深圳灣水環(huán)境綜合評價及環(huán)境容量研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，海洋開發(fā)規(guī)模與強度持續(xù)加大，近海海域遭到越來越嚴(yán)重的污染，海域環(huán)境質(zhì)量日趨惡化。海洋環(huán)境質(zhì)量評價和海洋環(huán)境容量研究是環(huán)境保護(hù)的一項基礎(chǔ)性工作，也是進(jìn)行環(huán)境管理的重要手段之一。開展海洋環(huán)境質(zhì)量評價方法研究，建立準(zhǔn)確、有效、可操作性強的環(huán)境質(zhì)量評價方法可以使評價過程更加簡便，評價結(jié)果更具合理性；在全面了解海洋污染現(xiàn)狀、正確評價海洋環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)上，開展海域主要污染物的環(huán)境容量研究，對制訂區(qū)域特征污染物減排計劃、減

2、輕海洋污染壓力、改善海洋環(huán)境具有重要意義。深圳灣是深圳、香港兩地的界灣，承納著深港兩地的主要污染物，灣內(nèi)嚴(yán)重的水污染問題與深港兩地的高速城市發(fā)展形成較大反差，已成為制約深港兩地和諧發(fā)展的主要因素。本文以“深圳灣環(huán)境容量與污染總量控制”研究項目為依托，在深圳灣2008年調(diào)查實測的數(shù)據(jù)之上，開展了深圳灣水環(huán)境綜合評價及主要污染物環(huán)境容量研究，以期為實施深圳灣水質(zhì)目標(biāo)管理、污染物總量控制、海灣環(huán)境保護(hù)、海域有償使用和海岸帶綜合管理提供科學(xué)依據(jù)

3、。主要研究內(nèi)容及研究成果如下：
　　 1、根據(jù)2008年深圳灣環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查各因子的統(tǒng)計結(jié)果，選取10個水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了時空變化特征分析。結(jié)果表明：夏季水溫最高、鹽度最低，冬季水溫最低、鹽度最高，CODMn濃度雨季高于旱季；溫、鹽、CODMn的空間分布形態(tài)皆為冬季由灣內(nèi)向灣外分布而其它三季由西岸向東岸分布；雨季非點源污染是灣內(nèi)CODMn含量增高的主要原因。營養(yǎng)鹽DIN濃度雨季大于旱季，而DIP和硅酸鹽濃度旱季大于雨季；各營養(yǎng)鹽空間分

4、布并不相同，但均為灣內(nèi)濃度最高。陸源排污、海底沉積物營養(yǎng)鹽交換和珠江口水系雨季帶來的高氮低磷低硅的海水是導(dǎo)致整個深圳灣海水中氮、磷、硅營養(yǎng)鹽時空分布不盡相同的主要原因。石油類濃度的最高值皆出現(xiàn)在灣內(nèi)深圳河口、灣中大沙河口和蛇口漁港附近海域，表明陸源排污和港口排污是深圳灣石油類的主要來源。重金屬Pb、Hg的濃度旱季低于雨季，而Zn的季節(jié)變化恰好相反。Pb、Zn、Hg四個季節(jié)的空間分布并無一定的規(guī)律。陸源排污、大氣—海洋雙向輸入以及深圳灣外

5、圍水質(zhì)重金屬濃度變化是導(dǎo)致整個深圳灣海水中不同性質(zhì)重金屬濃度時空分布不盡相同的主要原因。
　　 2、根據(jù)三類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在單因子評價的基礎(chǔ)上，對原始數(shù)據(jù)的初值化采用以水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)為約束的極值化方法，構(gòu)建了基于線性隸屬函數(shù)初值化方法的灰色關(guān)聯(lián)評價模型，對深圳灣海水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了綜合評價。評價結(jié)果表明：深圳灣海水環(huán)境質(zhì)量均屬于Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，污染的總體趨勢是灣內(nèi)大于灣中大于灣口；河口、碼頭處污染最嚴(yán)重。與常用的灰色關(guān)聯(lián)評價模型相比，

6、改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)評價模型結(jié)合了灰色評價和模糊評價的優(yōu)點，評價結(jié)果更加真實可靠。
　　 3、將三維斜壓流干濕網(wǎng)格技術(shù)引入到POM模型中，對深圳灣海域的三維潮流場進(jìn)行了模擬。計算結(jié)果表明：深圳灣海域?qū)俨徽?guī)半日潮，水平潮流屬典型的往復(fù)流性質(zhì)，潮流受地形約束基本呈西南—東北走向：落潮流速略大于漲潮流速；灣口流速大于灣內(nèi)流速；表、中、底三層流場在結(jié)構(gòu)上類似，受底摩擦的影響，表層流速略大于中層流速大于底層流速，且在潮流轉(zhuǎn)流時刻，灣口一帶都會

7、出現(xiàn)一個逆時針的環(huán)流。整個流場垂向流速較小，存在著灣內(nèi)上升、灣外下降的上下環(huán)流過程。
　　 4、將帶有衰減項的物質(zhì)輸運方程耦合到帶有干濕網(wǎng)格的POM模型中，采用分擔(dān)率法計算了深圳灣COD、DIN和DIP的環(huán)境容量，并提出了根據(jù)水動力模型計算的響應(yīng)系數(shù)場和分擔(dān)率來確定混合區(qū)距離的公式。結(jié)果表明：深圳河和大沙河是影響全海域各種污染物含量的主要污染源。對COD，除大沙河雨季無排放容量外，其余各季各污染源均有排放容量。整個海域雨、旱季D