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胶州湾入海污染物容量研究

作　者: 张拂坤
导　师: 马启敏
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境科学
关键词: 胶州湾环境容量 COD 油类 DIN PO4-P 削减量总量控制对策
分类号: X55
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

胶州湾位于黄海之滨,面积约320km2,是青岛市的“母亲湾”,其沿岸特别是东部及东北部沿岸是青岛市的工业聚集地,同时胶州湾的海水养殖业也十分发达。随着沿岸社会经济的不断发展,排入胶州湾的各类污染物逐年增加,其水质逐年恶化。由于胶州湾是典型的半封闭海湾,水交换能力差,不利于污染物的输移扩散,这更加剧了胶州湾的海水污染。其生态环境问题已成为青岛市社会经济可持续发展和建设“国际化城市”战略目标实现的重大制约因素。为解决胶州湾海洋环境污染的问题,达到合理利用海洋资源,保护海洋环境,使之与社会、经济发展相协调的目的,本文在大量收集自然、社会经济、水质及污染源历史资料并对胶州湾水质进行现场监测的基础上,运用胶州湾污染物迁移-转化耦合模型,选择合理的控制因子和模型参数,结合胶州湾功能区划以及环境质量目标,建立胶州湾入海污染物容量计算与总量控制技术模式,并确定总量分配方案。主要结论如下:(1)胶州湾污染物的主要来源据调查,胶州湾污染物的的主要来源分为陆源和海源两类。陆源主要包括:团岛排污口、海泊河、李村河、楼山河、板桥坊河、墨水河、大沽河和镰湾河。据统计,上述8个污染源COD、油类、DIN、PO4-P排放量分别占到主要排污口和主要养殖品种COD、油类、DIN、PO4-P排放量之和的92%、31%、90%、80%。(2)胶州湾主要水质问题胶州湾的COD浓度低于国家一类海水水质标准,高值区出现在东北部;油类污染物浓度基本都高于国家一/二类水质标准,超标率100%,高值区出现在海泊河口海区;DIN超标率为67%,海泊河口附近海区为超四类海水水质; PO4-P高于一类类海水水质,超标率50%。将COD、油类、DIN、PO4-P作为研究的主要指标。(3)胶州湾陆源主要排污口入海污染物容量:COD:团岛、海泊河、李村河、板桥坊河、楼山河、墨水河、大沽河、镰湾河入海污染物容量分别为:38624t/a、26221t/a、10100t/a、7338t/a、9044t/a、0.5t/a、21716t/a、8463t/a。油类:团岛、海泊河、李村河、板桥坊河、楼山河、墨水河、大沽河、镰湾河入海污染物容量分别为:200t/a、165t/a、370t/a、100t/a、65t/a、0.4t/a、80t/a、520t/a。DIN:团岛、海泊河、李村河、板桥坊河、楼山河、墨水河、大沽河、镰湾河入海污染物容量分别为:2615t/a、1630t/a、1720t/a、10t/a、600t/a、15t/a、1680t/a、1730t/a。PO4-P:团岛、海泊河、李村河、板桥坊河、楼山河、墨水河、大沽河、镰湾河入海污染物容量分别为:170t/a、140t/a、345t/a、75t/a、75t/a、0.1t/a、85t/a、110t/a。(4)胶州湾陆源主要排污口入海污染物剩余容量COD:团岛、海泊河、板桥坊河、大沽河、镰湾河入海污染物剩余容量分别为:37622.6t/a、17788.1t/a、3870.45t/a、12736.5t/a、8117.64t/a。油类:团岛、海泊河、李村河、板桥坊河、楼山河、大沽河、镰湾河入海污染物剩余容量分别为:197.41t/a、121.4t/a、330.23t/a、42.05t/a、12.22t/a、44.36t/a、519.47t/a。DIN:团岛、镰湾河入海污染物剩余容量分别为:2199.03t/a、1649.88t/a。PO4-P:团岛、海泊河、李村河、板桥坊河、楼山河、镰湾河入海污染物剩余容量分别为:142.87t/a、30.28t/a、201.5t/a、29.1t/a、50.98t/a、103.49t/a。(5)胶州湾总量控制对策主要控制的污染物为DIN,对墨水河的各类污染物排放量进行总量削减,李村河对COD、DIN、PO4-P进行排放量的削减,楼山河对COD、DIN进行排放量的削减,大沽河DIN、PO4-P进行排放量的削减,板桥坊河对DIN进行排放量的削减。

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-10
0 前言  10-11
1 文献综述  11-20
  1.1 环境容量  11-15
    1.1.1 环境容量的概念  11-12
    1.1.2 国内外研究现状  12-15
  1.2 总量控制  15-20
    1.2.1 总量控制的含义  15
    1.2.2 国内外研究现状  15-20
2 研究目的、技术路线与创新点  20-22
  2.1 研究目的  20
  2.2 技术路线  20-21
  2.3 创新点  21-22
3 胶州湾自然及社会概况  22-29
  3.1 自然环境  22-25
    3.1.1 地理位置  22
    3.1.2 气候  22-23
    3.1.3 水文要素  23-24
    3.1.4 地形地貌  24
    3.1.5 入海河流  24-25
  3.2 沿岸社会环境  25-29
    3.2.1 人口状况  25-26
    3.2.2 社会经济状况  26-27
    3.2.3 沿岸地区的发展潜力  27-29
4 胶州湾主要入海污染源  29-38
  4.1 入海污染源  29-30
  4.2 主要污染物入海量  30-37
    4.2.1 化学需氧量（COD）  30-33
    4.2.2 油类  33-34
    4.2.3 氮磷营养盐  34-37
  4.3 小结  37-38
5 胶州湾主要水质问题  38-49
  5.1 水质现状调查  38-40
    5.1.1 调查站位  38
    5.1.2 调查结果  38-40
  5.2 胶州湾水质状况及主要环境问题  40-47
    5.2.1 化学需氧量（COD）  41-43
    5.2.2 油类  43-44
    5.2.3 氮磷营养盐  44-47
  5.3 小结  47-49
6 对流-扩散输运模型和计算方法  49-60
  6.1 三维对流-扩散输运模型  49-55
    6.1.1 潮流动力学方程组  49-51
    6.1.2 边界条件  51-52
    6.1.3 垂直坐标变换  52
    6.1.4 水平曲线正交坐标系统变换  52-55
  6.2 计算方法  55-60
    6.2.1 差分格式  55-57
    6.2.2 胶州湾计算海区及模式配置  57-58
    6.2.3 胶州湾M2 分潮的潮汐和潮流的模拟结果  58-60
7 入海污染物迁移-转化耦合模型  60-69
  7.1 COD 耦合模型  60-61
    7.1.1 模型建立  60-61
    7.1.2 COD 浓度分布场模拟结果  61
  7.2 石油烃迁移-转化耦合模型  61-64
    7.2.1 概念模型  61-62
    7.2.2 重要迁移转化过程模型  62-63
    7.2.3 模型逻辑结构与动力学方程  63-64
  7.3 氮、磷营养盐迁移-转化耦合模型  64-69
    7.3.1 概念模型  64
    7.3.2 重要迁移-转化过程模型  64-67
    7.3.3 模型逻辑结构及动力学方程  67-69
8 入海污染物容量及对策研究  69-81
  8.1 胶州湾环境保护分区和主要控制因子  69-71
    8.1.1 胶州湾环境功能区划  69-70
    8.1.2 主要控制因子的水质要求  70-71
  8.2 水质控制点选择  71-72
  8.3 容量利用与总量控制分配方案  72-73
  8.4 结果与讨论  73-80
  8.5 总量控制对策  80-81
    8.5.1 胶州湾总量控制及治理目标  80
    8.5.2 总量控制措施  80-81
9 结论  81-84
  9.1 胶州湾主要污染源  81
  9.2 胶州湾主要水质问题  81-82
  9.3 入海污染物容量计算结果  82
  9.4 胶州湾陆源主要排污口入海污染物剩余容量  82-83
  9.5 总量控制对策  83-84
参考文献  84-92
致谢  92

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