胶州湾扇贝养殖对环境影响的数值模型研究

针对养殖水体富营养化这一环境热点问题,通过建立的三维水质模式对胶州湾扇贝养殖所产生的N、P污染物的分布规律、输运过程以及对环境的影响进行了研究。结果表明,尽管胶州湾扇贝养殖对无机营养盐的贡献只占到河口陆源输入的8%左右,但由于沿岸养殖区的潮流较弱,不利于污染物质的输移和扩散,给养殖局部海域环境带来较大影响。     

胶州湾养殖区贝类生物体中多溴联苯醚的分布特征

对胶州湾养殖区贝类中的多溴联苯醚(PBDEs)的含量进行检测。结果表明,所采集的菲律宾蛤仔、长牡蛎和栉孔扇贝生物样品中9种PBDEs(BDE-15、BDE-28、BDE-47、BDE-75、BDE-99、BDE-100、BDE-138、BDE-153、BDE-154)的含量分别为(422.2～512.6)×10-12(干重)、(957.0～1102.7)×10-12(干重)和979.5×10-12(干重),其中位于海泊河口处的贝类生物体中的含量最高。所有样品中,BDE-47相对含量最高,其相对于∑9PBDEs的贡献率为38.8%～41.8%。贝类样品的9种PBDEs含量及组成的差别可能与它们对PBDEs的吸收和代谢能力的差异有关。胶州湾养殖区贝类生物体中BDE-47和BDE-99的含量远小于香港、美洲和欧洲等工业发达地区,和亚洲发达国家韩国等处于同一数量级,但相比于2002年青岛近岸紫贻贝中的含量有一定程度的增加,表明近年来青岛沿海地区PBDEs污染加重,这一点必须引起足够的重视。     

胶州湾潮滩沉积物-水界面交换对海湾营养盐的影响

2004年9月在胶州湾红石崖(HSY)和河套(HT)潮滩进行了沉积物-海水界面的营养盐交换通量培养实验,结果表明:DIN 在胶州湾沉积物-海水界面的交换以NH4-N的扩散为主,交换方向是由上覆水向沉积物迁移,NO3-N 的扩散方向与NH4-N的相反;SiO3-Si的交换和PO4-P的相似在潮滩各站位均是由上覆水向沉积物的方向迁移,表明潮滩沉积物是水体中营养盐的汇.NO2-N、NH4-N、PO4-P、SiO3-Si在沉积物-海水界面的交换通量为净吸收,分别为河流输入通量的25、7、9、2倍.但NO3-N的交换是由沉积物向海水方向,通量仅为河流输入通量的20%.潮滩沉积物-海水界面受到大量底栖动物的生理活动及其它作用的影响,因此营养盐培养实验得到的通量与利用间隙水浓度梯度法估算的结果存在明显差异.     

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.     

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.     

表面活性剂对DDT在胶州湾沉积物上吸附行为的影响

采用批量定时取样法和批量平衡法,研究了低浓度阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）存在下胶州湾沉积物对DDT的吸附特性及机制.结果表明,吸附过程符合伪二级动力学方程,吸附等温线可用Freundlich等温式较好地描述.在实验浓度范围内,SDBS和CTAB均利于DDT在沉积物上的吸附,且吸附速率和吸附能力均随SDBS和CTAB初始浓度的增加而增大,其中CTAB的影响更为显著.以p,p＇-DDT为例,当SDBS的浓度为10mg.L-1时,吸附速率常数k2由1.232×10-2 g.（μg.min）-1提高到4.193×10-2 g.（μg.min）-1,KF由2.866（μg.g-1）（L.μg-1）1/n增加到7.932（μg.g-1）（L.μg-1）1/n.另外本研究还分析了SDBS存在下温度对吸附过程的影响,结果表明,在283～308 K范围内,较低的温度有利于DDT的吸附,该吸附是一个自发的、放热的、熵增加的物理吸附过程,SDBS的存在使DDT在吸附过程中的ΔG0、ΔH0值更负,ΔS0值更小.该研究可为DDT在胶州湾中的迁移转化及其归宿提供一定的理论基础.     

胶州湾北岸潮间带三-(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯和六溴环十二烷的分布水平

对胶州湾北岸潮间带底泥样品中三-(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯(tris-(2,3-dibromopropyl)isocyanurate,TBC)和六溴环十二烷(hexabromocyclododecanes,HBCDs)的3种同分异构体(α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD)的分布水平进行分析,结合索氏提取与Waters ACQUITY UPLC-MS-MS超高效液相色谱-质谱联用仪检测出TBC和HBCDs的3种同分异构体α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD,浓度范围分别为1.20~5.62 ng·g~(-1)(干重)、1.18~1.54 ng·g~(-1)(干重)、1.50~1.85 ng·g~(-1)(干重)、2.12~2.99 ng·g~(-1)(干重)。其中,TBC在河流入海口处的浓度较高,γ-HBCD占ΣHBCDs的比例(44.75%)最高,且相关性分析表明TBC和HBCDs可能有相似的污染来源。最近,斯德哥尔摩公约持久性有机污染物审查委员会(POPRC)将HBCDs列入POPs名单加以限制使用,这表明其具有一定的环境风险,未来可能对环境和人类健康造成的危害应该引起足够的重视。     

胶州湾微表层和次表层海水中营养盐的分布特征及富营养化研究

根据2010年夏季(6、7、8月)和秋季(9、10、11月)6个航次对胶州湾微表层和次表层海水中营养盐的调查结果,研究了微表层和次表层中营养盐的分布特征和时空变化,以及微表层对氮、磷、硅营养盐的富集情况,并利用潜在富营养化评价模式评价了水质的营养状况.结果表明,不论是微表层还是次表层,营养盐的分布都是从湾内向湾口递减.胶州湾夏季微表层溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(PO34--P)和硅酸盐(SiO23--Si)的平均浓度分别为0.296、0.026和0.618mg.L-1;秋季平均浓度分别为0.369、0.028和0.592mg.L-1.夏季次表层DIN、PO43--P和SiO23--Si的平均浓度分别为0.240、0.025和0.506mg.L-1;秋季平均浓度分别为0.292、0.028和0.580mg.L-1.胶州湾微表层海水对营养盐N、Si均有不同程度的富集作用,平均富集因子为1.48～1.96;对P无富集现象,富集因子的不同可能与海况和站位的不同有关.在所有调查航次中,7月份胶州湾海水中的营养盐含量最低,与叶绿素a(Chl-a)处于高峰期有关.胶州湾东北部处于富营养和磷中等限制潜在性富营养化状态,其它区域营养级为中度营养和贫营养,微表层潜在性富营养化程度大于次表层.     

胶州湾海洋微表层铜络合的容量

采用阳极溶出伏安法测定了2004年胶州湾海水微表层和次表层金属铜离子的络合容量和条件稳定常数,系统地探讨了其分布规律及其与COD、DOC、TN和TP的相关性.结果表明,胶州湾海水微表层铜络合容量有富集现象,平均值微表层为3.85×10^-7mol·L^-1,次表层为2.45×10^-7mol·L^-1,富集倍数1.56.条件稳定常数(lgK)微表层为7.21,次表层为7.21;且3月、9月微表层小于次表层,6月、12月微表层大于次表层.胶州湾铜络合容量东北部>西北部>南部>中部>湾口;且9月>6月>12月>3月.海水微表层和次表层铜络合容量与COD、DOC存在显著正相关性,而与TN、TP存在较好负相关性.     

大沽河-胶州湾段溶解有机物类腐殖质荧光特征变化

利用荧光激发-发射矩阵光谱(excitation-emission matrix spectroscopy,EEMS)技术研究了溶解有机物类腐殖质荧光特征从大沽河到胶州湾的变化及其与盐度、pH、叶绿素a、溶解有机碳、化学需氧量和碳水化合物的关系.结果表明,大沽河溶解有机物类腐殖质荧光强度较大,胶州湾溶解有机物类腐殖质荧光强度较小,大沽河是胶州湾类腐殖质荧光物质的重要来源.类腐殖质荧光强度与叶绿素a含量的相关性较差,说明浮游植物并不是大沽河类腐殖质荧光物质的主要来源.类腐殖质荧光强度与溶解有机碳、化学需氧量和碳水化合物的相关性较好,说明类腐殖质荧光物质是水体溶解有机物的重要组成部分,其分布情况一定程度地反映了水体中有机物的分布.