DB21-T 3647-2022 海洋渔业水域环境质量综合评价方法

ICS13.020.99CCSA45DB21Comprehensiveassessmentmethodforenvironmentalqualityofmarinefisherywaters辽宁省市场监督管理局发布IDB21/T3647—2022本文件按照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》的规定起本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由辽宁省农业农村厅提出并归口。本文件起草单位：辽宁省海洋水产科学研究院、辽宁省海洋牧场工程技术有限公司、辽宁省检验检测认证中心、大连市现代农业生产发展服务中心。本文件主要起草人：吴金浩、李强、宋伦、宋广军、李多慧、王召会、王昆、田金、李楠、胡超魁、刘敏、郝明。本文件发布实施后，任何单位和个人如有问题和意见建议，均可以通过来电和来函等方式进行反馈，我们将及时答复并认真处理，根据实际情况依法进行评估及复审。归口管理部门通讯地址：辽宁省农业农村厅（沈阳市和平区太原北街2号联系电话文件起草单位通讯地址：辽宁省海洋水产科学研究院（大连市沙河口区黑石礁街50号联系电话DB21/T3647—20221海洋渔业水域环境质量综合评价方法本文件规定了海洋渔业水域环境质量综合评价的术语和定义、评价指标、评价标准、环境质量综合评价等级、评价方法、环境质量综合评价等级判定的相关技术要求。本文件适用于近岸海域中鱼、虾、蟹、贝类以及其它水产养殖生物的产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道和增养殖场所的海洋环境质量综合评价。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3097海水水质标准GB17378.2海洋监测规范第2部分：数据处理与分析质量控制GB17378.3海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输GB17378.4海洋监测规范第4部分：海水分析GB17378.5海洋监测规范第5部分：沉积物分析GB17378.7海洋监测规范第7部分：近海污染生态调查和生物监测GB18668海洋沉积物质量SC/T9102.2渔业生态环境监测规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1环境质量environmentalquality在海洋渔业水域环境内，环境的总体或环境的某些要素，对海洋生物的生存和繁衍以及社会的经济发展的适宜程度。3.2综合污染指数comprehensivepollutionindex反映海洋渔业水域水质、海洋沉积物以及生物等生态环境质量综合状况的量化指标。3.3环境质量综合评价等级comprehensiveevaluationgradeofenvironmentalquality1DB21/T3647—2022依据海水水质标准分级值、海洋沉积物质量标准分级值以及有关生物指标污染等级划分标准，将海洋渔业水域环境质量进行综合评价，划分为不同的综合评价等级级别。4评价指标将生态环境质量综合评价的指标分为两级，一级指标为海水水质指标、海洋沉积物指标和生物指标；二级指标是分别对以上3种一级指标的细化，具体包括：铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）。海洋沉积物指标：油类、铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）。生物指标：叶绿素a、浮游植物、浮游动物。以上各项指标获取需满足海洋监测规范GB17378.2、GB17378.3、GB17378.4、GB17378.5、GB17378.7以及渔业生态环境监测规范SC/T9102.2等相关要求。5评价标准选用标准指数法对各评价指标进行无量纲化处理，无量纲化的指标值计算公式如下：Xi=Ci/Ci0-----------------（1）式中：Xi为某污染因子无量纲化的指标值；Ci为某污染因子的实测值；Ci0为某污染因子的标准值，海水水质指标采用第一类海水水质标准（GB3097海洋沉积物指标采用第一类海洋沉积物质量标准（GB18668）。生物评价指标包括叶绿素a、浮游植物、浮游动物多样性指数。叶绿素a指数以1.0为评价标准进行无量纲化处理。浮游生物多样性指数采用香农-威纳指数（H′其计算采用Shannon-wiener公式（2）：H,=log2-----------------式中，H′为多样性指数；Pi为第i种浮游生物的个体数与样品中的浮游生物总个数的比值；s为浮游生物种类数量。6环境质量综合评价等级海洋渔业水域环境质量综合评价等级划分为清洁、轻污染、中污染和重污染4个级别，具体各指标标准指数要求详见表1。表1海洋渔业水域环境质量综合评价等级划分指数≤1类指数≤1类7评价方法7.1评价指标权重模型根据主成分分析法对一、二级各监测评价指标进行赋权。为保证海水水质指标、海洋沉积物指标、DB21/T3647—20223生物指标数据趋向与质量等级的一致性，便于将生物指标与海水水质、海洋沉积物质量综合指数耦合，在指标权重模型建立和污染指数计算时，浮游动物、浮游植物多样性指标均做取倒数处理。假设评价指p，利用统计分析软件对进行过无量纲化处理的样本数据进行主成分分析，得到总方差解释和因子荷载矩阵。根据累计方差贡献率确定主成分F1，F2，…,Fm，各主成分对应的方差贡献率，…,υm，对应的因子荷载系数矩阵为A=[aij]p×m，其中aij为指标Xi在主成分Fj上的荷载系数。综合考虑方差贡献率和因子荷载系数，将矩阵A与向量V=(υ1,υ2,…,υm)T相乘得到向量-----------------(3),i=1,2,...,p-----------------(4)进一步计算|εi|所占比重，即wi=1,2,…,p，将作为指标Xi的综合权重系数，得到权重集w=(w1,w2,…,wP)T，进而获得综合污染指数评价公式：Xi-----------------将各站位无量纲化的二级指标值代入上式，即可求得各站位一级指标的污染指数值。对三类指标分别再进行主成分分析，求得各自污染指数，再综合在一起进行下一步的主成分分析，确定海水水质、海洋沉积物和生物一级指标权重系数，即w-水质、w-沉积物、w-生物，求算出对应各站位的综合污染指数值。表2海洋渔业水域环境质量综合评价指标权重系数及标准分级临界值无量纲化X1iX2iX3iw-水质,w1-水质,w2-水质,w3-水质,w4-水质铜,w5-水质锌,w6-水质铅,w7-水质镉,w8-水质汞,w9-水质砷,w10-水质物w-沉积物,w1-沉积物铜,w2-沉积物DB21/T3647—20223表2海洋渔业水域环境质量综合评价指标权重系数及标准分级临界值无量纲化（续）X1iX2iX3i物w-沉积物铅,w3-沉积物锌,w4-沉积物镉,w5-沉积物汞,w6-沉积物砷,w7-沉积物w-生物,w1-生物,w2-生物,w3--生物7.2综合污染指数分级标准值确定按照表1中有关海洋渔业水域生态环境质量综合评价等级划分要求，将海水水质、海洋沉积物1、2、3类标准临界值进行无量纲化处理，浮游生物多样性指数取对应分级临界值倒数（表2结合7.1权重模型和水质、沉积物和生物一级、二级指标的权重系数，即可求得每个质量等级的综合污染指数分级标准值F1、F2、F3，进而确定清洁、轻污染、中污染和重污染等4个级别综合污染指数F的区间范围。表3海洋渔业水域环境质量综合污染指数等级标准F≤F1F1<F≤F2F2<F≤F3F>F38环境质量综合评价等级判定根据海洋渔业水域监测各站位的综合污染指数值与分级标准值