鸭绿江河口及近岸地区沉积物中重金属分布的影响因素分析

对鸭绿江河口不同地区沉积物中重金属分布特征和埋藏通量的垂向变化进行了分析;探讨了其独特的动力环境等因素对重金属分布的影响;评价了鸭绿江河口地区重金属污染状况及潜在生态风险程度.结果显示,自1920年代到2000年以来,除了Cu的含量和埋藏通量逐年减小之外,Cr、Ni、Zn、Cd、Pb、As和Hg的浓度和埋藏通量具有逐渐增加的趋势;鸭绿江河口地区重金属总体污染程度为重到严重,其中西水道沉积物的重金属总体污染程度和总潜在生态风险程度均最高,重金属污染已经对鸭绿江河口地区的生态环境构成了严重的危害;粒度控制效应不是鸭绿江河口地区重金属分布的最主要影响因素;Cu和其他几种重金属有着不同的来源;最大浑浊带独特的动力机制是造成中水道重金属(除Cu外)的高值分布区和最大浑浊带内的高悬沙浓度分布区相对应的最主要原因.     

几种新型仪器在水文测验中的应用分析

水文测验是水文工作的一个重要组成部分,可为河床演变和各种水利工程的设计提供第一手的资料。新型量测仪器的应用大大提高了水文测验的效率,相对于传统的测验方法,正日益显示出其优势。本文就水文测验中流速、水位、波浪、含沙量、泥沙级配、推移质输沙率等代表性新型仪器做一初步的介绍,并讨论了其中存在的问题和以后有可能发展的方向。     

倚岸型潮流脊体系中的深槽冲刷——以江苏如东海岸为例

江苏如东海岸的潮流脊体系位于南黄海辐射状沙脊群南部,由沙脊及脊间深槽组成,为"倚岸型"潮流脊体系。本文采用水平一维模型模拟深槽从初始形态冲刷至均衡态的演变过程,用不同的潮差及初始剖面坡度等参数运行该模型,以了解深槽冲刷深度的主要控制因素及其对深槽均衡态的影响。数值实验结果表明:(1)给定初始剖面的坡度、潮差等参数,经历一定时间的冲刷之后剖面达到均衡态,其后剖面形态保持稳定,不随时间改变;(2)若仅给定初始剖面的坡度,则潮差越大,达到均衡态时深槽的冲刷深度越大,而且潮差的变化对冲刷深度有显著影响;(3)若仅给定潮差,则初始剖面的坡度越大,均衡态时深槽的冲刷深度越小且初始剖面坡度的改变对冲刷深度有显著影响。     

长江口湍流剖面的观测与分析

小尺度湍流过程对河口物质输运与能量交换至关重要。受传统观测方法的限制, 河口浅水区域的剖面观测资料至今较为匮乏, 进而限制了湍流过程的研究。为此, 采用新型5波束声学多普勒流速剖面仪(Nortek Signature 1 000 kHz AD2CP)在长江口开展湍流剖面观测, 获取高频、低噪的高质量湍流剖面数据, 并与声学多普勒点式流速仪(acoustic doppler velocimeters, ADV)同步观测的数据进行对比。结果表明, 通过AD2CP与ADV获得的近底部边界层摩阻流速u_*、拖曳系数C_d、雷诺应力S_R等特征参数基本一致, 底摩擦与波浪能量为河口区域湍动能的主要输入源。湍流垂向结构存在显著的非局地平衡, 即温盐等斜压作用引起的浮力通量、对流项以及强波浪作用影响的脉动压力做功、黏性输运等因素可能为长江口湍流非局地平衡的主因。     

陆架环流作用下的北黄海中北部细颗粒物质输运

海洋泥质沉积是流域、古气候及海平面变化信息的重要载体,对该粒级物质的系统研究,是获取环境信息的重要手段。为此,采集北黄海中北部表层沉积物80件,经室内筛分处理,并对细颗粒组分（<63 μm）进行了稀土元素（REE）测试。结果显示REE的含量及分布模式在长山列岛东西两侧差异显著:东侧物质明显富集REE,尤其轻稀土元素（LREE）,Eu元素则明显缺失,指示了受鸭绿江的显著控制;长山列岛以西,REE除含量降低外,分布模式也变平缓。造影剂马根维显（Gd-DTPA）在磁共振成像（MRI）中的大量使用,可能是造成Gd明显富集的主要原因。此外,辽南沿岸物质的来源及分布与以往认识存在差异,以往认为辽南沿岸泥质沉积为鸭绿江为主的辽东半岛河流的远端泥沉积,而本文的研究发现:辽东半岛东侧长山列岛至大连湾外海域以黄河来源物质为主,鸭绿江物质对北黄海西部泥质区的贡献在西侧大于东侧,其中陆架环流对物质输运发挥着重要作用。     

东洞庭湖保护区大型底栖动物空间分布格局及水质评价

2001年9月对东洞庭湖保护区大型底栖动物进行调查,共记录动物4门8纲20科51种.其中,寡毛类2科18种(35.3%),软体动物8科15种(29.4%),水生昆虫7科14种(27.5%),其他动物4种(9.1%).软体动物是东洞庭湖底栖动物的最主要类群(占总丰度的71.1%).其中,腹足类的长角涵螺(Alocinma longicornis)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、中华沼螺(Parafossarulus sinensis)、纹沼螺(P.striatulus)和寡毛类的苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)为该保护区的优势种.样点间平均物种丰富度6.3,三种多样性指数(Margalef,Simpson和Shannon)平均值分布为1.38、4.05和1.47.刮食者和直接收集者为底栖动物最重要的摄食类群(占总密度的66.7%和19.9%).结合GPS,将野外调查数据构建GIS数据库.基于GIS软件平台,运用Kringing插值法,构建动物丰度、生物多样性及污染生物指数(BI)等的空间分布格局,较为直观地反映了保护区底栖动物的分布情况及污染状况.提取出主要生物类群(软体动物、寡毛类和摇蚊幼虫)和5种优势种分布的高浓度块,显示寡毛类与其它两类的分布基本不重叠,主要分布在保护区的东南和西北的深水区域.进一步分析检验各主要分布区域的16种水体理化指标,发现水深是影响保护区底栖动物分布的关键因子,而硫酸盐则主要制约寡毛类的分布格局,硬度是影响软体动物分布的主要因子.全湖平均Hilsenhoff生物指数(BI)值8.18,指示保护区承受较高的有机污染,模拟生成的BI分布图显示,西南部的深水区域、北部及东南部的局部区域水质相对较好,而东北部的沿岸带大部分水体及南部近六门闸的部分区域水体水质相对较差.     

近三百年来长江口泥质区沉积环境变化及与低氧关系的初步分析

近年来全球大型河口区低氧事件频发,严重威胁环境和生态系统健康.因缺少长时间序列的观测资料,人们对历史时期河口陆架区域生态环境演化,尤其是低氧事件发生的历史认识不足.本文基于210Pb、137Cs和光释光测年技术,以长江水下三角洲现代低氧区沉积物柱状样为研究对象,通过分析沉积物的粒度参数、氧化还原敏感元素、TOC、TN和...     

辽东半岛东岸近海泥区悬沙浓度的时空分布及控制因素分析

鸭绿江作为典型的中小型河流,细颗粒沉积物从鸭绿江流域到辽东半岛东岸近海泥区的源汇过程有着独特的机制,而遥感解译是了解入海沉积物在河口-陆架输运过程和机制的有效手段之一。因此,本文通过在辽东半岛东岸海域进行了现场悬沙浓度测量,并与GOCI影像建立关系,反演了该地区2011年4月至2017年3月间的表层悬沙浓度,从而揭示了该海域表层悬沙浓度的时空特征,分析了潮流、大风天气和洪水对悬沙浓度变化的影响,在此基础上探讨了研究区的悬沙浓度输运格局。结果显示,研究区表层悬沙浓度空间差异大,河口附近是悬沙浓度高值区,可达500 g/m3以上,其他区域则悬沙浓度多小于20 g/m3。另外,研究区表层悬沙浓度枯季高,洪季低,有着显著的季节性变化。进一步分析表明,枯季大风天气引起的风浪作用增强,是导致表层悬沙浓度增高的主要原因;洪季虽然悬沙浓度较低,但流域洪水期间的悬沙浓度显著增加。此外,作为典型的中小型源-汇传输体系,沉积物从鸭绿江到辽东半岛东岸近海泥区总体上仍遵循"夏储冬输"的输运机制。     

围垦工程影响下的江苏弶港潮滩剖面的演化机制

以江苏弶港潮滩为典型研究区,基于2007-2012年在潮滩及条子泥匡围工程实施期间采集的9条潮滩断面高程数据,建立潮滩剖面形态的二次函数统计模型,并结合同步采集的表层沉积物粒度数据,对围垦影响下的潮滩剖面演化机制进行了探讨。结果表明,受围垦工程影响较小的北部潮间带上部的淤积强度要大于潮间带中下部淤积强度,潮滩剖面呈上凹型;正在实施的围垦工程加剧了垦区内潮滩的淤积,尤其在下部呈现高强度淤积而造成垦区内潮滩剖面的上凸趋势减缓,剖面曲率减小。此外,由于垦区内逐渐失去潮汐水动力作用,与附近非垦区类似潮滩带相比,垦区内滩面沉积物呈细化趋势。围垦工程在潮间带中下部筑堤坝,对涨潮水体有阻滞作用,使得外海带来的细颗粒沉积物在围堤外侧快速堆积,造成原潮间带下部快速淤高,形成垦区外向海侧微下凹的潮滩剖面形态。     

北部湾环流和沉积物输运的数值模拟

研究环流和沉积物输运对北部湾的环境保护和资源开发十分重要。本文使用区域海洋模型（ROMS）,研究了北部湾海域的季节环流、沉积物输运以及长期的地形演变过程。展示了湾内冬季和夏季都存在逆时针环流,冬季的风生环流比夏季强的特征。悬沙浓度较大值主要分布在琼州海峡、海南岛西侧海域,以及越南沿岸、雷州半岛沿岸等近岸地区。沉积物在琼州海峡附近表现为在冬季由东向西输运,夏季则相反;在琼州海峡西口处,沉积物全年以西向输运为主。结果显示,北部湾内沉积物输运主要由潮流引起的再悬浮控制。侵蚀和淤积的分布模式为：（1）湾内大部分区域侵蚀淤积不明显,（2）琼州海峡两侧口门附近淤积比较明显,（3）琼州海峡内深槽侵蚀严重,（4）海南岛西侧海域存在侵蚀和淤积交替发生区域。