渤海海域夏季石油烃污染状况及其环境容量估算

根据调查分析了渤海海域石油烃污染状况,建立了渤海石油烃多介质动力学模型,估算了渤海海域石油烃污染物环境容量和剩余环境容量。结果表明,调查海域石油烃平均浓度为(25.7±13.6)mg／rn3,变化范围为4.4~64.8 mg,／m3,其中,莱州湾,渤海湾等近岸海域污染较严重。在一、二类国家海水水质标准下,渤海海域石油烃污染物环境容量(ECo)为29 169 t／a,在三类国家海水水质标准下ECo为177 306 t／a,在四类国家海水水质标准下ECo为298 446 t／a,各海域在一、二类国家海水水质标准下石油烃污染物环境容量分别为,渤海湾5 255 t／a,辽东湾8 869 t／a,莱州湾4 889 t／a,渤海中部10 156 t／a。     

渤海海洋油气区邻近海域水质时空分布特征

利用2015-2020年渤海14个海洋油气区邻近海域表层海水污染要素监测结果,结合主成分综合评价法、相关性分析及空间可视化等方法分析了渤海海洋油气区邻近海域水质时空分布特征及污染贡献。结果表明：渤海中部油气区邻近海域水质状况优于辽东湾和渤海湾;位于辽东湾湾顶的油气区1号邻近海域海水水质综合评价结果最差,位于辽东湾湾口的油气区4号邻近海域结果最好,这可能与二者受陆源输入和水动力条件影响差异较大有关;此外,与汞（Hg）相比,化学需氧量（COD）、石油类、镉（Cd）含量受陆源输入的影响较大,油气平台排海污染物对海水中污染要素贡献较小,其携带COD、石油类的贡献率分别低于陆源输入的0.02%、6%,Hg、Cd远远低于陆源输入的7%、3%。     

2021年夏季渤海浮游植物色素特征与影响因子分析

本文利用色素分类法分析研究了2021年7月渤海中部及邻近海域浮游植物群落空间分布特征，并分析了环境因子的影响作用。结果表明，夏季渤海浮游植物类群在空间上存在显著差异。表层水体浮游植物的优势类群以聚球藻属(Synechococcus)和绿藻纲(Chlorophyceae)为主，分别占总叶绿素a(Chlorophyll a, Chl a)浓度的(30.36±18.17)%与(23.60±6.60)%；中层水体浮游植物优势类群以硅藻纲(Bacillariophyceae)和绿藻纲为主，分别占总Chla浓度的(24.43±9.76)%与(21.04±5.56)%；底层水体浮游植物优势类群以硅藻纲和青绿藻纲(Prasinophyceae)为主，分别占总Chl a浓度的(35.28±8.49)%与(19.16±6.04)%。聚球藻属的高值主要出现在莱州湾湾口和辽东湾湾口的表层水体，绿藻纲的高值出现在渤海湾湾口和辽东湾湾口的表、中层水体，硅藻纲的高值主要出现在渤海湾湾口和莱州湾湾口的中、底层水体，青绿藻纲则主要分布在渤海湾湾口和辽东湾湾口的底层水体。调查期间，渤海中部存在明显的层化现象，大部分海域的...     

莱州湾海域石油烃时空分布特征及来源分析

文章根据2018年10月（秋季）、2019年5月（春季）和2019年8月（夏季）在莱州湾进行的3次入海污染物通量和海域污染分布的陆海同步精细调查,估算了莱州湾主要入海河流及排污口石油类污染物排放通量,分析了莱州湾海域不同季节石油烃时空分布及影响因素,结合石油烃中正构烷烃组分及构成等,探讨了莱州湾海域水体中石油烃的来源。结果表明,莱州湾石油类污染物与盐度成显著的负相关,高值区主要位于湾底部的小清河河口等入海通量分担率最高的陆源排放影响区域,且不同季节石油类污染物浓度均值与入海通量变化趋势一致,均呈现夏季>春季>秋季的特征,表明陆源排放是莱州湾海域石油烃污染物浓度时空分布的决定性因素。同时,船舶运输、渔业活动等海上污染源对海域石油污染的贡献也不容忽视。莱州湾表层海水中正构烷烃的碳数呈明显的“低碳数”和“高碳数”的双峰分布,且低碳数峰群具有明显的奇偶优势,主峰分别为n-C15和n-C18,表明该海域石油主要来源于水生生物和陆生植物,但局部海域受到明显的外源石油污染。     

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.     

渤海中部海域颗粒有机碳季节性变化及碳库估算

依据不同季节的调查,对渤海水体中颗粒有机碳（POC）的时空变化特征、碳库及影响因素进行对比研究.结果表明：春、夏、秋和冬季渤海调查海域颗粒有机碳的平均浓度分别为（338±146）μg/L、（491±136）μg/L、（358±228）μg/L和（2534±2601）μg/L,其中冬季渤海水体中POC浓度最高约是春季的7倍.不同季节渤海调查海域POC分布具有相似的规律,即由近岸浅水区向远岸逐渐降低,高值区多集中在调查海域北侧近岸、黄河入海口以及渤海湾等处.不同季节影响POC分布的因素不同,春、夏和秋季影响渤海调查海域POC分布的因素主要是陆源输入和浮游植物的生长繁殖,沉积物再悬浮是影响冬季渤海调查海域POC分布的主要因素.通过C/N比值探究不同季节渤海水体中POC来源发现,春季有45.3%、52.8%样品的C/N比值分别介于2.6~4.3和4~10之间,夏季有38.7%、32.3%样品的C/N比值分别介于2.6~4.3和4~10之间;秋季有84.4%样品的C/N比值介于4~10;而冬季有72.2%样品的C/N比值大于12,可见渤海水体中POC来源具有季节性差异,春季和夏季渤海调查海域POC主要来源于海洋生物的代谢活动,秋季渤海水体中POC的主要来源是浮游植物,冬季渤海POC的主要来源是再悬浮物作用下沉积物中保留下来的有机物.渤海POC碳库呈季节性变化,春、夏和秋季渤海调查海域POC碳库在6×10⁵~7×10⁵t范围内,冬季碳库最高,为2.5×10⁶t.     

渤海表层叶绿素a时空分布及演变特征

应用MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)三级月平均遥感反演数据对2003年~2013年渤海表层叶绿素a浓度的空间、年际及季节分布特征与演变模式进行分析。结果表明:渤海表层水体叶绿素a浓度在靠近陆域的浅层水域浓度偏高,最高值分布于莱州湾、渤海湾、辽东湾等三个内湾水域;2003~2013年,除莱州湾外,渤海表层叶绿素a浓度呈逐年增加趋势;季节性变化方面,除渤海中部与渤海海峡,叶绿素a浓度每年有2次高峰期,峰值分别出现在早春与夏末,两次峰值间的夏季中期出现一次极低值,峰值出现时间依据地理位置不同有1个月左右时间差别。     

夏季环渤海主要入海河流溶解无机碳分布及入海通量估算

河口是连接陆地和海洋的关键通道,每年地表径流通过河口向陆架边缘海输入大量溶解无机碳,导致其碳源汇格局发生改变。本文分析了渤海夏季28条入海河流关键碳循环参数分布特征,估算了主要入海河流夏季溶解无机碳直接输入通量,莱州湾、辽东湾及渤海湾的溶解无机碳直接输入通量分别为0.66 TgC、0.44 TgC、0.17 TgC,直接汇入莱州湾的溶解无机碳通量超过50%,主要贡献来自黄河,另外,汇入辽东湾的大辽河及双台子河贡献了渤海河流溶解无机碳直接输入通量的20%。     

莱州湾海域水质石油类的分布特征

根据2011年5月~2013年11月莱州湾海域表层海水中石油类污染状况进行的现场调查，研究分析了莱州湾表层海水中石油类的平面分布和季节变化特征。结果表明，2011~2013年，莱州湾表层海水中石油类的浓度变化范围分别为0.009~0.101mg/L、0.00875~0.0879mg/L和0.0118~0.0687mg/L，石油类含量总体年际变化不大，但2011年与2012年、2013年呈现不同的季节变化，2011年夏季（8月）高于春季（5月），而2012年~2013年表现为春季>夏季>秋季（5月 >8月 >10月 >11月）。从石油类的平面分布来看，基本呈现近岸高、湾中部及湾口低的特点，高值区主要集中在小清河口和黄河口等河口附近海域。     

辽东湾海水中PAHs分布与来源特征及风险评估

为研究辽东湾海水中PAHs（多环芳烃）的分布、来源与生态风险状况,分别于2014年和2015年对辽东湾及其海上石油开发活动密集区表层海水样品中16种PAHs进行了调查研究,通过统计学分析方法对调查结果进行分析,并采用风险商值法对辽东湾海水中PAHs的生态风险进行评估.结果表明:辽东湾海域及其海上石油开发活动密集区海水中ρ（∑PAHs）平均值5月和6月明显高于8月,其中ρ（Nap）（Nap为萘）最高,为20.6~288.5 ng/L;其次为ρ（Phe）（Phe为菲）,为19.2~59.5 ng/L.表层海水中PAHs均属于轻度-中度污染,高值区主要分布在辽东湾西南部海域、辽河口和大辽河口附近海域以及金州湾和普兰店湾附近海域,海水中低分子量芳烃占主导优势;异构体比值分析表明,辽东湾海水中PAHs存在石油来源;BbF（苯并[b]荧蒽）为高风险PAHs单体,高分子量芳烃对生态风险贡献最大,贡献百分比为50%~82%.研究显示,辽东湾海域及其海上石油开发活动密集区均属于中等生态风险.      

雷州半岛近海海域夏季石油烃的分布特征

于2010年6月对雷州半岛海域进行了采样调查,研究分析了雷州半岛海域表层海水和沉积物中石油烃浓度的平面分布特征,并对石油烃与其它水质参数的相关关系进行了探讨。结果表明,雷州半岛海域表层海水石油烃质量浓度为0.013~0.093 mg/L,平均值为0.038 mg/L,基本属于一、二类水质,部分站位达到三类水质,所占比率为19.3%;水质等级属于影响,未达到污染。在地域分布上,呈现出东侧南侧西侧的分布趋势,且在东、南两侧海域,石油烃浓度明显呈现出由海洋向沿岸逐渐增大的分布趋势,而在西侧,此分布趋势并不明显。雷州半岛海域沉积物石油烃质量浓度为0.06~11.05μg/g,平均值为2.92μg/g,质量等级属于一类;底质等级属于良好,未受石油污染。在地域分布上,沉积物石油烃浓度呈现出东侧南侧西侧的分布趋势,且在东、南、西侧,石油烃浓度均呈现出明显的从海洋到沿岸逐渐增大的分布趋势。雷州半岛海域表层海水石油烃与p H、TOC呈现出一定正相关性,与水温、沉积物石油烃呈现出不显著负相关,与盐度、Eh和多环芳烃则无明显相关关系。     

渤海沿岸底栖贝类体内微污染物残留

依据第二次海洋污染基线调查数据以确定渤海沿岸站位底栖贝类体内重金属和有机污染物含量范围和分布特征.结果表明,沿岸贝类体内Cd的含量普遍较高,而As、Hg和Pb的浓度水平大多较低.辽东湾沿岸贝类体内检测到较高的DDT显示附近区域有新的DDT输入.PCBs的生物残留量以莱州湾近岸为最高,其次是渤海湾近岸;酞酸酯的生物残留主要出现在莱州湾和辽东湾沿岸站位.渤海沿岸大部分站位贝类体内DDTs组份含量已超出相应的USEPA人体健康和野生动物的质量基准,应予以关注.     

渤海赤潮的历史、现状及其特点

论述了渤海赤潮发生的历史、现状与特点,并且较详实地阐明了渤海赤潮的时空特征与变化趋势,赤潮优势种类与时间变化趋势.结果表明,重点发生赤潮的海域为:渤海湾、莱州湾、辽东湾两部海域、辽东湾中部海域和营口鲅鱼圈附近海域;重点发生时间段为:每年的6～8月;主要的优势种类为:夜光藻、球形棕囊藻、叉角藻、红色中缢虫、中肋骨条藻等.2000年到2006年共记录到赤潮80次,累计赤潮面积约19 800 km2,年平均发生赤潮次数和面积分别是90年代年均值的4.2倍和1.6倍;而且近年来渤海赤潮的发生特点明显呈现出时间段延长、次数和面积增加、分布空间扩大、优势种类增多的发展趋势.     

渤海采冰增量盐分扩散的数值研究

海冰的大规模开采会导致周围水体的盐分增加.本文基于ECOMSED模式,建立了渤海潮流驱动下的盐分扩散模式,来定量的分析渤海结冰期增量盐分的扩散情况.结果表明,渤海的三个湾中,莱州湾的盐分交换能力最强,渤海湾次之,辽东湾的盐分交换能力最弱.渤海中部海域通过与三个湾的水交换,对抑制冰区盐度升高具有重要作用.通过渤海海峡,渤海有向外海输出的净盐通量.     

夏季渤海湾水体反硝化作用初探

于2012年7月在渤海湾开展35个站位的水质调查,利用N2∶Ar法和膜进样质谱仪(MIMS)测定了表层水体(40 cm)反硝化产物N2的溶存浓度,计算了水体溶存N2的净增量ΔN2及氮素的反硝化损失比例。结果表明,现场温度和盐度条件下渤海湾水体溶存N2的实测浓度介于(7.76~8.74)μg/L(均值8.06±0.21μg/L,SD),N2的理论平衡浓度介于5.41~5.75μg/L(均值5.56±0.09μg/L,SD)。由此计算得到渤海湾水体N2饱和度介于138%~154%(均值145%),ΔN2的变化范围介于2.17~2.94μg/L(均值2.51±0.17μg/L,SD)。因此,渤海湾水体存在明显的反硝化过程。对应观测站位NO3-N浓度范围为0.01~0.09 mg/L(均值0.03±0.02 mg/L,SD),ΔN2与NO3-N的浓度比例介于3%~64%(均值16.7%)。相关分析表明,渤海湾水体ΔN2与NO3-N浓度、温度、盐度正相关,而与DO负相关。本研究中高DO浓度条件下渤海湾水体仍存在明显的反硝化过程,因此好氧反硝化细菌对水体反硝化速率的贡献值得进一步深入研究。     

渤海及邻近海域表层沉积物中烃类物质的分布特征及其指示意义

本文对渤海及其邻近海域表层沉积物中有机碳（TOC）、正构烷烃（n-Alks）、石油烃（TPH）的含量、分布特征及其指示意义进行了初步的研究。结果表明,TOC含量介于0.12%~1.13%,平均值为0.44%,n-Alks含量介于0.9×10-6~5.1×10-6,平均值为2.25×10-6。C/N、δ13C结合正构烷烃的分析表明,有机质为海、陆混合来源。TPH含量介于15.2×10-6~65.3×10-6,平均值为30.1×10-6,渤海湾含量最高,受人类活动影响显著。n-Alks比值分析结果表明,正构烷烃的陆源贡献大于海洋源,沉积物普遍受到了石油污染。     

基于OMI卫星数据的渤海对流层NO2分布特征

利用OMI卫星数据,分析了2005～2009年渤海对流层NO2的时空分布特征,研究发现近5 a渤海海域对流层NO2浓度空间分布不均,季节变化及年度增长趋势明显。空间分布上渤海西南部的渤海湾及莱州湾等海域浓度比较大,而东北部的辽东湾浓度比较低;NO2浓度季节变化也非常大,12月份垂直柱浓度(13.464×1015mol/cm2)是8月份(4.959×1015mol/cm2)的2.7倍。分析渤海湾与其周边的京津塘、环渤海西南部地区NO2浓度的月变化,发现冬季京津塘地区对渤海NO2浓度影响比较大,而夏季环渤海西南部地区对其影响比较大。     

莱州湾沿岸河流对邻近海域表层水体中Chl a浓度的影响

根据2012年9月底对莱州湾沿岸河流和邻近海域表层水体中Chl a和相关环境参数的调查,分析了Chl a在该区域的分布、影响因素、富营养化状况以及变化趋势。莱州湾沿岸河流Chl a浓度平均值为51.9 g/L,邻近海域为3.9 g/L。在沿岸河流,与Chl a呈显著正相关的仅有悬浮颗粒物(SPM),而在邻近海域,与Chl a呈显著正相关的有SPM、PO4-P、NH4-N、NO3-N。氮和磷都是莱州湾近岸海域Chl a的限制因子,其中氮的限制作用较大。莱州湾沿岸河流水体的富营养化程度主要表现为过度和高度富营养化,近岸海域水体的富营养化程度则主要表现为低度富营养化。沿岸河流高浓度的氮磷汇入,将会促进莱州湾近岸海域浮游植物生长,进而导致莱州湾近岸海域Chl a浓度增加并有可能使该区域的富营养化程度增加。     

渤海海域富营养化评价及风险预测

根据2006~2013年渤海海域水质监测数据资料,采用富营养化指数法对渤海海域富营养化状况的变化趋势实施评价,并通过回归分析法对未来5 a内富营养化风险概率进行预测。结果表明,渤海海域富营养化高风险区主要分布在普兰店湾、辽东湾、永定新河口、海河口、马颊河口、莱州湾底等区域,主要贡献因子是DIN、PO4-P、COD。建议对主要贡献因子采取总量控制措施,以期避免富营养化的发生或降低其发生概率。     

海河及邻近海域表层沉积物重金属污染及其分布特征

对海河及邻近海域沉积物重金属污染程度进行调查,结果显示海河沉积物已遭受重金属污染,其重金属含量高于渤海湾,而且峰值最高的区域出现在工业发达、人口密集的天津市区和塘沽区。将海河及邻近海域表层沉积物不同颗粒组分的复合体进行分离,并进行了重金属含量的测定。结果进一步证明,重金属含量随沉积物复合体颗粒尺寸增大而减小。同时表明,渤海湾表层沉积物复合体比海河的颗粒大,砂质含量比海河高。渤海湾细小颗粒(<20μm)复合体含量(62.42%)低于海河(70.24%),而渤海湾粗砂(>200μm)组分(31.17%)比海河(17.83%)高得多。海河各粒级复合体上Cu、Pb、Cd的含量明显高于渤海湾中各粒级相应的重金属含量,平均是渤海湾的2倍左右,Cr在海河与渤海湾各粒级含量相对来说比较接近。