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近岸海域水环境综合管理中的若干基础问题研究及应用

聂红涛  
【摘要】: 近岸海域是人类开发利用海洋资源的重要区域,也是受人类活动影响最为明显的区域。随着社会经济的迅速发展,人类在海岸带的开发活动加剧,近岸海域生态环境受到的压力日益增大,生境退化和环境污染等问题越来越严重。建立客观有效的近岸海域水环境综合管理体系已迫在眉睫。本文以渤海湾近岸海域为研究背景,对近岸海域水环境综合管理的一些基础问题进行研究,旨在为改善近岸海域水环境状况,促进海岸带地区的可持续发展提供技术支撑。 本文融合国内外近岸海域水环境综合管理基本理论,从陆海统筹的角度构建了近岸海域水环境综合管理的基本框架。综合应用流体力学、环境科学、管理学、海洋生态学以及数值模拟技术等多学科理论,建立了近岸海域水环境评估、预测和改善的技术体系。 系统分析了指标体系建立的原则和方法,建立基于营养要素、环境要素和生物要素的渤海湾近岸海域水环境的评价指标体系。综合运用多种方法对渤海湾近岸海域生态环境进行了评估,结果表明该海域水环境较差,而陆源污染和海岸带开发是影响渤海湾近岸海域水环境的主要因素。 用数学模型来预测水环境变化是近岸海域综合管理的重要技术手段,其关键是模型的率定和验证。本文基于参数反演的思想,就如何利用监测数据反演浅海水质模型中的综合扩散系数进行了尝试,将扩散系数的确定转化成依赖于区域内部监测数据的数值迭代过程。结果表明该方法实用有效,可用于其他类似问题。 研究了人类活动引起的岸线变化和污染物排放方式的改变对近岸海域水环境的影响。分析了沿海围垦造成的近岸海域海洋动力条件和污染物输移特征的变化;结合沉积物放射性同位素实验调查,对渤海湾近岸海域沉积物的迁移规律进行了探讨;研究了不同排放方式下蓄积污水形成的冲击负荷对近岸海域的影响过程;分析了海水淡化工程浓缩海水的排放对近岸海域水环境的影响。 探讨了保护和改善近岸海域水环境的减污增流措施。从陆海协调、以海定陆的角度分析了污染物允许排放量分配的方法,并对渤海湾近岸海域污染总量控制和分配进行了研究。分析了不同的入海径流增加量对近岸海域生境的改善。最后,构建了近岸海域环境与经济协调发展评估指标体系,并对渤海湾天津沿海地区近10年来的协调发展水平进行了分析,提出渤海湾水环境综合管理的措施和建议。


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