基于陆海统筹的渤海山东省近岸海域总氮总量控制研究

总氮为山东省渤海近岸海域总量控制的主要污染物,本文利用输出系数法评估了陆源污染物入海总量,研究了总氮陆源入海时空分布格局。结合山东省渤海近岸海水水质目标,运用入海负荷最优化法,本研究得到12条主要河流的总氮允许入海量为86,184 t/a,为达成渤海综合治理攻坚战的水质目标,总氮需减排60,505 t/a。基于陆海统筹考虑,本文分配了研究范围内各地市总氮削减量。本研究对有效改善山东省渤海近岸海域环境质量具有重要参考价值。     

渤海海洋资源的开发与持续利用

渤海是我国一个半封闭的内海,海域面积7.7×104km₂,具有丰富的海洋生物资源、海洋油气资源、海盐资源、滩涂资源、港口与滨海旅游资源等。随着对渤海海洋资源的开发,已形成了海洋渔业、海洋油气开采业、海洋运输业、滨海旅游、沿海造船和海盐业等海洋经济产业部门。通过对渤海海洋资源评估、对海洋资源开发及海洋经济增长、海洋产业部门结构特征以及当前渤海存在的海洋环境污染等问题进行分析研究,并应用层次分析法(AHP)对渤海海洋资源开发利用提出了重点与发展方向,明确了环渤海地区的海洋经济是以利用资源为主的资源型经济。由此提出了渤海海洋资源持续利用的对策。     

我国海水养殖状况及渤海养殖治理成效分析

基于2016－2020年海水养殖统计数据和渤海综合治理攻坚战工作进展,本文分析了我国近岸海域和环渤海区域海水养殖变化趋势及渤海综合治理攻坚战成效。结果表明,渤海综合治理攻坚战在海水养殖方面取得了积极成效,环渤海三省一市海水养殖面积下降了7.7%,渤海区域清理整治非法和不符合分区管控要求的海水养殖超过7万公顷,渤海区域渔业产品捕捞量下降了40.7%。但是,环渤海区域集约化成效与全国沿海相比并不突出,全国海水养殖在面积下降的同时,产量增加8.8%,产值增加22.2%,环渤海三省一市在养殖面积下降幅度基本相同的情况下,产量降低0.6%,产值增加4.8%。生态环境问题仍然突出,环渤海三省一市约有5万公顷围海养殖位于海洋生态保护红线范围内,海水养殖尾水直接排放、超标排放情况普遍,有必要持续深入地加强监管。     

渤海夏季海水pH值年际时空变化

 收集渤海断面1978~2010年历年8月海水pH值、海水温度和大连站8月降水量观测资料,结果表明渤海夏季海水pH值年际变化范围为7.86~8.30,尚在适宜水生物生长的范围.采用EOF和最大熵谱分析,渤海夏季表底层海水pH值年际时空变化主要有两种模态,第一模态空间分量是断面南北海域同位相变化,时间分量周期为5.3a;第二模态空间分量是断面南北海域反位相变化,时间分量周期为3.2~10.7a.渤海夏季水温5a左右年际周期变化是影响夏季海水pH值年际变化的主要因素.历年8月降水量(酸雨)和月均黄河口径流量年际周期变化是影响夏季海水pH值年际变化的次要因素.渤海夏季断面海水pH值年际变化并不是规则的周期变化,其他因素也可以影响夏季海水pH值年际变化.     

海洋环境质量控制目标研究以渤海海域为例

以海洋功能区对水质的不同要求为基础,制定了海洋环境质量控制目标的研究方法和技术路线。将控制海域分为优先控制区、重点控制区和一般控制区,筛选出不同控制区的主要污染物,进而提出海洋环境质量控制目标。以2010年渤海海域为例,对制定的海洋环境质量控制目标的研究方法进行示范应用,结果表明该方法切实可行,能够科学、合理地提出渤海海域环境质量控制目标,可为海洋管理部门的政策制定提供技术支撑。     

流域?河口?渤海近岸海域污染防治机制研究

渤海是半封闭型内海,陆源污染是渤海海洋环境污染的主要原因。以海洋本身为空间范围进行污染防治仍是末端控制的方法。以陆海统筹和基于生态系统的海洋综合管理理论为基础,将渤海污染防治的空间范围延展到入海河流,构建流域?河口?近岸海域污染防治机制,实行海陆一体化的污染防治战略,有利于解决渤海的环境问题。流域?河口?渤海近岸海域污染防治机制可以从污染防治协调管理、总量控制、科学规划和生态补偿等方面进行制度设计。     

渤海与主要国际海湾水环境污染治理成效比较研究

自20世纪70年代开始,美国切萨皮克湾、欧洲波罗的海、日本濑户内海及东京湾开展了海洋环境污染治理,采取了一系列减少氮和磷向海洋输入的行动。经过30余年,上述海域总氮和总磷输入量明显减少,尤其是东京湾的总磷输入量减少70%以上。但是海水水质改善程度远低于减排幅度,切萨皮克湾水质达标率增幅仅为15%左右,日本濑户内海和东京湾的总氮、总磷浓度降幅仅为30%左右,波罗的海总体治理效果更差,水体中总氮和总磷的浓度未见明显减少。相比之下,我国渤海海域直排海污染源中氨氮、总氮及总磷入海量削减十分显著,尤其是“十三五”以来,削减幅度均在50%以上,其中氨氮削减超过90%,四类和劣四类海水水质面积在2012年达到峰值后持续降低,降幅近90%。可见,渤海氮、磷削减幅度和水质改善程度均远超上述几个国际主要半封闭海域,渤海综合治理攻坚战成效显著。     

环渤海芦苇湿地磷的吸附容量及释放风险评估

滨海湿地地处陆海交汇的关键带,是磷的"汇"、"源"和"转化器",在全球磷循环过程中扮演着十分重要的角色,其对水体磷素的截留能力日益受到关注.本文以环渤海地区芦苇湿地沉积物为研究对象,利用批处理实验研究了湿地磷的吸附容量和释放风险.结果表明,湿地沉积物磷的最大吸附容量（Q_max）为693.7~2117.2 mg·kg^-1,平均值为1468.6 mg·kg^-1,Q_max的大小顺序为七里海湿地 > 北大港湿地 > 南大港湿地 > 辽河三角洲湿地 > 寿光滨海湿地 > 黄河三角洲湿地.环渤海湿地沉积物磷吸附主要受Ca、Mg和TOC含量的影响.环渤海湿地磷吸附饱和度（DPS）和释放风险指数（ERI）分别为0.28%~4.50%和0.53%~10.10%,结果表明除寿光滨海湿地磷释放风险为中度风险外,其它湿地磷释放风险较低.总之,环渤海地区芦苇湿地沉积物具有较强磷吸附能力,沉积物为水体磷的"汇",沉积物释磷风险较低.建议在环渤海污染治理过程中充分发挥滨海湿地对磷的净化拦截作用,以降低陆源污染对近海水环境的影响.     

黄渤海海域秋季营养盐及有色溶解有机物分布特征

本文利用2013年11月黄渤海海域航次采集的海水样品,对该海域有色溶解有机物(CDOM)、营养盐等的组成、来源、分布特征和主要环境影响因子进行了分析研究.通过三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)对CDOM进行分析,共鉴别出2类4种荧光组分:类腐殖质组分C1(325/410 nm)、C2(275,370/435 nm)、C3(270,395/495 nm)和类蛋白质组分C4(290/340 nm).3种类腐殖质组分在黄渤海海域各层的平面分布均为由近岸向远岸逐渐递减.黄海表层和渤海中层类蛋白质组分荧光强度在近岸和远岸海域均出现极大值,而其在渤海表底层及黄海中底层的分布呈现由近岸到远岸逐渐降低的趋势.各层CDOM高值区主要分布在近岸海域.渤海表层溶解无机氮(DIN)和溶解有机氮(DON)浓度高于底层浓度,底层溶解无机磷(DIP)浓度高于表层浓度.渤海DIN呈现由近岸到远岸逐渐降低的趋势,DIP由曹妃甸近岸海域及中部海域的高值区向北部、东部和南部海域逐渐降低的趋势,DON则呈现由渤海中部偏南海域的高值区向四周逐渐递减的趋势.黄海底层DIN和DIP浓度高于表层,而表层DON浓度最高.黄海表中层DIN和DIP呈现由近岸到远岸逐渐降低的趋势,底层DIN和DIP则呈现由近岸到远岸逐渐增加的趋势,DON呈现由近岸到远岸逐渐降低的趋势.渤海DIN、DON和DIP的总体浓度均高于黄海.将4种荧光组分(C1~C4)、吸收系数(a_(355))、溶解有机碳(DOC)与叶绿素a(Chl-a)、盐度(S)、溶解氧(DO)、DIN、DON、DIP进行冗余分析,结果表明黄渤海各荧光组分(C1~C4)主要受陆源输入的影响,DOC受陆源与海源的共同影响,但陆源影响较大.渤海DIN受陆源输入的影响较大,而DON受海源影响较大;黄海DIN受陆源和海源共同影响,而DON主要受陆源输入影响.黄渤海DIP均受陆源和海源共同影响.     

渤海直排海污染源排放特征及管理对策研究

本文根据2011－2020年渤海直排海污染源监测数据,分析了渤海直排海污染源污染物排放特征及变化趋势,总结了2017年以来特别是渤海综合治理攻坚战实施后直排海污染源治理成效,并提出相应的管理对策。研究结果表明:2011－2020年,渤海直排海污染源污水排放量与黄海、东海和南海海区相比一直处于低位,化学需氧量、氨氮、总磷等污染物排放量总体呈先增加后减少的趋势;从2018年渤海综合治理攻坚战实施开始,直排海污染源入海污水总量呈明显上升趋势,但化学需氧量、总磷、总氮等主要污染物总量和浓度比明显下降,直排海污染源达标率呈逐年上升趋势;空间分布上,山东省、辽宁省属于直排海污染源排放量和排放强度高的省份;时间分布上,2018－2020年第四季度化学需氧量、总氮、总磷、氨氮等主要污染物排放量呈明显上升趋势。结合渤海直排海污染源排放特征,建议应健全渤海直排海污染源管控体系,分类推进渤海直排海污染源精准整治,提升渤海直排海污染源监测能力,为深入开展渤海直排海污染源污染治理提供支撑。     

黄渤海氮磷营养盐的分布、收支与生态环境效应

基于在黄渤海的综合调查结果,分析了水体和沉积物间隙水中溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）的分布;结合历史数据构建了黄渤海DIN和DIP的收支模型,并分析了陆源输入变化对研究区域生态环境的影响.结果表明,黄渤海DIN和DIP的含量受季节、河流输入和沉积物界面扩散作用的影响,具有秋季高于春季和近岸高于离岸的时空分布特征.收支模型计算结果表明,底界面扩散是黄渤海水体DIN的主要来源,其次是大气、周边河流、地下水和东海的输入;黄渤海水体DIN的支出主要是通过沉积埋藏和反硝化.黄渤海水体DIP的来源主要是磷酸盐吸附解吸,占91%,底界面扩散和大气输入为其次,河流和地下水的输入贡献较小.DIP的支出主要是通过沉积埋藏和向东海的输出.黄渤海每年有11Gmol的氮在水体积累,并导致其浓度提高约0.6μmol/（L·a）.近些年来陆地向黄渤海输入氮的持续增加,加剧了氮营养盐的积累,导致非硅藻类浮游植物比例以及赤潮发生频率和面积显著增加,同时还提高了水体初级生产力和海洋磷的埋藏量以及加剧了磷限制的趋势,并可能威胁生态系统的稳定.     

大连市近岸渤海海域水质现状与趋势评价

根据1995～2000年大连市近岸渤海海域的水质监测,对该区域的水质状况和趋势作出分析和评价.结果表明:大连市近岸渤海海域水质污染呈逐年减轻的态势,尤其是普兰店湾等局部海域无机氮和活性磷减轻趋势明显.      

莱州湾陆海污染源多级监测和评价分析系统

渤海是我国唯一半封闭型内海,是我国近岸海域环境问题最为突出的海区之一。近年来由于国家对渤海环境保护和治理工作不断重视,其水质恶化势头得到遏制,但由于缺乏陆海统筹、部门区域联动的控制机制,制约了减排措施的有效实施。而构建支撑陆海协同监控和评价的信息化和智能化系统是解决该问题的关键措施。本文以莱州湾为典型应用场景,通过构建陆海污染源多级监测和评价分析系统,实现高精度多级陆海联动的入海通量监测评估、污染源解析、海域水质变化和入海排污响应分析等主要功能,进而为阐明渤海水质变化和陆源排污关系,建立污染物入海总量控制技术体系和高效精准的减排方案提供参考决策平台。     

渤海表层沉积物中多环芳烃的分布与生态风险评价

利用第2次全国海洋污染基线调查数据，研究渤海表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的空间分布特征和输入来源．结果表明，按渤海海区划分，PAHs含量由高至低依次为秦皇岛沿岸、辽东湾、莱州湾、辽东半岛近岸、外海海区和渤海湾近岸．对照有关的沉积物质量标志水平，秦皇岛沿岸和辽东湾(尤其是锦州湾)表层沉积物中PAHs具有较高生态风险．就PAHs组成而言，锦州湾近岸沉积物中低环比例较高，其它海区4～5环占优．荧蒽／芘和芘／苯并(a)芘两个比值参数显示锦州湾近岸沉积物的PAHs主要源于石油工业，秦皇岛近岸和莱州湾部分站点主要来自燃油产物，而其它海区的大部分站点则属于燃煤型来源．燃烧生成的PAHs易吸附于细微颗粒物上，其迁移和沉降可能是外海海区PAHs含量高于渤海湾近岸的一个原因．     

试论将渤海指定为特殊区域的现实意义

介绍了渤海的污染现状，分析了船舶排放对渤海污染的重要影响，在此基础上，通过对《MMRPOL 73／78》中特殊海域与一般海域不同排放要求的对比，阐述了将渤海划定为《MARPOL 73／78》特殊区域的重要现实意义和必要性。     

渤海鳀鱼产卵场关键影响因素识别及变迁预测

为识别影响渤海鳀鱼产卵场分布的关键因素并预测产卵场的未来变迁,采用地理加权回归（GWR）方法,建立了渤海鳀鱼产卵场分布的GWR回归模型,分析了鳀鱼鱼卵分布与环境因子的关系,进而结合海表温度、盐度变化趋势,预测了未来渤海鳀鱼产卵场空间分布的变迁.结果表明,表层海水的温度、硅酸盐浓度、盐度和海水深度是对鳀鱼产卵场分布贡献较大的因素,其回归系数平均值依次为1.296、-1.133、-0.374和0.521,在未来海表温度、盐度变化情景下,一方面,渤海鳀鱼产卵场总面积将呈现缩小的趋势,最大可收缩为现有面积的47%,特别是渤海湾东北部鳀鱼产卵场明显收缩;另一方面,鳀鱼产卵场的密集区会发生迁移,如在辽东湾将出现新的产卵场密集区.GWR方法可以识别变量的空间非平稳性,应用其预测鳀鱼产卵场的未来变迁,可为渤海生态综合管理提供科学依据.     

多元统计在渤海表层沉积物中PAHs源解析上的应用

应用聚类分析、主成分分析、多元线性回归等多元统计方法对渤海表层沉积物中PAHs的来源进行分析.结果表明,来源相近的PAHs具有特征相似的成分谱.低环成分可指示石油源,而高环成分则代表燃煤、燃油等燃烧源.渤海表层沉积物中的PAHs呈现石油源和不完全燃烧源的混合特征,后者的贡献更为显著.就各海区表层沉积物而言,辽东锦州湾近岸的大部分站点以低环PAHs占优势,体现石油污染源的影响;其他海区的多数站点以高环PAHs为主,显示化石燃料的不完全燃烧是其主要来源,其中,辽河(双台子河、辽东湾和秦皇岛近岸的PAHs主要来自汽车尾气或燃油,辽东半岛、渤海湾、莱州湾和外海的PAHs主要源于燃煤.     

2020年夏季渤海中部底层水体低氧现象成因分析

在气候变化和人类活动的双重作用下,海湾富营养化及其导致的季节性低氧成为近海生态安全风险评估的核心指标之一。本文根据2020年夏季渤海中部现场调查的结果,分析了渤海中部夏季DO的分布状况及其影响因素。监测结果表明,2020年夏季在黄河口东北部底层海域(38°N)出现约1300 km²的低氧区,DO最低浓度为2.18 mg/L。分析结果表明,2020年夏季渤海中部底层低氧区的形成受水体层化和富营养化的共同影响,富营养化导致了底层有机物的累积,有机物分解消耗了大量DO,而夏季层化作用阻碍水体的垂直混合,导致底部消耗的DO得不到及时补充,从而产生低氧区。本文对2020年夏季渤海中部底层水体低氧现象的研究,可为将来渤海生态环境监测和生态安全风险评估提供资料,具有一定的科学意义。     

渤海近岸水域环境污染状况分析

依据海洋环境质量公报,分析渤海近岸海域的环境现状、变化趋势、超标分布及污染源,说明影响渤海环境质量主要是陆源超标排放和水交换不畅。实施渤海环境治理具有紧迫性。渤海污染治理是个科学问题,应加强科技支撑作用。     

渤海和黄海北部地区负积温资源的时空分布特征

论文以日平均气温≤-4℃的累积值和日数作为与海冰有关的气候指标,统计了渤海和黄海北部沿岸及其邻近地区52个气象站≤-4℃积温和日数的逐年资料,并根据52个气象站的气候指标值与经度、纬度、海拔高度的相关关系,建立空间分布方程,推算无资料海区中214个网格点的≤-4℃积温和日数,绘制渤海和黄海北部地区≤-4℃积温和日数分布图。研究结果表明:≤-4℃积温的空间分布呈现南北差异大、东西变化小的特征,-100℃等值线与渤海和黄海北部常年冰情分布范围大致相当;冰情较重的偏重低温年、严重低温年的≤-4℃积温保证率在黄海北部和辽东湾不超过40%,在渤海湾和莱州湾只有20%以下。