海湾富营养化评价技术规范-地方标准编制说明

1《海湾富营养化评价技术规范》地方标准编制说明一、工作简况（一）任务来源山东近海分布有莱州湾、胶州湾、丁字湾等众多海湾，尽管海水生态状况整体趋好，水质目标改善明显，但赤潮、局地性生物暴发等生态灾害风险仍居高位。当前，自然资源部正在推进“海洋生态状况综合评价”工作，山东省按照《全国海洋生态预警监测总体方案（2021-2025年）》要求，以“对海洋生态系统的分布格局清楚、对典型生态系统的现状与演变趋势清楚、对重大生态问题和风险清楚”为目标，加快健全海洋生态监测与评价业务体系。围绕我省持续做好近海生态趋势性监测，掌握近海海洋生态基本状况，系统分析近年海洋生态状况变化趋势，编制发布全省海洋生态状况报告等业务化工作，亟需开展海湾富营养化评价，在健全完善海洋生态评价指标和评价方法、加强富营养化和低氧化等问题的分析评价方面持续推进相关工作，因此，有必要起草《海湾富营养化评价技术规范》。中国海洋大学联合山东省海洋资源与环境研究院（山东省海洋环境监测中心）提出了《海湾富营养化评价技术规范》，规定了海湾富营养化评价的主要内容、技术要求和方法，确保海湾富营养化评价过程的准确性和规范性，有助于海洋管理机构全面掌握山东省海湾富营养化状况及2变化趋势，识别海湾富营养化生态环境问题，为开展“十四五”时期海洋保护和可持续发展提供科学依据，不断推动山东省海洋环境保护工作水平再上新台阶。本项目是山东省市场监督管理局下发的2023年度山东省计划修订项目表中的标准，项目号为2023-T-162，具体管理部门是省海洋局等。（二）起草单位、起草人及任务分工姓名工作单位任务分工李克强中国海洋大学标准主要发起人和组织者，负责标准框架内容搭建、构思杨燕群中国海洋大学标准主要发起人和组织者，负责调查研究、数据分析等山东省海洋资源与环境研究院组织标准和编制说明撰写工作山东省海洋资源与环境研究院组织标准和编制说明撰写工作梁生康中国海洋大学参与调查研究、数据分析以及标准编写赵玉庭山东省海洋资源与环境研究院参与调查研究、数据分析以及标准编写赵婧中国海洋大学参与调查研究、数据3分析等王修林教授对于本技术规程的整体框架、内容和方案给予了大力指导和支持，林国红、刘璇、李敏、乔廉洁等研究生共同参与了技术规程的调研和数据分析，在此表示（三）起草过程1.准备阶段2023年4月，接到《海湾富营养化评价技术规范》标准制定任务后，成立了标准制定小组并制定工作方案，标准制定小组中包括有分析工作经验和标准修制订工作经验的同志，依据工作组参与的人员的专业、技能、人数将任务2.确定标准框架形成标准初稿2023年5-12月，选择典型示范区进行示范应用，根据示范区应用情况起草完善《海湾富营养化评价技术规范》初稿和编制说明，完成标准初稿、编制说明和拟征求意见单位名单。3.征求意见2024年1-5月，提交《海湾富营养化评价技术规范》征求意见稿、“编制说明”和“征求意见函”，向有关的海洋管理、科研等单位及大专院校征求意见。共发送征求意见单位或专家30份，共收到反馈单位或专家27份，共收到建议和意见98条，对大部分意见进行了采纳。44.完善标准文本和编制说明2024年5月，根据征集的意见进行归纳整理、分析研究和处理，进行修改和完善，提出《海湾富营养化评价技术规范》送审稿、“编制说明”和“意见汇总处理表”。5.提交送审稿2024年8月，提交《海湾富营养化评价技术规范》送审稿，连同“编制说明”、“意见汇总处理表”和“标准送审稿审查申请表”等相关送审材料。6.专家论证会2024年12月12日，山东省海洋标准化技术委员会秘书处在山东省海洋资源与环境研究院召开了山东省地方标准《海湾富营养化评价技术规范》(2023-T-162)专家论证会议，经质询讨论，形成专家意见。根据征集的意见进行修改和完善。7.专家审查会和提交报批稿2025年5月23日，山东省海洋局在青岛组织召开了《海湾富营养化评价技术规范》（2023-T-162）山东省地方标准专家审查会议。审查委员会对标准文本、标准编制说明进行了审查，形成专家意见。根据征集的意见进行修二、地方标准制定目的和意义编制本技术规范的目的是为山东省提供一个统一、规范、适用于山东省海湾的富营养化评价技术规范，为山东5省海湾富营养化监测、评价和管理提供技术支持和方法指导。本项目提出的海水富营养化评价技术规范，可为山东省管辖海域海水富营养化评估，及进一步实施富营养化污染防治提供一整套标准化工作方法。是开展“海域生态综合评价”，实现十四五重点海域“深入打好污染防治攻坚战”的重要手段，是保证“海洋强省”“美丽山东”建设的基本前提，也是海洋生态安全防范和生态修复的依据。因此，在目前生态文明建设和美丽山东建设的迫切需要下，依据山东省海洋生态环境业务化监测指标，制定《海湾富营养化评价技术规范》这一地方标准，为山东省海洋生态环境监测与评价相关业务化部门及科研院所提供与监测能力相衔接的富营养化评价工具。在标准编制过程中，将《海湾富营养化评价技术规范》应用至山东省莱州湾、渤海湾山东海域和丁字湾，开展典型海湾富营养化状况评估。应用成果表明，本标准适用于山东省典型海湾富营养化评三、标准编制原则、主要技术内容和确定依据（一）标准编制原则在本标准起草过程中，规范引用了GB17378.2—2007《海洋监测规范第2部分：数据处理与分析质量控制》、GB17378.3—2007《海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输》、GB17378.4—2007《海洋监测规范第4部分：海水分析》、GB17378.7—2007《海洋监测规范第67部分：近海污染生态调查和生物监测》、HJ442.2—2020《近岸海域环境监测技术规范第2部分：数据处理与信息管理》、GB/T12763.4—2007海洋调查监测规范第4部分：海水化学要素调查等标准或规范文件中的条款，与相关标准协调一致。1.一致性原则标准规范性引用文件及各条款内容与国家现行政策、规划、标准、意见中的规定和要求相一致。参考法规要求、国家标准、行业标准、地方标准，尽量等同引用。2.规范性原则本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写，确保标准形式和内容的规范性。结构上主要包括封面、前言、范围、规范性引用文件、术语和定义、评价流程、评价指标体系、评价网格要求、数据使用与质量控制、评价模型、海湾富营养化等级划分和判定依据、图件要素等内容。3.实用性原则本文件是在充分收集相关资料和文献，借鉴国外经验，适应我国国情，结合我国近岸海域实际监测情况，分析海湾富营养化评价现状的基础上形成的。本文件具有良好的实用性和可操作性，能够为海湾富营养化评价提供技术规4.科学性原则7本文件参考了相关标准及政策性指导文件，在密切结合实际生产过程的基础上制定，确保文本内容能为海湾富营养化评价起到切实的保障作用。（二）主要技术内容1.标准的主要框架《海湾富营养化评价技术规范》标准框架构建参考了行业内已发布的相关标准，主要共分为8章，包括范围、规范性引用文件、术语和定义、评价指标体系、数据使用、评价网格、质量控制、评价方法（评价模型、等级划分和判定、图件要素）等内容。2.标准的框架结构第二部分：规范性引用文件第三部分：术语和定义第四部分：评价指标体系第五部分：数据使用第六部分：评价网络第七部分：质量控制第八部分：评价方法（三）确定标准主要内容的依据1.制定标准的原因党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视生态文明建设，提出了“全面推进美丽中国建设”，8“加快推进人与自然和谐共生的现代化”等系列目标。海湾生态环境良好是环湾地区社会经济高质量可持续发展的战略支撑，海湾富营养化改善也是海洋生态文明建设成效的重要体现。山东近岸海域近岸水质改善明显，但是仍然存在海域的富营养化程度偏高的问题。当前的富营养化评价方法因其评价指标体系庞大且与实际调查监测指标存在脱节的问题。因此，需综合评判调查监测数据的可获得性和富营养化症状之间的关联性，筛选出富营养化评价指标，构建更具准确性和实用性的近岸海域富营养化监测评估指2.术语和定义“海湾”术语引用GB/T18190—2017《海洋学术语》海洋地质学。“富营养化”术语引用HJ1300—2023《海水、海洋沉积物和海洋生物质量评价技术规范》。3.富营养化评价指标确定海湾富营养化评价指标的筛选，遵循以下四个原则：①与富营养化过程具有相关性，理论上应包括能够解释富营养化原因和症状的指标，可以反映出富营养化的过程；②所选指标应具有适应性，在借鉴国外成熟方法的同时，与我国具体的区域特征相结合；③数据的可获得性，在我国当前的监测体系下，能够获得长时间序列的监测数据；④指标的人为可控性，可以支持海湾富营养化管理。4.富营养化评价数据使用9用于海湾富营养化评价的数据采用监测或调查数据，其中溶解氧（DO）采用海水中的饱和溶解氧浓度与实测浓度的差值，饱和溶解氧浓度依据GB/T12763.4—2007计算。由于DO属于富营养化的正向指标，DO越大营养状况趋于良好。因此采用饱和与实测DO的差值将该评价指标转换为负向评价指标进行后续的富营养化复合指数计算。按GB/T12763.4—2007计算的饱和溶解氧浓度单位为微摩尔每立方分米(μmol/dm2应换算为毫克升（mg/L）计算评价指标5.评价网络“评价网络”依据HJ1300—2023《海水、海洋沉积6.复合指数法（ICE）方程形式选取采用熵函数的形式构建富营养化复合熵指数（ICE能够有效量化各个指标对富营养化的贡献度，便于不同海域、不同时间尺度上的富营养化程度进行横向对比分析，增强了评估方法的适用性，并能够提供更加全面和一致的评估7.富营养化评价指标权重和阈值的确定（1）富营养化评价指标权重确定要素权重依照熵权法进行计算。熵值法是一种客观赋权方法，通过计算各指标的熵值来评估它们的离散程度和变异程度，这种方法基于指标值的变异程度确定指标权数，提高了决策的准确性和可靠性，计算过程如下。①选定底层溶解氧（DO）为正向指标，其余指标为负向指标对各个指标进行去量纲化处理。正向指标采用公式（1）负向指标采用公式（2）②求各指标在各方案下的比值③求各指标的信息熵其中④计算各指标权重此处k=m，代表指标个数。（2）富营养化评价指标阈值确定对于溶解无机氮、活性磷酸盐、化学需氧量、氮当量占比、温度、叶绿素a、非硅藻丰度占比评价指标，取多年评价指标监测数据频数曲线的“上25个百分点”（75%处）对于底层溶解氧阈值，采用阈值温度下的饱和DO浓度（8mg/L）和低氧浓度限值2mg/L的差值作为阈值。赤潮事件与底层低氧为富营养化状态单独判定项目，当海湾调查站位有赤潮事件发生，则判定为重度富营养状态。当底层溶解氧浓度低于2mg/L时，则判定为重度富营8.海水富营养化等级划分对于要素指数聚类分组，将1980-2023年莱州湾ICE归一化结果应用SPSS进行聚类分析。在聚类分析过程中，为了确定最佳的聚类分组数，在不一致系数趋于最大、类间与类内之间差异的聚合度大于等于零的情况下，确定分组结果对ICE四等级进行赋值。9.山东省典型海湾的应用成果在标准编制过程中，将《海湾富营养化评价技术规范》应用至山东省莱州湾、渤海湾山东海域和丁字湾，开展典型海湾富营养化状况评估。应用成果表明，本标准适用于山东省典型海湾富营养化评估。具体应用成果如下：根据莱州湾自1980年以来的调查监测数据，应用《海湾富营养化评价技术规范》对莱州湾富营养化状况进行分析，结果显示（图1莱州湾ICE指数自1993年以来变化趋势较为稳定，均处于中、重度富营养化等级。43等级等级210198019902000图1莱州湾1980年-2023年ICE富营养化指数年际变化图莱州湾2022和2023年的5、8月ICE富营养化评价结果 显示（图2莱州湾富营养化较为严重，富营养化指数处于中、重度富营养化等级，其中5月莱州湾富营养化状况较8月严重。2022年5月，莱州湾ICE指数均处于重度富营养 化等级。2022年8月，莱州湾ICE指数处于中度富营养化等 级。2023年5月，莱州湾ICE指数均处于中度富营养化等级。2023年8月，莱州湾ICE指数处于轻度富营养化等级。分布结果显示，总体上莱州湾富营养化状况较为严重，呈现出近岸高远岸低的分布趋势。2022年5月由莱州湾ICE指数平面分布结果显示，莱州湾富营养化状态处于中、重度富营养化等级的面积达整个莱州湾面积的96.0%。2022年8月由ICE指数平面分布结果显示，莱州湾富营养化状态处于中、重度富营养化等级的面积达整个莱州湾面积的62.3%。2023年5月由ICE指数平面分布结果显示，莱州湾富营养化状态处于轻、中、重度富营养化程度的面积达整个莱州湾面积的78.2%。2023年8月由ICE指数平面分布结果显示，莱州湾富营养化状态处于轻、中度富营养化等级的面积达整个莱州湾面积的97.1%。图2莱州湾2022和2023年ICE富营养化等级空间分布图（2）渤海湾山东海域渤海湾山东海域2022和2023年5、8月ICE富营养化评价结果显示（图3渤海湾山东海域富营养化较为严重，富营养化指数处于中、重度富营养化等级，其中8月渤海湾富营养化状况较5月严重。2022年5月，渤海湾山东海域ICE指数处于中度富营养化等级。2022年8月，渤海湾山东海域ICE指数处于重度富营养化等级。2023年5月，渤海湾山东海域ICE指数处于中度富营养化等级。2023年8月，渤海湾山东海域ICE指数处于中度富营养化等级。2022年5月由渤海湾ICE指数平面分布结果显示，渤海 湾富营养化状态处于中、重度富营养化等级的面积达整个渤海湾面积的100.0%。2022年8月由ICE指数平面分布结果 显示，渤海湾富营养化状态处于中、重度富营养化等级的面积达整个渤海湾面积的79.3%。2023年5月由ICE指数平 面分布结果显示，渤海湾富营养化状态处于中、重度富营养化等级的面积达整个渤海湾面积的100.0%。2023年8月由ICE指数平面分布结果显示，渤海湾富营养化状态处于中、重度富营养化等级的面积达整个渤海湾面积的100.0%。图3渤海湾山东海域2022和2023年ICE富营养化等级空丁字湾2022和2023年5、8月ICE富营养化评价结果显 示（图4丁字湾富营养化较为严重，富营养化指数处于中高等级，其中8月莱州湾富营养化状况较5月严重。2022年5月，丁字湾ICE指数处于轻度富营养化等级。2022年8 月，丁字湾ICE指数处于重度富营养化等级，富营养化非常 严重。2023年5月，丁字湾ICE指数处于轻度富营养化等级。2023年8月，ICE指数处于重度富营养化等级。根据丁字湾2022和2023年5、8月ICE富营养化平面分布结果显示，总体上丁字湾富营养化状况较为严重，呈现出近岸高远岸低的分布趋势，8月份富营养化状态明显高于5月份。2022年5月由丁字湾ICE指数平面分布结果显示，丁字湾富营养化状态处于轻、中度富营养化等级的面积达整个丁字湾面积的89.5%。2022年8月由ICE指数平面分布 结果显示，丁字湾富营养化状态处于重度富营养化等级的面积达整个丁字湾面积的100.0%。2023年5月由丁字湾ICE 指数平面分布结果显示，丁字湾富营养化状态处于轻、中度富营养化等级的面积达整个丁字湾面积的88.2%。2023年8月由ICE指数平面分布结果显示，丁字湾富营养化状态处于 中、重度富营养化等级的面积可达整个丁字湾面积的79.7%。总的来说，2023年富营养化状态较2022年有所降低。图4丁字湾2022和2023年ICE富营养化等级空间分布图10.标准的验证方法由于本技术规范参考第二代近海富营养化评价指标体系，采用熵函数构建海湾富营养化评价指数，构建了富营养化复合指数（ICE）。因此，通过比较ICE与HJ1300方法的评价结果一致性和与EI、NQI的差异性，证明ICE评价结果具有合理性和准确性。结果表明，ICE评价等级与HJ1300评价等级相当，较EI、NQI结果富营养化等级相对提高。养化评价结果图6莱州湾2022年5、8月EI、NQI、HJ1300和ICE富营养化评价结果养化评价结果富营养化评价结果四、预期的环境效益、社会效益和经济效益建立海湾富营养化评价技术规范具有多重效益。在环境方面，有助于评价海湾富营养化状况，识别并解决海湾富营养化问题，倒逼陆海污染源污染物排放削减，从而保护和恢复海湾生态系统，促进海湾生态资源的可持续利用。在社会方面，可为决策者提供科学依据，支持更高效的海湾环境管理政策实施，也可提高公众对海湾生态环境状况的关注度，并提升当地居民的生活质量。在经济方面，有助于海湾地域化相关产业稳定