Pollution Condition of Petroleum Hydrocarbon Pollutant and Estimation of Its Environmental Capacities in Summer in the Bohai Sea

The zones around the Bohai Sea are the most developed area in north China [1]. With the development of economy and increasing of population, the marine environment quality has become worse and worse in Bohai Sea, especially in the coastal regions of Bohai Bay, Liaodong Bay and Laizhou Bay [1]. As reported, the petroleum hydrocarbon (PH) contamination in the Bohai Sea was mainly due to the discharge of oily wastewater from inland [1]. There were about 8 734 392.3 104 t water input in the …     

胶莱运河的修建对莱州湾水交换及海洋环境影响初探

为研究莱州湾水交换对胶莱运河修建工程的响应,以及为海洋污染治理问题提供参考,以莱州湾为重点模拟区域建立了二维平面潮流和对流扩散模型,利用渤海、黄海、莱州湾地形及海洋环境资料,结合2018年莱州湾海水水质监测结果,初步分析了胶莱运河的修建对莱州湾海洋环境现状的影响.模拟结果表明,胶莱运河建成后年径流总量约为7.2×109...     

基于头脑风暴优化算法与BP神经网络的海水水质评价模型研究

针对基于传统BP神经网络的海水水质评价模型存在易陷入局部极小等问题,提出了一种新的利用头脑风暴优化算法(BSO)优化BP神经网络的海水水质评价模型(BSO-BP)。该模型引入具有全局寻优特点的头脑风暴优化算法,用于模拟人类提出创造性思维解决问题的过程,具有强大的全局搜索和局部搜索的能力,同时利用BP神经网络所具有良好的非线性映射能力、学习适应能力和容错性,最大程度上考虑到海洋水质评价因素的非线性和非平稳的关系,得到BP神经网络的各层权值、阈值的最优解,使得海水水质评价结果准确合理。并以胶州湾海域的12个监测站位的监测数据作为评价样本进行水质评价,实验结果表明该评价模型能够克服局部极小问题,评价结果准确性较高,并具有一定的实用性。     

Studies on seawater self-purification capacity to heavy metals in the Haikou Bay

Ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｓｅａｗａｔｅｒｓｅｌｆ－ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｔｏｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅＨａｉｋｏｕＢａｙＣｈｅｎＣｈｕｎｈｕａ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃｔｏｂｅｒ１０,１９９６;ａｃｃｅｐｔｅｄＦｅｂｒｕａｒｙ３,１９９...     

胶州湾东岸娄山河李村河附近海域水质变化预测

利用二维有限元方法对胶州湾海域潮流场数值模拟正确的基础上,建立了胶州湾东岸娄山河、李村河附近海域水质预测模型,并利用该海域水质现状监测资料对预测模型进行了验证,然后根据娄山河污水处理厂一期和李村河污水处理厂二期201O年工程建成后的运行情况,预测了其附近海域的水质。预测结果表明,在污水处理厂正常运行情况下,COD大于3.0mg/L的海域面积约为0.26 km~2.无超四类海水水质标准的区域,其附近海域水质状况比现状有较大改善;但是在事故情况下,各河口附近海域水质变差,超四类最大面积分别达到0.84km~2和0.54km~2,比现状增加0.53km~2和0.23km~2。     

用镭同位素评价胶州湾水体表观年龄及地下水入海通量

为评价胶州湾水体表观年龄和地下水入海通量,2011年9—10月在胶州湾地区分别采集地下水、河水和海水样品,对水样的224Ra和226Ra活度进行测量。基于224Ra和226Ra半衰期的差异,运用224Ra与226Ra的活度比值计算了胶州湾水体表观年龄;采用三端元混合模型计算了胶州湾海水中地下水、河水与湾外海水的混合比例;在水体表观年龄和混合比例的基础上,计算了地下水入海通量。结果表明:研究期间胶州湾水体表观年龄分布范围为3.2—39.4d,平均值为14.7d,呈现从湾顶到湾口年龄逐渐增大的趋势,地下水的平均混合比例是11.0%,地下水的入海通量为7.29×106m3/d,海底地下水排泄速率为3.8cm/d。     

胶州湾的重金属污染研究

根据胶州湾海水和表层沉积物样品中重金属含量的分析，探讨了胶州湾的污染现状和发展趋势。将海水和表层沉积物中的重金属含量与该区周边岩石的重金属含量及国家环境标准对比研究表明，胶州湾海水中Cu和Cd含量符合国家一类海水标准，Pb的污染最为严重。胶州湾东部表层沉积物中的Cd、Hg、Pb的含量均超过一类沉积物的国家标准。其主要污染区位于大港至李村河口一带，污染源主要来自陆源污染物，并由河流排出入海所致。胶州湾中部的重金属含量低于国家标准，说明环境状况良好。     

胶州湾环境保护法律问题研究

胶州湾正面临着严重的环境问题,如湿地减少,海域面积不断缩小、纳潮量持续减小;水域污染严重,水质日益恶化;生物资源衰退等,针对这些问题,对涉及胶州湾的各级法律法规进行分析研究,找出了现行法律的欠缺之处:法律体系不完善、海洋执法水平较低、司法救济不足。立法方面,国家立法和地方立法不完善,尚未形成健全有效的胶州湾保护法律体系;执法方面,既往的执法工作取得了积极有效的成果,但执法能力仍然有待提高;司法方面,受制于我国司法体系,司法救济并没有真正到位。针对这些不足提出解决胶州湾法律问题的对策建议,主要有:健全海洋法律体系、提高海洋执法能力、健全司法救济制度。期望为青岛市整治胶州湾环境问题、合理开发利用胶州湾、保护胶州湾海洋环境提供参考。     

胶州湾建跨海大桥可行吗？

胶州湾是世界上少有的半封闭天然良港,水深域阔,应以建港为主;目前青岛港年吞吐能力己达8430万t,1997年吞吐量6916万t,集装箱103万TEU,具备建设国际航运中心的各项条件。而在胶州湾建设跨海大桥后将会破坏湾内两个锚地和削弱港口功能,是胶州湾持续利用和青岛可持续发展的障碍。     

青岛团岛汇水区域污水处理对胶州湾口水质改良的贡献

青岛团岛地区入海的主要水污染源,是来自其汇水区城内的大量生活污水和一定量的轻工业废水.自1998～2007年底,累计处理污水14254万吨,削减各类有机物如CODcr、BOD、SS以及NH4-N、TP等污染物累积28万吨,为减轻胶州湾口的水环境污染起到一定的作用.团岛污水厂采用"生物脱氮除磷A/A/O"工艺,自运行以来,不断提出一些优化方案以改善污水处理效果,使出水COD、BOD5、SS、NH4-N、TP等指标达到并优于国家二级排放标准(GB18918-2002),提高了排入胶州湾口的水质质量.     

胶州湾沉积物中有机质的来源与组成及其对百年尺度环境变化的指示

The Jiaozhou Bay is characterized by heavy eutrophication that is associated with intensive anthropogenic activities. Four core sediments from the Jiaozhou Bay are analyzed using bulk technologies, including sedimentary total organic carbon(TOC), total nitrogen(TN), the stable carbon(δ~(13)C) and nitrogen(δ~(15) N) isotopic composition to obtain the comprehensive understanding of the source and composition of sedimentary organic matter and further shed light on the environmental changes of the Jiaozhou Bay on a centennial time scale.Results suggest that the TOC and TN concentrations increase in the upper core, having indicated a probable eutrophication process since the 1920 s in the inner bay and the 2000 s in the bay mouth. The TOC and TN concentrations outside the bay have also changed since 1916 owing to the variation of terrigenous input.Considering TOC/TN ratio, δ~(13) C and δ~(15) N, it can be concluded there is a mixture of terrigenous and marine organic matter sources in the study area. A simple two end-member(terrigenous and marine) mixing model usingδ~(13) C indicats that 45%–79% of TOC in the Jiaozhou Bay is from the marine source. The environmental changes of the Jiaozhou Bay are recorded by geochemical proxies, which are influenced by the intensive anthropogenic activities(e.g., extensive use of fertilizers, and discharge of sewage) and climate changes(e.g., rainfall).     

大亚湾水环境质量变化与环境容量评估

2004～2008年期间,在大亚湾进行了春、夏季两航次水质的溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、活性磷酸盐（PO4-P）、无机氮（DIN）、石油类（oil）含量的监测,结果表明除溶解氧含量只是季节间变化外,其余均呈不断上升趋势,其中活性磷酸盐和无机氮含量升幅较明显,有超一类水质现象出现,且夏季水质普遍劣于春季.利用海湾内外水交换参数和这些年间污染物监测资料,估算以功能水质标准为控制目标的水环境容量,结果表明,大亚湾水质化学需氧量、无机氮仍有较大的环境容量,两者的环境容量分别为22 239 t/a和1 361 t/a;但活性磷酸盐和石油类环境容量偏小,两者的环境容量分别仅有19 t/a和23 t/a.     

钦州湾海水中石油烃时空变化特征及其影响因素

2009年1月至11月对广西钦州典型养殖海湾-钦州湾海域表层海水石油烃进行了4次采样调查,分析该海域石油烃污染状况,探讨石油烃的时空分布特征及其影响因素。结果表明,钦州湾表层海水石油烃的质量浓度在0.001~0.095 mg/L之间,平均值为0.022 mg/L;季节变化呈现夏季最高,秋、冬季次之,春季最低的特点,夏、冬季海水受到不同程度石油污染,春、秋季均达到国家《海水水质标准》二类标准。水平分布上总体呈现春、秋季节外湾大于内湾,夏、冬季节内湾大于外湾的特征。钦州湾水产养殖活动及陆地径流输入是影响石油烃时空变化的主要因素。春季石油烃的质量浓度与温度和溶解氧等环境因子有着较好的相关性,夏季石油烃和溶解无机磷存在显著正相关。总体上钦州湾海域目前受石油烃污染程度较轻,仍有一定接纳自净能力。     

胶州湾水质自动站周边水质及运行效果分析

据2016年胶州湾水质自动监测的数据结果,分析了水质变化趋势,并统计和评价其水质超标情况。结果表明:2016-04—11水质自动站海域溶解氧质量浓度和pH的日均值均达到二类海水水质标准,达标率为100%;活性磷酸盐年均值为0.023 mg/L,无机氮年均值为0.154 mg/L,以硝酸盐为主(64.9%);无机氮和活性磷酸盐超标率均为16.7%,而且集中在降雨量较大的8月、9月,营养盐指标超标基本与海泊河的淡水输入有关;叶绿素a质量浓度与溶解氧、pH和浊度呈显著正相关,浮游植物光合作用对该海域表层海水的水质参数影响较大;自动站监测和人工监测的营养盐在年际变化上呈现较一致的趋势,说明运用水质自动站监测该海域的营养盐变化趋势较为准确。     

A study on seawater apparent heavy metalcomplexation capacity in the Haikou Bay

ＡｓｔｕｄｙｏｎｓｅａｗａｔｅｒａｐｐａｒｅｎｔｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｉｎｔｈｅＨａｉｋｏｕＢａｙＣｈｅｎＣｈｕｎｈｕａ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃｔｏｂｅｒ１０,１９９６;ａｃｃｅｐｔｅｄＡｐｒｉｌ４．１９９７）Ａｂ...     

胶州湾的生态环境演变与营养盐变化的关系

作为我国人为影响海洋研究与海洋学基础研究的典型海域,胶州湾历经90年的科学调查和研究,获得了系统的对胶州湾海洋学的认识。本文总结归纳了近年来胶州湾的生态环境变化状况、营养物质输入以及百年来生态环境演变的主要结果和结论。近年来,胶州湾海水呈现“高氮-低磷-低硅富营养化”状况较明显,浮游生物生物量有增加的趋势,输入到胶州湾营养物质的量巨大,总溶解态氮的年输入通量为6 945.4 t/a,其中无机氮、有机氮分别为4 453.1 t/a,2 492.3 t/a。点源和河流是总溶解态氮的主要输入方式,分别占无机氮输入通量的39%和20%,有机氮输入通量的31%和41%。总溶解态磷的年输入通量为160.6 t/a,其中无机磷的输入略高于有机磷,二者分别为88.0 t/a,72.6 t/a。河流和点源是无机磷的主要输入方式,分别占无机磷输入通量的40%和30%,而对于有机磷而言,河流是其主要的输入方式,可占其输入通量的51%,而地下水和点源也分别占输入通量的24%和15%,这些大量输入的营养物质对胶州湾生态环境变化起了关键作用。胶州湾百年来经历了三个阶段的演变,20世纪70年代以前,胶州湾受人为影响很小,其化学要素水平基本呈现“背景值”且比较稳定,从20世纪80年代起,胶州湾明显受到人为活动的影响,其沉积物中的化学组分持续增加,直到20世纪90年代中到2000年达到高峰,2000年后,由于环保治理措施的加强,沉积物中的化学组分呈明显降低趋势,基本稳定在较低的水平。     

基于无监督机器学习的胶州湾海底工程环境适宜性综合评价

海岸带工程地质环境的稳定性对于海洋工程的建设安全和沿海经济繁荣十分重要。在胶州湾海域已有地质、水文等数据的基础上,对胶州湾海底工程环境适宜性进行了分区。通过无监督机器学习的谱聚类算法,构建了胶州湾海底工程环境适宜性综合评价模型。结果表明,胶州湾整体工程环境适宜性趋势为北高南低,从北向南依次可分为适宜性高、适宜性较高、适宜性较低和适宜性低四个区域。相关性分析表明,影响胶州湾海域海底工程适宜性的因素从高到低依次为冲淤分布、沉积物类型、坡度、第四系沉积物厚度、水深、海流流速、断裂分布。本研究可为胶州湾工程环境和地质灾害预防提供参考,有助于海洋工程环境稳定和经济安全保障。     

多目标可变模糊评价模型在海水水质评价中的应用

海水环境质量评价是一种多要素、多因子的评价,海水环境质量的分级标准、海水污染程度等都是一些模糊概念.目前已有的海水水质评价模型中都或多或少存在一些不足,基于可变模糊理论,建立基于可变模糊的海水水质评价模型,并将该方法应用于胶州湾海水水质综合评价中.实践表明,该模型方法计算简单,能够比较合理地确定样本指标对各级指标标准区间的相对隶属度、相对隶属函数,并且能够通过变化模型及其参数(a 和 p 参数变化,变化为4个模型,包括1个线性,3个非线性),将稳定结果作为海水水质综合评价的结果,合理地确定出样本的评价等级,为海洋环境领域的多目标综合评价与决策提供了一种新的思路与方法.     

基于初级生产力的海洋生物资源承载力评估

资源环境承载力研究亟待突破承载阈值界定与关键参数率定的技术瓶颈,并建立一套标准化的定量评价关键技术。本研究基于“资源量?消费量”模型,通过调查与实验分析获取特定海区的初级生产力、浮游植物有机碳含量、鱼类营养级等关键参数值,采用营养动态模型和Tait沿岸海域能流模型来估算海洋生物资源总量,然后根据年人均水产品摄入量或年人均蛋白质摄入量来计算该海区海洋生物资源承载力的阈值。根据2016年对日照辖区海域的生态环境状况调查,该海域年平均初级生产力(以C计)为428.22 mg/(m2·d),浮游植物年生产量为918.51万t,鱼类、虾蟹类和头足类的平均营养级分别为3.85、3.92和3.90,利用营养动态模型计算海域渔业资源(鱼类、虾蟹类和头足类)的年生产量为3.89万t;根据Tait沿岸海域能流模型计算日照10 m等深线以内浅海的除去壳重的贝类资源量为5.50万t。按照年人均水产品摄入量为21 kg,计算出日照辖区海域的海洋生物资源承载力总和为192.86万人;按照年人均摄入蛋白质量为30 kg,计算出日照辖区海域的海洋生物资源承载力总和为16.87万人。本文建立了一项具有广泛适用性的海洋生物资源承载力定量评价技术,对科学地开发利用海洋生物资源和建立陆海统筹的资源环境承载力的监测预警机制起到积极的促进作用。     

A nitrogen and phosphorus dynamic model of mesocosm pelagic ecosystem in the Jiaozhou Bay in China

A nitrogen and phosphorus dynamic model of mesocosm pelagic ecosystem was established according to the summary and synthesis of the models available, in which seven state variables （DIN, PO4-P, DON, DOP, phytoplankton, zooplankton and detritus） were included. Logically it had five modules--phytoplankton, zooplankton, dissolved inorganic nutrients, dissolved organic nutrients and detritus. The results showed that this model could simulate the variations of DIN, PO4-P, DON, DOP, POC and phytoplankton biomass in pelagic ecosystem in mesocosm properly, based on the site experiment data in the Jiaozhou Bay in the autumn of 1999 and the summer of 2000. Not only the logical structure but also the model parameters were feasible, and about 20 parameters were made to fit for the Jiaozhou Bay during the simulation. All of these are necessary to study the control mechanism of nutrients biogeochemical cycling in the Jiaozhou Bay and other China＇ s coastal waters.