渤海河流入海污染物輸運機制研究取得新進展
河口海岸區(qū)域水動力特征復(fù)雜且變化多樣,污染物輸運動力學(xué)對于這些區(qū)域的環(huán)境評價和管理具有重要意義。鑒于污染物潛在的生物化學(xué)影響,結(jié)合河口海岸動力學(xué)的特點,深入研究污染物的輸運過程及驅(qū)動機制,能夠揭示污染物在復(fù)雜環(huán)境中的時空分布特征,為區(qū)域環(huán)境管理和政策制定提供科學(xué)依據(jù)。多溴聯(lián)苯醚廣泛用于塑料、電子產(chǎn)品和建筑材料,具有持久性、有毒性和生物蓄積性,在環(huán)渤海區(qū)域主要通過河流入海。中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所康欣奕助理研究員通過渤海三維水動力模型,結(jié)合拉格朗日粒子追蹤方法對河流入海的溴系阻燃劑在渤海的輸運特征及其動力機制進行模擬研究。
研究發(fā)現(xiàn),河流入海的溴系阻燃劑在渤海的傳輸軌跡時空變化顯著(圖1)。黃河口釋放的溴系阻燃劑,受南風和強河流徑流影響,?7月份可輸運至中央盆地;其他月份則主要集中在萊州灣西部。灤河口釋放的溴系阻燃劑也可輸運至中央盆地,8月時可能進入渤海灣。海河和遼河口釋放的溴系阻燃劑則局限于當?shù)睾^(qū),影響范圍較小。
動量平衡分析表明,風引起的??寺斶\加強了黃河和灤河入??趨^(qū)域近海與外海之間的聯(lián)系,將河流物質(zhì)從海岸區(qū)域向遠處擴散;而渤海灣和遼東灣區(qū)域的水平平流和粘性力主導(dǎo)作用超過了??寺斶\,導(dǎo)致其近海與外海聯(lián)系減弱,溴系阻燃劑則被局限于當?shù)睾^(qū)(圖2)。

圖1 2019年4月至11月渤海不同河口釋放的表層粒子前15天軌跡(較深的圓圈表示粒子最終位置)

圖2 2019年7月前15天內(nèi)動量項的水平分布及其均值:(a1,a2)?水平平流,(b1,b2)?科里奧利力,(c1,c2)?斜壓梯度力,(d1,d2)?正壓梯度力,(e1,e2)?表面風應(yīng)力,(f1,f2)?底摩擦應(yīng)力在東西向(x)和南北向(y)方向的分布
相關(guān)研究成果以“Riverine substance transport dynamics in a semi-enclosed inland sea”為題,發(fā)表在期刊Estuarine,Coastal and Shelf Science,康欣奕助理研究員為本文第一兼通訊作者。該研究工作得到了中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所前沿部署項目(Y855011022)以及煙臺市“雙百人才計劃”(E1390309)的支持。
相關(guān)論文信息
Kang,X.,& Xia,M. (2025). Riverine substance transport dynamics in a semi-enclosed inland sea. Estuarine,Coastal and Shelf Science,313,109074.?https://doi.org/10.1016/j.ecss.2024.109074
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