大连湾海域氨氮、磷酸盐及藻类生长的数值模拟研究
【摘要】:本文以大连湾海域为主要研究区域,以大连湾的主要污染物氨氮和磷酸盐为主要研究对象,基于对历史资料与监测数据的分析,用数值模拟技术,建立了适用于模拟大连湾主要污染物氨氮-磷酸盐及预测藻类生长的季节性三维水运动-水质模型。模型再现了大连湾水文要素和主要污染物-氨氮和磷酸盐在大连湾水体中的分布变化规律,定性分析了营养盐(主要指氨氮和磷酸盐)结构对藻类生产的影响,预测了浮游植物的空间分布特性和季节变化机理、污染物负荷的排放量和排放位置的变化对大连湾水体的影响,并基于Tecplot图形工具对大连湾水质模拟结果数据进行了可视化,为大连湾的水质规划和管理提供科学依据。
模拟结果表明,由于排污口区水交换能力弱,污染物被排放之后不能及时被稀释,而积累形成污染。在湾顶部,扩散过程是影响氨氮、磷酸盐及藻类碳浓度的主要因素;在湾中部,硝化过程是影响氨氮浓度的主要因素,浮游植物的死亡率是影响磷酸盐浓度的主要因素,磷酸盐的含量是藻类生长的限制性因素。陆源负荷是氨氮的主要来源,底层腐殖质的分解补充是湾中部及湾口区磷酸盐的主要来源。
营养盐负荷对大连湾水质的影响主要集中在湾顶部的排污口区,随着污染物负荷的增加水体中相应的污染物浓度迅速增加,营养盐浓度对藻类生产的影响越来越小。
总负荷的变化对藻类生产的影响与磷酸盐负荷对藻类的影响类似,大于氨氮负荷对藻类的影响,且在大连湾的湾顶部,年平均N/P比率大大高于16。氨氮浓度和磷酸盐浓度的变化对藻类生长的影响定性分析结果也说明在湾顶部,磷酸盐是限制性营养盐。由于湾中高的无机氮的输入,N/P的值越来越高,在这种情况下,一旦有高的磷输入时,就有可能引发某些种的水华的发生。可以通过控制磷的排放来控制大连湾水体中藻类的生长。
不同的排放位置对大连湾水体影响的差异反映了海域局部自净能力的差异。如果排污点源位于水交换能力大的湾口附近的陆源边界,则进入该海域的污染物质在海洋环境动力作用下会很快地被输送扩散,而不会在点源附近积累。
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1 |
张喆;;一种有效的海湾氮、磷非保守物质物理-生物耦合模型[J];环境保护;2009年04期 |
2 |
吴国功;大连湾海域水质污染变化趋势分析[J];海洋环境科学;1993年Z1期 |
3 |
王绍芳,魏明瑞,林景星;大连湾近100年来重金属污染度的演变[J];地学前缘;2002年03期 |
4 |
王真良,徐汉光,刘晓丹,郑维中,朱建东;大连湾的枝角类[J];海洋科学;1991年05期 |
5 |
王惠卿,张永波;大连湾赤潮生物及其规律的探讨[J];海洋环境科学;1992年02期 |
6 |
张树林,赵晖;大连湾春秋季浮游植物的调查研究[J];海洋科学;2003年02期 |
7 |
朴香花;周集体;王竞;金若菲;张玉;;磷酸盐在大连湾时空分布的数值模拟研究[J];大连理工大学学报;2006年06期 |
8 |
许澄源;大连湾贻贝对砷累积的调查研究[J];海洋环境科学;1983年02期 |
9 |
刘现明,徐学仁,张笑天,周传光,李红;大连湾沉积物中PAHs的初步研究[J];环境科学学报;2001年04期 |
10 |
陈吉祥;在大连湾实施航空遥感监测[J];海洋环境科学;1984年03期 |
11 |
王树芬,王家骧,杨少辰,韩明辅;大连湾海水、底质和生物中Cu、Pb、Zn、Cd含量与分布[J];大连水产学院学报;1989年02期 |
12 |
韩康,张存智,张砚峰,杨连武;大连湾及附近海域潮流场数值模拟[J];海洋通报;1994年04期 |
13 |
王静芳,韩庚辰;大连湾近岸沉积物中油类污染的研究[J];海洋通报;1994年04期 |
14 |
张存智,韩康,张砚峰,窦振兴,夏进;大连湾污染排放总量控制研究──海湾纳污能力计算模型[J];海洋环境科学;1998年03期 |
15 |
魏成凯;大连湾海域基岩埋深规律[J];海洋通报;1982年05期 |
16 |
李宗品
,王洪元;从大连湾养殖贻贝死亡情况看执行海洋环境保护法的重要性[J];海洋环境科学;1984年02期 |
17 |
王继徽,蒋忠锦,张玉清;湖泊岸流污染带水质模型[J];科学通报;1992年13期 |
18 |
韩康,张存智,张砚峰,杨连武;大连湾潮交换能力的数值研究[J];海洋通报;1996年02期 |
19 |
吕志华;汾河太原城区段水质模型的建立[J];山西师范大学学报(自然科学版);1999年02期 |
20 |
杨新梅,陈志宏,刘娟,苗丰民;大连湾海域水质污染因子权重分析[J];海洋通报;2002年03期 |
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