河口混合区划定及营养盐标准限值构建

河口是河流和海洋生态系统的过渡带,目前中国缺乏河口区划界和水质评价标准,河口区及其附近海域环境质量评价直接使用《海水水质标准》(GB 3097-1997)对标评价的方式,评价结果往往与实际不符,对河口地区开发建设和管理保护不利。笔者系统分析了中国河口区划分及水质评价的现状和存在问题,以北部湾主要入海河口钦州湾为例比较了河口区营养盐背景值与海洋营养盐背景值,两者差异显著,认为使用《海水水质标准》(GB 3097-1997)对河口区进行评价不能很好地反映环境质量。因此依据现行的《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)、《海水水质标准》(GB 3097-1997)和《近岸海域环境功能区管理办法》,提出使用盐度等数据探讨河口混合区划定及建立河口混合区水质营养盐标准限值的方法。在钦州湾的应用案例中,河口混合区的划定和河口区营养盐标准限值确定,都具有科学性和可操作性。使用河口混合区营养盐标准进行评价的结果比直接使用《海水水质标准》(GB 3097-1997)评价能更准确地反映环境质量,可为河口区划界及水质评价提供方法参考。

椒江河口高混浊水混合过程分析

根据199年洪季的实测资料分析了高度浑浊的椒江河口的混合过程，并探讨了水动力学和沉积动力学因素对河口混合的重要作用。调查研究表明，椒江河口最大浑浊带下的高浑浊水一浮泥层厚达1m，高浑浊水-浮泥层与上覆水之间是泥跃层。泥跃层与高混浊水-浮泥层对水体稳定的作用比同期观测到的盐跃层大17倍以上。当高浑浊水-浮泥层被侵蚀时，在高浑浊水-浮泥层中的低盐水体又增加了水体的垂向混合能力。

污染物在河口中的混合与离散(下)

四、河口离散系数的经验计 算式与数值范围 因为理论分析工作都是在十分简单的几何及流动条件下进行的,未考虑影响离散的多种因素的联合作用,因此其应用受到很大的限制。实际工作中许多研究者利用现场观测或室内试验的资料,得出了一些经验的或半理论半经验的河口纵向离散系数的计算关系式,主要有:

污染物在河口中的混合与离散(上)

河口的混合与离散特性是河口污染治理及合理开发其环境容量的一个基本问题。本文综合分析了国内外的研究工作,对河口混合的成因与特点,研究途径,混合输移方程,离散的机制,离散系数的概念与计算方法作了概括与总结,在此基础上对今后河口混合的研究工作提出了一些看法。

珠江河口咸潮入侵研究进展

近十几年来,珠江河口咸潮活动呈现持续时间增加、上溯范围扩大的趋势,对水资源安全配置和生态文明建设造成巨大威胁,亟需深入开展珠江河口咸潮研究。系统归纳前人关于珠江河口咸潮上溯方面的研究成果和存在问题,总结近年气候变化和人类强扰动双重作用下珠江河口咸潮入侵的相关研究,指出未来珠江河口咸潮入侵研究需重点关注的问题,强调应加强气候变化和人类活动干扰背景下的珠江河口咸潮入侵演变规律研究。

弱混合陆相河口的河床稳定性判据

针对弱混合陆相河口的河床稳定性问题,应用雷诺时均化法将潮流和径流的振荡效应以雷诺切应力的形式反映出来,利用由雷诺切应力构造出的广义力、广义流以及最小能耗率原理建立了弱混合陆相河口的能耗率,应用变分原理对弱混合陆相河口的能耗率进行极值分析得出河床的稳定性判据。根据河床的稳定性判据可得:河床的稳定性与流速梯度以及平均流速相关。另外,应用楔形水槽模型计算了不同坡度下的单位体积水流能耗率的变化。结果表明:当楔形水槽内的水体发生扰动时,能耗率增加,但随着水体的自我调整,能耗率随之减小,最后达到能耗率最小的稳定状态,因此水槽中的水体遵循最小能耗率原理。进而也间接验证了稳定性判据的适用性。

闽江口的盐、淡水混合

采用盐、淡水混合比的概念研究闽江口的混合状态,并确定了分层、部分混合、高度混合3种类型的分类指标。研究表明,闽江口主要水道的盐、淡水混合以部分混合为主,其次是分层,高度混合出现的机率较少;盐水异重流发育良好,混合状态的变化与潮流速的变化不相一致;盐水入侵时混合比相对较小,后退时相对较大。闽江口是一个径、潮量比值较小的强潮河口,按照一般规律,其盐、淡水混合应该出现高度混合型,但在闽江口的主汊道中发生的却是部分混合型,产生这种特殊现象的原因与河口分汊、会合、槽深等因素的作用有关。

磨刀门水道枯季大潮水体层化混合分析

通过分析磨刀门水道枯季大潮期间的水体盐度实测资料,得出涨落潮时期盐跃层上下流速结构的差异性,确定了磨刀门水道盐度和盐水楔变化特征,判定磨刀门河口属于部分混合型河口。采用整体Richardson数、梯度Richardson数以及势能函数φ等3种层化指标,计算分析了磨刀门水道枯季大潮期垂向各层不同密度水体层化混合的周期性变化过程,指出出现层化混合的峰值时期。采用Simpson势能理论,分析了磨刀门水道枯季大潮期的河口环流、潮汐应变和潮汐紊动过程,及其与水体层化指标特征峰值的对应关系,结果显示磨刀门水道枯季大潮期河口环流加剧水体层化,潮汐紊动促进水体混合,潮汐应变则是在涨潮时促进混合,在落潮时促进层化。分析指出潮汐应变是引起磨刀门水道各层不同密度水体周期性层化混合现象的主控因子。

2014年夏季长江口有色溶解有机物(CDOM)的分布、光学特性及其来源探究

通过测定有色溶解有机物(CDOM)的吸收光谱、荧光光谱、溶解有机碳(DOC)浓度,探究了2014年夏季长江口CDOM的来源及河口混合行为。结合吸收系数a(355)、光谱斜率S275-295、比紫外吸光度SUVA254与盐度的关系,结果表明南港水道受黄浦江输入影响显著,北港水道由长江径流控制呈保守性混合行为,二者CDOM的物质结构性质较为相似。DOC的浓度可通过a(275)与a(295)模拟估算:ln[DOC]=4.94–0.87ln[a(275)]+0.90ln[a(295)],a(275)<8.0 m–1;ln[DOC]=4.77–6.79ln[a(275)]+8.05ln[a(295)],a(275)≥8.0 m–1。模拟结果表明,在长江口及邻近海域,CDOM对DOC具有示踪意义。利用三维荧光光谱-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)技术,可得到夏季长江口FDOM含有3个类腐殖质组分(C2,C4和C5)和3个类蛋白质组分(C1,C3和C6)。类腐殖质组分具有相似的来源及地球化学行为,且与a(355)及盐度存在显著相关性;类蛋白质组分则与a(355)及盐度之间无显著相关性,揭示其与区域内微生物的活动有关。

钚在芬底湾海水中的浓度

在芬底湾的表层海水里,溶解钚的浓度为0.75—1.2mBg/100L。它同盐度呈正相关,这归因于钚在港湾混合时的凝聚作用。颗粒钚的浓度是钚的总浓度的30—60%。悬浮物在表层水中的浓度低于底层水,在近岸水中的浓度高于远岸水。悬浮物中钚的比活性为2.03±0.033mBg/g,它同表层沉积物中钚的比活性是一致的。海水中^(238)Pu/^(239'240)Pu的平均值和70年代初期的大气散落物中的比值相同,这说明芬底湾中的钚主要来源于大气散落。