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1、海洋环境监测体系 与方法,13级环境科学,1,一、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,2,一、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：,3,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,（
2、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
3、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
4、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,4,2. ，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：,
5、5,二、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,6,（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。,一些海洋要素的观测方法,7,2.1海上污染物的来源,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
6、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）,8,2.1海上污染物的来源,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
7、-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,9,海洋污染物监测,1陆源排污口邻近海域监测,流程图,10,（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
8、）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。,11,（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,12,（3）水样.底质等的采集、运输及预处理,水样采集
9、 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1030km区域设若干横断面，并在每个断面上每隔 1015km设一个采样点，且要采集不同水深的水样。,13,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,14,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
10、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,15,分析方法,1 水文气象观测,16,二.水质的分析方法,17,18,2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-
11、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,19,3.分析方法,1.水质监测项目分析方法,20,2.沉积物监测项目分析方法,21,3 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,22,1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
12、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。,23,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
13、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,24,专项
14、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。,25,4.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
15、）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,26,2.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
16、 ）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,27,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,
17、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,28,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：,29,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，
18、 考虑蒸发，乳化等因素推算原始溢油量。,30,（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。,31,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
19、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）,32,谢谢观赏！,33,2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)
20、、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。,34,