利用人工神经网络模型评价胶州湾水域富营养化水平

考虑到影响富营养化的指标之间是非线性的关系,建立了5-5-1拓扑结构的人工神经网络模型.利用此模型的冲量算法和LM算法对胶州湾海水的富营养化水平进行了评价.结果表明,两种算法所得结果基本一致,胶州湾西北部、北部和东部海域已达到富营养化,其他海域处于中度营养水平.富营养化与沿岸工农业废水、生活污水和养殖废水的排放、湾内海水与外海水的交换速率以及水域水深条件密切相关.人工神经网络模型评价的胶州湾水域的富营养化状态与真实情况接近,因此,利用人工神经网络模型评价海水富营养化是快速、简便、有效的方法.     

菲律宾蛤仔养殖对胶州湾沉积物-水界面生源要素迁移的影响

通过培养实验测定了菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)DIN和PO34-的排泄率和生物扰动作用对胶州湾沉积物-水界面营养盐交换通量的影响,探讨了菲律宾蛤仔养殖对沉积物-水界面生源要素迁移的影响.研究表明,菲律宾蛤仔能够排泄DIN和PO34-,但其生物扰动能够改变沉积物中生物地球化学过程,减少排泄物中的DIN和PO34-向水体释放.在生物扰动作用下,菲律宾蛤仔排泄的DIN和PO34-中,仅有37%(DIN)和34%(PO34--P)最终释放到水体中.在考虑生物扰动作用的影响后,养殖菲律宾蛤仔每年从水体滤除的生源要素中仅有19%的氮和17%的磷以无机营养盐形态完成再生过程返回到水层中,其余部分以渔获量、生物难于利用形态或埋藏的沉积颗粒形态从水层中清除.菲律宾蛤仔生物扰动条件下沉积物向水层释放Si∶N∶P的速率比约为5∶18∶1,其中Si∶N和Si∶P比远低于菲律宾蛤仔从水体中滤除的颗粒物.因此菲律宾蛤仔养殖能够加速生物硅沉积,加剧胶州湾水体中Si限制.     

胶州湾内外沉积物岩芯中多氯萘的分布特征研究

利用13 C同位素稀释-高分辨率气相色谱-高分辨率质谱法测定了胶州湾内、外沉积物岩芯中多氯萘(PCNs)异构体的含量,对其同系物分布、可能来源、沉积通量及毒性当量进行了初步探讨,并研究了由各类来源PCNs进入到胶州湾的历史沉积趋势.结果表明,胶州湾内、外沉积物岩芯中∑PCNs含量范围分别为3.9～56.4 Pg·g-1...     

基于GIS的海域水污染控制规划框架探讨——以胶州湾东北部为例

以污染物排放总量控制为指导思想,利用ARCGIS 8.1空间分析功能,提出了实施以陆源污染防治为重点的近岸海域水污染控制规划.针对胶州湾东北部污染较为严重的现状,通过污染源现状调查,确定了该海域的污染状况.在划分排污单元的基础上,预测了2015年的污染源排放总量和主要污染物的环境容量.根据环境容量计算结果,从合理利用海...     

胶州湾外海洋倾倒区表层沉积物中的重金属及其潜在生态风险

依据2003～2008年6 a间所获得的胶州湾外海洋倾倒区沉积物重金属(Cr、Hg、Cd、Pb、Zn、Cu)的调查数据,重点分析了2007年8月倾倒区重金属的分布特征和影响因素,并对重金属的潜在生态风险及6 a的年际变化趋势进行了初步的分析评价.结果表明,2007年8月调查海域沉积物表层中Cr、Hg、Cd、Pb、Zn、...     

搅拌棒吸附萃取-气相色谱-质谱联用测定海水中邻苯二甲酸酯

为了测定海水中痕量邻苯二甲酸酯,构建并优化了搅拌棒吸附萃取-气相色谱-质谱联用方法.选取邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二辛酯这6种邻苯二甲酸酯作为研究对象,优化了萃取时间和解析时间等5种因素,通过回收率和相对标准偏差等对SBSE-GC-MS方法进行验证.结果表明,最佳萃取时间为2 h,最佳甲醇添加量为10%,最佳氯化钠添加量为5%,最佳解析时间为50 min,最佳解析溶剂为甲醇∶乙腈=4∶1(体积比).6种邻苯二甲酸酯的峰面积和质量浓度线性对应关系良好,相关性系数均大于0.997,检出限在0.25~174.42 ng·L-1之间,不同质量浓度的回收率均在56.97%~124.22%之间,相对标准偏差在0.41%~14.39%之间.在建立方法的基础上,测定了胶州湾主要河流入海口的样品,结果表明所有采样点均检出邻苯二甲酸酯,邻苯二甲酸二乙酯检出率为100%,质量浓度较大的污染物为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二辛酯.     

胶州湾表层沉积物中烃类有机物特征参数研究

本文以胶州湾南部海域表层沉积物为研究对象,利用气质联用技术（GC-MS）研究了其正构烷烃、多环芳烃、甾烷和萜烷的参数特征,以及来源的解析指示。结果表明:胶州湾南部海域表层沉积物正构烷烃碳数范围为C₉~C₃₄,均呈双峰分布,主峰碳分别为C₁₇、C₂₇,且后峰丰度远高于前峰。沉积物中PAHs可能主要来源于石油及其衍生品的输入,近年来,其来源可能由化石燃料等燃烧为主转为石油产品输入影响为主。胶州湾南部海域Ts/Tm指示了石油输入的特征。C₃₁αβ（S/（S+R））、C₃₂αβ（S/（S+R））、C₃₃αβ（S/（S+R））等藿烷比值范围分别为0.61~0.63、0.42~0.58、0.64~0.71,C₂₉甾ααα（S/（S+R））比值为0.46~0.58,显示了较高成熟度的特征。     

2013年胶州湾溶解营养盐时空分布特征

依据从2012年11月至2013年11月,每月一次对胶州湾海域溶解无机营养盐的调查资料,分析了该海域营养盐的分布特征和季节变化。结果表明:NO₃-N是溶解无机氮(DIN)的主要存在形态,其次是NH₄-N,NO₂-N所占比例最低。从整体上来看,胶州湾溶解无机营养盐湾内浓度较高,湾外浓度较低,海域无机营养盐主要为陆源输入。湾内水体营养盐季节性变化明显,夏季7月水体中无机营养盐浓度较高,而冬末、春季无机营养盐浓度较低。湾口、湾外由于受陆源影响小,所以季节性变化不明显,且溶解无机营养盐浓度也偏低;但夏季7月各溶解无机营养盐浓度仍略高于其它月份。与上世纪90年代相比,NH₄-N和PO₄-P浓度明显降低,NO₃-N和SiO₃-Si的浓度增加两倍左右,NO₂-N浓度没有明显变化。     

胶州湾表层海水NO的分布特征及其影响因素

为了解近海海水中NO的时空分布特征及其影响因素,采用化学发光法对2010—2011年胶州湾内表层海水中的c(NO)进行了观测,并结合水文、生物等要素的同步观测资料,探讨了该海域NO分布特征及影响因素.结果表明:胶州湾内表层海水c(NO)春季最低,为(11.8±4.6) pmol/L;秋季最高,为(471.3±106.3) pmol/L;夏季和冬季差别不大.该海域c(NO)的水平分[JP+1]布呈湾中心及湾口部分较低、河口较高的特点.湾口部分c(NO)春季最低,为2.0 pmol/L;湾中心部分c(NO)秋季最高,达356.0 pmol/L.c(NO)与温度、盐度及c(NO₂-)表现出相关性,陆地径流输入对海水中NO的分布也有影响,大沽河下游丰水季c(NO)达到348.1 pmol/L,枯水季c(NO)仅为119.8 pmol/L.研究显示,胶州湾表层海水为大气NO的源,2010—2011年胶州湾表层海水NO的海-气通量为3.8×10-15 mol/(cm2·s),胶州湾年NO释放量(以N计)约为5.8×106 g.      

胶州湾沉积物柱状样重金属垂向分布特征及其控制因素

于2011年在胶州湾采集一根沉积物柱状样,分析了0～1 m不同层次沉积物样品中汞（Hg）、砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）和 锌（Zn）等8种重金属含量并计算富集因子指数（enrichment factors, EF,代表元素富集程度）。结果表明,多数重金属在次表层20 cm左右浓度和EF值都达到峰值或有一个高值区,这可能主要是由上世纪八九十年代胶州湾周边区域高强度人为排放的重金属导致的。进一步通过Pearson相关分析和多元线性回归分析探讨了控制胶州湾沉积物重金属垂向分布的关键因素,结果发现8种重金属的关键控制因素不同。采用沉积物潜在生态风险指数法评估了胶州湾重金属的生态风险及历史变化趋势,发现8种重金属中Hg风险较高,整体处于中等风险水平,且近年来风险还呈一定增大趋势,应列为胶州湾优先控制重金属。