厦门浔江海域污染扩散数值模拟

本文采用ＡＤＩ活动边界潮流数值模拟模拟了厦门浔江海域的潮流，计算的结果与实测数据比较吻合。文中用欧拉污染扩散数值模型计算了从同安、集美、五通口排出的污染物（ＣＯＤ）对浔江海域的影响，同时采用拉格朗日污染扩散数值模型研究在湾口、集美和在北部的湾顶污染物瞬时排放后的运移情况。     

厦门湾及邻近海域沉积物分布特征和沉积速率

2007年和2010年在厦门湾及邻近海域进行底质表层沉积物和柱状岩心样品采集,并进行粒度分析及粒度参数计算,获得了研究区底质表层和柱状沉积物样品的粒度分布特征.结果表明,厦门湾海域沉积物类型多样,以粉砂质砂和砂质粉砂为主.平均粒径介于?1.5Φ~7.5Φ之间.采用 Gao-Collins粒径趋势分析方法,发现九龙江口的沉积物主要呈东南方向净输运,而大金门南侧海域沉积物则有向九龙江口输运的趋势,同安湾内沉积物由海岸向湾中央输运;厦门东部海域沉积物向北输运,翔安南部海域沉积物向同安湾口以及澳头近岸输移.对柱状岩心进行放射性同位素210Pb 测年分析,计算得到九龙江口沉积速率为2.62 cm/a,进而探讨了九龙江口的沉积环境演化特征,研究成果可为区域资源开发和环境保护提供科学依据     

董家口尾水排海环境影响数值预测及排放口比选研究

采用二维平面潮流数值模拟的方法对董家口港区尾水排放口位置进行比选研究,预测4个拟选排污口分别在尾水正常排放和事故排放两种工况下各水质污染因子的环境影响范围,并结合水深、动力条件等因素最终选定最优排污口.结果表明:研究海区海流以潮流为主,潮流性质为半日潮流,潮流运动形式以往复流为主,旋转为辅,海域涨落急流向为SW—NE向,整体上西防波堤—LNG码头连线南侧海域的水动力条件较好.经数值模拟预测研究,位于西防波堤南侧的P4排污口所在海域水动力条件活跃,水深条件适宜,有利于物质扩散,且事故条件下对日照海域和日照西施舌种质资源保护区影响小,为较优尾水排放点.同时P4排污口所在海域执行三类水质标准,污水数值模拟结果显示该排污口各污染因子超三类水质标准的面积均小于0.742 km2,NS向扩散距离均小于0.34km,扩散趋势与潮流方向一致,有利于其污染物稀释扩散.本次模拟预测客观地反映了污染物排海后的浓度变化和运动规律,为尾水排海污染物进行总量控制及海洋环境开发管理规划提供了科学依据和技术保障.     

优化模糊综合评价法在厦门湾水质评价中的应用

文章采用模糊综合评价法,选取厦门湾海域2018年春、夏、秋三季水质监测数据进行水质综合评价。结果表明：厦门西部海域、同安湾、九龙江河口区为污染严重的区域,为Ⅳ类水体;南部海域、东部海域和大嶝海域的水质状况良好,以Ⅰ类水体为主;DIN和DIP为影响厦门湾水质的主要污染物。结合采用面积比法的模糊综合评价结果显示,2018年厦门湾整体处于Ⅲ类水体状况,水质状况有待进一步提升。     

海洋环境容量分析在规划环境影响评价中的应用

海洋环境容量是沿海城市区域发展的重要约束条件之一,根据规划环境影响评价的特点,在计算近岸海域汇流区域内污染物排放总量的基础上,预测规划年污染物排海总量,从而制定陆源污染物排海总量控制措施和目标,优化调整规划方案,海洋环境容量的大小与海域特征和海水水质目标有关。文章以大连湾为例,在潮流场数值模拟的基础上,计算了大连湾受纳水体水质对排放源的响应关系,结合混合区的确定,计算了主要污染物ＣＯＤ、无机氮和活性磷酸盐的最大允许排放量,为各个排污口排放的不同污染物制定相应的排放与削减量提供依据。     

厦门西港泥沙的来源

厦门西港(亦称厦门内港)指南自鼓浪屿,北至高崎—集美、集美—杏林海堤的厦门岛西部海域,呈长条状,两端宽阔中间狭窄,近似亚铃形。1956年高集海堤建成后,成为半封闭型的海湾。西港是目前厦门港口码头(东渡新港)建港的主要地段。在海岸工程及港口码头建设中,对该港湾泥沙的来源、淤积原因和运动趋势的研究极为重要。厦门港是我国东南沿海天然良港之一。对厦门港的调查研究早已被重视:海测部门对厦门港进行了多次测深,并出版多种比例尺的海图,这些海图在一定程度上反映了不同时期、不同地段的冲淤变化情况;1960年福建省科委海洋组在开展福建海岸带调查时,对厦门港海底沉积物类型和海底地貌进行过描述;1982年交通部水运规划设计院     

污水排放影响下平潭近岸海水COD和DIN浓度场的数值模拟

利用Delft3D数学模型建立了平潭综合实验区近岸海域物质输运数学模型,模拟了澳前、海坛海峡北、海坛海峡南、流水、竹屿5个排污口在不同污水排放量下COD、无机氮浓度的分布．结果表明：在污水排放规模为3．0×10^4t／d时,竹屿排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为3．80、0．51mg／dm3,流水排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为3．60、0．42mg／dm3,都超过二类海水水质标准值,表明这2个海域水动力条件较弱、污染物扩散缓慢,不是理想的排污口．在污水排放量为1．5×10^5t／d时,海坛海峡北排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为1．87、0．28mg／dm3,海坛海峡南排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为1．84、0．27mg／dm3;澳前排污口在污水排放量为5．0×10^5t／d时,其邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为2．48、0．28mg／dm3,均符合二类海水水质要求,表明上述海域水动力条件良好、纳污能力强、环境容量大,是较好的污水排放口．该研究可为平潭综合实验区海域污水排放口选址优化提供科学依据,为该海域入海污染物总量控制和海洋环境管理提供参考．     

厦门海域秋、冬季溶解有机氮时空分布及总溶解态氮的组成

根据2015年10月(秋季)和2016年1月(冬季)对厦门海域开展的2次水质调查,研究了该海域中溶解有机氮(DON)的时空分布特征及总溶解态氮(TDN)的组成,并探讨了DON与环境要素的相关性及其来源.结果表明:厦门海域DON浓度平均值冬季大于秋季,表层高于底层,整体呈内湾、河口区较高,湾口区低的分布格局.秋季DON浓度的空间分布为同安湾西海域九龙江口邻近海域东南海域大嶝海域,冬季为西海域同安湾九龙江口邻近海域东南海域大嶝海域.该海域秋、冬季DON浓度占比(CDON/CTDN)分别为56%和53%,DON浓度占比整体呈湾口区大、河口区及内湾小的分布特征.相关性分析表明,该海域秋、冬季表、底层DON浓度与盐度均呈极显著负相关,与磷酸盐、硅酸盐含量为极显著正相关,与叶绿素a、溶解氧、p H值存在一定相关性.厦门海域DON的来源主要有九龙江河流、城市生活污水、工农业废水等陆源输入和浮游植物活动等海源生成.     

三种权重识别方法在同安湾水质模糊评价中的应用比较

以厦门同安湾为例,利用1995～2005年的监测数据,分别采取污染物浓度超标加权法、主成分分析法和对比排序法三种权重识别方法对近岸海域水质时间序列上的演变规律进行模糊评价的比较。结果表明,三种权重识别方法的评价结果一致,均可作为同安湾水质模糊评价的权重确定方法;同时,还分析了三种权重确定方法在应用过程中的优缺点,并进行了比较,为海湾水质模糊评价中的权重确定提供参考。     

厦门同安湾和大嶝岛海域2004年夏季环境质量现状与评价

根据厦门同安湾和大嶝岛海域2004年夏季的监测资料,按有关环境质量标准,用质量指数法对水质和沉积物进行评价.结果显示:监测海域表层海水环境质量较好,水质综合质量指数为0.55,主要污染物为活性磷酸盐,个别站无机氮超标.表层沉积物综合质量指数为0.682,单项因子总磷和总氮超标,重金属的铜和个别站的铅超标.     

海上化学品泄漏环境风险生态损害价值评估

选择厦门市海沧化工园区为典型案例区，以二甲苯为研究对象，采用数值模拟技术，对海岸带化工园区化学品泄漏的环境风险与生态效应进行了预测和识别，评估了海洋生态服务功能、水质、生物、潮滩生境4种对象的价值损失．结果表明，泄漏地点、风向、潮时以及泄漏量是影响化学品泄漏环境风险差异的主要因素．当泄漏量较小、泄漏点靠近化工泊位时，E风低潮时对海洋生态影响最大，此时最大生态价值损失约为3994万元；当泄漏量较大、泄漏点位于靠近外海的船舶锚地时，SSW风高潮时对海洋生态影响最大，生态价值损失最大为18732万元．在4种对象中，生态服务功能损失和生物损失对价值损害的贡献最大．     

海上化学品泄漏环境风险生态损害价值评估

海岸带化工园区化学品泄漏的环境风险问题已经成为威胁我国海洋生态资源的重要因素之一。对海上化学品泄漏的生态环境风险损失进行先期评估,并将价值评估信息纳入到海洋环境管理中,可为海岸带开发以及海岸带管理经济刺激手段的制定提供决策依据。本文选择厦门市海沧化工园区为典型案例区,进行海岸带化工园区化学品泄漏事故的风险生态效应识别与影响预测,评估环境风险的生态损害价值,从而为基于环境风险分析的海洋生态资源生态补偿的研究与实践提供借鉴。     

长江口水动力及污水稀释扩散模拟

利用Delft3D数学模型对长江口水动力条件、上海市现有及拟建排放口污水排放的稀释扩散场进行了模拟。模型利用潮汐数据和排放口附近的现场实测数据进行了率定和验证，分别对丰水期、枯水期的大、小潮情况下的流速场、潮位场及污水扩散场进行了研究。结果表明：长江口的水动力条件有利于污水的稀释扩散；现状排放量对长江口水环境影响不大；但如果污水在排放前不进行一定的处理，规划排放量排人长江口将会严重恶化其水质，特别是枯水期小潮时最为严重。建议根据长江口和杭州湾的环境容量，结合排放口的稀释扩散能力，合理确定污水排放方案。     

厦门湾红树林生境适宜性评估及修复潜力分析

为定量评估多元环境因子对红树林分布的影响,探索区域红树林生境适宜性和修复潜力的空间分布格局,本研究应用最大熵模型评估厦门湾红树林生境适宜性,叠加土地利用/覆被数据分析红树林修复潜力。结果表明,在生物气候、地形、水质、沉积物、水文等5组环境变量中,影响厦门湾研究区内红树林分布的主要环境变量类型为温度、地形和水质。在单项环境因子中,离岸线距离、营养盐浓度、盐度等对厦门湾红树林生境适宜性的贡献度最大。适宜性和修复潜力较高的区域主要分布于九龙江河口、翔安下潭尾、海沧东屿等区域。与现存红树林的分布相对照,理论上还有约406.4 hm^2的高修复潜力区和1001.2 hm^2的中修复潜力区可考虑用于未来红树林修复。现有的保护区和修复工程已基本覆盖了上述大部分区域,未来厦门湾内的红树林修复选址可考虑泉州市安海湾沿岸、龙海市九龙江河口、漳州港沿岸和附近岛屿。本研究尝试采用新兴模型方法判断红树林的综合适生条件,并实现空间化、定量化的评估,其结果可为红树林修复选址提供重要的科学依据,并为区域红树林保护与修复管理提供决策支持。     

厦门海域贝类养殖环境中的大肠菌群和异养细菌

2005年和2006年春季(4月)和秋季(10月)研究了厦门海域贝类养殖环境(海水、底质)和养殖贝类中大肠菌群(TC)和异养细菌(HB)数量分布及其在不同介质中数量之间的相关性,并对贝类养殖环境卫生质量进行了评价。结果表明:潮间带贝类养殖区TC数量较高,虾池和浅海贝类养殖区的较低;虾池贝类养殖区HB数量较高,潮间带和浅海贝类养殖区的较低。总体上,厦门海域贝类养殖环境中TC和HB数量分布呈同安湾湾内和西海域高,同安湾湾口和大嶝海域低的格局。大多数站位海水中TC和HB数量春季稍高于秋季,养殖贝类体中TC和HB数量秋季高于春季,底质中HB数量春、秋季无明显差异,TC数量则秋季稍高于春季。浅海和虾池贝类养殖区海水与贝类、底质与贝类中TC和HB的数量之间均成显著正相关。贝类养殖区底质中HB和TC数量,软泥>粉砂质软泥>粉砂,贝类体内器官组织中HB和TC数量,僧帽牡蛎:外套膜>外套腔液>内脏团;缢蛏和菲律宾蛤仔:外套腔液>外套膜>内脏团。厦门海域贝类养殖环境受到TC和HB不同程度的污染,潮间带贝类养殖区和虾池贝类养殖区分别受到TC和HB的较重污染。     

厦门港潮动力的数值模拟

本文建立了一个计算厦门港潮动力的数值模式,计算方法以ADE方法为原型,用E-L方法加以改造,适用于厦门港动边界模式的计算。经过验证,得到较好的潮汐潮流的模拟结果。计算余流的结构清晰可见,较准确地反映了厦门(?)的潮余流趋势。     

厦门港退潮锋面的动力分析

本文采用已建立厦门港潮流场、盐度场和水南点拉格朗日运动的模型。模拟了盐度场分布和漂流浮子的运动轨迹,与现场盐度调查和浮子跟踪结果基本一致,分析厦门港河口区“退潮流隔”形成的动力机制。佐证“退潮流隔”是河口区咸淡水相互作用的“退潮锋面”形成的主要动力机制。     

厦门湾海洋塑料垃圾的运动特性及输移机理

作为新型海洋污染物,海洋塑料垃圾入海通量计算过程中涉及的源汇过程、迁移途径、输运过程等尚未完全清楚,需进一步研究完善。以工业高速发展的厦门湾为研究对象,考虑潮流、入海径流、风等因素的影响,基于MIKE3软件的生物仿真模拟技术(Agent Based Modelling),模拟研究了漂浮及悬浮塑料垃圾的分布特征和迁移规律,并提出经验公式对沉积塑料垃圾的通量进行了预测。结果表明漂浮塑料垃圾在不利风、常风向和最大风的作用下集中堆积于岸线处。而悬浮塑料垃圾由海面向下呈现指数式下降的分布特征,且其水平迁移分布与潮流运动密切相关;流速小的区域悬浮塑料垃圾更容易堆积使局部浓度升高。悬浮塑料垃圾的扩散速率也与塑料颗粒的物理性质有关,沉降速度小的塑料颗粒在水中悬浮的时间更长,更容易被传输到距离污染源更远的地方。同时,研究发现沉积微塑料通量的增长规律近似为线性变化,通量大小与厦门塑料产量和厦门湾的水动力特性相关。     

基于深度学习的赤潮发生预报方法研究

赤潮作为海洋灾害,对海洋渔业、生态、经济,以及人类生产、生活造成了严重影响。一直以来,赤潮受到研究者的广泛关注,但由于它的形成机制比较复杂,使得赤潮预报极具挑战性。针对赤潮预报的研究问题,本文收集了厦门海域赤潮发生前后的海洋监测数据,结合皮尔逊相关系数、散布矩阵、复相关系数方法,分析多环境因子与赤潮发生多要素的关联情况,重点采用基于深度学习的LSTM与CNN融合方法,挖掘环境因子的时序依赖,发现序列数据的局部特征,对赤潮发生进行预报。在厦门一号和厦门二号数据集中,本方法在预报未来12 h内的赤潮情况时,RMSE、MAE误差分别达到0.521 8、0.504 3。通过协同对比模型进一步确定赤潮发生的预报概率,在两个数据集上的最终预报准确率分别为67.58%和63.49%。本研究为赤潮的分析预报提供了探索经验,证明了将深度学习方法应用于赤潮预报的可行性。