环胶州湾污水处理厂排放口溶解有机氮生物可利用潜力研究

溶解有机氮(DON)是陆源输入近海总溶解氮(TDN)的重要组成部分,其生物可利用性对探讨近海氮污染和富营养化形成机制具有重要意义.本研究根据2012年7月、2012年11月、2013年3月和2013年5月在胶州湾海域4个污水处理厂进行的4次调查,分析了直排胶州湾污水处理厂水体中总溶解氮(TDN)及其中总溶解氨基酸(TDAA)的含量和季节分布特征,并以溶解有机碳n(DOC)/溶解有机氮n(DON)和氨基酸的构成和丰度为指标,评价了直排胶州湾各污水处理厂排放口DON的生物可利用性.结果表明,TDN的变化范围为413.10~3 580.65μmol·L~(-1),并基本呈现3月和11月高,5月和7月低的变化趋势,其中,DON在TDN中所占摩尔分数变化范围为2.14%~88.75%.各污水处理厂排放口不同季节DOC/DON值较低,介于0.2~26.2 mol·mol~(-1)之间,平均值为(5.05±6.39)mol·mol~(-1),而TDAA中所含碳在DOC中的摩尔分数即TDAA/DOC值较高,分布在0.33%~3.02%之间,平均值为1.54%±0.78%,基于TDAA/DOC估算排入胶州湾各污水处理厂排放口污水中具有生物可利用溶解有机质所占摩尔分数为0.44%~46.97%.上述结果表明,直排胶州湾污水处理厂排放口DON具有较高的生物可利用性,对该海域富营养化贡献不容忽视.     

胶州湾表层海水中的正构烷烃及其来源解析

<正>构烷烃是自然界中普遍存在的有机物质,其组成和分布与人类活动密切相关,是表征有机污染物来源的良好标志物.用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对2016年4月胶州湾表层海水中的正构烷烃进行检测,首次报道了胶州湾表层海水中正构烷烃的分布特征及来源解析.结果表明,其含量在1.756~39.09μg·L~(-1)之间,主要由连续分布的C11~C_(37)正构烷烃同系物组成,没有明显的奇偶优势,但碳数为C_(21)~C_(33)的正构烷烃约占总正构烷烃的95.0%.胶州湾表层海水中正构烷烃的高值区以湾口为主,在湾内东北部和西部也有出现,这一分布特征与胶州湾东北部和西部河流带来的工业废水、生活污水和湾口码头附近的船舶航运带来的正构烷烃输入有关.水交换较为充分的湾中部和湾外海域正构烷烃总量在1.756~2.842μg·L~(-1)之间,平均值为2.196μg·L~(-1),可视为胶州湾正构烷烃的环境背景值.其碳数分布有明显的C_(24)主碳峰,前峰群有微弱的奇碳优势,后峰群有微弱的偶碳优势,表明这部分正构烷烃以藻类和海洋细菌等生物自生输入为主.人类活动对胶州湾的影响很大,输入的正构烷烃主要集中在湾口及湾内近岸海域,由C_(21)~C_(33)正构烷烃同系物组成,呈现出有微弱偶碳优势的后峰群单峰形分布特征,代表高度风化的石油类污染物.其含量在9.606~39.09μg·L~(-1)之间,约占胶州湾总正构烷烃量的83.7%.整体来看,胶州湾表层海水对正构烷烃的去除机制以蒸发、稀释等物理风化过程为主,从湾内向湾外风化强度增大.     

胶州湾海洋动物体中重金属含量及评价

本文主要研究了胶州湾海水、海洋动物体中重金属含量，分析结果表明：沿岸河口地区海水中重金属含量较高，其重金属污染主要受沿岸工业排放废水的影响；海洋动物体中重金属含量为底栖动物大于鱼类；海洋动物体中重金属含量不仅受其所栖息海水中重金属含量的支配，而且受季节的影响；海洋动物对于铜比其它重金属具有较强的富集能力。     

用后向空气轨迹方法对胶州湾主要大气污染物分布的分析

采用青岛崂山点位2005-2009年的大气监测数据,利用HYSPLIT4.8模式和象限分析方法,计算出污染物的方位贡献情况,判断出胶州湾大气污染物的传输路径主要为北、西北和西部路径,S02、N02和PM10在北部和西北部象限的5年平均贡献率分别为25.32％和28.21％、21.16％和21.53％以及20.25％和22.83％,这与胶州湾东方和东南方为海洋、北方和西北方为工业城市有关.通过个例分析得出的传输路径与象限分析的结果一致.另一方面,胶州湾地区的主要污染物在过去5年中的年均值浓度变化显示,SD2浓度呈下降趋势,NO2浓度呈上升趋势,PM10浓度变化趋势不明显.为调查青岛市和周边5个省污染物排放水平对胶州湾污染物分布的影响,分析了2005-2009年的相关环境统计数据,SO,的排放量下降,燃料煤消耗量、氮氧化物排放量以及机动车数量逐年升高可能是导致胶州湾地区污染物浓度变化的原因.     

胶州湾入海河流和排污口水体中壬基酚的污染状况调查及入海通量核算

调查了2009年枯水期和丰水期胶州湾河流入海口和污水处理厂排污口壬基酚污染状况,并初步估算了胶州湾陆源壬基酚的入海通量。结果显示,入胶州湾各河流水体中壬基酚浓度差异较大,枯水期和丰水期分别为0.11～3.17 μg/L和0.09～10.8 μg/L,其中墨水河污染最为严重,其次为娄山河、海泊河、跃进河、李村河、大沽河、镰湾河和白沙河,而洋河污染则相对较轻;各污水处理厂出水口壬基酚浓度相对稳定,枯水期和丰水期为0.11～0.17 μg/L和0.15～0.29 μg/L。枯水期和丰水期胶州湾壬基酚入海通量分别为6.5 kg/d和11.8 kg/d。     

胶州湾河口沉积物中耗氧有机物的释放研究

以COD为耗氧有机物指标,通过对胶州湾海泊河河口沉积物引起的上覆海水COD变化的模拟实验,估算了耗氧有机物的释放量和释放速率,并对河口沉积物中耗氧有机物释放的影响因素和释放规律进行了研究。结果表明,胶州湾海泊河河口沉积物中耗氧有机物的释放对上覆水污染较重,泥水比、温度和溶解氧都对上覆水COD有明显影响,pH值的影响仅表现在前2 d。从总体变化趋势来看,静态海水中耗氧有机物的长期释放规律与悬浮态下的短期释放规律一致,而风干沉积物中耗氧有机物的短期释放规律用零级动力学方程拟合较好。     

青岛近海PCDD/Fs的沉积通量、毒性当量及来源

用高分辨率气相色谱-质谱方法对青岛胶州湾内外表层沉积物、柱状岩心及贻贝样品中的17种毒性多氯代二苯并二 /呋喃(PCDD/Fs)进行了分析和讨论.表层沉积物的SP_4-8CDD/Fs含量范围在11.6～369pg/g dw,主要以P_4-8CDFs为主.S2,3,7,8-PCDD/Fs含量范围4.1～232.4pg/g dw.在环流作用下沉积物中形成了明显的东-西分布格局.除河口处外,PCDD/F同系物分布基本上相同,即低氯代PCDD/Fs占主导.SP_4-8CDD/Fs沉积通量从1951年起逐渐增大,STEQ沉积通量从1980年显著增大.青岛近海PCDD/Fs的来源相对恒定,推测为城市污水污泥和大气沉降.贝肉中S2,3,7,8-PCDD/Fs为2.9～5.1pg/g dw. TEQ的主要来源为2,3,4,7,8-PeCDF(35%)、2,3,7,8-TCDF(30%)、2,3,7,8,-TCDD(30%).     

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。      

磷化氢在胶州湾沉积物中的分布特征

于2003-09-06现场采集样品,调查分析了胶州湾沉积物中基质结合态磷化氢的含量和分布.检测结果显示:磷化氢最高浓度达143.75ng/kg(干重).磷化氢在湾内沉积物中含量普遍高于湾外,受人类活动影响污染较为严重的养殖区、河口区等海域沉积物中磷化氢的含量明显高于湾中心和湾外等海域.分析磷化氢与其沉积环境的关系发现,沉积物中磷化氢的含量和分布受到沉积物中有机磷和氧化还原电位、沉积物组成等因素的影响.     

海岸带生态系统安全评价及指标体系研究——以胶州湾为例

通过分析现状,建立了包括压力、状态、响应三个子系统40个指标的海岸带生态系统安全评价指标体系,并分别采用综合指数法和模糊评价法进行了定量评价。结果表明,过去10 a胶州湾海岸带生态安全状况,整体呈"下降—好转"趋势,在压力子系统逐年下降的情况下,状态子系统乃至整个生态安全的综合指数却呈现好转趋势,证明响应子系统中政策、法规的实施,对状态的回转有较为积极的促进作用。也说明状态对于响应的反映存在滞后性。