第七章 海洋水质环境影响评价

海洋水质环境影响评价7.1海洋污染的定义及特点海洋污染指由于人类活动，直接或间接地把物质和能量引入海洋环境，造成或可能造成海洋生物资源的损害、危害人类健康、妨碍海洋活动（渔业活动）、损坏海水和海洋环境质量等有害影响特点：（1）污染源广（2）持续性强（3）扩散范围广（4）防治困难7.2海洋污染物质的分类石油产品重金属农药有机废物和生活污水放射性物质热污染7.3海洋污染物的迁移与转化在海洋环境中污染物通过参与物理、化学或生物过程而产生空间位置的移动，或由一种地球化学相（如海水、沉积物、大气、生物体）向另一种地球化学相转移的现象称为污染物的迁移；污染物由一种存在形态向另一种存在形态转变则称为污染物的转化。迁移与转化是两个不同的概念，但迁移过程往往同时伴随发生形态转变，反之亦然。例如工业废水中的六价铬在迁移入海过程中可以被还原为三价铬，三价铬在河口水域由于介质酸碱度的改变形成氢氧化铬胶体，后者在海水电解质作用下发生絮凝，沉降在河口沉积物中。上例说明：由于化学反应和水流搬运，铬在迁移中价态和形态均发生了变化，并由水相转入沉积相。

物理过程。污染物被河流、大气输送入海，在海气界面间的蒸发、沉降；入海后在海水中的扩散和海流搬运；以及颗粒态污染物在海洋水体中的重力沉降等，都属于物理迁移过程。

化学过程。由于环境因素的变化，污染物与环境中的其他物质产生化学作用，如氧化、还原、水解、络合、分解等，使污染物在单一介质中迁移或由一相转入另一相，都属于化学迁移过程。它常常伴随有污染物形态的转变。

生物过程。污染物经海洋生物的吸收、代谢、排泄和尸体的分解，碎屑沉降作用以及生物在运动过程中对污染物的搬运，使污染物在水体和生物体之间迁移，或从一个海区或水层转到另一海区或水层，以及在海洋食物链中的传递，都属于生物转运过程。微生物对石油等有机物的降解作用和对金属的烷基化作用则是重要的生物转化过程。

海洋污染物的迁移与转化汞的迁移与转化海洋自净能力环境自净（environmentalself-purification）是指污染物进入环境后，在物理、化学和生物作用下逐渐消除污染物达到自然净化的过程。海洋通过它本身的物理、化学和生物的作用，使污染物质的浓度自然地逐渐降低乃至消失的能力称为海洋自净能力。当进入海洋环境的污染物负荷高于海洋自净能力时，便发生海洋污染现象。海水自净能力受很多因素所制约，主要有污染海区的地形、海水的运动形式、温度、盐度、pH值、氧化还原电位和生物丰度以及污染物的性质和浓度等。海洋自净物理净化通过稀释、吸附、沉淀或气化等作用而实现的自然净化，其中海流的输送和稀释扩散是快速净化的重要途径。在河口和内湾，污染物主要依靠潮流而稀释扩散，使污染范围由小变大，而浓度则由高变低。可沉淀固体由水相向沉积相转移，从而改善了水质。研究物理净化通常采用海流（或潮流）和污染物扩散过程的数学模拟来进行。化学净化包括氧化还原、化合分解、交换和络合等化学反应实现的自然净化。例如，重金属污染物在海水酸碱度和盐度变化影响下，离子价态可能发生改变，从而改变毒性或由胶体物质吸附凝聚而沉淀于海底。海水中含有的各种螯合剂也都可以与污染物发生络合反应，从而改变它们的存在形态和毒性，在弱碱性海水中，大多数重金属形成羟基化合物沉淀而促进净化。生物净化通过生物类群的代谢作用（同化作用和异化作用）使环境中污染物质的数量减少、浓度下降，毒性减轻甚至消失的过程。例如，微生物能降解各种有机污染物，从而降低环境的有机污染。一些原本在自然环境中不存在的人工合成有机物（如有机氯、有机磷农药、塑料）和一些天然本底很低主要由人类活动大量带入环境的有机物（如多环芳烃、多氯联苯），由于难以被微生物所降解，易在环境中的积累，所以对海洋生物和生境带来的长期性危害会更严重。7.4环境容量环境容量（environmentalcapacity）是在人类生存和自然生态不致受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。环境容量是在环境管理中实行污染物浓度控制时提出的概念。例如，沿海内湾进行鱼虾人工养殖过程中，饵料残渣、鱼虾排泄物造成的环境有机质污染超过该水域的自净能力，就可能导致内湾环境恶化并可能造成养殖对象大量死亡的后果。环境容量的大小决定于环境空间的大小，各种环境要素的特征（如内湾的潮流和其他水交换条件）以及污染物本身的物理和化学性质。环境空间越大，环境对污染物的净化能力越强，环境容量就越大。对某一具体污染物而言，其物理、化学性质越不稳定，环境对该种污染物的容量就越大。环境容量绝对容量（WQ）由规定的环境标准值（WS，如各种水质标准）和环境背景值（B）所决定：WQ

＝WS－B（以浓度单位表示）或WQ

＝M（WS－B）（以重量单位表示，M为某环境介质的重量）年容量（WA）是某一环境在污染物的积累浓度不超过环境标准规定的最大容许值的情况下，每年所能容纳的某污染物的最大负荷量。如果某污染物的输入量为A（单位负荷量），一年后被净化的量为A‘，则该污染物在这一环境中的年净化率K＝（A’/A）×100%。年容量与绝对容量的关系为WA＝K·WQ

。环境容量在海洋环境管理中应注意污染物总量的控制，即将进入某一海区的污染物总量限制在允许容纳量之内，并在此总量下限制来自各种排放源的污染物数量，才能使海域环境质量维持良好状态。7.5环境目标环境质量污染物排放海水水质标准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，人体直接接触海水的海上运动或娱乐区，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，海洋开发作业区海水水质指标根据国家海水水质标准物理参数漂浮物质，水温、色、臭、味、浊度、悬浮物质化学参数无机：盐度、pH、氰化物、硫化物、金属类、无机氮、非离子氨、活性磷酸盐有机：BOD、COD、DO、挥发性酚、石油类、666、DDT、马拉硫磷、甲基对硫磷、苯并芘、阴离子表面活性剂、放射性核素生化参数大肠菌群粪大肠菌群病原体污染物排放标准污水综合排放标准GB8978-1996海洋石油开发工业执行《海洋石油开发工业含油污水排放标准(GB4914-85)船舶污染物排放标准(GB3552-83)船舶工业污染物排放标准(GB4286-84)合成氨工业水污染物排放标准(GB13458-92)磷肥工业水污染物排放标准(GB15580-95)烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准(GB15581-95)烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准(GB15581-95)…环境标准体系在设计条件下，给定水域和污染物的排放条件，反映污染源排放污染物数据量所引起的水域水质指标增加或减少的模型称为输入响应模型。利用叠加原理进行水质模拟利用影响系数进行污染源布局研究利用影响系数和各污染源排放量的乘积，进行污染源影响顺序评价利用叠加原理，进行功能区可达性分析计算已知水质标准，反推容许排污量和优化组合7.6海洋水质环境影响评价的基本思路按照区域海洋功能区划和相应水质要求，明确环境质量目标根据国家排污控制标准及工程施工周期和施工强度，界定建设项目可能产生的污染物及其源强选择水质模型，建立污染源和环境质量目标的输入响应关系，进行水环境影响预测优化清洁生产措施和污染防治方案，实现达标排放和总量控制综合分析得出建设项目的环境可行性结论7.7海洋水质环境影响评价的主要任务明确工程项目的性质确定评价等级海洋水质环境现状建设项目的工程污染分析环境质量现状评价及影响预测控制方案和环保措施7.8海洋水质环境影响评价的等级判据工程类别工程规模受纳水体的水域所在位置不同功能区的水环境质量要求依据导则中表格确定7.9海水环境质量现状调查与评价调查范围、频率和时间污染源现状调查与评价水质调查调查与评价范围海洋水质环境现状的调查与评价范围，应能覆盖建设项目的评价区域及周边环境影响所及区域，并能充分满足环境影响评价与预测的要求。调查与评价范围应以平面图方式表示，并给出控制点坐标。各类海域不同评价等级时水质调查频次注：河口、海湾和沿岸海域的每次调查均应包括高潮期和低潮期。调查时间应根据当地的水文动力特征并考虑环境特征，依照表格确定河口、海湾、沿岸海域、近岸海域和其它海域的水质环境现状的调查时间和调查频率。当河口和海湾海域的调查区域面源污染严重，丰水期水质劣于枯水期时，应尽量进行丰水期调查或收集丰水期有关监测资料。

7.9.2污染源现状调查与评价建设项目位于海湾、河口、沿岸海域或生态环境敏感区，且为1级评价时，应开展污染源现状调查与评价。污染源现状调查的范围、内容和评价方法等，应参照附录E的要求(海洋工程环境影响评价技术导则)。水质调查

水质调查参数应根据建设项目所处海域的环境特征，环境影响评价等级，环境影响要素识别和评价因子筛选结果，按表选择。使用时可根据具体要求适当增减。调查断面和站位布设1级水质环境评价项目一般应设（5～8）个调查断面，2级水质环境评价项目一般应设（3～5）个调查断面，3级水质环境评价项目一般应设（2～3）个调查断面；每个调查断面应设置（4～8）个测站；调查断面方向大体上应与主潮流方向或海岸垂直，在主要污染源或排污口附近应设主断面；位于生态环境敏感区和生态环境亚敏感区的调查站位数量应取大值。1级和2级水质环境评价项目的调查站位布设应满足建立环境评价数学模型的需要；除设置调查断面和站位外，评价海域内主要污染源或排污口附近应设站位，以建立污染源输入与水质之间的响应关系。应设置较为均匀分布的覆盖整个评价海域的水质调查监测站位，站位数量以能反映评价海域内污染物浓度分布的趋势为宜。最少调查站位数量表水质的采集、保存和分析海洋水质环境的现状调查和监测应参照GB17378.3《海洋监测规范》中样品采集、贮存与运输有关要求执行和GB12763.4《海洋调查规范》中海水化学要素观测的有关要求执行资料的搜集和使用水质环境现状应尽量利用调查区内已有的三年内的监测数据资料。现状监测数据资料应是国家海洋行政主管部门认可、具有海洋环境监测资质单位所出具的调查监测数据和资料。使用已有资料时须经过筛选，应按GB17378.2《海洋监测规范》中数据处理与分析质量控制和GB12763.7《海洋调查规范》中海洋调查资料处理的方法和要求，处理后方可使用。7.10环境现状评价评价原则海水环境质量现状评价宜采用要素浓度梯度的平面图表示，并辅以文字分析、描述和数学表达式。7.10环境现状评价评价注意事项评价海域内各测站某一要素的评价，应采用同一层次（如深度）的测值进行分析。当没有论证某一测站所代表的水柱是上下充分均匀混合时，不能用不同层次测值的平均值代表测站的测值当没有论证评价海域内所有测站所代表的水体是全部充分均匀混合时，不能用各测站某一要素的平均值代表该海域某一要素的测值一般情况下，尽量避免采用平均值概念分析、评价海水环境质量，应采用极值分析、评价海水环境质量要素的浓度梯度差（等值线间距），一般情况下应大于两倍的要素最大绝对误差值7.10环境现状评价评价依据海水水质标准（GB3097-97）和有关法规及评价区域的海洋功能区划可参照国外标准或建立临时标准（报批）不同功能的水域采用不同类别的水质标准7.10环境现状评价评价因子选择从所调查的水质参数中选取选择与建设项目有关的重要要素和对海水环境质量危害较大或国家、地方要求控制的污染物要素为评价因子反映评价范围内的海水环境质量现状7.10环境现状评价评价方法单因子标准指数法多项水质参数评价方法可参照环境影响评价技术导则的相关章节7.10环境现状评价单因子标准指数法

单因子指数Pi＝Ci/Csi（溶解氧和pH值除外）式中：Ci－第i种污染物的浓度预测值或实测值

C0i－第i种污染物的评价标准值

Pi值越小越好，Pi<1则环境因子达标，Pi>1则超标。

7.10环境现状评价单因子指数对溶解氧：式中：CDOs－溶解氧的饱和浓度

CDO0s－溶解氧的评价标准值对pH：式中：pHsd－评价标准中规定的pH下限

pHsu

－评价标准中规定的pH上限7.10环境现状评价综合指数算术平均值法

加权平均值Wi——第i种污染物的权值，简单叠加法7.11环境影响预测通过对海域物理与化学自净能力的分析研究，掌握污染物排入海湾或沿岸水域后的输运、扩散规律，探明污染物在水体中的浓度分布特征及空间变化规律，判断对海区海洋生态环境可能造成的影响范围和影响程度；在保护海域环境质量和生态环境质量的前提下，为建设项目优化选址、排污口设置、确定最大排放强度和数量、采取有效的防治措施等提供科学依据。资料与数据污染源调查数据水质调查监测数据海洋生物调查数据工程分析资料海洋自然环境状况调查资料海洋功能区划资料其它相关参考资料7.11环境影响预测海水水体自净物理自净化学自净生物自净7.11环境影响预测预测方法模拟实验法包括数值模拟法和环境模型实验法；环境模型实验法适用于复杂海域或评价工作等级较高的影响预测项目。一般评价项目可采用数值模拟法。近似估算法，适用于评价等级较低的影响预测项目。7.11环境影响预测预测项目和内容（1、2级项目）在正常排污和事故条件下，分别分析预测各评价因子在评价海域的浓度分布值列出各评价因子预测值与现状值叠加后的浓度分布图绘出叠加现状值和预测值后的各评价因子等浓度曲线及平面分布图对超过水质标准的污染因子，必要时应对海洋生物的生态环境做出影响程度预测分析分析预测港池开挖、航道疏浚、吹填造地等过程中悬浮泥沙的增量浓度分布及对海域海水环境质量的影响程度和范围7.11环境影响预测海水水质数值模型的使用原则问题的合理概念化选择适当的模型维数确定模型的有效性合理的参数匹配模型的验证7.11环境影响预测问题的合理概念化将海水环境质量影响问题进行合理概念化：选择主要影响因素和变量，突出主要矛盾，分析变量间的逻辑关系，建立模型的结构等7.11环境影响预测选择适当的模型维数零维：空间完全均匀混合水体，只随时间变化1维：海域垂向上的浓度变化2维：区域空间的浓度变化7.11环境影响预测确定模型的有效性水质数值模型的