渤海石油烃污染扩散数值模拟及环境容量研究

发布时间：2020-04-28 01:46

【摘要】：渤海作为我国唯一内海，其丰富的海洋物质资源为沿岸地区的经济社会发展提供了重要的物质基础，而近几年来，由于沿岸工农业发展以及渤海海域内港口、码头、油气田的增加，渤海污染情况日益严重。石油烃作为渤海的主要污染物，由于成分复杂以及对人体健康危害严重，逐渐受到人们的重视。本文搜集了2010年环渤海主要河流及海上油气平台的石油烃入海通量，对渤海海域的石油烃浓度分布进行了模拟，分别讨论了河流及油气田对渤海水质的分担率，并利用箱式模型估算了渤海的石油烃环境容量，为治理海区污染、改善渤海生态环境质量提供科学依据和技术支持。本文的主要工作内容和结论如下： 1、利用FVCOM的水动力模块建立渤海三维水动力模型，考虑M_2，S_2，K_1，O_1四个主要分潮，模拟渤海的三维潮流场，并选取了5个验证点对模拟的潮位、潮流分别进行验证，证明潮流模拟结果的准确性，为后文研究提供水动力场。 2、建立了与水动力模块相耦合的保守污染物扩散-输移模型，根据统计得到的2010年环渤海主要河流以及海上油气平台的石油烃入海通量，设置连续点源输入，模拟渤海2010年表层石油烃平均浓度分布。结果表明莱州湾石油烃浓度明显高于其他海域，范围在17~80ug/l之间，其中黄河入海口附近石油烃浓度超一、二类海水水质标准；渤海湾海域石油烃浓度范围为13~15ug/l；辽东湾大部分海域内石油烃浓度范围在8~10ug/l，入海口附近浓度偏高，可达18ug/l；渤海中部海域水质情况良好，石油烃浓度范围在2-10ug/l。 3、应用建立的污染物模型，对入海河流及海上油气平台河流单独输入时石油烃的浓度分布及各自对渤海的分担率场进行了模拟。计算结果表明：在辽东湾海域内，黄河的分担率在20%以下，辽河的分担率介于20%~60%，海河的分担率介于10%~20%，滦河的分担率介于10%~20%，海上油气平台的分担率在20%~30%（辽河入海口附近低于20%）；在渤海湾海域内,黄河分担率在30%~50%之间，辽河的分担率在20%以下，海河的分担率介于10%~40%，滦河分担率介于10%~20%，油气平台的分担率介于10%~20%；在莱州湾海域内，黄河分担率在60%以上，辽河、海河、滦河及油气平台的分担率均在10%以下；渤海中部海域，黄河分担率介于20~50%，辽河、海河、滦河分担率均在10~20%之间，油气平台的分担率介于10~30%。 4、利用箱式模型计算渤海各分区的石油烃环境容量，计算结果如下：在满足一、二类水质要求的前提下，渤海的石油烃环境容量为56804.9t，其中渤海中部海域环境容量是所有分区中最大的，占整个海域环境容量的66.3%，辽东湾次之，占14.0%，渤海湾及莱州湾环境容量相对较小，分别占整个海域环境容量的10.2%、9.5%；满足三类水质标准前提下，渤海的石油烃环境容量为414121.2t，渤海中部占64.5%，辽东湾占13.5%，渤海湾占11.3%，莱州湾占10.6%；在满足四类水质标准前提下，渤海的石油烃容量为699990.7t，渤海中部64.4%，辽东湾占13.5%，渤海湾占11.3%，莱州湾占10.7%。
【图文】：

渤海,地理位置

图 2-1 渤海地理位置环境海区属温带气候，常年受季风影响，，冬季受到亚洲大陆高压和，气候干寒；春季受西北太平洋高压和中国东南低压的作用有暴雨和风暴潮发生[73]。气温变化具有明显的大陆性‖，最大月平均气温-4~0℃，四月为 7~11℃，七月为 23~26℃，十月年降水量在 500 毫升左右，其中 6 至 8 月雨水充沛，占全年。和盐度水温受陆地影响明显，且具有明显的季节变化。冬季，水平上与海岸线平行，中部最高，向四周逐渐降低；夏季，表面水

水系分布,环渤海,水系分布,温带

图 2-2 环渤海水系分布图 2-3 环渤海入海河流流域分布图河是我国的第二大河，发源于青海高原约古宗列盆地。黄河流119°E，32°N~42°N 之间，位于温带和暖温带地区，流域面积约 80 万
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X55

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