小清河口及邻近海域的溶解氧

在2002年6月对小清河口及邻近海域进行大面调查资料的基础上,分析了调查区域内溶解氧的分布特征,发现在小清河河口内存在低氧区。结合盐度、COD、营养盐的分析数据,查明了小清河河口内形成低氧区的主要原因是小清河径流带来的大量有机污染物所致。

小清河口海域泥沙运动特征

根据莱州湾内小清河口海域的悬沙和底床的粒径、含沙量及潮流的观测资料,探讨了该海域的悬沙运动特征。研究结果表明,含沙量总体趋势为由岸向海逐渐增大,并呈现出北高南低的分布特点,其中河口东北海域为含沙量高值区。近岸悬沙主要受底质沉积物的影响,而离岸较远海域悬沙可能主要是源于相邻浅水区海域悬浮颗粒在流场作用下从外海运移而来。河口北部海域表底层含沙量基本一致;而南部海域底层含沙量远大于表层。大潮含沙量远大于小潮含沙量,含沙量存在随潮流增大而增大的总趋势。小清河口泥沙主要来源于黄河口再悬浮泥沙的输运及近岸浅滩局部搬运。

小清河口附近海域泥沙运动特征及风场对泥沙输运的影响

根据对莱州湾内小清河口附近海域的海流、含沙量、底质类型分布的观测资料,并结合数值模型的计算结果,分析了该海域的泥沙输运趋势及底床冲淤变化情况。从整个海区来看,含沙量总体趋势为由岸向海逐渐增大,并呈现出北高南低的分布特点,在小清河入海口东北方向海域有一含沙量高值区;底质泥沙的分布沿纵向等深线显示了自岸向海由粗到细的分布规律,沿横向呈北细南粗的特征;浅滩泥沙局部搬运是泥沙淤积的主要来源,河口北侧海域有一较大侵蚀区,淤积区主要分布在河槽以南的滩涂和近岸区域,风场对该海域泥沙输运影响非常显著,小清河河口附近区域在一般天气下海水较清,如遇海向大风,则水体浑黄,但风后悬沙很快沉降,水体又变清。利用数值计算的方法研究了风场对该海域的影响,其影响大约是无风时平均值的10倍。

小清河口春季亚硝酸盐偏高问题探讨

2008年春季对莱州湾小清河口的走航调查发现，调查区域大部分水体的DOC，CODMn，NH4^＋ -N，POi4^3- -P高于4类海水的限定值，处于严重污染状态。水体CHla的浓度范围在1．02-37．92μg／L之间，但DO饱和度却在23％～96％之间，盐度小于15水体的DO饱和度低于50％，水体缺氧严重。河口存在NO2^- -N含量偏高现象。由河口向外，NO2^- -N浓度逐渐增加，至盐度24．4的水体达到0．27mg／L的高值，NO2^- -N增加主要是NH4^＋ -N的硝化反应产生的。NH4^＋-N生成NO2^-N主要受DO和NH4^＋-N比例与浓度的影响，DO饱和度在30％～70％，NH4^＋ -N大于3．33mg／L的水体中NO2^--N生成速率最快。

小清河口的叶绿素a及理化环境因子的分布特征和统计分析

根据2002年6月对小清河口及毗邻海域进行的一次大面调查资料,对叶绿素a、营养盐、溶解氧、化学耗氧量等环境因子的空间分布特征进行了研究,分析了各环境参数之间的相关性。结果表明,研究区域没有明显的层化现象,各参数的垂直分布都比较均匀。各环境参数在河口内外的分布情况具有显著差异。河口内为高温、低盐、高营养盐、低溶解氧、高化学耗氧量和高叶绿素a,河口外则与此相反。在河口外,硝酸盐由于受到黄河水输入的影响而比河口内浓度更高,这使得河口外磷限制情况加剧而硅限制情况减轻。除亚硝酸盐外,各参数均表现出良好的相关性。河口内丰富的营养盐使得浮游藻类过度繁殖,水体叶绿素a含量平均达到8.0 mg/m3,而河口外叶绿素a含量只有1.5 mg/m3。溶解氧在河口外海域平均值为3.5 mg/L,而在河口内却低于2.0 mg/L,处于低氧状态,河口内最上游的站位表层达到了无氧状态,是营养盐和有机物的双重污染促使了这种情况的发生。

小清河口及邻近海域表层沉积物重金属污染及生态风险特征

本文基于6个航次的生态调查,研究了莱州湾小清河口及邻近海域表层沉积物5种重金属的含量分布及生态风险特征.结果表明,沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的平均含量分别为17.95、22.08、63.99、0.15、0.08 mg·kg^(-1),均小于国家海洋沉积物质量一类标准.其中Hg的含量高于渤海典型河口,甚至大部分海湾表层沉积物Hg含量.重金属Cu和Pb含量随时间整体呈先升高后降低趋势,区域间差异不显著;重金属Zn、Cd和Hg含量在2010年后呈下降趋势,且河口区域含量明显高于近海区域(P<0.05).地累积指数(Igeo)评价结果表明,沉积物重金属污染累积程度依次为:Hg>Pb>Zn>Cd>Cu,整体污染较轻,重金属Hg在河道和河口区域污染累积程度较高.沉积物质量基准(SQGs)评价结果表明,重金属Pb和Cd基本不产生生物不利效应,Cu、Zn和Hg偶尔产生生物不利效应.平均沉积物质量基准商(m-ERM-Q)评价结果显示,总体上研究区沉积物重金属产生潜在生态毒性的可能性较低,河道与河口区域产生重金属生态毒性可能性为21%,其中Hg对重金属复合污染风险贡献较大,生态污染隐患较重.

小清河口水质污染现状及富营养化评价

根据2009年8月、2010年5月和9月3个航次的监测数据,探讨了小清河口水质污染程度及富营养化状况。结果表明:小清河口水体污染严重,DO%平均值小于80%,其中盐度小于10的区域仅为40%;DIN平均值7.00mg/L,超过二类海水标准的23倍,CODMn平均值为7.98mg/L,是二类海水标准的2.6倍。亚硝酸盐浓度偏高,平均值大于0.1mg/L,最高值达0.55mg/L。易降解有机物占总有机物的比例为30%左右。综合营养状态指数法(TLI)评价显示,小清河口盐度小于15的水体TLI值大于70,处于重度富营养级,盐度15～25之间仍为中度至轻度富营养水平。因此小清河口污染治理十分迫切,应从源头加强对小清河口污染物排放的控制。

基于碳氮稳定同位素技术的小清河口邻近海域底栖食物网结构研究

为了掌握小清河口邻近海域底栖食物网结构特征,于2020年10月在小清河口邻近海域采集沉积物有机质、悬浮颗粒有机物、浮游动物和浮游植物4种潜在食源及35种生物样本,应用碳氮稳定同位素技术以及贝叶斯混合模型(MixSIAR)分析了小清河口邻近海域底栖食物网结构和营养关系。结果显示,潜在食源的δ^(13)C值范围为−25.56‰~−17.91‰,δ^(15)N值范围为2.43‰~10.33‰;底栖生物的δ^(13)C值范围为−23.48‰~−18.31‰,δ^(15)N值范围为8.79‰~18.01‰;底栖生物营养级范围为1.65(凸壳肌蛤)~3.54(中华栉孔虾虎鱼)。营养关系分析表明,小清河口邻近海域主要存在两条能量传递途径,一是以浮游生物为主要能量来源的浮游食物链,其中双壳类(除短竹蛏)、小型虾类和多毛类等为主要初级消费者;二是以沉积物有机质为主要能量来源的底层食物链,短竹蛏和腹足类为主要初级消费者。整体而言,小清河口邻近海域底栖生物类群间存在一定程度的生态位重叠,竞争较为激烈。

小清河口氮磷营养物基准制定

本文采用频数分布法和压力-响应模型法分别推导小清河口营养物基准,其中频数分布法根据河口所有监测站位营养物浓度的下第5个百分点作为基准值;压力-响应模型法选取小清河口三种常见赤潮藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和微型原甲藻(Prorocentrum minimum)为实验对象,建立河口营养物水平与浮游藻生长之间的压力响应关系模型并推导生态基准值。频数分布法得出的小清河口总氮(TN)、总磷(TP)、溶解无机氮(DIN)和活性磷酸盐(SRP)基准值分别为5.18、0.14、3.33和0.015 mg/L。由于小清河口氮污染严重,现场调查得到的TN和DIN均值均远超我国地表水环境质量标准IV类值(1.5 mg/L)和海水水质标准IV类值(0.5 mg/L),因此频数分布法推导的TN和DIN基准值不推荐为小清河口营养物基准值。压力-响应模型法推导的四种营养物基准值分别为0.23、0.059、0.17和0.020 mg/L,该值可作为小清河口营养物基准推荐值,以期为小清河口营养物标准制定和生态风险评估提供科学依据。

小清河河口海域冬季悬浮体特征

利用2007年1月对小清河口附近海区悬浮体和沉积物调查的数据,分析了小清河口海域冬季悬浮体的空间分布和粒度特征,探讨了悬浮体与海底表层沉积物的关系,并对其来源进行了初步分析。结果表明,悬浮体浓度和粒度特征空间分布不均,但有一定的规律性,并与海底表层沉积物之间存在着密切的联系;结合已有研究资料综合分析认为,河道内悬浮体主要来源于河流输移、河道两侧潮滩物质输送,而河口附近海域悬浮体主要源于近岸浅滩和海底表层沉积物的再悬浮和搬运。

基于muddy-LOICZ模型的小清河河口及下游河段营养盐通量估算

基于2013年7月、9月小清河口及9月小清河下游河道分段营养盐数据,采用LOICZ及改进的muddy LOICZ生物地球化学收支模型,分析了小清河口及下游河道分区域的水体存留时间和营养盐收支。结果表明,小清河口夏、秋季水体存留时间分别为0.67 d和3.09 d,夏、秋季DIP平均收支分别为–2.96×103、–1.72×103 mol/d,夏、秋季DIN平均收支分别为–1.55×106、–0.77×106 mol/d。进一步分析表明,河口生产力旺盛,存在净生产过程,成为氮磷的汇,且磷汇通量要远远小于氮汇,存在强烈的反硝化反应的脱氮过程,说明该河口的低氧问题需得到进一步重视。不同的河道区域其生产力水平、呼吸作用、光合作用和硝化作用等强度等均有所不同,且在羊口镇附近有大量支流和生活排污进入,小清河下游流域的综合治理不能单一全篇而论,而应该针对不同的河道区域特点进行分别治理。需要注意的是,LOICZ模型为箱式模型,忽略物理过程的作用以及更详细的生物地球化学过程。

2004—2015年春季小清河口潮间带大型底栖动物群落特征变化

为了解小清河口潮间带大型底栖动物群落结构变化及潍坊市沿海防护堤和海冰灾害对其的影响,于2004—2015年春季在该区域进行了底栖生物的逐年采样,调查大型底栖动物的种类组成、丰度和生物量,并分析了生物多样性状况。结果表明:12年间共鉴定出大型底栖动物108种,依据种类组成进行聚类分析可将大型底栖动物样品分为5组,防护堤建设之前的2004年和受防护堤建设及海冰灾害影响较小的2013年分别单独为一组,防护堤建设期间的2005—2008年为一组,在此期间动物群落受工程影响较大;防护堤建成之后的2009—2012年为一组,在此期间动物群落主要受海冰灾害的影响;2014年和2015年为一组,动物群落趋于稳定;丰度变化范围为218~1522 ind·m-2,生物量变化范围为31.83~123.41 g·m-2;丰富度指数(d)、均匀度指数(J)和香农指数(H)的平均值分别为3.12、0.51和2.55;丰度/生物量比较曲线表明,防护堤的建设和海冰灾害对大型底栖动物群落造成中等到严重程度的扰动。

小清河口水环境质量评价及主要污染物入海通量研究

根据2010至2015年小清河口区监测数据,系统分析了小清河口水环境质量状况及主要污染物入海通量变化规律。结果表明:小清河口总磷(TP)、化学需氧量(COD)和石油类等污染物浓度超出《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准。小清河口综合污染指数均值为16.79,平均污染指数均值为1.53,石油类和COD是小清河口区域主要污染因子,监测期间水环境质量呈好转趋势。小清河年均污染物入海总量约为159766 t,污染物入海量中COD起主导作用。小清河污染源包括点源污染和面源污染,点源污染来自于沿岸入河排污口,面源污染主要来自于农业生产中化学肥料。

黄河三角洲附近海区无验潮测验模式关键技术研究及应用

成果来源:2018年度黄河水文科技创新计划项目应用时间:2018年至今应用单位:黄河口水文水资源勘测局1研究背景黄河三角洲附近海区是西自渤海湾的洼拉沟口、南至莱州湾的小清河口的一个弧形海区,该海区面积为14000km^(2),水深在20m以内。黄河三角洲附近海区测验为黄河河口治理研究以及黄河三角洲发展提供了重要的基础数据的水文观测项目。

近代黄河三角洲海岸的变迁

近百年来,我国海岸线的变化,不论就范围或规模而言均较突出。其中尤以黄河入海处的泥质海岸的变化更为惊人。据中国科学院海洋研究所及上海师范大学的调查资料,百余年来苏北老黄河口附近沿岸发生强烈的侵蚀后退。而鲁北新黄河口附近的岸线则发生显著的淤积增长。因此。