废渣中的含量比呈正相关关系。     

大亚湾石化排污海域重金属污染及生态风险评价

为了解大亚湾石化排污区海域重金属污染现状及其潜在生态风险,对该湾的海水、表层沉积物和生物(鱼)体中7种重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg)含量及空间分布进行了研究,并分别采用综合污染指数法和生态风险指数法对海水和表层沉积物重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价.结果表明,2011~2012年海水重金属含量较低,除部分站位Zn和Pb超过海水水质第一类标准外,未出现明显的重金属污染.海水重金属综合污染指数均值丰水期(0.72)>枯水期(0.38),表层沉积物重金属综合污染指数均值枯水期(7.77)>丰水期(5.70),枯水期表层沉积物重金属污染因子为Hg,其次为As和Zn;丰水期表层沉积物重金属污染因子为Hg,其次为Zn和Cu.调查海域丰水期和枯水期间采集到的生物(鱼)体内各种重金属均未超标.重金属含量的相关性分析表明,不同时期大亚湾石化排污区重金属间的相关程度差异明显.枯水期调查海域沉积物重金属潜在生态风险指数RI(129.20)>丰水期(102.86),枯水期有25%的站位出现高警级风险.调查海域沉积物重金属潜在生态风险在丰水期是远岸海域高于沿岸海域,湾口高于湾顶;而在枯水期则相反.Hg对大亚湾石化排污区海域存在强潜在生态风险,其他6种重金属均为轻微潜在生态风险.     

成都地区秋冬季污染天气形势下PM2.5的扩散与输送

基于ERA-Interim再分析资料、大气污染资料以及气象资料,利用T-mode主成分分析法（PCT）将成都地区2016~2018年PM_2.5污染严重的1、2、11、12月份的海平面气压场和10m风场分成8种天气类型,分析不同天气类型下的空气污染状况及污染气象参数特征,进而从污染气象学的角度揭示重污染天气类型下的气象特征和潜在污染来源,结果表明：①成都地区在高压后部型、低前高后型、鞍型场、北方高压底部型中PM_2.5污染会加重,属于污染型天气类型,而在西路冷锋前部型、高压边缘型、西北高压底部型、东路冷锋前部型中,PM_2.5污染显著减弱,属于清洁型天气类型.②在污染型天气类型下,成都地区出现的逆温层较强,混合层高度较低均不利于PM_2.5的扩散稀释,且边界层内南风分量明显增大,东北风减弱,边界层通风量（VI）较小,风场对污染物的扩散能力也较弱.③对污染天气类型下成都的PM_2.5污染输送与潜在来源进行研究,认为成都南部及西南部地区在各个污染天气类型下都对其PM_2.5的质量浓度有明显的影响,另外在鞍型场天气类型下,成都东部及东北部地区也是成都PM_2.5污染的源区之一,而在北方高压底部型中,成都地区的PM_2.5主要受到其周围地区的影响,外地的污染物输入较少.     

辽东湾沿岸贝类和环境中的粪大肠菌和细菌总数

对辽东湾沿岸海域几种主要经济贝类体内及其生存环境中的粪大肠菌群和细菌总数进行了调查与研究。结果表明,贝类中粪大肠菌群超标率为53.8%;表层海水中超标率为46.2%;表层沉积物中超标率为12.5%。各种样品中细菌总数的检出结果也表明,该沿岸海域环境和贝类受到了一定的有机污染影响。