海洋环境监测体系与方法

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/9/20,#,海洋环境监测体系,与方法,13,级环境科学,一、海洋监测体系,二、海洋环境监测方法,一、海洋环境监测体系,二、海洋环境监测方法,一、海洋环境监测体系,一、海洋环境监测体系,一、海洋环境监测体系,1.,目前，全国已形成国家、省、市、县,4,级环境监测,网络，共有专业、行业监测站,4800,多个，其中环保系,统,2200,多个监测站，行业监测站,2600,多个。开展海洋,环境监测的,300,多个，主要隶属于国家海洋局、海军、,地方省市,。,海洋监测体系如下图：,国家海洋监测中心,北海区,天津市海洋环境监测预报中心,上海市海洋环境监测预报中心,国家海洋局（北海、秦皇岛、大连、烟台、青岛、天津）海洋环境监测中心,（秦皇岛市海洋监测、唐山市海洋环境监测预报、沧州市海洋环境监测）中心,（青岛市海洋环境监测预报、滨州市海洋环境监测、东阳市海洋环境监测预报、山东省潍坊市海洋环境监测、烟台市海洋环境监测预报、威海市海洋环境监测、日照市海洋环境监测预报）中心,（大连市海洋与渔业环境监测、丹东市海洋环境预报、营海市环境监测、盘锦市海洋环境监测、锦州市海洋环境监测预报、葫芦岛市海洋与渔业环境监测）中心,（连云港市、盐城市、南通市）海洋环境预报监测中心,国家海洋局（南通、上海、宁波、温州、闽东南、厦门）海洋环境监测中心,（宁波市海洋环境监测、嘉兴市海洋与渔业环境监测、舟山市海洋环境监测预报、泰州市海洋环境监测预报、温州市海洋环境监测）中心,国家海洋局（汕尾、珠海、北海、海口）海洋环境监测中心,（北深圳市、赣州市、汕头市、惠州市、东莞市、广州市、中山市、珠海市、江门市、阳江市、广州省茂名市、湛江市）海洋与渔业环境监测中心,（北海市、钦州市、防城港市）海洋环境监测预测中心,海口市海洋环境监测中心,（北海厦门市海洋与渔业环境监测、宁德市海洋与渔业环境监测、抚州市海洋与渔业技术大连、莆田市海洋与渔业环境监测、泉州市海洋与渔业环境监测、漳州市海洋环境监测与预报）海洋环境中心,海东区,南海区,国家海洋局北海环境监测中心,辽宁省海洋环境监测 总站,河北省海洋环境监测中心,山东省海洋监测中心,国家海洋局东海环境监测中心,江苏省海洋环境监测预报中心,浙江省海洋环境监测预报中心,福建省海洋环境与渔业资源监测,国家海洋局南海环境监测中心,广东省海洋与渔业环境监测中心,广西海洋监测预报中心,海南省海洋监测预报中心,2.,，国家海洋局新组建了全国立体海洋监测网。该网是利用卫星、,飞机船最近舶、浮标（包括锚定浮、,ARGO,浮标、漂流浮标）、岸基监测站平志愿团等手段构成的海洋监测立体监测系统。任务是对我国管辖的全部海域时性监测监视。该系统再近岸、近海、远海和远海监测区域以及主要海洋功能区，全面开展海洋环境质量和海洋生态监测，并对海洋赤潮、风暴潮、海上巨浪、海冰以及海上溢油等海洋环境问题进行监测监视。如下面的卫星遥感系统：,二、海洋环境监测方法,（二） 、海洋污染物的监测,（一）海洋环境要素监测,（一）海洋环境要素监测,1,水文要素监测主要有,：,水深、水温、盐度、海流、波浪、水色、透明,度、海冰、海发光等观测,其观测方式：大面观测；,断面观测；,连续观测。,项目,监测方法,表层温度,直接测量,深层温度,深层温度计法,.,颠倒温度计法等,密度,数值计算法,盐度,光学测定盐度法,.,比重测定盐度法,.,声学测定盐度法,一些海洋要素的观测方法,2.1,海上污染物的来源,海洋污染物的来源,陆源排放,海上污染源排放,大气沉降排放,氮,、磷营养,源，,COD,，,石油烃，重金,属等,COD,油烃,重金属,P,、,Cd,、等；,营养盐,二,、监测,方法,重金属,Pb,、,Cd,、,Zn,等；,营养盐,2.,海洋化学要素监测,一般包括溶解氧,(DO),及其饱和度、总碱度,(AIK),、活性硅酸盐,(SiO3-Si),、活,性磷酸,(PO4-P),、硝酸盐,(NO3-N),、亚硝酸盐,(NO2-N),、铵盐,(NH4-N),、氯,化物、总磷,(TN),、总氮,(TN),、总有机物,(TOC),、溶解有机碳,(DOC),。,其具体,监测分析方法,（请点这里）,2,。海洋化学要素监测,：主要为溶解氧、总碱度、活性硅酸盐、活性,磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、总磷、总氮、总碳。其一些监测方法如下图；,一些,化学监测要素的分析方法,（请点这里）,2.1,海上污染物的来源,海洋污染物的来源,陆源排放,海上污染源排放,大气沉降排放,氮,、磷营养,源，,COD,，,石油烃，重金,属等,COD,油烃,重金属,P,、,Cd,、等；,营养盐,二,、监测,方法,重金属,Pb,、,Cd,、,Zn,等；,营养盐,2.,海洋化学要素监测,一般包括溶解氧,(DO),及其饱和度、总碱度,(AIK),、活性硅酸盐,(SiO3-Si),、活,性磷酸,(PO4-P),、硝酸盐,(NO3-N),、亚硝酸盐,(NO2-N),、铵盐,(NH4-N),、氯,化物、总磷,(TN),、总氮,(TN),、总有机物,(TOC),、溶解有机碳,(DOC),。,其具体,监测分析方法,（请点这里）,3,海洋倾倒区监测,4,海洋大气监测,（二） 、海洋污染物的监测,5,海洋溢油的监测,1,陆源排污口邻近海域监测,2,海水增养殖区监测,海洋污染物监测,现场勘察,.,污染源及历史调查,级,工业污染源调查,水体污染调查,生物学调查,监测项目确立与方法的设计的确立,制定监测方法,水样底质等的采集、保存和预处理,海洋污染物的监测,1,陆源排污口邻近海域监测,流程图,（,1,）现场勘查与和污染调查,1.,工业污染源调查,（,1,）工矿、企业的自然条件。,（,2,）生产原料及产品种、性质等,（,3,）污染历史与治理状况；,（,4,）污染物的种类，性质及排污量。,2.,水体污染调查,（,1,）充分收集已有的水文质料，掌握不同时期的流速、流量变化情况；,（,2,）了解沿途工厂，城市排入水域的废水种类，性质；并注意水的色、臭的变化,及海产情况,（,3,）对底质采样分析（很多污染物如重金属、有机毒物、石油类可沉入水底）,3,水体生物学调查：,水生物种类、数量、分布、体内残毒测定等了解水污染状况。,（,2,）监测项目确立及监测频率与时间,水质,水文气象,沉积物（选测）,生物（选测）,1,检测项目,2,监测频率与时间,水质监测一般每年,4,次，监测月份为,3,月、,5,月、,8,月和,10,月。,沉积物监测一般每年,1,次，监测月份为,8,月。,生物监测一年监测,1,次，监测月,（,3,）水样,.,底质等的采集、运输及预处理,水深,=15m,采集表层、中层、地层水样,水样采集,海洋污染以河口、沿岸地段最为严重。因此，除在河口、沿岸设点外，还可以,在河流入口的中心向外半径,10,30km,区域设若干,横断面,，并在每个断面上每隔,10,15km,设一个采样点，且要采集不同水深的水样。,水样的保存,（,1,）冷藏保存法,：,一般是将水样在暗处冷冻至,4,，可把有机物毫无变化的,保存下来。,（,2,）化学保存法,：在水样中加入某样化学试剂做抑制剂、防腐剂或杀菌剂，,以抑制生物的作用；或者调解水样的酸度，防止沉淀、水解、氧化还原、,配合反应的发生，使水样的成分、状态和元素价态保持相对稳定。,水样的保存,一些水样保存方法,微波消化法,消解法（与水样预处理一样）,蒸馏法,有机溶剂索氏提取法,硝酸,高氯酸消解法,硝酸,硫酸消解法,溶剂萃取法,水样的消解,水样的过滤,水样 底质,水样及底质的预处理,分析方法,监测项目,分析方法,引用标准,监测项目,分析方法,引用标准,水色,比色法,GB17378.41998,风速,风速风向仪测定法,GB 12763.291,水深,测深仪法或测深绳法,GB12763.291,风向,风速风向仪测定法,GB 12763.291,透明度,目视法,GB17378.41998,气温,干湿球温度计测定法,GB,12763.391,海况,目视法,GB 12763.291,气压,空盒气压表测定法,GB 12763.391,风速,风速风向仪测定法,GB 12763,天气现象,目视法,GB 12763.391,水温,表层水温表法,GB 17378.41998,1,水文气象观测,监测项目,分析方法,引用标准,监测项目,分析方法,引用标准,盐度,盐度计法,GB17378.4,1998,镉,无火焰原子吸收分光光度法,GB 17378.41998,化学需,氧 量,碱性高锰酸钾法,GB17378.41998,铅,无火焰原子吸收分光光度法,GB17378.4,1998,活性磷酸盐,磷钼蓝分光光度法,GB17378.41998,砷,原子荧光分光光度法,GB17378.4,1998,亚硝酸盐,氮、,盐酸萘乙二胺分光光度法,GB17378.41998,油类,紫外分光光度法,GB17378.41998,硝酸盐,氮、,锌镉还原法或镉柱还原法,GB17378.41998,硫化物,亚甲基蓝分光光度法,GB 17378.41998,氨,氮、,次溴酸盐氧化法,GB17378.41998,叶绿素,a,荧光分光光度法或分光光度法,GB 17378.71998,汞,原子荧光法,GB 17378,悬浮物,重量法,GB 17378.41998,二,.,水质的分析方法,三、沉积物监测,铜,无火焰原子吸收分光光度法,GB17378.61998,油类,紫外分光光度法,GB 17378.51998,镉,无火焰原子吸收分光光度法,GB17378.5,1998,硫化物,离子选择,电,极,法,GB 17378.51998,铅,无火焰原子吸收分光光度法,GB17378.51998,滴滴涕,气相色谱法,GB 17378.51998,砷,原子荧光法,GB 17378.5,多氯联笨,气相色谱法,GB 17378.51998,汞,原子荧光法,GB 17378.5,四,、生物质量监测,石油烃,荧光分光光度法,GB17378.6,1998,砷,原子荧光分光光度法,GB 17378.6,总汞,原子荧光分光光度法,GB 17378.6,六六六,气相色谱法,GB17378.61998,镉,无火焰原子吸收分光光度法,GB17378.61998,滴滴涕,气相色谱法,GB17378.61998,铅,无火焰原子吸收分光光度法,GB17378.61998,多氯联苯,气相色谱法,GB17378.61998,2,海水增养殖区监测,1.,监测项目与监测频率的确定,沉积物监测项目,水质监测项目,检测项目,选测,异养细菌总数、总磷、总氮、底栖生物,必测,必测,选测,总汞、镉、铅、铜、砷、油类、,DDT,、多氯联苯、硫化物、有机质、粪大肠杆菌,总氮、总磷、汞、镉、铅、铜、砷、硅酸盐、弧菌数量、异养细菌总数、浮游植物、挥发酚,水温、透明度、化学需氧量（,COD,）、,pH,、溶解氧（,DO,）、盐度、无机氮（氨盐、硝酸盐、亚硝酸盐）、活性磷酸盐、油类、叶绿素,-a,；,.,海洋区监测频率：,a.,常规监测，水质监测每月一次；沉积物监测每季度一次；,b.,应急监测,2,水样,.,底质的采集,.,保存及预处理,3.,分析方法,监测项目,分析方法,引用标准,监测项目,分析方法,引用标准,水温,水温表法,GB17387.4,镉（,Cd）,无火焰原子吸收分光光度法,GB17387.4,盐度,盐度计法,GB17387.4,铜（,Cu）,火焰原子吸收分光光度法,GB17387.4,透明度,目视法,GB17387.4,砷（,As）,原子荧光光度法,GB17387.4,溶解氧,碘量法,GB17387.4,油类,紫外分光光度法,GB17387.4,化学需氧量,碱性高锰酸钾法,GB17387.4,粪大肠杆菌,发酵法,GB17387.7,pH,值,pH,计法,GB17387.4,弧菌数量,平板计数法,参见附录,A,氨氮,次溴酸盐氧化法,GB17387.4,异养细菌总数,平板计数法,GB17387.7,硝酸盐,镉柱法或锌镉还原法,GB17387.4,叶绿素,a,分光光度法或荧光法,GB17387.7,亚硝酸盐,盐酸萘乙二胺分光光度法,GB17387.4,浮游植物,计数法,GB17387.7,活性磷酸盐,磷钼蓝分光光度法,GB17387.4,总氮,碱性过硫酸钾氧化法,参见附录,B,硅酸盐,硅钼黄法,GB17387.4,总磷,过硫酸钾氧化法,参见附录,C,汞（,Hg）,原子荧光光度法,GB17387.4,挥发酚,4-,氨基安替比林分光光度法,GB17387.4,1,.,水质监测项目分析方法,监测项目,分析方法,引用标准,监测项目,分析方法,引用标准,汞（,Hg）,原子荧光光度法,GB17387.5,硫化物,亚甲基蓝分光光度法,GB17387.5,镉（,Cd）,无火焰原子吸收分光光度法,GB17387.5,有机质,重铬酸钾氧化,还原容量法,GB17387.5,铅（,Pb）,无火焰原子吸收分光光度法,GB17387.5,总氮,次溴酸盐氧化法,参见附录,D,铜（,Cu）,火焰原子吸收分光光度法,GB17387.5,总磷,LivingstoneBoykin,法,参见附录,E,砷（,As）,原子荧光光度法,GB17387.5,粪大肠杆菌,发酵法,参见附录,F,油类,紫外分光光度法,GB17387.5,异养细菌总数,平板计数法,参见附录,G,滴滴涕（,DDT）,气相色谱法,GB17387.5,底栖生物,计数法,GB17387.7,多氯联苯（,PCBs,）,气相色谱法,GB17387.5,2.,沉积物监测项目分析方法,3,海洋倾倒区监测,+,历史质料,决定,决定,制定监测方案,实施监测,社会调查,海洋捕捞,其他,相关,环境,敏感区的调查,海水养殖,航道,决定,监测类型,重点倾倒活动的跟踪监测,专项监测,常规监测,做出各个方面的评估,决定,其它,(,布点,.,监测站点,.,取样方法等,),据专业知识,1,制定监测方案,A.,监测站位与监测指标的选取原则,（,1,）,.,海洋倾倒区监测站位和监测指标的选取应以达到监测目的和实现监测目标为首要选取原则。,（,2,）站位与参数的选择，应尽可能与该倾倒区选划时的监测站 保持一致,（,3,）制定监测方案，应充分考虑该倾倒区选划时环境预测结果,（,4,）制定监测方案和实施监测过程时，所选用的采样、检测、分析、计算和评价方法和手段应尽可能与所选用的历史资料（尤其是倾倒区选划的历史资料）保持一致或相近,选用的资料应是具有海洋环境监测资质的监测调查机构在近,4,年内所获得的监测调查资料数据。,常规监测的范围及站位布设,常规监测的频率,反映出倾倒物在倾倒区的扩散范围，反映倾倒活动对周边生态环境的扰动范围和影响程度,倾倒单位及倾倒申请书的批准情况,进入倾倒区各类倾倒物的主要成分、特性及有毒有害物质的通量,倾倒频率，单船倾倒量、倾倒年、月总量分布及累计总量,倾倒作业方式,倾倒情况调查,海洋水文动力参数监测,水深监测（必测）和地形监测（选测）,沉积物（重点）,监测与检测方法,生物残毒（重点）和污染物的生物效应监测,生物监测（重点）,间隙水（选测）,水质监测,倾倒物的沉降、扩散和迁移,倾倒物倾倒方式：分别在大、小潮、涨落潮四种情况下,倾倒物倾倒沉积实验,生态敏感区影响实验：与倾倒同步对生态敏感区进行连续水质监测，同时观测潮汐资料,根据污染事故类型确定监测项目、范围和频率；并提出控制措施,B.,海洋倾倒区监测方案设计,常规,监测,重点倾倒活动的跟踪监测,专项监测,常规监测的内容,专项监测,海洋生物评价,水质质量评价,沉积物质量评价,评价结果,生物残毒和生物效应评估,渔业影响评估,环境敏感区影响评估,2,监测及评价结果,监测方法,：油类测定应选用紫外分光光度法，总汞和砷的测定应选用原子荧光法。尚未列入规范中的方法，可参照国内、外其他标准方法进行，但在监测报告中应说明所选的方法及其来源。有关海洋倾倒区的必测项目及分析方法参见表,1,和表,2,，生物监测方法按照,GB 17387.7,海洋监测规范,第,7,部分,近海污染生态调查和监测,所规定的方法进行。,4.,海洋大气监测,监测方案设计,样品的采集和保存,监测数据的分析,大气质量的评价,监测项目,监测点设置,监测周期与频率,监测点（岸基、岛基、船基）设置原则,监测点设置方法,监测点配套设施要求,海洋大气降水监测项目,海洋大气悬浮颗粒物监测项目,大气降水监测周期与频率,大气悬浮颗粒物监测周期与频率,采样方式,采样步骤,样品预处理及保存,采样步骤,海洋大气悬浮颗粒物样品的采集和保存,海洋大气降水样品的采集和保存,样品保存,大气质量的评价标准,大气质量的评价因子,大气质量评价结论,2.,海洋大气降水监测项目必测项目：电导率、,pH,值；选测项目：硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、硫酸 盐和磷酸盐。,1.,海洋大气悬浮颗粒物监测项目必测项目：总悬浮颗粒物、铜、铅、镉；选测项目：锌、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐和磷酸盐。,1.,监,测,项,目,2.,分析方法,（,1,）总悬浮颗粒物浓度（重量法）（,2,）,铜、铅、镉浓度（无火焰原子吸收分光光度法）（,3,）,锌浓度（火焰原子吸收分光光度法）（,4,）,亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐浓度（离子色谱法）（,5,）,铵盐浓度（,6,）,电导率（,7,）,pH,值,目前国际上用于石油烃分析的方法有：气象色谱（,GC,）,气象色谱,质谱,（,CG-MS,）、高效液相色谱（,HPLC,）、紫外光谱（,UV,）、红外光谱（,IR,）、,薄层色谱（,TLC,）、荧光光谱及重量分析方法。国内气象色谱、红外光谱和荧光,光谱三种方法。,石油进入环境后以四种形,式存在：漂浮在水面上的,油膜： 溶解状态； 乳化,状态； 凝聚残态余物。油,膜是是石油输入海洋的初始,状态,石油在海洋环境中变化,图,5-1,海洋油膜的物理、化学和生物变化,（引自海洋溢油对环境与生态损害评估技术及应用）,5,海洋溢油的监测,（,1,）,波恩协议,溢油量的估算方法,油膜的寿命取决于当时当地的海洋动力因素油的理化性质和化,学性质以及溢油的种类和数量。下表是石油在海洋中转归：,转归方式,经历时间（,d,）,百分率（,%,）,转归方式,经历时间（,%,）,百分率（,%,）,挥发,1,10,25,生物降解,50,500,30,溶解,1,10,5,分散和沉降,100,1000,15,光化学反应,10,100,5,残渣,100,20,波恩协议,中对溢油量的判断依据：,凡能造成水色,差异或引起海水浑浊度变化的油污染,均对海水的光反射率,和发射率有影响,.,及从可见光至远红外至微波波段，均对对水,体的光谱反射率和发射率有影响。,由于其它溢油量溢油量测,量方法存在很大局限性，因此目前一般采取目测法：,观察油,膜的颜色，大体目测膜的长度和宽度，根据溢油经历的时间，,考虑蒸发，乳化等因素推算原始溢油量。,（,2,）遥感技术测定溢油量,卫星影像解译,方法原理简介,影像解译法,卫星图像特点,逻辑推理法,对比分析法,直接判断法,一般已有图像解译包括：,根据影像色调直接判断油膜污染物 ；,采用海图和地理信息基础数据对污染物进行定位；,利用连续几天的卫星影像质料，分析污染海域灰,度异常区是否随时空漂移扩散，从而确定是否为污,染物；,利用三原色的反射率的大小来分辨污染物和海水。,个,v,监发给监,卫星像解译是根据对溢油光谱特 性的分析结果,制定出适,当的信息提取,方案。,卫星遥感技术对溢油事故进行监测分析溢油量,应用卫星监测海面溢油,利用卫星图像,用,ENVI,遥感处理图像软件计算溢油量,利用海图或电子图计算溢油量,利用油膜色彩与油膜厚度关系计算（常规法）,（,2002,年,11,月日,FY-1D,卫星溢油图像）,谢谢观赏！,2,水质监测,必测项目：水色、透明度、叶绿素,a,、溶解氧、,pH,、营养盐、悬浮物、,COD,、,BOD5,、铜,(Cu),、锌,(Zn),、铅,(Pb),、铬,(Cr),、总汞,(Hg),、镉,(Cd),、砷,(As),、油类、硫化物等。,3,沉积物（重点）,必测项目：粒度、类型组成、氧化还原电位、,pH,、有机质、铜,(Cu),、锌,(Zn),、铅,(Pb),、总汞,(Hg),、镉,(Cd),、砷,(As,。选测项目包括：铝,(Al),、硼,(B),、 钡,(Ba),、铍,(Be),、钴,(Co),、铁,(Fe),、锂,(Li),、锰,(Mn),、钼,(Mo),、镍,(Ni),、硒,(Se),、锡,(Sn),、多环芳烃,(PAHS),单体、多氯联苯,(PCBS),单体、有机磷农药、有机硅、三丁基锡,(TBT),、总磷、总氮等。,1,水深监测（必测）和地形监测（选测）,倾倒区及其周边临近海域因倾倒物的倾倒入海，其水深、海底地形会有较大的变化。沉降性倾倒区，应对水深变化情况进行年度监测，条件允许时，进行海底地形变化的监测，可采用浅层剖面仪、旁扫、多波束、海底成相或其他有效的海底地形测量手段。,常规监测内容,4,.,间隙水（选测）,含有沾污疏浚物的倾倒区和需要进行间隙水监测的建设项目，应选取溶解氧、,pH,、营养盐（重点：氨盐）、锌、铅、铬、总汞、砷、油类、硫化物等作为监测项目。,5.,生物监测（重点）,重点为底栖生物监测，需进行微生物、浮游植物、浮游动物等项目的监测。,