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环渤海河流营养盐的向海输送及环境效应

中国环境科学 2024年第1期44卷 178-192页

作者：孙策策刘军张爱军李梦露吴文涛臧家业冉祥滨自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室山东青岛266061 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室山东省渔业资源与生态环境重点实验室山东青岛266071 山东长岛近海渔业资源国家野外科学观测研究站山东烟台265800 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100

对2017年枯水期、2019年丰水期、2020年丰水期和2021年丰水期环渤海24条主要入海河流溶解态无机营养盐向海输送的浓度、比值和通量进行了分析.结果表明:环渤海河流溶解无机氮(DIN)浓度在世界河流中处于较高水平,硝酸盐(NO_(3)^(-))为DI... 详细信息

对2017年枯水期、2019年丰水期、2020年丰水期和2021年丰水期环渤海24条主要入海河流溶解态无机营养盐向海输送的浓度、比值和通量进行了分析.结果表明:环渤海河流溶解无机氮(DIN)浓度在世界河流中处于较高水平,硝酸盐(NO_(3)^(-))为DIN的主要赋存形态,溶解硅(DSi)和溶解无机磷(DIP)浓度较低.环渤海河流每年向渤海输送约0.61Gmol氨盐(NH_(4)^(+))、0.24Gmol亚硝酸盐(NO_(2)^(-))、4.85Gmol NO_(3)^(-)、0.02Gmol DIP和3.27Gmol DSi.环渤海小河流在环渤海河流营养盐的向海输送中扮演着重要作用,尤其是DIP的输送可以占入海河流总通量的80%以上;小河流单位流域面积DIN、DIP和DSi输送通量均高于黄河.与世界河流相比,环渤海河流向海输送的营养盐比例失衡,具有高氮磷比、高硅磷比和低硅氮比的特点,磷限制显著.环渤海河流营养盐向海输送和结构失衡可能会进一步影响到渤海的初级生产和生态环境演变,值得深入研究.

关键词：环渤海河流营养盐营养盐结构通量渤海

渤海氮磷营养盐和叶绿素浓度时空分布数值模拟与富营养化评估

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海洋与湖沼 2024年第1期55卷 118-134页

作者：赵宇李克强孙珊陈衎谭光深张娟王修林中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 山东省海洋资源与环境研究院山东烟台264006

当前渤海富营养化风险仍居高不下,严重制约了环渤海社会经济可持续发展。开展近海富营养化评估与趋势分析是国家生态安全保障的需求,其难点在于富营养化评价要素长期演变进程高质量数据的获取。基于HAMSOM海洋生态模型,通过修正溶解有机... 详细信息

当前渤海富营养化风险仍居高不下,严重制约了环渤海社会经济可持续发展。开展近海富营养化评估与趋势分析是国家生态安全保障的需求,其难点在于富营养化评价要素长期演变进程高质量数据的获取。基于HAMSOM海洋生态模型,通过修正溶解有机氮(dissolved organic nitrogen,DON)的难/易降解组分降解动力学形式,构建了适用于富营养化评估与趋势分析的渤海三维水动力/生物地球化学耦合模型。利用2019年渤海春、夏、秋、冬四个季节DON、溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)、溶解无机磷(dissolved inorganicphosphorus,DIP)和叶绿素a(chlorophyll a,chl a)调查结果,对模型进行了校正,并利用1980年至2020年的长期调查结果进行了验证,模拟结果与调查结果相比较,在数值大小和变化趋势上均吻合较好,相对标准偏差、相似性系数和Kappa系数分别为24%、0.77和0.60。利用模型模拟计算的DIN、DIP、DON和chl a长期演变进程数据,计算了营养状态质量指数(nutritional quality index,NQI)。结果表明,当前渤海富营养化状态整体上处于贫营养状态,但在渤海湾、辽东湾和莱州湾湾底近岸海域处于富营养状态,季节上5~10月份处于中等富营养化状态,从长期变化趋势看,渤海整体上富营养化状态趋于改善。与复合富营养化指数(compound eutrophication index,CEI)对比表明,渤海富营养化评估按NQI计算结果与按CEI计算结果相当吻合,相似性系数为0.83。文章建立的渤海富营养化评估方法具有较高可靠性,可用于渤海富营养化评估。

关键词：渤海生态模型富营养化评估数值模拟

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渤海无居民海岛主要植被类型群落特征

植物生态学报 2024年第1期48卷 127-134页

作者：肖兰董标张琳婷邓传远李霞姜德刚林勇明福建农林大学林学院福州350002 福建省海洋生态保护与修复重点实验室福建厦门361000 自然资源部海岛研究中心福建省海岛资源生态监测与保护利用重点实验室福建平潭350400 福建农林大学风景园林与艺术学院福州350002

渤海无居民海岛众多,为进一步了解渤海无居民海岛植物群落特征,选取渤海近岸9个面积大小不一的无居民海岛作为研究对象。采用样方法进行调查,对群落内的物种组成、物种数、物种高度、胸径等开展调查。共鉴定出140种维管植物,隶属于38科9... 详细信息

渤海无居民海岛众多,为进一步了解渤海无居民海岛植物群落特征,选取渤海近岸9个面积大小不一的无居民海岛作为研究对象。采用样方法进行调查,对群落内的物种组成、物种数、物种高度、胸径等开展调查。共鉴定出140种维管植物,隶属于38科98属,群落物种组成主要有菊科、禾本科、豆科等。通过对66个样地的样方数据分析,量化描述了渤海9个无居民海岛的主要植物群落特征。结果表明,这一地区原生森林植被已被刺槐(Robinia pseudoacacia)林、黑松(Pinus thunbergii)林、大果榆(Ulmus macrocarpa)林、臭椿(Ailanthus altissima)林组成的次生植被替代。温性落叶灌丛是该区具有代表性的植被类型,代表性群系有酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)灌丛、杠柳(Periploca sepium)灌丛、一叶萩(Flueggea suffruticosa)灌丛、南蛇藤(Celastrus orbiculatus)灌丛等。草本植物群系有艾(Artemisia argyi)草丛、盐地碱蓬(Suaeda salsa)草丛、茵陈蒿(Artemisia capillaris)草丛、黄背草(Themedatriandra)草丛。总体而言,所调查海岛植物群落物种多样性较低,以高优势度物种为主,属脆弱性植被。

关键词：渤海植物群落物种组成无居民海岛

渤海中部海域表层沉积物磷形态及潜在生物可利用磷分布特征

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水产学报 2024年第2期48卷 70-79页

作者：陈则唐建业刘永虎程前张硕上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室大连市现代海洋牧场研究院上海海洋大学长江口水生生物监测与保护联合实验室

为研究渤海中部区域的沉积物中能参与界面交换的生物可利用磷(BAP)的潜在含量，本实验以渤海中部海域的5个区域(唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域)为对象，采用分级浸取法，测定了23个采样点的沉积物样... 详细信息

为研究渤海中部区域的沉积物中能参与界面交换的生物可利用磷(BAP)的潜在含量，本实验以渤海中部海域的5个区域(唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域)为对象，采用分级浸取法，测定了23个采样点的沉积物样品中磷的组分、含量，并计算潜在BAP含量，分析了其分布特性及影响因素。结果显示，渤海中部海域表层沉积物中无机磷(IP)是渤海中部海域表层沉积物中总磷(TP)的主要存在形式，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域这5个区域沉积物中，IP含量平均分别占其TP含量的78.39%、79.06%、71.46%、84.60%和81.46%，而有机磷(OP)则均占较小的比例。IP均以碎屑磷(De-P)为主要赋存形态，平均分别占TP的54.02%、52.12%、33.33%、69.41%和57.28%,IP中各形态磷的含量顺序：碎屑磷(De-P)>闭蓄态磷(Oc-P)>铁/铝吸附态磷(Fe/Al-P)>钙结合态磷(Ca-P)>弱吸附态磷(Ex-P)。河流输入、沉积物粒度和沉积环境是影响渤海中部海域表层沉积物中不同形态磷含量及分布的主要因素。研究表明，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海西南部海域表层沉积物中潜在的BAP含量平均分别占TP的44.77%、46.94%、64.87%和40.54%，具备较强的向水体中释放磷的潜力。本研究为深入研究渤海中部海域营养物质循环和补充机制及沉积物对海洋水体磷的贡献上限提供理论参考。

关键词：磷形态表层沉积物渤海

渤海稠油油田热化学复合吞吐增效技术研究与应用

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中国海上油气 2024年第2期36卷 141-148页

作者：姜维东罗少锋张伟孙玉豹王少华中海石油(中国)有限公司勘探开发部北京100010 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 中海油田服务股份有限公司油田生产事业部天津300459

针对渤海稠油油田在生产稠油井存在的原油黏度大、胶质沥青质沉积造成储层有机堵塞严重、产量递减快、边底水突进、含水上升快等问题,通过室内实验研究分析、物理模拟与参数优化开展了海上热化学复合吞吐增效技术研究。结果表明:随温度... 详细信息

针对渤海稠油油田在生产稠油井存在的原油黏度大、胶质沥青质沉积造成储层有机堵塞严重、产量递减快、边底水突进、含水上升快等问题,通过室内实验研究分析、物理模拟与参数优化开展了海上热化学复合吞吐增效技术研究。结果表明:随温度升高,胶质、沥青质扩散系数增大,石英石表面对重质组分的吸附能力减弱,有助于胶质沥青质解离;热气化学复合解堵后,岩心水测渗透率均可恢复到初始岩心水测渗透率的60%~70%;热(80℃)+气(溶解)作用下,与50℃脱气油相比可使原油黏度降低约80%;在热和化学剂作用下,原油形成低黏水包油乳状液,稠油黏度由2000 mPa·s降低至30 mPa·s,降黏率为98.5%;稠油相渗曲线测试实验(100℃)结果显示,化学剂注入后使稠油相渗曲线等渗点右移,两相共渗区域增大,油相渗透率变大,水相渗透率降低,残余油饱和度降低,开发效果改善;在热水驱过程中,注入泡沫堵调后,高渗填砂管和低渗填砂管采收率均有明显提高,低渗管采收率提高约11个百分点,高渗管采收率提高约8个百分点。模拟吞吐实验结果表明:在热+化学+气协同作用下,可至少降低含水20%~30%,采油指数由0.90 mL/(min·MPa)提高至1.95 mL/(min·MPa),可显著改善低产稠油井的开发效果。热化学复合吞吐增效技术已在渤海稠油油田现场取得成功试验,措施井含水最高降低73.4个百分点,有效期150天,平均日产油较措施前提高2.9倍,有效期内累增油4300 m^(3),为渤海稠油冷采井增储上产提供了新的技术思路和方向。

关键词：渤海稠油油田热化学复合吞吐增效采油指数稠油冷采

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渤海海域地质环境稳定性定量评价

海洋地质前沿 2024年第3期40卷 14-21页

作者：陈晓辉李日辉温珍河付军徐晓达中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 崂山实验室青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237

渤海地理位置优越,海洋经济发展迫切需要地质环境资料的支撑,现有研究通常分海区开展,缺乏实测资料支持的系统性研究。基于2008—2016年海洋区域地质调查环境地质因素的相关资料,通过网格化处理,量化渤海海域主要环境地质因素的特征参数... 详细信息

渤海地理位置优越,海洋经济发展迫切需要地质环境资料的支撑,现有研究通常分海区开展,缺乏实测资料支持的系统性研究。基于2008—2016年海洋区域地质调查环境地质因素的相关资料,通过网格化处理,量化渤海海域主要环境地质因素的特征参数,建立了以海底地形或底质环境变化类、地层不均衡类、活动构造类为主要评价指标的地质环境稳定性评价指标体系,采用专家-层次分析定权法和模糊数学评价方法对研究区地质环境稳定性进行定量评价研究。结果显示,渤海海域依据地质环境稳定性可划分为差等、较差、中等、较好、优等5级,大部分海域地质环境稳定性总体较好,地质环境稳定性较差的海域占比10.00%,尤其是黄河三角洲周边海域,不稳定环境地质因素活动断层、地震震中、浅层气及与潮流相关的环境地质因素较为集中,危险性较大。研究结果对渤海海域自然资源的开发利用、生态环境保护等具有重要的应用价值,相关定量评价方法可为中国海洋环境地质研究提供借鉴。

关键词：渤海环境地质因素地质环境稳定性定量评价

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渤海渔业生物重金属污染及风险评价

渔业科学进展 2024年第2期45卷 39-49页

作者：李奇龙夏斌隋琪曲克明朱琳李玉江苏海洋大学海洋技术与测绘学院江苏连云港222005 中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 崂山实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237

重金属污染是渤海长期面临的环境问题之一,同时对渤海海产品安全和人体健康构成潜在风险。为了解渤海海域鱼类重金属污染状况,在该海域采集的渔业生物中随机选取了10种144条鱼类样本,运用电感耦合等离子体质谱法测定了鱼类肌肉组织中重... 详细信息

重金属污染是渤海长期面临的环境问题之一,同时对渤海海产品安全和人体健康构成潜在风险。为了解渤海海域鱼类重金属污染状况,在该海域采集的渔业生物中随机选取了10种144条鱼类样本,运用电感耦合等离子体质谱法测定了鱼类肌肉组织中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和As的含量;采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和金属污染指数法评价了单一重金属和综合重金属污染情况;采用每日摄入量和目标危害系数评估了渤海鱼类重金属污染对人体的食用安全风险。研究结果显示,渤海鱼类肌肉中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和As的平均含量分别为(0.702±0.680)、(9.697±5.279)、(0.035±0.059)、(0.029±0.035)、(0.093±0.091)和(0.959±0.813)mg/kg。与我国其他海域相比,渤海鱼类重金属含量处于较高水平。鱼类重金属污染评价结果显示,Cd和无机As(iAs)为渤海鱼类重金属污染的主要元素,细纹狮子鱼(Liparistanakae)受到重金属综合污染的程度最大。食用风险评估结果表明,摄食渤海鱼类带来的重金属每日摄入量处于较低水平,所有鱼类样本单一重金属和综合重金属目标危害系数值均渤海鱼类不会对消费者构成健康风险。本研究结果有助于加深理解渤海渔业生物的重金属污染状况,同时为保障渤海水产品的食用安全提供科学依据。

关键词：重金属渤海渔业生物污染指数人体健康

渤海海上疏松砂岩油田大通径分层注水一体化工艺管柱设计

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中国海上油气 2024年第3期36卷 167-173页

作者：陈华兴周玉刚代磊阳潘定成冯阳高永华罗少锋中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300456

渤海海上疏松砂岩油田注水井采用机械筛管防砂,造成井眼内通径小,易出现管柱拔不动、拔断等复杂情况,导致注水井大修费用高、工期长、工序复杂等问题。通过分析机械防砂注水管柱问题,设计了大通径分层注水一体化工艺管柱,该工艺管柱关... 详细信息

渤海海上疏松砂岩油田注水井采用机械筛管防砂,造成井眼内通径小,易出现管柱拔不动、拔断等复杂情况,导致注水井大修费用高、工期长、工序复杂等问题。通过分析机械防砂注水管柱问题,设计了大通径分层注水一体化工艺管柱,该工艺管柱关键工具包括穿线缆顶部封隔器、穿线缆隔离封隔器、缆控智能配水器、伸缩短节、液压油管锚,并对管柱进行了安全校核。所设计的大通径分层注水一体化工艺管柱可通过一次打压实现所有封隔器坐封、上提管柱,实现整体管柱逐级解封,井筒内无需留防砂工具,提高了完井时效,扩展了井筒内通径,降低了水井后续大修风险和大修难度。大通径分层注水一体化工艺管柱在渤海P油田成功应用,实现了?177.8 mm套管大通径分6层有缆智能测调注水,完井工期提效21.8%,有效避免机械防砂管柱后期复杂情况处理尺寸受限的问题,应用效果良好,可作为配合瘦身后小井眼注水井的首选工艺技术推广应用。

关键词：渤海疏松砂岩大通径分层注水一体化工艺

新构造运动对渤海凸起区、斜坡—洼陷区浅层油气最终成藏的控制作用

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中国石油勘探 2024年第1期29卷 92-105页

作者：米立军徐建永刘志峰朱文奇吴斌中海油研究总院有限责任公司海洋油气勘探国家工程研究中心

浅层新近系馆陶组—明化镇组为渤海的主力含油气层系。新构造运动是渤海新生代晚期发生的对油气成藏影响最为深刻的构造事件,对浅层油气成藏的影响远大于深层,控制了渤海浅层油气最终成藏。研究表明,新构造运动导致的凹陷晚期快速生排... 详细信息

浅层新近系馆陶组—明化镇组为渤海的主力含油气层系。新构造运动是渤海新生代晚期发生的对油气成藏影响最为深刻的构造事件,对浅层油气成藏的影响远大于深层,控制了渤海浅层油气最终成藏。研究表明,新构造运动导致的凹陷晚期快速生排烃、多种类型圈闭发育、油气运移活跃等,整体上调整、控制了浅层油气藏的定型和分布,但对不同构造带浅层油气成藏的控制作用存在差异。根据构造位置和油气成藏特点,可将渤海浅层油气藏归为两大类:凸起区浅层油气藏、斜坡—洼陷区浅层油气藏。通过系统分析两类构造带浅层油气的成藏特点,明确新构造运动对两类构造带油气最终成藏的控制作用与富集模式差异,并构建了相应成藏模式。凸起区的浅层具有“晚期油源断层+浅层稳定储盖组合”的“台阶”型油气成藏模式;斜坡—洼陷区的浅层具有“洼中隆+晚期断层”“深层运移脊+晚期断层”两种“倒漏斗”型油气成藏模式。渤海浅层已进入了以岩性油气藏为主的勘探阶段,应加强新构造运动控制下的“晚期运移断层+岩性圈闭”组合勘探。

关键词：新构造运动渤海浅层油气藏凸起区斜坡—洼陷区成藏模式 “倒漏斗”型