【摘要】：近岸海域水體富營養(yǎng)化是目前許多沿海區(qū)域面臨的一個重要問題。對水體富營養(yǎng)化狀況進行準確的評價和預(yù)測,并對其規(guī)律及影響因素做出合理的分析,可為治理和改善海岸帶生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)的依據(jù)。作為環(huán)渤海經(jīng)濟圈中的特大型城市之一,天津經(jīng)濟的快速發(fā)展致使其毗鄰的渤海灣的生態(tài)環(huán)境面臨著日益增大的壓力,海域水體富營養(yǎng)化問題突出。本文選擇天津海域為背景,開展水體富營養(yǎng)化的研究。本文建立了沿水深積分的水動力模型和水質(zhì)模型,模擬了天津海域的余流場和天津海域沿岸陸源排放污染物的遷移路徑。結(jié)果表明:天津海域四季的余流場的總體特性基本一致——在天津海域存在一對南北雙向環(huán)流,以大沽口為界,南部環(huán)流為順時針,北部環(huán)流為逆時針;天津海域沿岸九個排污口釋放污染物的遷移路徑受南北雙向環(huán)流的影響顯著,并表現(xiàn)出明顯的沿岸線輸移趨勢。用綜合污染指數(shù)法和富營養(yǎng)化指數(shù)法分析了天津海域水體主要污染因子和富營養(yǎng)化程度,結(jié)果表明:DIN、PO_~(3-)-P、BOD和Pb為主要污染物,富營養(yǎng)化隨季節(jié)變化顯著。用主成分分析法提取了影響該海域水體富營養(yǎng)化的主要影響因子,并用空間插值法對三個主成分中的主要影響因子DIN、PO_~(3-)-P和COD的空間分布趨勢進行了分析。結(jié)果表明:富營養(yǎng)化因子的濃度分布基本上呈現(xiàn)近海高遠海低,北高南低的特征;DIN、PO_~(3-)-P北高南低的帶狀分布特性顯著,說明陸源污染物的排放是天津海域水體污染的重要原因�；谔旖蚝Ｓ虻默F(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合已有的知識,用結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)對天津海域水體富營養(yǎng)化因子與葉綠素a之間的因果關(guān)系進行了識別和驗證。根據(jù)SEM提供的因果關(guān)系,建立了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(BN)模型的天津海域赤潮監(jiān)控區(qū)海域水體的富營養(yǎng)化模型,并用監(jiān)測數(shù)據(jù)對BN模型進行了檢驗和性能評價。研究結(jié)果表明:與物理因子相比,營養(yǎng)物質(zhì)對天津海域富營養(yǎng)化的影響較大;近年來無機磷一直為天津海域浮游植物生長的限制因子,但是硅酸鹽對浮游植物生長的影響程度越來越大。
[Abstract]:Eutrophication in coastal waters is an important problem in many coastal areas. Accurate evaluation and prediction of eutrophication of water body and reasonable analysis of its law and influencing factors can provide scientific basis for controlling and improving the ecological environment of coastal zone. As one of the super large cities in the economic circle of the Bohai Sea, the rapid development of Tianjin's economy makes the ecological environment of its adjacent Bohai Bay face increasing pressure, and the eutrophication problem in the sea area is prominent. In this paper, the study of eutrophication in Tianjin sea area is carried out. In this paper, a hydrodynamic model and a water quality model are established along the integration of water depth. The residual current field in Tianjin sea area and the transport path of pollutants discharged from land-based sources along the coast of Tianjin are simulated. The results show that the overall characteristics of the residual current field in the four seasons of Tianjin sea area are basically the same: there is a pair of two-way circulation in Tianjin sea area, the boundary is Dagu mouth, the southern circulation is clockwise, and the northern circulation is counterclockwise; The migration paths of pollutants released from the nine discharge outlets along the coast of Tianjin are significantly affected by the circulation in the north and south directions, and the trend of transport along the coastal lines is obvious. The main pollution factors and eutrophication degree of Tianjin waters were analyzed by means of comprehensive pollution index method and eutrophication index method. The results showed that: DINPOP _ 3- ~ (3-) -PHOBOD and Pb were the main pollutants, and the eutrophication varied significantly with the seasons. Principal component analysis (PCA) was used to extract the main influencing factors on eutrophication in the sea area, and the spatial distribution trends of DINPPO-P and COD of the three principal components were analyzed by spatial interpolation method. The results show that the concentration distribution of eutrophication factors is basically high and low in the offshore sea and low in the north and south, and the characteristics of the belt distribution of the north high and the south low are obvious, which indicates that the discharge of land-based pollutants is an important reason for the water pollution in Tianjin sea area. Based on the field monitoring data of Tianjin sea area, the causality between eutrophication factors and chlorophyll a in Tianjin sea area was identified and verified by using structural equation model (SEM). According to the causality provided by SEM, the eutrophication model of red tide monitoring area in Tianjin sea area was established based on Bayesian network (BN) model. The BN model was tested and evaluated by monitoring data. The results show that compared with physical factors, nutrients have a greater effect on eutrophication in Tianjin Sea area, and inorganic phosphorus has been the limiting factor for phytoplankton growth in Tianjin Sea area in recent years. But silicate has more and more influence on phytoplankton growth.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X55

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本文編號：2129370