象山港赤潮防治对策(水动力)【毕业论文】.doc
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1、本科毕业论文(20 届)象山港赤潮防治对策(水动力)所在学院 专业班级 海洋科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目 录摘 要 .Abstract .引 言 .31.材料与方法 .41.1 研究区域概况 .41.1.1 地理特征 .41.1.2 赤潮形成条件 .41.2 研究内容 .61.2.1 资料来源 .61.2.2 仪器与方法 .81.3 研究意义 .82.结果 .92.1 水动力分析 .92.2 营养盐变化规律分析 .102.3 水动力与营养盐输送关系 .133.讨论与分析 .14结论 .16参考文献 .18附译文 .19致谢 .41本科毕业论文 摘要I象山港赤潮防治
2、对策(水动力)摘要 本文引用 2006 年的 4-10 月份,宁波市象山港海洋环境监测站在港内设 14 个站位,对港内的水分要素和营养盐进行专项调查所获得的调查数据。赤潮发生机理与营养盐浓度变化有着密切关系,营养盐浓度变化又与港内水体交换能力紧密联系。文章中的图件利用Matlab 软件制作。象山港营养盐输送状况采用欧拉余流理论分析。而欧拉余流理论与物质输运具有直接关系,因此可从水动力角度分析象山港赤潮形成机理,并得出象山港赤潮的防治对策。研究结果表明:(1)象山港的港内余环流基本上表层自西向东底层自东向西的顺时针重力环流结构,与普通港湾的余流特征相同;(2)象山港水体中 N、P 类营养盐含量随
3、季节的变迁而不同。N、 P 营养盐的空间分布特征为 PO4-P、NO 2-N 和 NH4-N 的含量由象山港顶向象山港的出海口处均呈现降低趋势,其中以 PO4-P、NO 2-N 的降低趋势最为明显,而 NH4-N 的降低趋势相对较弱。 (3)象山港港顶因水动力小,营养盐富集多,极易导致赤潮爆发。关键词 象山港;赤潮;营养盐;浙江北部沿海本科毕业论文 ABSTRACT IIStudy on the Counter Measures of Red Tide Occured in Xiang -Shan Bay Zhejiang Province (from the point of view of
4、 hydrodynamics)Abstract The paper quoted the data measured by Ningbo Xiangshan marine environment monitoring station in April through October of 2006, which set 14 stations to investigate hydrological elements and nutrients of the bay. Since the mechanism of red tide is closely related to the nutrie
5、nt concentration, and the nutrient concentration is also associate with the ability of water exchange. Using Matlab software, together with hydrodynamics to analyze nutrients transport of Xiangshan bay. From the view of hydrodynamics, we have analyzed the formation mechanism of Xiangshan red tide, a
6、nd put forward to preventing and controlling Xiangshan red tide. The results showed that: (1) The residual circulation of Xiangshan harbor is gravitational circulation in structure of gravity , which surface flow direction is from west to east and bottom flow direction is from east to west; (2) N, P
7、 Elements in the Xiangshan water changes with the seasons; the spatial distribution of N, P nutrients is that the PO4-P, NO2-N and NH4-N showed a decreasing trend ,from the top of the Xiangshan Bay to the sea ;which the PO4-P and NO2-N reduced Obviously.Key words Xiangshan Bay; Red tide; Nutrients;
8、Zhejiang northern coastal waters本科毕业论文 材料与分析3引言赤潮是一种全球性的海洋生态灾害。每年都给海洋渔业、生态环境和人类健康造成巨大的危害和损失。近年来,沿海赤潮发生呈明显上升趋势, 爆发频率增加, 规模不断扩大, 新赤潮藻种不断出现。象山港地处浙江中部沿海,是一个狭长型半封闭海湾,港内水产养殖条件良好,是浙江省最大的水产养殖基地,也是赤潮多发区。近年来,沿湾工农业和水产养殖业迅猛发展的同时,由于缺乏科学管理,工农业污水以及养殖业产生的污染物大量进入港湾,整个象山港水质处于严重的富营养化状态,湾内频有赤潮发生。众多海洋工作者对象山港内的水动力和港内生态作了
9、研究。徐兆礼,顾新根等对象山港赤潮期浮游生物生态特征进行过研究, 从浮游生物群落动力学角度对1988年象山港发生的三次赤潮期浮游生物生态特征进行了分析。董礼先,苏纪兰对象山港盐度分布和水体混合进行过研究。蔡燕红,张海波等对象山港水域浮游植物与赤潮生物种群作过动态研究并分析赤潮的成因, 认为象山港浮游植物数量在增加,赤潮发生的时间和赤潮种类也发生了一定程度的变化.吕华庆等(2009)则结合物理海洋学和海洋生态学对象山港氮、磷营养盐环流和分布规律进行研究,是该领域第一次结合浅海动力和海湾生态所作的研究。由于海洋环境动力条件复杂且强,而海洋的基础生产力又主要由大小为微米至数十微米量级的浮游生物进行,
10、因此海洋生态过程与以物理过程为特征的海洋学机制密切有关。赤潮藻也属于此类浮游生物,因此,要认识赤潮生物如何在海洋生态群落中发展成优势种,需了解外界环境中营养物质和海流等因子是如何诱发/ 触发赤潮的生态学和海洋学机制的。这要从生态环境整体、从动态方面去阐明海洋赤潮高发区环境系统内赤潮生物生态过程、营养物质生物地球化学过程、赤潮生消的关键物理过程之间的定量关系等,以揭示有害赤潮爆发的机制。目前为止,国内外已经提出了几十种治理赤潮的方法,几千种灭藻药剂, 但能真正用于治理海洋赤潮的却寥寥无几。治理赤潮的难点在于海浪运动会改变药剂浓度分布, 如何解决在极短的时间内, 保持药剂浓度在能杀灭赤潮生物的阈值
11、内, 又不对非赤潮生物有任何伤害, 也不存在药剂本身的二次污染, 这是要解决的关键技术问题。所以赤潮防治研究大多数还处于实验室研究中。而措施的采取必须对象山港海域进行系统的环境评价和生态研究。本项目利用物理海洋学与海洋生态学两学科的理论,以深入的现场海调为基础,把象山港内水动力、营养盐浓度分布、叶绿素 a 浓度分布有机地结合起来,进行十分系统的研究,为海湾生态系统修复和可持续开发服务。本科毕业论文 材料与分析41 材料与分析1.1 研究区域概况1.1.1 地理特征象山港流域由象山港狭湾、牛鼻山水道和佛渡水道三大部分组成,流域面积1,455km2(如图 1 所示)。本研究所指象山港为象山港狭湾,
12、或称为象山港内。从卫星遥感地图数据知,象山港地处 12125E-12200E 和 2923N-2949N (M_map GSHHS数据库,http: /www. ngdc. noaa. gov/mgg/shorelines/data/gshhs/)之间。从12200E 向西计算 (M_map GSHHS 数据库, http: /www. ngdc. noaa. gov/mgg/shorelines/data/gshhs/),它是一个纵长约为 62.8km、面积 563 km2 的半封闭海湾,其中水域面积 391.8 km2,滩涂面积 171.2 km2,平均水深 10m,港口宽度 9.5 。k
13、m坐落在港口的六横岛把象山港以外的区域分成了东南侧的牛鼻山水道和西北侧的佛渡水道。如图 1-11.1.2 赤潮形成条件赤潮的形成是各种物理、化学、生物因素综合作用的结果, 而且赤潮生物种类繁多, 不同海域发生赤潮的主要影响因子又不尽相同, 造成赤潮机理的复杂性。象山港形成赤潮具有以下条件:(1) 营养盐的含量营养盐是赤潮发生的物质基础,一些富营养化程度严重的海域往往也是赤潮多发地区。图 1-1 象山港示意图Fig.1-1 Schematic view of Xiangshan Bay24 36 48 122oE 12 24 20 30 40 50 30oN 仑仑仑仑仑仑仑仑仑仓仓仓仓仓仓仓仓N
14、o.1仑 仑 仑仑 仑 仑仑 仑 仑仑 仑 仑仓 仓 仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓仓1 234 56No.2本科毕业论文 材料与分析5富营养化与赤潮形成之间的关系非常复杂,不同的赤潮生物对营养盐有不同的响应,营养盐的含量和组成结构将导致浮游植物生物量和种群的变化。对浮游植物生长影响最直接的是溶解无机态的营养盐。象山港海域水体中溶解无机氮(DIN)具有多种存在形态(包括NO 3-N,NO 2-N,NH 4-N等),以NO 3-N为主要存在形式,这表明该海域无机氮未处于热力学平衡状态。溶解无机氮(DIN)对浮游植物的生理生化特征、赤潮发生的种群及规模有着重要的影响。再者水体溶解氧含量比较高
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