胶州湾微塑料迁移分布特性数值模拟研究

塑料污染是突出的海洋环境问题之一。目前,对海洋微塑料的研究主要以室内实验和现场实测为主,而对其迁移分布的数值模拟研究相对较少。本文以胶州湾为例,考虑风流共同作用对微塑料的影响,采用MIKE3三维水动力模块耦合ECO Lab模块和ABM模块,研究了胶州湾漂浮微塑料和悬浮微塑料的迁移分布特征,以及围填海导致的岸线演变对胶州湾微塑料迁移分布的影响。结果表明,漂浮微塑料在胶州湾东北部、前礁水道、黄岛前湾和海西湾大量聚集且不易随涨、落潮输运出湾外。黄岛前湾、海西湾和胶州湾湾口有多个悬浮微塑料高浓度聚集区。在近50年围填海导致的岸线演变影响下,胶州湾中部和湾口、前礁水道、黄岛前湾、海西湾以及大港附近的漂浮和悬浮微塑料浓度均不断上升。     

不同黑臭程度下城市河道浮游植物群落结构、多样性和功能群

浮游植物群落特征、多样性和功能群分析可以反映水体环境质量状态.为探究城市河道黑臭对浮游植物群落的影响,2020年11月至2021年3月,以四川盆地内16条城市河道,38个采样点水环境质量调查数据为基础,基于改进的模糊综合评价模型法和k-均值主颜色提取法评价城市河道黑臭程度,将河道划分为不黑不臭型、只黑不臭型、只臭不黑型和又黑又臭型这4种河道类型,在此基础上对不同黑臭类型河道的浮游植物群落结构、多样性和功能群进行分析.结果表明,城市河道从不黑不臭型至又黑又臭型,浮游植物丰度从1.329×10⁵ cells ·L^-1升至6.627×10⁵ cells ·L^-1,组成由蓝藻-绿藻-硅藻型变化为蓝藻型;浮游植物生物量从64.056 μg ·L^-1升至120.465 μg ·L^-1,组成由适应营养盐环境的绿藻-硅藻型转变为适宜有机物环境的甲藻-硅藻-裸藻型;Shannon-Weaver多样性指数从2.45下降到1.98,Simpson指数从0.84下降到0.73.研究区域浮游植物共29个功能群,随着水质黑臭化,生长策略由S、R、C、CR和CS型组成,减少为以R型为主.综上,浮游植物指标能较好地反映河道黑臭状态,在城市河道黑臭管理中,浮游植物监测是具有前景的手段和方法.     

基于发动机活动的集装箱港作机械排放清单研究

随着我国集装箱港口吞吐量持续增长,港区大气污染物排放亦日益增加,港作机械等非道路移动源排放更逐渐成为公众关注的焦点。借鉴OFFROAD模型的基本方法,通过调查分析集装箱港区作业机械的保有量、活动水平和设备参数等,修正排放因子,采用"自下而上"基于集装箱港作机械发动机活动水平的动力法建立集装箱港作机械大气污染物排放清单。并以南京港龙潭集装箱港区(NPLC)为案例,构建排放清单。结果表明:2014年NPLC港作机械排放总量为PM_(10) 4.25 t、PM_(2.5) 3.91 t、NO_x 82.98 t、SO_x 1.06 t、CO 23.84 t和HC16.39 t;集装箱拖车为最大排放贡献源,NO_x为高值排放污染物;与港区其他排放源相比,港作机械为颗粒物质(PM)与碳氢化合物(HC)的最大排放源。相较NPLC 2013年基于燃油消耗的研究,基于活动的排放量较低。     

矩形双曲余弦型水深港池振荡的数值模拟

为了研究由涌浪引发的港口横向振荡,采用完全非线性Boussinesq数值模型FUNWAVE2.0模拟了双曲余弦型水深的矩形港池内(1,1)模态的横向振荡。研究表明,只有在港池底部设置微小横向坡度,才能成功地激发横向震荡;而在横向水深不变的情况下,无法激发明显的横向振荡。通过分析纵向坡度、横向坡度和入射波高对横向振荡的影响,了解了横向坡度的影响:当横向振荡幅值较小时,它与横向幅度保持线性关系;横向振荡的幅值较大时,它受到非线性强度的限制,增长缓慢。在纵向坡度较大,入射波高较小时,横向振荡的幅值经过一定时间的增长,能超过纵向振荡并主导港内的水体运动。所有横向振荡都是非线性作用的结果,而非单纯的由地形变化产生的绕射导致的。     

基于STEAM的靠港船舶大气污染物排放清单研究

随着我国船舶排放控制区的设立,船舶大气污染物排放成为社会广泛关注的热点。以对城市影响显著的内河靠港船舶为研究对象,采用本土化的船舶交通排放估算模型(STEAM),结合船舶自动识别系统(AIS)中的船舶轨迹信息、船舶档案数据库信息及调研信息,实现基于船舶活动的"自下而上"的排放清单编制。将上述研究成果应用于南京龙潭集装箱港区,得到2014年该港区船舶大气物排放量分别为PM103.452 9 t、PM2.52.762 3 t、NOx196.004 4 t、SOx2.896 6t、CO 20.624 5 t、HC 8.127 8 t以及CO212 554.289 5 t。与整个港区排放相比,靠港船舶是SOx和NOx排放的重要来源,占比分别达到70.76%和58.16%。基于排放特性分析提出靠港船舶减排路径。     

长江江苏段船舶大气污染物排放清单及时空分布特征研究

为了明晰长江江苏段船舶的污染排放特征,支撑长三角船舶排放控制区建设工作,选取4个典型断面,利用船舶自动识别系统数据(AIS)、实地观测调研数据和劳氏船级社(LR)等机构的船舶特征信息,采用船舶交通排放估算模型(STEAM2),建立了2017年长江江苏段4个典型断面的船舶排放清单,分析了各断面船舶污染源排放的空间分布和时间变化规律。结果表明:长江江苏段各断面船舶大气污染物排放均以SO2和NOx为主;排放量高值区为镇江润扬大桥和江阴长江大桥断面;3—4月为船舶排放的高峰期,2月和9月为低谷期;普通货船、集装箱船的污染物排放贡献率最高,超过总污染物排放的90%。     

基于活动量的疏港卡车大气污染物排放研究

疏港卡车作为港区重要排放源之一,同时又是港区与城市联系的桥梁,其大气污染物排放成为近期学者研究的热点。以港口城市为边界、以疏港卡车为研究对象,通过分析整理国内外文献,结合实际调研结果,利用疏港卡车在港与在疏港大道的活动强度、排放因子与车辆保有量,构建基于活动量的沿江(河)港区疏港卡车排放清单编制方法以及本地化大气污染物社会成本标准。以南京港龙潭集装箱港区(NPLC)疏港卡车为例进行实证分析,结果表明:(1)疏港卡车大气污染物排放中NOx占主导地位,以疏港大道为节点时年排放57 t;(2)疏港卡车是港区CO_2排放首要贡献源;(3)边界的选择对排放量影响较大;(4)疏港卡车大气污染物总社会成本估算为1 992 292美元/a。在对研究结果及成因进行分析和讨论的基础上,提出疏港卡车减排建议。