倾倒活动对大亚湾倾倒区沉积环境影响变化分析
2012-11-06陈嘉辉卢楚谦李冬梅
陈嘉辉,卢楚谦,李冬梅
(国家海洋局南海环境监测中心 广州 510300)
倾倒活动对大亚湾倾倒区沉积环境影响变化分析
陈嘉辉,卢楚谦,李冬梅
(国家海洋局南海环境监测中心 广州 510300)
随着区域经济的不断发展,日益增多的疏浚物倾倒已经成为大亚湾海域面临的主要环境问题之一。近年来,大量的疏浚物倾倒到大亚湾口海域的大亚湾临时性海洋倾倒区。文章从倾倒区环境监测和管理的实际出发,依托国家指令性任务,在资料收集、现场踏勘及监测的基础上,研究了大亚湾临时性海洋倾倒区及其邻近海域沉积环境变化,分析了倾倒活动对海洋沉积环境的影响。主要结论如下:监测海区沉积物所有站点的评价项目符合海洋沉积物质量第一类标准,整个监测海区沉积物环境良好,沉积物污染物含量变化不大。
海洋;倾倒区;沉积物
我国是一个拥有18 000 km余海岸线的发展中大国,沿海地区人口稠密,工业集中,经济发展较快,消费水平较高,人为活动产生的陆上废弃物逐年增加。与此同时,海上交通运输业和海岸工程建设项目的快速发展亦产生着大量疏浚物。
近年来,全国港口和海岸工程项目年疏浚量均超过1亿m3,年增长率超过15%[1]。据统计,2005年全国78个海洋倾倒区(含临时性海洋倾倒区,下同)接纳疏浚物总量为19 276万m3[2],与2004年相比增幅高达31.5%;2006年全国83个海洋倾倒区倾倒量虽略有下降,但仍高达17 073万m3[3](图1)。
图1 1999—2006年全国疏浚物海洋倾倒情况
在目前陆地空间资源相当紧缺的情况下,合理利用海洋空间,使其为人类生产、生活服务,分担人类活动产生的废弃物质,已具有越来越重要的意义[4-5]。
大亚湾海域是南海区生物种群最丰富的海区,也是最丰产的近海水产区和水生物繁殖区,同时也是生物优势种群更替最活跃的海区。但近年来的连续超常规发展在区域内已诱发了一系列特殊的环境污染问题。笔者跟踪研究了近年大亚湾临时性海洋倾倒区的沉积环境变化,分析海洋倾倒活动可能对该海域沉积环境产生影响的因素,并对更有效地利用海洋的资源、减少环境危害提出保护对策。同时,将为倾倒区的选划论证和科学管理提供一定的科学依据和技术支撑[6-7]。
1 监测概况
经过选划论证,国家海洋局于2006年批准在大亚湾口22°20′40″~22°22′10″N,114°41′30″~114°43′30″E海域设立大亚湾临时性海洋倾倒区。
2007年7月9—10日,对大亚湾临时性海洋倾倒区进行了环境跟踪监测。监测区域为114°38′25″~114°45′00″E、22°19′78″~22°24′69″N的海域,本次监测任务共布设了12个沉积物监测站点(图2),监测项目为疏浚泥倾倒过程发生的特征污染物,包括沉积物现场描述、粒度、类型、有机碳、硫化物、总汞、铜、锌、铅、镉、石油类、砷和铬等。样品采集和分析方法均严格按照《海洋监测规范》(GB17378-1998)[8]进行。
图2 监测区域与监测站位
2 监测结果
2.1 沉积物粒度和类型
表1为监测海区沉积物类型和表层粒度统计结果。监测结果表明,监测海区沉积物粒度类型全部为黏土质粉砂(YT),属于典型的浅海相沉积。该类型沉积物的构成主要是粉砂,其含量较高,占支配地位;黏土的含量次之;含少量的砂。从粒度参数中值粒径φ50可看出,整个海区粒度总体结构变幅不大,说明该海区的物质来源和水动力情况总体历史性差异性不大。
表1 监测海区沉积物类型及粒度参数
2.2 沉积物质量现状
监测海区沉积物中污染物含量分析结果如表2所示。
从平面分布上来看,多数高值区多位于监测区域的西北部,低值区多位于监测区的东部区域。
表2 沉积物中各污染物含量分析统计结果
续表
2.3 沉积物现状评价
2.3.1 评价因子、标准与方法
本次监测沉积物的评价因子有:有机碳、硫化物、总汞、铜、铅、镉、锌、铬、砷和油类共10项。沉积物环境质量评价标准采用《海洋沉积物质量》(GB18668—2002)[9]中的海洋沉积物质量第一类标准(表3)进行评价。评价方法采用单项分指数法及平均分指数法。
表3 海洋沉积物质量标准(第一类)
2.3.2 评价结果
通过计算,得出监测海区沉积物所有的评价项目在所有的站位的标准指数统计结果(表4),监测海区沉积物所有的评价项目在所有的站位均没有超出海洋沉积物质量第一类标准,即Qü均小于1,这说明整个监测海区的各项污染物均没有构成污染,监测海区沉积物环境良好。以各评价项目的平均污染指数Qie来衡量各污染物的总体影响程度,本海区污染物由高向低依次为:表层为铬、锌、砷、有机碳、硫化物、铅、铜、镉、总汞=石油类,Qie的范围变化在0.21~0.58之间。除了P1站油类含量较高,接近评价标准外,其他站点污染物含量普遍较低,说明监测海区沉积物质量状况良好。
从倾倒区内站点(P4、P5)的分析结果可见,沉积物污染物含量不高,说明倾倒活动对该倾倒区没造成明显的影响。
表4 沉积物标准指数统计值和超标率
续表
表5 不同时期的监测区域情况
3 沉积物环境回顾影响评价
为进一步了解监测海区的沉积物质量变化情况,收集了该倾倒区周围近期的一些表层沉积物监测资料,尽管监测站位不尽相同,但所监测的区域多有重叠(表5),在一定情况下可了解该监测海区的历史情况。
图3和表6对比结果表明,在本次监测中除油类在个别站点数值偏高,其他污染物变化不大,两次监测均没超标,说明该区沉积物质量良好。污染物基本在天然本底值范围波动。
图3 不同监测时期沉积物平均标准指数对比
表6 不同监测时期沉积物质量对比
4 结论
该倾倒区位于大亚湾外的浅海海域,粒度以浅海相的黏土质粉砂为主,平面和垂直分布均匀。污染物含量变化幅度较少,分布较均匀,只是位于监测区域北部的P1站表层油类含量略为偏高外,其他污染物的含量基本在天然本底值范围波动。评价结果表明,该区沉积物质量良好,没出现超一类沉积物质量。与历史资料对比,污染物含量没有出现大的改变,说明该区一直处于较清洁的沉积物环境状态,受外来污染影响不明显。
与历史资料对比,无论倾倒区使用前后,倾倒区内及附近各站沉积物中各项污染物(有机碳、硫化物、总汞、铜、铅、锌、镉和石油类)含量没有出现大的改变,且均未超过第一类沉积物质量标准;倾倒期间,倾倒区内沉积物各评价因子平均标准指数与整个监测海区的平均标准指数的差异很小,说明海区沉积物环境稳定,一直处于较清洁的沉积物环境状态,倾倒清洁疏浚泥对海区沉积物质量的影响较小。
[1] 尹杰.关于海洋倾废区管理的探讨:以青岛胶州湾外三类疏浚物海洋倾倒区为例[J].海岸工程,2001(1):48-51.
[2] 国家海洋局.2005年中国海洋环境质量公报[Z].2006.
[3] 国家海洋局.2006年中国海洋环境质量公报[Z].2007.
[4] 吴之庆,王萍,孙延维.鲅鱼圈港倾废区疏浚污染物的时空分布和运移规律[J].黄渤海海洋,1996(2):23-32.
[5] 范志杰.疏浚物海洋倾倒几个问题的探讨[J].交通环保,1990(Z1):79-83.
[6] 纪灵,王荣纯,刘昌文,等.烟台海洋倾倒区环境监测及对比评价[J].海洋通报,2003(2):53-59.
[7] 蔡思忠,张玉芬.我国疏浚物倾废研究现状:物理过程及有关问题[J].海洋技术,1993(1):58-66.
[8] 国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB17378-1998海洋监测规范[S].北京:中国标准出版社,1998.
[9] 国家质量监督检验检疫总局.GB18668-2002.海洋沉积物质量标准[S].北京:中国标准出版社,2002.