第八届青年地学论坛

杭州湾位于中国长三角核心区，沿岸经济发达，但长期以来水质很差，以氮磷为主的多项污染物指标超标，在近30年的监测中均为劣四类海水。基于ROMS（Rational Ocean Modeling System）模式，建立了杭州湾和长江口海域的三维水动力模型，对杭州湾水域的水动力特征进行了分析，利用保守物质示踪剂，分析了杭州湾的水交换特征，并模拟了化学需氧量（COD_MN）、无机氮、活性磷酸盐的扩散分布规律。将以长江和钱塘江为主的河流以及不同沿岸区域对杭州湾水质的贡献进行量化，并结合水动力模型、水质观测数据和数学统计方法，对各区域污染源的浓度进行溯源。研究显示：①杭州湾区域水动力条件复杂，潮汐影响大，水交换能力较弱，平均半交换时间约为30天，完全半交换时间约为73天，阻碍了污染物的扩散。②通过ROMS模拟得到的水质分布与观测数据吻合较好，不同季节COD_MN、无机氮和活性磷酸盐模拟和观测值的一致性指数（IOA）均高于0.63，平均为0.75。③长江和钱塘江对杭州湾区域水质的决定性作用。④该溯源方法能够有效得到不同区域的污染物释放通量并重建近海污染场，IOA均高于0.67，平均为0.82。对于河流，该溯源方法能够得到合理稳定的河流污染数据，得到的河流水质指标与历史参考值相近；同时由于观测数据准确度和可靠性较差，对沿岸污染源的溯源结果较差，但可以验证溯源方法的有效性。总之，通过ROMS模式可以有效对近海及海湾区域的污染物进行扩散分布的模拟，并对点源污染进行溯源。研究结果为杭州湾近岸环境治理单元的划定提供了新颖有效的方法。

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