胶州湾入海污染物总量控制研究

在胶州湾水质数值模拟的基础上,建立了污染物总量控制模型.计算了各个点源的响应系数,分担率及环境容量.结果表明,胶州湾内COD各入海污染源均有余量,不需要削减.胶州湾东北部N、P污染较严重,污染物入海总量已经超过海域的环境容量.研究结果将为胶州湾污水排海、海域水质管理、总量控制规划编制提供科学依据.     

胶州湾污染物COD的三维扩散与输运研究

笔者较系统地对环胶州湾工业污染源、生活污染源和海水养殖污染源进行收集和分析,给出影响胶州湾海域环境的主要污染源强的大小及分布;在三维潮流模拟的基础上,建立了一个三维保守污染物COD输运的对流扩散数值模型;模拟所得的COD污染物分布结果与胶州湾的实际监测资料符合良好。      

胶州湾海域水质现状评价

通过对2009年胶州湾监测数据的分析,采用单因子指数法,对胶州湾海域水质现状进行了评价。结果表明2009年10月份胶州湾海域,一类和二类水质面积占胶州湾总水域面积的60.0%,劣四类水质面积占10.0%,胶州湾现状水质定性结论为一般。各点位各有机监测项目均为未检出,说明胶州湾内尚未产生有机污染。胶州湾内石油类的浓度范围为1.8 23 ug/L,各测点均达到国家海水水质一类标准的要求。胶州湾内重金属未出现超标现象。     

胶州湾物质输运模型研究

为了更好地了解胶州湾的水动力特征,应用美国普林斯顿海洋模型研究了胶州湾的潮流特征。计算结果表明,胶州湾的潮流以往复流为特征,涨、落潮最大流均发生在胶州湾口,流速分别为73cm·s^-1和79cm·s^-1左右,潮波系统具有明显的驻波性质。在对胶州湾三维潮流模拟的基础上,建立了一个三维水质模型,并对环胶州湾主要河口陆源所输入的N、P污染物的浓度分布进行了模拟。通过与实测的调查结果进行对比,验证了模式计算的合理性。     

胶州湾入海污染物目标总量控制研究

根据对胶州湾水质的实际调查结果,确定DIN,COD为胶州湾的主要污染因子。对胶州湾陆源污染物现状入海量进行调查,并以2008年为基准年,以COD,NH3-N为预测因子,预测2010年胶州湾各排污单元污染物增加情况。提出基于现实、分阶段实行目标总量控制的总量分配原则,根据国家和山东省给青岛市下达的总量控制指标和2008年青岛主要污染物实际排放情况,确定2010年胶州湾COD排放总量控制目标为34675t,NH3-N入海通量总量控制目标为6943t,并对各排污单元的排放总量控制目标值进行了分配。     

胶州湾水体重金属Hg Ⅱ. 分布和污染源

根据1980年6月,7月,9月,10月胶州湾水域调查资料,探讨和研究胶州湾重金属Hg的水质、平面分布、垂直分布、月变化以及污染源.结果表明:在胶州湾东部近岸,有三个Hg的重度污染源:海泊河、李村河和娄山河的河口区0.0832～13.04 μg/L,在近岸水域有两个Hg的轻度污染源:薛家岛的两侧0.0637～ 0.134 μg/L;在胶州湾近岸水域,其Hg的含量在0.030～0.050 μg/L之间;胶州湾中心水域,其Hg的含量都低于0.030 μg/L.胶州湾海域表层水和底层水中Hg含量分布的变化证实了Hg的迁移过程,表明了Hg入海后沉降较快,在胶州湾近岸水域沉降.通过胶州湾Hg污染的时空分布,认为人类活动造成Hg的污染,Hg污染的程度与采取的措施密切相关.因此,要治理胶州湾Hg的污染,首要的是采取措施控制陆源污染物的排放.     

胶州湾石油烃污染物环境容量计算

根据石油烃污染物在多介质海洋环境中分布动力学模型建立了胶州湾海域石油烃污染物海洋自净容量(SPCo)计算方法。模型运行表明，该模型可以很好地模拟胶州湾海水中石油烃污染物年均浓度的年际变化。根据该模型，分别计算了胶州湾石油烃污染物SPCo，以及在不同海水水质标准条件下胶州湾石油烃污染物标准自净容量(SPCo^(s))、环境容量(ECo)和剩余环境容量(SECo)。根据运算结果可以推断，今后胶州湾在保持一级海水水质标准条件下可再接纳200t左右石油烃污染物，在二级海水水质标准条件下可再接纳600t左右石油烃污染物。     

胶州湾前湾围填海工程对其污染物输运影响的模拟研究

采用ECOMSED和“干、湿”点法构建了胶州湾潮流的三维动边界数值模型。模型验证良好,可以较好地模拟胶州湾潮流场。利用所建模型模拟了前湾填海工程前后胶州湾潮流场。基于Lagrangian粒子追踪法,采用单个粒子及粒子群模拟了前湾填海工程前后胶州湾污染物输运。对比工程前后污染物运动轨迹,分析了工程对胶州湾污染物输运的影响规律及范围。在此基础上,对胶州湾排污口的布置给出了参考建议。     

洋河-戴河河口海域COD时空分布特征研究

首先应用MIKE 21软件建立了洋河-戴河河口海岸水域水动力与污染物输运数学模型,然后采用实测潮流和化学需氧量(COD)浓度对数学模型进行了验证,最后模拟分析了河口海岸水域COD的输运过程.结果表明,洋河-戴河近岸海域潮波为驻波;潮流为顺岸往复流,涨潮流方向为NE向SW,落潮流方向为SW向NE.涨、落急时刻,河口至外海水域潮流流速递增.COD输运方向与涨落潮潮流方向一致.涨憩时刻,COD高浓度区向河道推进,其面积最小;落憩时刻,COD高浓度区向外海推进,其面积最大;葡萄岛周围潮流流速低,在潮周期内小于0.14m/s,对COD的稀释作用较弱.     

北沙河上游流域氮、磷污染风险空间分布特征解析

非点源污染是全球水环境污染治理面临的严峻挑战之一,氮（N）、磷（P）污染是非点源污染重要的组成部分,解析N、P污染风险空间分布特征是非点源污染治理的关键.本研究以北沙河上游流域为例,采用输出系数法综合估算区域不同土地利用类型、畜禽养殖和居民生活的N、P污染负荷,将其视为污染源因子指标以替代潜在非点源污染指数（Potential Non-point Pollution Indicator,PNPI）模型中的土地利用指标,利用改进后的PNPI模型解析该流域N、P污染风险空间分布特征.结果表明：(1)研究区N、P污染风险皆呈东南部居民区高、西北部山区低的空间分布特征;(2)P污染主要源自居民生活,N污染主要源自土地利用输出,各土地利用类型中耕地输出的N、P污染量最多;(3)N、P污染极低风险区面积占比最大,面积占比分别为59%和56%,极高风险区面积占比最小,分别为5%和3%.研究结果有望为北沙河上游流域非点源N、P污染防治提供依据,为流域综合治理提供参考.     

胶州湾大沽河口邻近海域海水水质预测

通过对胶州湾水质现状的数值模拟 ,预测了胶州市城市污水处理场建成后 ,在正常运行和事故情况下大沽河口邻近海域的水质。预测结果表明 :在污水处理场正常运行情况下 ,除大沽河入海口很小面积范围内超二类海水水质标准 ,邻近其他海域皆不超二类海水水质标准 (GB 30 97 1997) ,但在事故情况下 ,大沽河邻近海域超二类海水水质标准的面积较大 ,且有超四类海水水质标准的区域。因此 ,要确保大沽河口邻近海域水质的改善 ,污水处理场的正常运行是关键。     

胶州湾环境演变与治理研究

调研了胶州湾近几十年的环境变化,结果主要是水域面积缩小、海岸线变迁、生物资源衰退、水体营养盐结构改变、环境质量下降等.胶州湾的环境现状调查相对滞后或局限于胶州湾的局部区域和个别项目,而不能满足社会经济发展的需要,鉴于胶州湾跨海大桥及海底隧道等大型建设项目的开工建设,亟需对胶州湾整体环境质量进行一次全面的综合调查,从而对近期的胶州湾环境有一个全面的掌握,为环胶州湾经济带的发展提供参考和依据.     

利用胶州湾水环境指标分析青岛市环境经济关系

以青岛市-胶州湾为研究对象,选取胶州湾水体中DIN、PO4-P和COD年均浓度为环境指标,以青岛市人均GDP为经济指标,分析了1980~2010年胶州湾水体环境质量变化与青岛市经济发展的关系。结果表明,胶州湾水体中DIN浓度随时间呈线性增长趋势,但与青岛市人均GDP的拟合关系具有显著的EKC单峰曲线特征,人均GDP约4.5万元/a时出现转折点,此后DIN浓度随经济发展呈下降趋势。胶州湾水体中PO4-P和COD浓度与青岛市人均GDP呈现N型曲线关系,人均GDP约5.2~5.7万元/a时出现转折点。胶州湾PO4-P浓度随时间呈波动上升,但因胶州湾生态系统中P营养盐相对不足,PO4-P浓度会受到初级生产过程的影响,其随经济发展的关系并不完全由污染治理相关的经济活动所控制;COD浓度随经济发展有先下降后上升、再下降的趋势,能够显示经济发展的贡献,但更多地反映了点源治理的影响。点源、非点源污染治理和产业结构调整等措施是环境经济关系改善的主因,充足的环保投资则是其经济保障。本研究可为认识其它沿海城市的环境经济关系提供借鉴。     

胶州湾东岸典型河口区COD浓度响应系数分布探讨

利用胶州湾海域成熟的COD平流-扩散输运模型,对胶州湾东岸典型河(海泊河、李村河和娄山河)口区COD响应系数进行了系统的计算和分析.结果为:海泊河、李村河和娄山河口区沿河道主流向,离岸方向海水COD的响应系数在潮周期内随着潮波变化而变化,不同空间点出现最大值的时间不同,变化的幅度范围也不同,李村河和海泊河口区海水COD响应系数变化幅度明显,娄山河口区变化微小;三个河口区COD响应系数随离开河口距离的增大呈幂函数形式下降,水体活跃大小次序为:海泊河口>李村河口>娄山河口;胶州湾中部海水COD对海泊河、李村河和娄山河口的响应系数基本上没有明显差异.     

自净作用下渤海海域COD环境容量研究

为测算自净作用下我国渤海COD环境容量,按地理特征将渤海水域划分为莱州湾、渤海湾、辽东湾以及渤海中部4个分区,从水动力交换扩散和化学降解两个方面入手,一方面利用各分区水半交换周期分别求得COD的扩散能力,另一方面利用COD衰减规律得到其降解能力,综合后得到各分区在不同水质标准下COD的环境容量.研究表明,渤海各湾水域COD浓度和环境容量各不相同,其中,莱州湾水质属于较清洁,在此区间内还有26%的环境余量;渤海湾水质属于轻度污染,在此区间内还有5%的环境余量,辽东湾水质属于较清洁,在此区间内还有88%的环境余量.     

2007年环胶州湾入海河流污染状况和污染物入海通量分析

根据2007年入胶州湾的7条主要河流入海断面水体污染物调查资料,分析了各条河流的水质状况,并计算了COD、氨氮、总磷和油类等污染物的入海通量。结果表明,7条河流入海断面的水质均属于劣V类,而丰水期水质较好,枯水期和平水期水质相对较差;各河流的首要污染物不同,其中,板桥坊河为COD,海泊河、李村河与楼山河为氨氮,墨水河与镰湾河为油类,大沽河为总磷。从入海通量来看,大沽河、海泊河和墨水河的COD排海通量较大,约占7条河流排海总量70％左右;李村河、海泊河与墨水河的氨氮排海通量较大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于总磷,大沽河排放量最大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于油类,墨水河、李村河与大沽河排放量较大,占7务河流排海总量的70％以上。最后在分析各河流污染物来源的基础上,初步提出了防治水污染的相应对策和建议。