胶州湾石油时空变化的过程及机制

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作者：杨东方//陈豫

出版社：科学出版社

本类榜单：工业技术

分类：工业技术 > 环境科学

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ISBN：9787030694355
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：203
出版时间：2022-06-01
条形码：9787030694355 ; 978-7-03-069435-5

内容简介

本书创新地从时空变化研究石油（PHC）在胶州湾水域的分布和迁移过程。在空间尺度上，通过对每年PHC数据的分析，从含量、水平分布、垂直分布和季节分布的角度，研究PHC在胶州湾水域的来源、水质、分布以及迁移状况，揭示PHC的时空迁移规律。在时间尺度上，通过对10年PHC数据的探讨，研究PHC在胶州湾水域的变化过程，展示PHC的迁移过程和变化趋势：含量的年份变化、来源变化过程、陆地迁移过程、沉降过程及水域迁移过程。PHC的这些时空迁移规律和时空变化过程为研究其在水体中的迁移提供了坚实的理论基础，也对其他有机化合物在水体中的迁移研究给予启迪。本书共分为24章，主要内容为PHC在胶州湾水域的来源、水质、分布和迁移状况，以及PHC的迁移规律、迁移过程和变化趋势等。本书适合海洋地质学、环境学、化学、物理海洋学、生物学、生物地球化学、生态学、海湾生态学和河口生态学的有关科学工作者和相关学科的专家参阅，也可供高等院校师生作为教学和科研参考。

目录
第1章　胶州湾水域石油的分布及含量　1
1.1　背景　1
1.1.1　胶州湾自然环境　1
1.1.2　材料与方法　1
1.2　石油的含量及分布　2
1.2.1　含量　2
1.2.2　水平分布　3
1.2.3　季节分布　4
1.3　石油的迁移　4
1.3.1　水质　4
1.3.2　污染源　4
1.3.3　迁移状况　5
1.4　结论　5
参考文献　6
第2章　胶州湾水域石油的分布及污染源　7
2.1　背景　7
2.1.1　胶州湾自然环境　7
2.1.2　材料与方法　7
2.2　石油的含量及分布　9
2.2.1　含量　9
2.2.2　表层水平分布　10
2.2.3　底层水平分布　12
2.2.4　垂直分布　14
2.2.5　季节分布　14
2. 3　石油的污染源　15
2.3.1　水质　15
2.3.2　污染源　15
2.3.3　陆地迁移过程　16
2.3.4　水域迁移过程　16
2.3.5　河流输送　17
2.4　结论　17
参考文献　18
第3章　胶州湾湾口底层水域的石油变化法则　20
3.1　背景　20
3.1.1　胶州湾自然环境　20
3.1.2　材料与方法　20
3.2　石油的底层含量及分布　21
3.2.1　底层含量　21
3.2.2　底层水平分布　22
3.3　石油变化的法则　24
3.3.1　水质　24
3.3.2　迁移过程　24
3.4　结论　25
参考文献　25
第4章　胶州湾水域石油的分布及变化趋势　27
4.1　背景　27
4.1.1　胶州湾自然环境　27
4.1.2　材料与方法　27
4.2　石油的含量及分布　29
4.2.1　含量　29
4.2.2　表层水平分布　30
4.2.3　底层水平分布　32
4.3　结论　32
参考文献　34
第5章　胶州湾水域石油的河流输送　35
5.1　背景　35
5.1.1　胶州湾自然环境　35
5.1.2　材料与方法　35
5.2　石油的输送过程　37
5.2.1　水质　37
5.2.2　污染源　37
5.2.3　陆地迁移过程　38
5.2.4　河流输送　38
5.3　结论　40
参考文献　41
第6章　胶州湾底层水域石油迁移规则　42
6.1　背景　42
6.1.1　胶州湾自然环境　42
6.1.2　材料与方法　42
6.2　石油的底层含量及分布　43
6.2.1　含量　43
6.2.2　水平分布　44
6.3　石油的迁移规律　46
6.3.1　水质　46
6.3.2　迁移过程　46
6.4　结论　47
参考文献　47
第7章　胶州湾水域石油的沉降　49
7.1　背景　49
7.1.1　胶州湾自然环境　49
7.1.2　材料与方法　49
7.2　石油的分布　51
7.2.1　水平和垂直分布　51
7.2.2　季节变化　52
7.3　石油的沉降　52
7.3.1　水域迁移过程　52
7.3.2　含量的时空变化　52
7.4　结论　53
参考文献　54
第8章　胶州湾水域石油的分布及均匀性　55
8.1　背景　55
8.1.1　胶州湾自然环境　55
8.1.2　材料与方法　55
8.2　石油的含量及分布　56
8.2.1　含量　56
8.2.2　水平分布　56
8.2.3　季节变化　59
8.3　石油的均匀性　59
8.3.1　水质　59
8.3.2　来源　60
8.3.3　均匀性　60
8.4　结论　60
参考文献　61
第9章　胶州湾水域石油的分布及低值性　62
9.1　背景　62
9.1.1　胶州湾自然环境　62
9.1.2　材料与方法　62
9.2　石油的含量及分布　63
9.2.1　含量　63
9.2.2　水平分布　63
9.2.3　季节变化　66
9.3　石油的低值性　66
9.3.1　水质　66
9.3.2　来源　66
9.3.3　均匀性　67
9.3.4　低值区　67
9.4　结论　68
参考文献　68
第10章　胶州湾水域石油含量的年份变化　69
10.1　背景　69
10.1.1　胶州湾自然环境　69
10.1.2　数据来源与方法　70
10.2　石油的含量及变化　72
10.2.1　含量　72
10.2.2　变化趋势　75
10.2.3　季节变化　75
10.3　石油的年份变化　75
10.3.1　水质　75
10.3.2　年际变化　76
10.4　结论　77
参考文献　77
第11章　胶州湾水域石油污染源变化过程　79
11.1　背景　79
11.1.1　胶州湾自然环境　79
11.1.2　数据来源与方法　80
11.2　石油的水平分布　80
11.2.1　1979年5月和8月水平分布　80
11.2.2　1980年7月和10月水平分布　81
11.2.3　1981年8月和11月水平分布　82
11.2.4　1982年6月水平分布　82
11.2.5　1983年10月水平分布　83
11.3　石油的污染源　84
11.3.1　污染源的位置　84
11.3.2　污染源的范围　84
11.3.3　污染源的类型　84
11.3.4　污染源的变化特征　85
11.3.5　污染源的变化过程　85
11.4　结论　87
参考文献　87
第12章　胶州湾水域石油的陆地迁移过程　89
12.1　背景　89
12.1.1　胶州湾自然环境　89
12.1.2　数据来源与方法　89
12.2　石油的季节分布　90
12.2.1　1979年季节分布　90
12.2.2　1980年季节分布　90
12.2.3　1981年季节分布　91
12.2.4　1982年季节分布　91
12.2.5　1983年季节分布　92
12.2.6　月降水量变化　92
12. 3　石油的陆地迁移　93
12.3.1　使用量　93
12.3.2　河流输送　93
12.3.3　陆地迁移过程　94
12.4　结论　96
参考文献　97
第13章　胶州湾水域石油的水域沉降过程　98
13.1　背景　98
13.1.1　胶州湾自然环境　98
13.1.2　数据来源与方法　99
13.2　石油的底层含量及分布　99
13.2.1　底层含量　99
13.2.2　底层分布　101
13.3　石油的沉降过程　104
13.3.1　月份变化　104
13.3.2　季节变化　105
13.3.3　水域沉降过程　105
13.4　结论　105
参考文献　106
第14章　胶州湾水域石油的水域迁移过程　107
14.1　背景　107
14.1.1　胶州湾自然环境　107
14.1.2　数据来源与方法　108
14.2　石油的水平及垂直分布　108
14.2.1　1980年表、底层含量水平分布趋势　108
14.2.2　1980年表、底层含量变化范围　109
14.2.3　1980年表、底层含量垂直变化　109
14.2.4　1981年表、底层含量水平分布趋势　110
14.2.5　1981年表、底层含量变化范围　110
14.2.6　1981年表、底层含量垂直变化　111
14.3　石油的水域迁移过程　112
14.3.1　污染源　112
14.3.2　水域迁移过程　112
14.3.3　水域迁移模型框图　113
14.3.4　水域迁移特征　114
14.4　结论　114
参考文献　114
第15章　胶州湾水域石油的迁移规律　116
15.1　背景　116
15.1.1　胶州湾自然环境　116
15.1.2　数据来源与方法　117
15.2　研究结果　117
15.2.1　1979年研究结果　117
15.2.2　1980年研究结果　118
15.2.3　1981年研究结果　118
15.2.4　1982年研究结果　119
15.2.5　1983年研究结果　120
15.3　石油的产生与消亡过程　120
15.3.1　含量的年份变化　120
15.3.2　污染源变化过程　120
15.3.3　陆地迁移过程　121
15.3.4　沉降过程　121
15.3.5　水域迁移过程　122
15.4　石油的迁移规律　122
15.4.1　石油的空间迁移　122
15.4.2　石油的时间迁移　123
15.5　结论　123
参考文献　124
第16章　胶州湾石油的来源只有一个——河流　125
16.1　背景　125
16.1.1　胶州湾自然环境　125
16.1.2　材料与方法　125
16.2　石油的含量及分布　126
16.2.1　含量　126
16.2.2　表层水平分布　127
16.3　石油的唯一来源　128
16.3.1　水质　128
16.3.2　河流来源　129
16.4　结论　130
参考文献　130
第17章　胶州湾的石油污染由湾内到湾外扩展　131
17.1　背景　131
17.1.1　胶州湾自然环境　131
17.1.2　材料与方法　131
17.2　石油的含量及分布　132
17.2.1　含量　132
17.2.2　表层水平分布　133
17.3　石油污染由湾内到湾外扩展　135
17.3.1　水质　135
17.3.2　湾内来源的扩展　136
17.4　结论　136
参考文献　137
第18章　海洋的石油污染扩展到胶州湾　138
18.1　背景　138
18.1.1　胶州湾自然环境　138
18.1.2　材料与方法　138
18.2　石油的含量及分布　139
18.2.1　含量　139
18.2.2　表层水平分布　140
18.3　海洋的石油污染扩展到湾内　142
18.3.1　水质　142
18.3.2　湾外来源的扩展　143
18.3.3　来源比较及基础本底值　143
18.4　结论　144
参考文献　145
第19章　石油在胶州湾的迁移路径　146
19.1　背景　146
19.1.1　胶州湾自然环境　146
19.1.2　材料与方法　146
19.2　石油的含量及分布　147
19.2.1　含量　147
19.2.2　表层水平分布　148
19.3　石油的迁移路径　150
19.3.1　水质　150
19.3.2　不同的来源　151
19.3.3　产生来源的原因　151
19.4　结论　153
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节选

第1章　胶州湾水域石油的分布及含量海洋石油污染已成为海洋污染中*严重、*受普遍关注的事件，它对海洋及近岸环境造成严重的危害。世界石油产量逐年增加，1970年产量约22亿t，而到1990年石油的产量已达30亿t。大量的含油废水、含油污染物及一些工业排放的污水、居民的生活污水排向海洋，不仅污染了陆地，也污染了近岸海域。因此，了解石油（PHC）对近海的污染程度，可以为治理海洋环境、恢复生态持续发展提供重要帮助。本章通过1979年胶州湾PHC的调查资料，探讨胶州湾海域PHC的来源、分布以及迁移过程，研究胶州湾水域PHC的分布特征和季节变化，为PHC污染环境的治理和修复提供理论依据。 1.1　背景 1.1.1　胶州湾自然环境胶州湾是一个半封闭的深入内陆的天然海湾，位于黄海中部、山东半岛南部，介于东经120°04′～120°23′，北纬35°58′～36°18′之间。水深较浅（平均水深为7m），湾口狭小（约2.5km），胶州湾内的海水全部交换完所需要的时间大约为15天。湾东部和东北部沿岸是青岛市的工业密集区域。胶州湾有洋河、大沽河等河流注入。在胶州湾的东部，有海泊河、李村河和娄山河，这3条河带有工业及生活废水，汇入海区，给胶州湾带来大量的污染物，对胶州湾的环境影响较大。 1.1.2　材料与方法 1979年5月和8月胶州湾水体石油烃的调查数据由国家海洋局北海环境监测中心提供。在胶州湾水域有8个站位：H34、H35、H36、H37、H38、H39、H40、H41（图1-1）。1979年5月和8月两次进行取样，根据水深取水样（大于15m时取表层和底层，小于15m时只取表层），调查采样中用抛浮式无油玻璃采水器采集表层海水样品500mL用于石油烃分析，样品采集后立即加入1∶3H2SO4溶液；调节样品至弱酸性（pH≈4），然后用0.01m3石油醚萃取两次，萃取液密封后在5±2℃条件下避光保存。在实验室中应用751GD紫外分光光度计测定水样中油类含量。这个方法与《海洋监测规范》（GB17378.3—2007、GB17378.4—2007、GB17378.7—2007）中规定的方法是一致的。 1.2　石油的含量及分布 1.2.1　含量 5月，在胶州湾水体中，PHC的含量为0.08～0.32mg/L，整个水域超过了国家一类海水水质标准（0.05mg/L）。除了H38站位，整个水域都达到了国家三类海水水质标准（0.30mg/L）。只有在H38站位的水域，超过了国家三类海水水质标准（0.30mg/L）。 8月，水体中PHC的含量明显增加，达到0.10～1.10mg/L，整个水域都超过了国家一类海水水质标准（0.05mg/L）。除了H39站位，整个水域都达到了国家三类海水水质标准（0.30mg/L）。只有在H39站位的水域，超过了国家四类海水水质标准（0.50mg/L）（表1-1）。 1.2.2　水平分布在春季，湾内水体中表层PHC的分布状况是其含量由东北向西南方向递减，从0.32mg/L降低到0.08mg/L，东北部的H38站位水体中PHC的含量为0.32mg/L。海泊河和李村河是东部相邻河流，在这两个河流入海口的中间近岸水域，以H38站位为中心形成了PHC的高含量区，PHC的含量大于0.30mg/L，明显高于西南水域：湾中心、湾口和湾外（图1-2）。在夏季，表层PHC含量的等值线（图1-3）展示以H39站位为中心，形成了一系列不同梯度的半个同心圆。湾的东北部有相邻的李村河和娄山河，在这两个河流入海口中间的近岸水域，形成了PHC的高含量区，这是以H39站位为中心的，PHC含量从中心高含量（1.10mg/L）沿梯度降低。从湾的东北部沿岸水域向湾的中心水域，PHC的含量由高（1.10mg/L）变低（0.10mg/L）。说明沿着海泊河、李村河和娄山河的河流方向，胶州湾水体中PHC的含量递减（图1-3）。在春季，在整个胶州湾表层水体中，PHC的表层含量为0.08～0.32mg/L。在夏季，PHC的表层含量为0.10～1.10mg/L，达到高值。以同样的站位，作8月与5月的PHC的含量差，得到H34、H40站位为负值，为-0.02～-0.01，其他站位都为正值，为0.01～0.91，而H34站位在湾外，H40站位在湾的*北端。说明在胶州湾的表层水体中，夏季PHC的表层含量几乎都高于春季。 1.3　石油的迁移 1.3.1　水质在胶州湾水域，春季PHC的含量达到了国家三类、四类海水水质标准。夏季PHC的含量也达到了国家三类、四类海水水质标准。而且在夏季，有些水域PHC的含量远远超过了国家四类海水水质标准，说明PHC严重地污染了这些水域。因此，在一年中，胶州湾水域在春季PHC污染较重，在夏季PHC污染更严重。 1.3.2　污染源在时间尺度上，考虑春、夏季PHC含量的变化，研究结果表明，在胶州湾，夏季的表层水体中PHC的含量几乎都高于春季。说明从春季到夏季，PHC在整个胶州湾水域的含量是增加的。另外，在空间尺度上，海泊河、李村河和娄山河的入海口在胶州湾的东北部水域，为湾的东北部近岸水域提供了河流的输送，沿着河流的输送方向展示了PHC的含量形成了梯度变化：从高到低呈下降趋势。在春季，在海泊河和李村河的这两个入海口的中间近岸水域，形成了PHC的高含量区；在夏季，在李村河和娄山河的这两个入海口中间的近岸区域，形成了PHC的高含量区。表明胶州湾东北部的海泊河、李村河和娄山河是胶州湾PHC污染的主要来源。 1.3.3　迁移状况在胶州湾水域，PHC从河口到湾外进行迁移。胶州湾东部和东北部沿岸是青岛市的工业密集区域，工业废水和生活污水排放比较多。而在胶州湾东部和东北部沿岸有3条河：海泊河、李村河和娄山河，这3条河基本上承担着工业废水及生活污水向胶州湾排泄的功能，给胶州湾带来大量含有PHC的污染物。在春季，海泊河和李村河水系均从湾的东北部入海，这些河流从陆地带来了大量的PHC，导致在胶州湾的东部和东北部地区PHC污染严重。表明胶州湾的东北部区域PHC含量较高，往西南方向递减。在春季，胶州湾水域PHC的含量较低。在夏季，李村河和娄山河水系均从湾的东北部入海，这些河流从陆地带来了大量的PHC，同时，河流处于汛期，导致在整个胶州湾水体中，PHC的含量普遍增加。表明在夏季，胶州湾的东部和东北部区域PHC的含量开始逐渐增加，含量较高，往西南方向递减。在夏季，胶州湾水域PHC的含量较高。 1.4　结论在春季5月，在整个胶州湾水域，PHC的含量达到了国家三、四类海水水质标准。在胶州湾东北部的近岸水域，PHC的含量达到了国家四类海水水质标准，除此之外，胶州湾的其他水域（包括湾中心、湾口和湾外）都达到了国家三类海水水质标准。在夏季8月，在整个胶州湾水域，PHC的含量达到了国家三、四类海水水质标准。在胶州湾东北部的近岸水域，PHC的含量超过了国家四类海水水质标准，除此之外，胶州湾的其他水域（包括湾中心、湾口和湾外）都达到了国家三类海水水质标准。表明在时间尺度上，从春季到夏季，PHC含量是增加的；在空间尺度上，从湾的东北部近岸水域到湾的其他水域（包括湾中心、湾口和湾外）PHC的含量呈现从高到低的下降趋势。海泊河、李村河和娄山河带来了大量的工业废水和生活污水，其入海口都在胶州湾的东北部水域，导致胶州湾东北部海域水体中PHC的含量比湾的其他水域PHC的含量要高得多。随着夏季降水量的显著增加，胶州湾东北部海域水体中PHC的含量会更高。因此，胶州湾水域中的PHC主要来源于工业废水和生活污水，表明加强对环境的保护，PHC的污染就会减少。

作者简介

杨东方，1984年毕业于延安大学数学系(学士)。1989年毕业于大连理工大学应用数学研究所(硕士)，研究方向：Lenard方程唯n极限环的充分条件、微分方程在经济管理生物方面的应用。1999年毕业于中国科学院青岛海洋研究所(博士)，研究方向：营养盐硅、光和水温对浮游植物生长的影响，专业为海洋生物学和生态学。同年在青岛海洋大学化学化工学院和环境科学与工程研究院做博士后研究工作，研究方向：胶州湾浮游植物的生长过程的定量化初步研究。2001年出站后到上海水产大学工作，主要从事海洋生态学、生物学和数学等学科教学，以及海洋生态学和生物地球化学领域的研究。2001年被国家海洋局北海分局监测中心聘为教授级不错工程师。2002年被青岛海洋局一所聘为研究员。 2004年6月被核心期刊《海洋科学》聘为编委。2005年7月被核心期刊《海岸工程》聘为编委。2006年2月被核心期刊《山地学报》聘为编委。2006年11月被温州医学院聘为教授。2007年11月被中国科学院生态环境研究中心聘为研究员。2008年4月被浙江海洋学院聘为教授。2009年8月被中国地理学会聘为环境变化专业委员会委员。2011年12月被核心期刊《林业世界》聘为编委。在2011年12月被浙江海洋学院聘为生物地球化学研究所的所长。2012年11月被国家海洋局闽东海洋环境监测中心站聘为项目办主任。2013年3月被陕西理工学院聘为汉江学者。2013年11月被贵州民族大学聘为教授。曾参加了靠前GI~OBEC(优选海洋生态系统研究)研究计划中的由18个国家和地区联合进行的南海考察(在海上历时3个月)，以及靠前LOICZ(沿岸带陆海相互作用研究)研究计划中在黄海、东海的考察及靠前JGOFS(优选海洋通量联合研究)研究计划中在黄海、东海的考察。并且多次参加了青岛胶州湾、烟台近海的海上调查及数据获取工作。曾参加了胶州湾等水域的生态系统动态过程和持续发展等课题的研究。发表作者的论文165篇，出版作者的专著和编著47部；非作者论文45篇。截至2014年2月9日，在中国知网数据库查到其为作者的论文58篇，共被引用695次。目前，其正在进行西南喀斯特地区、胶州湾、浮山湾和长江口及浙江近岸水域的生态、环境、生物地球化学过程的研究。

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