（环境科学专业论文）厦门浯屿临时倾倒区监测与评价.pdf

国家海洋局第三海洋研究所 学位论文原创性声明 1 1 1 1 111i iii iii i ii ii iif i i j y 19 0 9 3 8 2 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：刘智 日期：dg 年7 月侈日 0 5 年 0 6 年 0 7 年 的特征。 p h ：0 3 年监测区p h 为7 9 4 8 1 3 ，平均值为8 0 6 ；0 5 年监测区p h 为7 9 7 - 8 0 7 ， 平均值为8 0 2 ；0 6 年监测区p h 为8 8 1 3 ，平均值为8 0 8 ：0 7 年监测区p h 为 8 0 7 8 1 8 ，平均值为8 1 2 ；四年中p h 平均值都低于9 5 年本底监测值8 1 8 。四 年中p h 平均值逐年增加，表明监测区水质理化性质略有改变。 溶解氧( d 0 ) ：0 3 年监测区溶解氧含量为5 6 2 - 8 1 6 m g l ，平均值为6 7 0 m g l ； 0 5 年监测区溶解氧含量为8 4 2 8 7 8 m g l ，平均值为8 5 7 m g l ：0 6 年监测区溶解 氧含量为5 1 4 8 2 6 m g l ，平均值为6 1 1 m g l ；0 7 年监测区溶解氧含量为 7 7 7 8 1 3 m g l ，平均值为7 8 7 m g l ；总体上监测区溶解氧含量符合一类海水水质 标准。四年中0 5 年的溶解氧含量最高，0 6 年最低，其中0 5 年、0 7 年溶解氧平均 含量高于9 5 年本底值6 8 6 m g l ，而三监测站间溶解氧含量们( 0 6 w y 0 7 w y o i 。 化学需氧量( c o d ) ：0 3 年监测区化学需氧量含量为0 5 4 5 5 2 m g l ，平均值 为2 8 2 m g l ；0 5 年监测区化学需氧量含量为0 2 8 - 1 0 6 m g l ，平均值为0 6 0 m g l ： 0 6 年监测区化学需氧量含量为0 2 - 0 7 m g l ，平均值为0 3 4 m g l ；0 7 年监测区化 1 8 刘沾平：厦门浯屿临时倾倒区监测与评价 学需氧量含量为0 3 4 一1 5 4 m g l ，平均值为0 8 3 m g l ；其中0 5 一0 7 年监测区化学 需氧量符合一类海水水质标准，0 3 年监测区化学需氧量基本符合三类海水水质标 准。四年中0 3 年的化学需氧量含量最高，0 6 年最低，四年中0 5 0 7 年化学需氧量 平均含量低于9 5 年本底值0 9 7 m g l 。 无机氮：0 3 年监测区无机氮含量为0 0 2 4 0 8 5 2 m g l ，平均值为0 2 3 7 m g l ： 0 5 年监测区无机氮含量为0 4 6 7 1 0 4 2 m g l ，平均值为0 5 7 m g l ：0 6 年监测区无 机氮含量为0 。1 2 4 0 5 5 8 m g l ，平均值为o 3 11 m g l , 0 7 年监测区无机氮含量为 0 3 7 3 0 7 5 7 m g l ，平均值为0 4 9 m g l , 总体上监测区无机氮含量超过三类海水水 质标准。四年中0 5 年的无机氮含量相对较高，无机氮平均含量0 5 年 0 7 年 0 6 年 0 3 年，同时四年的无机氮平均含量远远高于9 5 年本底值0 0 5 5 m g l 。 活性磷酸盐：0 3 年监测区活性磷酸盐含量为0 0 0 2 7 - 0 0 1 9 8 m g l ，平均值为 0 0 0 8 m g l ；0 5 年监测区活性磷酸盐含量为0 0 2 4 9 - 0 0 3 5 m g l ，平均值为 0 0 2 9 m g l ；0 6 年监测区活性磷酸盐含量为0 0 0 3 5 0 0 1 6 8 m g l ，平均值为 0 o i m g l ；0 7 年监测区活性磷酸盐含量为0 0 1 9 9 0 0 5 2 m g l ，平均值为0 0 2 7 m g l ： 总体上监测区0 3 年、0 6 年符合一类水质标准，0 5 年、0 7 年符合三类海水水质标 准。四年中0 5 年的活性磷酸盐含量相对较高，活性磷酸哉平均含量0 5 年 0 7 年 0 6 年 0 3 年，同时四年的活性磷酸盐平均含量远远高于9 5 年本底值0 0 0 4 4m g l 。 悬浮物：0 3 年监测区悬浮物含量为2 9 2 - 1 0 3 2 m g l ，平均值为4 8 1 8 m g l ： 0 5 年监测区悬浮物含量为4 6 2 1 0 3 2 m g l ，平均值为7 1 5 8 m g l , 0 6 年监测区悬 浮物含量为2 2 2 7 9 6 m g l ，平均值为3 4 9 3 m g l , 0 7 年监测区悬浮物含量为 2 7 - 1 7 8 7 m g l ，平均值为6 8 2 1 m g l ，悬浮物平均含量0 5 年 0 7 年 0 3 年 0 6 年， 总体上监测区悬浮物符合三类海水水质标准，不过监测区内悬浮物年平均含量都 远远高于9 5 年本底监测值7 9 m g l ，说明倾倒区水质有所变差。 油类：0 3 年监测区油类含量为3 8 1 8 7 9 垤l ，平均值为5 4 5 4 “g l , 0 5 年监 测区油类含量为2 5 4 6 4 5 “g l ，平均值为3 9 2 2 p g l , 0 6 年监测区油类含量为 2 6 2 - 11 5 5 l ，平均值为6 3 2 2 “g l , 0 7 年监测区油类含量为2 6 7 - 5 0 5 几， 平均值为4 0 7 3 心l ，油类平均含量0 6 年 0 3 年 0 7 年 0 5 年，总体上监测区油类 符合三类海水水质标准。 叶绿素a ：0 3 年监测区叶绿素a 含量为1 8 8 7 7 2 心l ，平均值为4 2 7 “g l , 0 5 年监测区叶绿素a 含量为0 9 7 2 6 4 “g l ，平均值为1 9 3 p g l ：0 6 年监测区叶 1 9 国家海洋局第三海洋研究所硕士研究生学位论文 绿素a 含量为0 6 2 - 1 3 7 6 灿g l ，平均值为3 6 2 9 9 l l ；0 7 年监测区叶绿素a 含量为 0 2 5 1 2 3 斗g l ，平均值为0 6 5 9 9 l l ；研究区叶绿素a 平均含量0 6 年 0 3 年 0 5 年 0 7 年。 铜：0 3 年监测区铜含量为0 8 8 6 2 5 6 1 b g l ，平均值为1 6 2 8 9 9 l ；0 5 年监 测区铜含量为1 4 2 - 3 4 1 j g l ，平均值为2 3 9 3 腿l ；0 6 年监测区铜含量为 0 2 5 - 1 7 1 9 9 l l ，平均值为0 9 2 5 心l ；0 7 年监测区铜含量为o 9 3 1 5 肛g l ，平均 值为1 1 0 3 肛g l ；监测区铜平均含量0 5 年 0 3 年 0 7 年 0 6 年，总体上监测区铜含 量符合一类海水水质标准，三监测站中铜含量w y 0 6 w y 0 7 l l y o l 站。 铅：0 3 年监测区铅含量为0 4 9 8 2 5 5 “g l ，平均值为1 0 1 6 1 上g l ；0 5 年监测 区铅含量为0 6 6 2 4 1 p u l l ，平均值为1 2 4 3 9 9 l ：0 6 年监测区铅含量为 o 7 卜2 8 4 p g l ，平均值为1 8 7 3 9 9 l ：0 7 年监测区铅含量为1 2 2 一1 7 9 9 l l ，平均 值为1 3 6 4 肛g l ：四年中0 6 年铅含量相对较高，监测区铅平均含量0 6 年 0 7 年 0 5 年 0 3 年，总体上监测区铅含量符合二类海水水质标准，三监测站中铅含量 y 0 7 吖0 6 吖o l 站。 锌：0 3 年监测区锌含量为0 8 卜4 1 8 1 上g l ，平均值为2 6 5 4 9 9 l ；0 5 年监测 区锌含量为1 2 卜3 7 2 “g l ，平均值为2 5 5 6 p g l ；0 6 年监测区锌含量为 2 7 1 - 8 3 2 “g l ，平均值为5 7 7 8 1 上g l ；0 7 年监测区锌含量为6 3 5 1 2 2 3 1 j g l ，平 均值为9 0 9 2 l a g l ；四年中0 7 年锌含量相对较高，监测区锌平均含量0 7 年 0 6 年 0 3 年 0 5 年，总体上监测区锌含量呈增长趋势，不过监测区锌含量都符合一类海 水水质标准。 镉：0 3 年监测区镉含量为0 0 4 3 0 1 1 9 肛g l ，平均值为o 0 7 9 腿l ；0 5 年监 测区镉含量为o 0 5 0 1 0 4 p g l ，平均值为0 0 7 7 l ；0 6 年监测区镉含量为 0 0 3 9 0 0 8 5 垤几，平均值为0 0 6 2 “g l ；0 7 年监测区镉含量为0 0 5 1 0 0 7 腿l ， 平均值为0 0 6 1 腿几；四年中0 3 年镉含量相对较高，监测区镉平均含量0 3 年 0 5 年 0 6 年 0 7 年。总体上监测区镉含量向减少趋势发展，并且镉含量都符合一类海 水水质标准。 铬：0 3 年监测区铬含量为0 0 8 1 - 0 6 4 8 p g l ，平均值为0 3 6 5 p g l ；0 5 年监 测区铬含量为0 5 5 - i 0 3 “g l ，平均值为0 7 8 5 肛g l ：0 6 年监测区铬含量为 0 7 3 一1 8 2 肚g l ，平均值为1 2 3 8 p g l ；0 7 年监测区铬含量为1 1 2 一1 8 肛g l ，平均 值为1 4 5 2 心l ；四年中0 7 年铬含量相对较高，监测区铬平均含量0 7 年 0 6 年 0 5 2 0 刘沽平：厦门浯屿临时倾倒区监测与评价 年 0 3 年。总体上监测区铬含量逐年增加，但是铬含量都远远低于一类海水水质标 准。 汞：0 3 年监测区汞含量为o 0 1 1 0 0 3 2 斗g l ，平均值为0 0 2 2 9 9 l ；0 5 年监 测区汞含量为0 0 2 8 0 0 8 5 - t g l ，平均值为0 0 5 8 l ；0 6 年监测区汞含量为 0 0 1 7 - 0 0 5 7 “g l ，平均值为0 0 3 4 垤几；0 7 年监测区汞含量为0 0 4 4 0 0 9 7 9 9 l ， 平均值为0 0 6 9 心l ；四年中0 7 年汞含量相对较高，监测区汞平均含量0 7 年 0 5 年 0 6 年 0 3 年，监测区汞含量0 3 年、0 6 年符合一类海水水质标准，0 5 年、0 7 年 符合二类海水水质标准。 砷：0 3 年监测区砷含量为1 2 4 - i 8 5 “g l ，平均值为1 5 7 9 l ；0 5 年监测 区砷含量为1 6 2 8 3 p g l ，平均值为2 1 4 8 p g l ；0 6 年监测区砷含量为 1 i - i 7 9 垤几，平均值为1 4 2 4 l ；0 7 年监测区砷含量为1 0 3 1 2 8 “g l ，平均 值为1 1 2 8 “g l ；监测区砷平均含量0 5 年 0 3 年 0 6 年 0 7 年，四年中0 5 年砷含 量相对较高，砷含量从0 5 - 0 7 年逐年减少，同时监测区中砷含量都远远低于一类 海水水质标准。 趔 甘o卜 旧气， - -t - - 一 呻 oo - 霹 卜no 。c ooo 斗 no o 卜 o 中o _c oo 趔 oo 延 匝 中non o *壤 c 一 o 甘 卜 _ 一o 。 n卜 。no 廿 o t -ono od卜oon r - _ onc oooo 遛 nnn卜 卜 ，_ _ p 寸nhno hp h甘nn卜ooc on 霹 o ，一 oo甘oh o o卜oo oo 睁 ，_n oc o 中，。_r _ o o，o， 八 廿 卜嵋卜 卜 c卜口 寸 卜 nooo 。 。 匝 _d c卜 n卜o dn oonoo 谤 j ，_ u r _r - _d，_- op ，卜ii h 弋， on卜 卜 一卜 一 一卜nn可 o卜 cnono- _oo t -卜 卜 一n 卜ooonnoo。oor _oh h甘，- -hp 0nn n甘中nn o_ _oonc on卜 卜p jn 趔 西卜ono中 权 o o， 毁 no o o o _ o- _oh n 愆 睁 4 j 摧 磐母； 抖 o o 甘n 刊 螺 卜 d 卜 卜 o 梃 onohc o b 郦 o 匝 n o 旧 o o卜hn 卜oo，_ 蚓 h 撑 旧卜 - - _- - _- 叫n o卜 一 o d o可 l 匿 咚 h ic 。 中nonnnr 一 ，- 卜o，一 hn_o on卜 卜 onc 。 邀 * o。ohnnoo onnooon 妖 凶 hn卜c o卜 on f ， 卜 ? 3 匿 趔 甘o旧n旧n一 卜 甘 ooono卜oh ：i ：l 曙 露 o oo r - _ 建o t 睁 _ - o卜nn。n ooon - 暑 拣 燃廿 1 i n旧 可on甘 n卜 。 o 。 c 。o 寸 _ _ noo o卜 o o o， 中卜 _ _ o 赶 中 匝 呻 h d o甘 o 媲懈 埭 h o- 一onnohi 甘卜，iiln 搽 。_ c o卜n。nnr卜n。 h 田ni lo可n甘oo可nooc o 匦 n ，。-n卜 ooo甘no- 。_o ，_ _oo o_ 蚓 o卜n卜甘 卜 oe旧n oo_ -nn_吣卜on卜 霹 c 。n oc ooc 。oo non甘 中 oo， - 。_ - _noooh j 廿 o 旧 n一 - - o。on 匝 _ 旧on c oh甘 c onnho o n_ _，- oo卜 h oo卜nnoo o - - _ 旧卜 _ _ i卜寸l一 拱 n ，noi - - _， l o _n可non- _o 。 一 甘 d可 nc ooo可ooon o n卜ooon f 。_oooooo- _ jj一 一 - j- jjj一 一 一j j一 、 懈b o凹凹 望望 望望 凹 望p=皇至=ilij 隧 工 球 强磁 捌 霎 粼 骚 皋 诂 骤 癌 筷 延刨包# s 整廊 毫澎缝 爱 稻； 妥翊 鲢挺限鏊 哟 瑟 妥 秘草 c 蹬 皋 忆 刘沽平：厦门浯屿临时倾倒区监测与评价 图4 1 浯屿倾倒区水质监测结果年平均含量分布图 - ， 多 、 国家海洋局第三海洋研究所硕士研究生学位论文 表4 2 海水水质标准( g b 3 0 9 7 1 9 9 7 ) 项目第一类第二类弟二突弗蹦矢 人为增加的量人为增加的人为增加的量人为增加的 悬浮物( m g l ) 1 0量1 0 0 1 0 0量1 5 0 ， 7 8 - 8 5 ；同时不超出该海域 6 8 - 8 8 ；同时不超出该海域正 ： p h 正常变动范围的0 2 p h 单位常变动范围的0 5 p h 单位 溶解氧( m g l ) 6543 譬 无机氮( m g l ) 0 20 3o 4o 5 c o d ( m g l ) 2345 j 活性磷酸盐 0 0 1 6 0 0 30 0 30 0 4 5 ( m g l ) 石油类( ) l g l ) 5 05 03 0 05 0 0 人为造成的 ， 人为造成的海水温升夏季不超过当时当地1 ， 海水温升不 水温 超过当时当 其它季节不超过2 地4 铜( 魄几) 51 05 05 0 砷( 心l ) 2 03 05 05 0 汞( 1 a g l ) 0 0 5o 20 2 0 5 镉( 垤l ) l51 01 0 锌( 垤l ) 2 0 5 01 0 0 5 0 0 铅( t l g l ) 1 51 05 0 铬( ) x g l ) 5 01 0 02 0 05 0 0 按照海域的不同使用功能和保护目标，海水水质分为四类： 第一类适用于海洋渔业水域，海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区。 第二类适用于水产养殖区，海水浴场，人体直接触海水的海上运动或者娱乐 区，以及与人类食用直接有关的工业用水区。 第三类适用于一般工业用水区，滨海风景旅游区。 第四类适用于海洋港口水域，海洋开发作业区。 刘洁平：厦门浯屿临时倾倒区监测与评价 4 2 浯屿倾倒区水质评价分析 4 2 1 浯屿倾倒区水质富营养化评价 海水中氮、磷的含量，对海域富营养化起着决定性作用，海水的富营养化是 发生赤潮的物质基础，富营养化程度的评价通常采用单项指标和综合指标。单项 指标以无机氮0 2 0 3 m g l ，无机磷0 0 4 5 m g l 以上，叶绿素a1 - 1 0 m g m 3 ，初级 生产力1 - 1 0 m g l 作为富营养的域值( 邹景忠，1 9 8 3 ) 。目前水质富营养化评价采用 计算公式如下： e = ( c o d x d i nx d i p x1 0 6 ) 4 5 0 0 式中：e 为富营养化指数；c o d 为化学需氧量含量( m g l ) ：d i n 为无机氮含量 ( m g l ) ；d i p 为p 0 4 lp 含量( m g l ) 。当e i 时，表明水体呈富营养化，e 值越高， 水体富营养化程度越严重。 通过表4 1 可知，浯屿倾倒区海水中无机磷、叶绿素a 均未超过富营养的域 值，而无机氮大部分站位超过域值，并且4 年监测的无机氮平均值都超过富营养 的域值。利用上式计算得出，浯屿倾倒区水质0 3 、0 5 、0 6 、0 7 年的富营养化指数 分别为1 1 9 、2 2 0 、0 2 3 5 、2 4 4 ，所以总体上看浯屿倾倒区水质在0 3 、0 5 、0 7 年处于富营养化状态，其中0 7 年营养化程度最严重，0 6 年倾倒区水质未富营养化。 4 2 2 浯屿倾倒区水质综合评价 本文采用g b 3 0 9 7 - 1 9 9 7 海水水质标准中的一类海水标准( 表4 2 ) 。评价方法采 用标准指数法( 何雪琴等，2 0 0 0 ) ，计算公式如下： ( 1 ) 对于随污染程度增大而增大的评价因子，其污染标准指数 h i = c i c s 式中c i 为某测站污染物的实测值，c s 为i 污染的水质标准值。 ( 2 ) 对于随污染程度增大而减小的评价因子( 如d o ) ，其污染标准指数 a i = ( c i 。- c i ) ( c i 。一c s ) ，c i 。= 4 6 8 ( 3 1 6 8 + t ) 式中c i 。，为某测站污染物d o 的饱和浓度，t 为海域的平均水温。 ( 3 ) 水质污染程度分级 在对各水质参数进行污染指数计算的基础上，采用水质综合评价，划分水质 污染等绂( 葛仁英，1 9 9 7 ) 。 水质综合评价模式为：a 综舟：a 帆+ a 釉+ a 靠谭 b 国家海洋局第三海洋研究所硕士研究生学位论文 式中a 有机= e h i ，h i 分别取d o 、c o d 、无机氮、活性磷酸盐的污染标准指数值； a 有毒= a i 7 ，h i 分别取c u ，p b ，z n ，c d 、h g 、a s 、c r 的污染标准指数值； a 石油= c 石油s 石油 水质污染等级作如下划分：( 1 ) 有机污染等级( 陈于望，1 9 9 9 ) ：a 有机小于2 0 时为 贫营养水平：在2 0 - 3 0 之间时为中营养水平：大于3 0 时为富营养水平。( 2 ) 石 油类污染等级：a 石油小于1 时水质状况清洁；介于1 o 至2 0 之间水质状况一般； 介于2 0 到3 0 之间时开始受到污染：介于3 o 一4 o 之间时受到中等程度污染； 大于4 0 时，属于重污染。( 3 ) 有毒污染物等级：a 有毒小于o 4 时未受污染；在 o 4 和1 0 之间时为轻污染；在1 o 一2 0 时为中等污染：大于2 0 时为重污染。( 4 ) 水质综合污染等级：a 综合小于1 0 时水质清洁；在1 o 一2 0 之间时为微污染；在 2 0 - 7 0 之间时为轻污染；在7 0 - 9 0 之间时为重污染；大于9 o 时为严重污染。 表4 3 浯屿倾倒区水质污染指数 0 3 年0 5 年0 6 年0 7 年 指数 a 2a 3a 4a l 0 9 40 4 5溶解氧o 60 4 1 化学需氧量1 4 l0 3 0 1 40 4 2 无机氮 1 1 92 8 51 5 62 4 5 1 9 3o 6 71 8 活性磷酸盐 0 5 3 5 1 2 有机 3 7 35 4 93 3 1 油类 1 0 90 7 81 2 6o 8 l 铜0 3 30 4 8o 1 90 2 2 铅 1 0 21 2 41 8 71 3 6 锌0 1 30 1 3o 2 9o 4 5 铬 0 0 10 0 20 0 2o 0 3 砷0 0 80 1 lo 0 7 0 0 6 汞 o 4 41 1 60 6 81 3 8 镉0 0 80 0 8o 0 6 o 0 6 有毒 0 30 4 60 4 50 5 l 综合 5 1 2 6 7 3 5 0 26 4 4 刘沽平：厦门浯屿临时倾倒区监测与评价 由表4 、3 可知，浯屿倾倒区水质污染状况为： ( 1 ) 有机污染：浯屿倾倒区水质0 3 、0 5 、0 6 、0 7 四年有机污染指数分别为 3 7 3 、5 4 9 、3 3 1 、5 1 2 ，四年的有机污染指数均大于富营养水平，所以浯屿倾 倒区水质处于富营养水平，这与4 2 1 节中评价结果基本相符 ( 2 ) 石油污染：浯屿倾倒区水质0 3 、0 5 、0 6 、0 7 四年石油污染指数分别为 1 0 9 、o 7 8 、1 2 6 、0 8 1 ，0 5 年、0 7 年倾倒区水质为清洁，0 3 年、0 6 年倾倒区 水质为一般，但是总体上倾倒区没有受到石油污染。 ( 3 ) 有毒污染：浯屿倾倒区水质0 3 、0 5 、0 6 、0 7 四年有毒污染指数分别为 0 3 、o 4 6 、0 4 5 、o 5 1 ，四年中只有0 3 年没有受重金属污染，其它三年均受到 重金属轻度污染。 ( 4 ) 水质综合污染：浯屿倾倒区水质0 3 、0 5 、0 6 、0 7 四年水质综合污染指 数分别为5 1 2 、6 7 3 、5 0 2 、6 4 4 ，各指数均处于轻污染范围内，所以浯屿倾倒 区水质受到轻度污染。 4 3 小结 。 通过对浯屿倾倒区水质监测要素分析表明，倾倒区水质溶解氧、化学需氧量、 铜、锌、镉、铬、砷符合一类海水水质标准，活性磷酸赫、悬浮物、油类、铅、 汞符合三类海水水质标准，无机氮含量超过三类海水水质标准，总体上倾倒区水 质符合三类海水标准，可适用于一般工业用水，滨海风景旅游。通过对倾倒区水 质评价分析表明，监测区水质总体上受到轻度污染，其中水质受到有机污染严重， 受到重金属轻度污染，没有受到石油污染，水质处于富营养化状态。总体上看， 研究区水质受到疏浚倾倒活动影响较小。 国家海洋局第三海洋研究所硕士研究生学位论文 5 沉积物中油类和重金属特征 5 1 浯屿倾倒区沉积物监测要素时空特征 2 0 0 3 年、2 0 0 5 年、2 0 0 6 年和2 0 0 7 年四次进行了底质采样，分析了油类、重 金属汞、砷、铜、铅、锌、镉、铬的含量，分析结果表明( 图5 1 ) ： 油类：表层沉积物中油类含量为2 4 3 - 8 6 7 9 9 9 g ，最大值出现在0 6 年监测结 果中的w y 0 6 站，最小值出现在0 5 年监测结果中的w y 0 7 站，表层沉积物中油类在 0 3 年、0 5 0 7 年的平均含量分别为：1 2 7 1 9 p , g g 、1 4 5 9 7 p g g 、5 4 4 6 1 a g g 、 1 9 0 3 p - g g ，0 6 年研究区表层沉积物中油类含量大于其它年份，与9 5 年倾倒区本 底资料对比表明，研究区表层沉积物中油类含量大大超过本底值1 7 4 1 a g g ，这主 要受倾倒活动影响。 c u ：表层沉积物中重金属c u 含量为1 2 2 6 2 6 1 l a g g ，最大值出现在0 7 年监 测结果中的w y 0 6 站，最小值出现在0 3 年监测结果中的l j n t 0 7 站，表层沉积物中重 金属c u 在0 3 年、0 5 0 7 年的平均含量分别为：1 3 8 1r l g g 、1 4 9 3 1 a g g 、1 9 7 0 1 , t g g 、 2 3 9 0 p , g g ，平均含量逐年增加。w y 0 1 、w y 0 7 站在四年中c u 的含量也是逐年增加， 从趋势上看，研究区重金属c u 的含量向增长方向发展。三站位重金属c u 含量总 体为：w y 0 6 w y 0 1 w y 0 7 ，c u 的平均含量与9 5 年倾倒区本底资料对比表明，0 3 年、0 5 年平均含量低于本底值1 7 o r l g g ，0 6 年、0 7 年平均含量高于本底值。 p b - 表层沉积物中重金属p b 含量为2 3 2 7 3 8 5 p g g ，最大值出现在0 7 年监 测结果中的1 | | n f 0 6 站，最小值出现在0 3 年监测结果中的1 i n 0 1 站，表层沉积物中重 金属p b 在0 3 年、0 5 0 7 年的平均含量分别为：2 6 9 3 p g g 、3 3 1 7 1 a g g 、3 0 3 0 p g g 、 3 4 9 7 9 9 g ，平均含量0 7 年最大，0 3 年最小。w y 0 l 、w t 0 6 站在四年中p b 的含量 逐年增加，从趋势上看，研究区重金属p b 的含量向增长方向发展。重金属p b 四 年的平均含量与9 5 年倾倒区本底资料对比表明，0 3 年、0 5 - 0 7 年重金属p b 的平 均含量都低于本底值4 4 7 1 a g g 。 c d ：表层沉积物中重金属c d 含量为0 1 3 - 0 3 2 1 a g g ，最大值出现在0 3 年监测 结果中的w y 0 6 站，最小值出现在0 6 年监测结果中的w y 0 7 站，表层沉积物中重金 属c d 在0 3 年、0 5 0 7 年的平均含量分别为：0 2 8 1 a g g 、0 2 3 1 a g g 、0 1 9 p g g 、 0 2 4 1 a g g ，平均含量从0 3 年- 0 6 年逐年减少，到0 7 年出现反弹。w y 0 6 、w y 0 7 站 中c d 的含量也是从0 3 年一0 6 年逐年减少，到0 7 年出现反弹，w y 0 6 站重会属c d 刘洁平：厦门浯屿临时倾倒区监测与评价 含量相对比其它两站高；重金属c d 四年的平均含量与9 5 年倾倒区本底资料对嘲 表明，0 3 年、0 5 - 0 7 年重金属c d 的平均含量远远低于本底值1 7 8 p g g 。l i h g ：表层沉积物中重金属h g 含量为o 0 3 0 0 8 p g g ，含量相对较低，站与站 之间h g 含量差别不大，h g 含量最大值出现在0 7 年监测结果中的w y 0 7 站，表层沉 积物中重金属h g 在0 3 年、0 5 - 0 7 年的平均含量分别为：0 0 4 “g g 、0 0 5 “g g 、 0 0 4 p g g 、0 0 6 p g g l 重金属h g 四年的平均含量与9 5 年倾倒区本底资料对比表 明，0 3 年、0 5 - 0 7 年h g 的平均含量与本底值0 0 5 1 p g g 差别不大。 a s ：表层沉积物中重金属a s 含量为5 4 9 - 1 9 5 5 腿g ，最大值出现在0 3 年监 测结果中的w y 0 6 站，最小值出现在0 5 年监测结果中的w y 0 7 站，表层沉积物中重 金属a s 在0 3 年、0 5 0 7 年的平均含量分别为：1 6 0 6 p g g 、8 1 6 p g g 、7 4 8 “g g 、 6 1 5 g g ，平均含量逐年减少，研究区重金属a s 的含量总体有所减少；重金属a s 四年的平均含量与9 5 年倾倒区本底资料对比表明，0 5 - 0 7 年a s 的平均含量低于本 底值9 3 p g g ，0 3 年高于本底值。 z n - 表层沉积物中重金属z n 含量为5 3 2 - 1 0 7 p g g ，最大值出现在0 7 年监测 结果中的w y 0 6 站，最小值出现在0 3 年监测结果中的w y 0 1 站，表层沉积物中重金 属z n 在0 3 年、0 5 - 0 7 年的平均含量分别为：5 6 8 7 弘g g 、7 8 1 7 p g g 、7 3 0 0 腿g 、 9 2 8 7 p g g ，平均含量0 7 年最高，0 3 年最低，各站在0 7 年重金属z n 含量都达到 最大值，而三站中w y 0 6 站重金属z n 含量相对高于其它两站。研究区重金属z n 四 年的平均含量与9 5 年倾倒区本底资料对比表明，0 3 年、0 5 - 0 6 年重金属z n 的平 均含量低于本底值9 1 心g ，0 7 年稍为高于本底值。 c r ：表层沉积物中重金属c r 含量为2 8 1 - 4 8 6 p g g ，最大值出现在0 6 年监测 结果中的w y 0 6 站，最小值出现在0 3 年监测结果中的吖0 1 站，表层沉积物中重金 属c r 在0 3 年、0 5 一0 7 年的平均含量分别为：3 8 o o g g 、4 6 5 7 p g g 、4 2 3 7 g 、 4 1 o o p g g ，平均含量0 5 年最高，0 3 年最低，从0 5 0 7 年平均含量逐年减少，三 站重金属c r 含量在0 5 年都达到最大值；研究区重金属c r 四年的平均含量与9 5 年倾倒区本底资料对比表明，0 3 年、0 5 - 0 7 年重金属c r 的平均含量大大高于本底 值2 9 8 p g g 。 国家海洋局第三海洋研究所硕士研究生学位论文 刘洁平：厦门浯屿临时倾倒区监测与评价 图5 1 浯屿倾倒区表层沉积物油类及重金属含量分布图 5 2 浯屿倾倒区表层沉积物重金属总量评价 5 2 1 沉积物质量标准( g b l 8 6 6 8 2 0 0 2 ) 法 我国分别于2 0 0 2 年3 月l o 日和2 0 0 2 年1 0 月1 日发布和实施了海洋沉积物 质量标准( g b l 8 6 6 8 - 2 0 0 2 ) 。按照海域的不同使用功能和环境保护目标，海洋沉积 物质量分为三类。 第一类适用于海洋渔业水域、海洋自然保护区、珍稀与濒危生物自然保护区、 海水养殖区、海水浴场、人体直接接触沉积物的海上运动或娱乐区、与人类食用 直接有关的工业用水区。 第二类适用于一般工业用水区、滨海风景旅游区。 第三类适用于海洋港口水域、特殊用途的海洋开发作业区。 各金属元素的分类指标见表5 1 。 研究区表层沉积物中重金属和油类含量与海洋沉积物质量分类指标对比表 明，重金属c u 、z n 、p b 、c d 、c r 、h g 、a s 在四年的监测中含量在各站位都 低于一类沉积物标准，而油类含量在0 3 、0 5 、0 7 年低于一类沉积物标准，在0 6 年的w y 0 1 站和1 n f 0 6 站油类含量处于沉积物一类标准和二类标准之间，并且在0 6 年油类年平均含量也处于沉积物一类标准和二类标准之间，由此可得出浯屿倾倒 3 l 国家海洋局第三海洋研究所硕士研究生学位论文 区衰层沉积物在0 3 、0 5 、0 7 年为一类沉积物，0 6 年只有油类为二类，重金属为一 失，总体上浯屿倾倒区表层沉积物质量相对较好。 表5 1 海洋沉积物质量分类指标( 腿g ) 油类 c uz np bc dc r h g a s 项目 一类 5 0 0 3 5 01 5 0 06 0 0 0 5 0 8 0 oo 2 02 0 o 指标二类i 0 0 0i 0 0 03 5 0 01 3 0 01 5 01 5 0 0o 5 06 5 o 三类 1 5 0 02 0 0 06 0 0 02 5 0 0 5 o o 2 7 0 01 0 09 3 o 注：海洋沉积物样品的采集、预处理、制备及保存按6 8 1 7 3 7 8 5 的有关规定执行。 5 2 2 地质积累指数( i j 法 地质积累指数( i 脚) 法自德国学者m u l l e r 于1 9 6 9 年首次提出该方法后，在欧 洲获得广泛应用，自2 0 世纪9 0 年代陆续被我国学者引用。地质积累指数( i n d e xo f g e o a c c u m u l a t i o n ) 的计算公式如下( m u l l e r ，1 9 6 9 ) ： i 脚= l o g 。 “( 1 5 b h ) 式中c n 是元素n 的测定含量；& 为洁净沉积物中该元素的地球化学背景值； 根据i 舯值的大小，可把重金属污染水平分成7 个等级( m t l l l e r ，1 9 6 9 ，1 9 7 9 ) ，如 表5 2 所示。 一般情况下，人们认为：i 脚 l ，沉积物未被污染；l i 舯 2 ，极轻度污染； 2 i 一 3 ，轻度污染；3 i 一 4 ，中度污染；4 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 级数 0l 2 34 56 污染程度无无一中 中中一强强强一极强极强 们所测金属元素的地球化学背景值以南海陆架区元素背景值( 郭炳火，黄振宗， 李培英等，2 0 0 4 ) 为基准，c u 、z n 、p b 、c d 、c r 、h g 、a s 背景值分别为4 7 3 、5 4 4 、 1 5 6 、0 1 8 、3 9 3 、0 0 2 0 、9 7 1m g k g - 1 。各元素含量与中国浅海沉积物背景值 接近( 中科院南海海洋研究所，1 9 8 5 ) 。 浯屿倾倒区表层沉积物中重金属的地质积累指数如表5 3 所示，重金属p b 、 c d 、c r 、z n 、a s 五个重金属元素在浯屿倾倒区均无污染，重金属h g 元素在0 3 年、 0 6 年为无污染，在0 5 年、0 7 年处于无污染到极轻度污染之间，重金属c u 元素在 0 6 年、0 7 年为极轻度污染，在0 3 年、0 5 年处于无污染到极轻度污染之间，c u 元 素有向较重污染方向发展趋势。总体上看，倾倒区表层沉积物受到重金属污染非 常轻微。 表5 3 浯屿倾倒区表层沉积物重金属的地质积累指数 年份站号 c up bc d h g a sz nc r w y 0 1 0 9 20 0 l一0 1 70 1 80 0 90 6 2 一1 0 7 w y 0 61 1 50 4 10 2 5o 8 70 4 20 3 8一o 4 9 2 0 0 3 w y 0 70 7 90 1 8 o 10 0 1 5一o 5 8 0 4 3 平均值 o 9 6o 20 0 70 40 1 4一o 5 20 6 3 w y o l1 3 60 5 8 0 31 2 40 30 0 80 2 9 w y 0 6o 9 30 4 600 0 91 0 40 2 60 3 4 2 0 0 5 w y 0 70 8 80 4 7一o 3 6 0 1 81 3 90 0 3 0 3 9 平均值 1 0 70 50 2 1o 6 l一0 8 40 0 60 3 4 w y o l1 5 2 o 3 9 一o 4 7o 30 8 2一o 1 70 5 w y 0 61 7 20 6 3一o 0 7o 6 5一o 9 80 1 50 2 8 2 0 0 6 w y 0 71 1 l0 0 4- i 0 5o 4 2- i 10 5 50 6 8 平均值 1 4 70 3 70 4 7 o 4 60 9 60 1 6一o 4 8 w y 0 l1 7 30 5 80 2 611 4 lo 1 30 5 2 1 】l n f 0 61 8 8 0 7 2一o 0 80 4 5- i 0 8o 3 90 4 8 2 0 0 7 w y 0 71 6 30 4 3一o 2 11 3 4- i 2 60 0 l 一0 5 7 平均值 1 7 5o 5 80 1 80 9 8- i 2 40 1 90 5 2 5 2 3 多元潜在生态风险指数法 多元潜在生念风险指数法是h a k a n s o n ( 1 9 8 0 ) 根据重金属的性质及环境行为特 点，从沉积学角度提出来的对沉积物或土壤中重金属污染进行评价的方法。该方 法将重金属的含量、生态效应、环境效应与毒理学联系在一起，采用具有可比的、 等价属性指数分级法进行评价，已被我国学者在研究河流沉积物重金属污染方面 y 国家海洋局第三海洋研究所硕士研究生学位论文 所采用( 陈静生，刘玉机，1 9 9 2 ；贾振邦等，1 9 9 7 ；刘文新等，1 9 9 9 ) 。 该方法涉及到单个金属的污染系数( 六) 、毒性响应系数( ，) 、潜在生态危 害系数( ，) 以及沉积物中多种金属潜在危害指数( 肋，其公式为： c f = c 裹层c 。e 1 f = t f c 1 f r i = f e 1 f 式中：艄为表层沉积物中重金属浓度实测值；以代表沉积物中重金属的背景 参考值，凡为某一种金属的毒性响应系数，此值用来反映重金属在水相、沉积物 固相和生物相之间的相应关系，h a k a n s o n 制定的标准化重金属毒性响应系数分别 为： z n ( 1 ) c r ( 2 ) c u ( 5 ) = n i ( 5 ) = p b ( 5 ) a s ( 1 0 ) ( c d ( 3 0 ) h g ( 4 0 ) 重金属污染生态危害系数和生态危害指数分级标准见表5 4 。 表5 4 重金属潜在生态危害指标与分级关系 潜在生态风险单因子生态风潜在生态风险指总的潜在生态 系数，范围险程度分级数r i 范围 风险程度 f ， 4 0 轻微生态危害 r i 1 5 0低度 4 0 e ： 8 0中等生态危害 1 5 0 r i 3 0 0 中度 8 0 f ， 1 6 0强生态危害 3 0 0 r i 0 5 年 0 7 年。 p 0 6 站：在高潮时，0 3 年、0 5 - 0 7 年浮游植物密度( 1 0 4 个l ) 分别为：1 7 5 、 7 9 7 、6 3 5 、4 6 9 ，低潮时，0 3 年、0 5 - 0 7 年浮游植物密度( 1 0 4 个l ) 分别为： 1 4 5 、1 9 6 、1 7 9 、8 ，低潮时浮游植物的密度高于高潮时的密度，四年中浮游植物 密度0 3 年、0 6 年高于其它两年，0 7 年浮游植物密度达到最低。 ，w y 0 7 站：在高潮时，0 3 年、0 5 - 0 7 年浮游植物密度( x1 0 4 个l ) 分别为1 6 3 、 t 7 7 9 、2 4 1 、0 8 5 7 ，低潮时，0 3 年、0 5 - 0 7 年浮游植物密度( x1 0 个l ) 分别为 ： 2 0 4