典型近岸工程海域重金属Pb多相介质富集特性研究

以曹妃甸近岸工程海域的悬浮物及重金属污染物Pb为主要研究对象,采用趋势分析和多元统计相关分析方法,研究分析了6 a间悬浮物（水体中的悬浮物含量）、水相中的Pb含量和沉积相中的Pb含量的变化趋势及其相关关系,揭示重金属Pb在人为扰动因素影响下的演变规律与富集特性。趋势分析结果表明:随着悬浮物的增加与减少,研究区域水相中的Pb含量呈现出基本相同的增减规律,而沉积相中的Pb含量则呈现出相反的趋势。简单相关分析结果表明:悬浮物与水相之间呈较弱的正相关,悬浮物和沉积相之间呈较强的负相关,水相和沉积相之间呈较弱的负相关。偏相关与简单相关结果对比可知:水相和沉积相的变化最大,表明水相和沉积相受悬浮物影响较大;沉积相对悬浮物与水相之间的相关性影响弱之;悬浮物与沉积相之间的相关性变化不大,表明水相对于两者的影响较小。通过研究对于掌握工程海域重金属Pb的各相变化趋势与富集特性,具有重要的研究价值和实际意义,为近岸海域环境管理与工程建设提供指导。     

广东红海湾海域表层水环境中重金属含量特征及污染评价

为了研究红海湾海域水体中重金属的污染水平,2015年5月和11月在研究海域设48个采样站位进行了表层水样分析,分析了Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As共7种重金属的含量及污染特征,采用单因子污染指数评价法和综合污染评价法对研究海域的水质污染情况进行评价分析,利用变异系数法来分析了各调查站位之间污染物在空间尺度上离散程度,使用相关性分析和PCA方法分析重金属污染物的主要来源。结果表明,该海域表层海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As含量的平均值均满足《海水水质标准》二类水质要求,单因子污染指数法评价结果显示7种重金属平均含量的污染程度大体排序为:Zn＞Pb＞Cu＞As＞Cd＞Cr＞Hg。综合污染评价法显示评价海域表层海水中7种重金属综合污染指数的平均值均小于1,且综合污染指数整体相差不大,研究海域属于清洁海域。变异系数结果表明各站位间水体中重金属含量在调查海域空间离散度较大,研究海域的重金属污染物来自不同的污染源。相关性分析和PCA方法分析表明,重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As之间的相关系数较小,且前三个主分中的研究重金属元素正载荷较低,因此重金属元素相互之间都不具有相似的污染水平或共同的污染来源,元素之间具有共同来源的概率较低。     

渤海风场的概率预测模型研究

风是海上溢油迁移扩散的关键动力因素之一,溢油区风场的精确预报是油膜漂移轨迹预测的基础。本文对渤海的历史风资料进行了相关分析,根据不同区域风的相关性和不同时段风的差异性,分别进行了渤海风的区域划分和时段划分;根据风在每两个指定方向转换的概率和风的平均持续时间,建立了渤海风场的概率预测模型。该预测模型生成的随机风时间序列能体现出历史风场的能量水平、周期性和方向变化,且与相应历史时期风资料的统计参数吻合良好,可为高精度海面溢油预报提供动力基础,也可为其他相关海洋动力学计算提供参考。     

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。     

曹妃甸近岸海域大、中型浮游动物优势种空间生态位研究

依据2014年曹妃甸海域2个航次调查资料,运用Levins公式和Petrailis指数测定了浮游动物优势种(类)群的生态位宽度和生态位重叠程度,采用冗余分析(RDA)研究了浮游动物生态位分化与环境因子的关系。结果表明,曹妃甸近岸海域2014年共鉴定出3大类9种浮游动物优势种和4种浮游幼虫,优势种更替率达到57.14%,其中,克氏纺锤水蚤(Acartia clausi)和小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)为夏季主要优势种,小拟哲水蚤和双毛纺锤水蚤(Acartia bifilosa)为秋季主要优势种。浮游动物优势种(类)群生态位宽度变化范围为0.28~0.93,将其划分为广生态位、中生态位和窄生态位三大类型。其中,夏季,广生态位代表种类为强壮箭虫(Sagitta crassa)和克氏纺锤水蚤,中生态位代表种小拟哲水蚤等4种,窄生态位的种类包括无节幼虫(Nauplius larva)和蔓足类无节幼虫(Cirripedia larva);秋季,广生态位种类包括小拟哲水蚤、异体住囊虫(Oikopleura dioica)等8种,中生态位种类包括腹足类幼虫(Gastropoda larva)和太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica),窄生态位的种类包括中华哲水蚤(Calanus sinicus)和拟长腹剑水蚤(Oithona similis)。浮游动物优势种(类)群之间的生态位重叠指数范围为0.31~0.95,两季均呈现出广生态位种类之间的生态位重叠程度均较高,窄生态位的种类与其他生态位较宽的种类生态位重叠程度较低的特点。RDA排序结果表明,夏季无机氮、p H、温度、化学耗氧量和活性磷酸盐是影响浮游动物优势种(类)群生态位分布最大的环境因子;秋季主要环境影响因子为化学耗氧量、悬浮物、活性磷酸盐和盐度。该研究揭示了曹妃甸近岸海域浮游动物优势种空间生态分化程度,可为该海域生态环境保护提供依据。     

大连市旅顺口区海洋生态文明绩效评价与思考

海洋生态文明绩效评价是对海洋生态文明建设进行管理和监督的必要手段,开展海洋生态文明绩效评价工作需要一套健全的海洋生态文明绩效评价指标体系。文章在构建海洋生态文明绩效评价指标体系的基础上,以国家级海洋生态文明建设示范区大连市旅顺口区为例,对旅顺口区海洋生态文明建设状况和水平进行评估。     

曹妃甸甸头海域溢油行为数值模拟研究

采用三角型网格系统结合有限体积法,建立河北省曹妃甸海域的潮流数值模型,潮位、潮流数值模拟结果与实测值符合良好,在近岸水动力场模拟结果基础上,耦合基于油粒子模式的海上溢油漂移扩散数值模型,对曹妃甸南部甸头航道交汇区域的船舶相撞溢油事故进行了数值模拟研究。研究中拟合了该区域风场与潮流涨落的不利效应的叠加,对该海域船舶相撞溢油事故各响应时间节点处油膜运动可能产生的最大漂移距离、扫海面积及运动趋势等进行了分析。     

海域移动源溢油污染事件寻源搜索方法研究

本文建立了基于水动力学模型潮流场模拟、风场数据及其求逆耦合的海域溢油污染事件寻源搜索数学模型。以海域水动力学模型模拟溢油油膜发现时刻前该海域的潮流场,并建立潮流场数据库;收集并建立溢油油膜发现时刻前该海域风场数据库;建立风、流场逆向耦合的溢油寻源搜索数学模型,并通过与研究海域电子海图的幕景叠置,反向递推搜索海域溢油污染事件源。以广西防城港海域溢油污染事件为例,验证方法的有效性:文中建立的溢油寻源搜索方法数学模型,以水动力学模型数值模拟、风场数据及其求逆耦合为基础,保证了方法的可靠性;同时采用保持原油膜包络范围的方式又为海域溢油污染事件进一步的精确定位提供合理的搜索空间。