《秦皇島河口海岸環(huán)境容量研究/海洋生態(tài)文明建設(shè)叢書》對秦皇島地區(qū)自然社會經(jīng)濟(jì)、海域動(dòng)力環(huán)境和陸海污染輸入進(jìn)行了概括總結(jié),評估了海域水環(huán)境狀況和陸海污染物輸入聯(lián)動(dòng)響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上建立秦皇島地區(qū)一維河流和二維、三維近岸海域數(shù)學(xué)模型,利用數(shù)值手段對秦皇島陸海污染物輸運(yùn)特征和水體交換規(guī)律進(jìn)行分析,根據(jù)排污狀況和動(dòng)力條件計(jì)算秦皇島河口海岸環(huán)境容量,提出了對策建議,以期為控制入海污染物總量、制定海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃與管理海洋環(huán)境提供技術(shù)支撐,推動(dòng)秦皇島區(qū)域產(chǎn)業(yè)合理布局、社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、海洋生態(tài)文明建設(shè)。
河口海岸地區(qū)是孕育人類文明的發(fā)源地之一,也是人類活動(dòng)最為頻繁的地區(qū)之一。海岸帶的持續(xù)開發(fā)和海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,導(dǎo)致海岸環(huán)境壓力加大,環(huán)境質(zhì)量衰退,成為海岸經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展亟待解決的問題。如何協(xié)調(diào)海岸帶開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù),合理開發(fā)利用海岸帶資源,形成科學(xué)發(fā)展模式,緩解海岸環(huán)境壓力,改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,是實(shí)現(xiàn)海岸帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
秦皇島東臨渤海,沿岸沙灘砂質(zhì)細(xì)軟、浪小潮平和宜人氣候?yàn)楹I浴場創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的自然條件,自清代起便成為享譽(yù)中外的休閑療養(yǎng)的避暑勝地。渤海是典型的半封閉型海灣,水體交換能力低,海域環(huán)境容量有限,秦皇島坐落在渤海西北部海岸,同樣也面臨著這樣的環(huán)境問題。隨著秦皇島城市化進(jìn)程的加快,城鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)和濱海旅游也發(fā)展迅速,排海污染物總量不斷增加;海洋產(chǎn)業(yè)(以扇貝筏式養(yǎng)殖為主要模式)在發(fā)展壯大的同時(shí)帶來新的環(huán)境問題。2009-2011年秦皇島近岸海域連續(xù)3年爆發(fā)赤潮,爆發(fā)次數(shù)、影響范圍和經(jīng)濟(jì)損失呈增長勢態(tài)。2012年針對秦皇島海域典型生態(tài)災(zāi)害防控報(bào)經(jīng)國家海洋局“北戴河鄰近海域典型生態(tài)災(zāi)害與污染監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)集成應(yīng)用”(201305003)立項(xiàng),獲得海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)批準(zhǔn)。本書集成該海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)第5項(xiàng)子任務(wù)——“北戴河海域污染物總量控制和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化調(diào)整研究與應(yīng)用”和河北省國土資源廳科技項(xiàng)目“北戴河海域主要污染物環(huán)境容量研究”中與環(huán)境容量相關(guān)的研究成果。
通過資料收集、現(xiàn)場踏勘、水文水質(zhì)監(jiān)測等手段,對秦皇島地區(qū)自然社會經(jīng)濟(jì)、海域動(dòng)力環(huán)境和陸海污染輸入進(jìn)行了概括總結(jié),評估了海域水環(huán)境狀況和陸海污染物輸入聯(lián)動(dòng)響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上建立秦皇島地區(qū)一維河流和二維、三維近岸海域數(shù)學(xué)模型,利用數(shù)值手段對秦皇島陸海污染物輸運(yùn)特征和水體交換規(guī)律進(jìn)行分析,根據(jù)排污狀況和動(dòng)力條件計(jì)算秦皇島河口海岸環(huán)境容量,提出了對策建議,以期為控制入海污染物總量、制定海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃與管理海洋環(huán)境提供技術(shù)支撐,推動(dòng)秦皇島產(chǎn)業(yè)合理布局、社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、海洋生態(tài)文明建設(shè)。
在項(xiàng)目實(shí)施過程中,得到了國家海洋局、河北省國土資源廳、河北省海洋局及公益專項(xiàng)成員單位及參加人員和項(xiàng)目5位跟蹤專家的大力支持,國家海洋局第三海洋研究所余興光研究員對本書提出了寶貴的修改意見,冒小丹博士、胡成飛碩士和單云馳碩士等在校期間參加了項(xiàng)目研究與出書整理工作,在此一并致謝。
因時(shí)間和水平有限,難免有不當(dāng)之處,敬請批評指正。
匡翠萍
2016年11月于同濟(jì)大學(xué)
第1章 自然和社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境概況
1.1 自然環(huán)境概況
1.1.1 地理地貌
1.1.2 氣象氣候
1.1.3 水文動(dòng)力
1.2 社會經(jīng)濟(jì)概況
1.3 海洋資源概況
1.3.1 漁業(yè)資源
1.3.2 海洋旅游資源
1.4 秦皇島海域相關(guān)規(guī)劃
1.4.1 秦皇島海洋功能區(qū)劃
1.4.2 秦皇島海洋生態(tài)紅線區(qū)
第2章 水動(dòng)力與水環(huán)境特征
2.1 海域潮流特征
2.1.1 實(shí)測潮流統(tǒng)計(jì)特征
2.2 水環(huán)境特征
2.2.1 近岸海域水環(huán)境特征
2.2.2 入海河流水環(huán)境特征
2.3 陸海污染物輸入聯(lián)動(dòng)響應(yīng)
2.3.1 污染物分布
2.3.2 相關(guān)性分析
第3章 數(shù)學(xué)模型概述
3.1 MIKE 11一維模型
3.1.1 水動(dòng)力模型
3.1.2 水質(zhì)模型
3.2 MIKE 21二維模型
3.2.1 水動(dòng)力模型
3.2.2 水質(zhì)模型
3.3 MIKE 3三維模型
第4章 近岸海域水動(dòng)力和污染物輸運(yùn)模擬
4.1 秦皇島近岸海域數(shù)學(xué)模型建立
4.1.1 模型范圍和計(jì)算網(wǎng)格
4.1.2 邊界條件
4.1.3 模型參數(shù)選取
4.2 秦皇島近岸海域數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證
4.2.1 二維水動(dòng)力模型驗(yàn)證
4.2.2 三維水動(dòng)力模型驗(yàn)證
4.2.3 污染物輸運(yùn)模型驗(yàn)證
4.2.4 模型效率評價(jià)
4.3 秦皇島近岸海域水動(dòng)力和污染物分布特征
4.3.1 水動(dòng)力特征
4.3.2 污染物分布特征
4.4 秦皇島近岸海域水體交換能力計(jì)算與分析
4.4.1 模型建立
4.4.2 秦皇島近岸海域水體交換能力計(jì)算與分析
4.4.3 秦皇島近岸海域水體交換時(shí)間分析
第5章 入海河流污染物輸運(yùn)模擬
5.1 秦皇島入海河流數(shù)學(xué)模型建立
5.1.1 研究區(qū)域
5.1.2 邊界條件和模型參數(shù)選取
5.2 秦皇島入海河流數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證
5.2.1 模型驗(yàn)證
5.2.2 模型效率評價(jià)
5.3 水質(zhì)模型在水環(huán)境管理中的應(yīng)用
5.3.1 水質(zhì)模型在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
5.3.2 水質(zhì)模型在水環(huán)境分析中的應(yīng)用
5.3.3 水質(zhì)模型在水環(huán)境控制中的應(yīng)用
第6章 秦皇島河口海岸環(huán)境容量計(jì)算
6.1 概述
6.1.1 環(huán)境容量的概念和定義
6.1.2 海域環(huán)境容量研究的技術(shù)依據(jù)
6.1.3 環(huán)境容量計(jì)算污染物的確定
6.1.4 環(huán)境容量限定值的確定
6.2 環(huán)境容量計(jì)算方案
6.2.1 CODcr環(huán)境容量計(jì)算方案
6.2.2 TN環(huán)境容量計(jì)算方案
6.2.3 TP環(huán)境容量計(jì)算方案
6.3 環(huán)境容量計(jì)算結(jié)果
6.3.1 CODcr環(huán)境容量
6.3.2 TN環(huán)境容量
6.3.3 TP環(huán)境容量
第7章 秦皇島近岸海域主要環(huán)境問題及對策建議
7.1 秦皇島海域面臨的主要環(huán)境問題
7.1.1 海洋生態(tài)災(zāi)害以褐潮為主.并呈多災(zāi)種并發(fā)態(tài)勢
7.1.2 陸源排污貢獻(xiàn)率高.農(nóng)業(yè)面源是主要污染源
7.1.3 浮筏扇貝養(yǎng)殖規(guī)模大,對海域環(huán)境影響大
7.2 秦皇島近岸海域環(huán)境深度治理對策建議
參考文獻(xiàn)