水域环境监测与评价：7 第七章 海洋环境监测课件.pptx

第七章 海洋环境监测,一、海洋环境的基本特征1.面积广，水体大：362106 km2；1370 106 km3；2.具有三大环境梯度：纬度梯度、深度梯度、水平梯度；3.海水的特性具有重要的生态学意义：溶解性、透光性、流动性、浮力及缓冲性。,第一节 概述,二、海洋环境对人类的意义1.提供资源：食品、能源、水资源、矿产等；,2.气候调节：吸收温室气体CO2；3.旅游与休闲：观光、潜水、冲浪等。,三、海洋环境监测的意义1.是海洋综合管理的基础和重要组成部分；2.是描述和预测海洋环境质量的手段与途径；3.为有效地利用海洋资源和环境保护提供信息；4.为海洋综合管理提供科学依据。,四、海洋环境监测的迫切性1.海洋环境污染日趋严重；2.海洋资源开发利用迅速；3.海洋环境资源破坏严重；4.海洋生态系统变动剧烈。,五、海洋环境监测的任务1.掌握主要污染物的入海量及海洋环境质量状况及中长期变化趋势，判断海洋环境质量是否符合国家标准；2.检验海洋环保政策与防治措施的效果，反馈宏观管理信息，评价防治措施的效果；3.研究、验证污染物转移、扩散模式，预测新增污染物和二次污染对海洋环境的影响；4.监控可能发生的主要环境与生态问题，为早期预警提供依据；5.维护国家权益，进行海洋权益监测；6.为维护人类健康、维护生态平衡和合理开发利用海洋资源服务。,六、海洋环境监测的分类 包括海洋污染监测和海洋环境要素监测。前者包括近岸海域污染监测、污染源监测、海洋倾废区监测、海洋油污染监测、自然保护区监测；后者主要指海洋水文气象要素、生物要素、化学要素和地质要素。按监测介质分类：水质监测、生物监测、沉积物监测、大气监测。按监测要素分类：常规项目监测、有机和无机污染物监测。按海区位置分类：近岸海域监测、近海海域监测和远海海域监测,七、海洋环境监测的原则1.监测对象的选择：毒性大、持久性强、生物富集性高、危害严重、影响范围大的污染物。2.优先监测的原则：（1）迫切性优先原则；（2）重点监测优先（近岸、有争议的海区）；（3）多介质、多功能一体化的监测体系优先；（以水质监测为主体、以地质监测为主要内容、以生物监测为骨架、以危害国家海洋权益为主要对象。）（4）污染监测优先；,八、海洋环境监测的内容海洋水文气象基本参数；水中重要理化参数、营养盐类，有害有毒物质；沉积物中有关物理参数和有毒有害物质；生物体中有关生物学参数生物残毒及生态；大气理化参数；放射性核素。,九、海洋环境监测的基本要求 根据国家质量技术监督局发布的海洋监测规范（GB 17378-2007），海洋环境质量基本要素调查监测的展开程序,包括计划编制，海上调查实施、质量控制,调查装备、资料整理和成果报告编写等程序，必须按照标准执行。,十、海洋环境监测的基本定义1.海洋监测 marine monitoring在设计好的时间和空间内，使用统一的、可比的采样和检测手段，获取海洋环境质量要素和陆源性入海物质资料，以阐明其时空分布、变化规律及其与海洋开发、利用和保护关系之全过程。2.基线调查 baseline investigation 对某设定海区的环境质量基本要素状况的初始调查和为掌握其以后间隔较长时间的趋势变化的重复调查。,3.常规监测 ordinary monitoring 在基线调查基础上，经优化选择若干代表性测站和项目，进行以求得空间分布为主要目的，长期逐年相对固定时期的观测。4.定点监测 fixed-point monitoring 在固定站点进行常年更短周期的观测。其中包括在岸（岛）边设一固定采样点，或在固定站附近小范围海区布设若干采样点两种形式观测。,5.应急监测 emergency monitoring 在海上发生有毒有害物质泄放或赤潮等灾害紧急事件时，组织反应快速的现场观测，或在其附近固定站临时增加的针对性观测。6.专项调查 specific survey 为某一专门需要的调查。如废弃物倾倒场，资源开发，海岸工程环境评价等进行的调查。,一、监测站点布设原则1.测站布设的基本要求（）依据任务目的确定监测范围，以最少数量测站，所获取的数据能满足监测目的需要。（）基线调查站位密，常规监测站位疏；近岸密，远岸疏；工业人口多密，原始海岸疏。（）尽可能沿用历史测站，适当利用海洋断面调查测站，照顾测站分布的均匀性和与岸边固定站衔接。,第二节 监测程序,2.各类水域测站布设原则（1）海域：在海洋水团，重要渔场、养殖场，主要航线，重点风景旅游区、自然保护区、废弃物倾倒区以及环境敏感区设立测站或增加测站密度。（2）海湾：在河流入汇处，湾中部及湾海交汇处，同时参照湾内环境特征及受地形影响的局部环流状况在辐合区设立测站。（3）河口：在河流左右侧地理端点连线以上，河口城镇主要排污口以下，并尽量减少潮流影响处。如建有闸坝，应设在闸上游；河口处有支流入汇应设在入汇处下游。（）岸滨及岛屿定点站:采样点应避开局地性沟渠和排污影响。,二、监测频率及周期1.基线调查：初始一次，趋势调查每五年一次。2.常规监测频率（1）水质：每年二至四次。按季度（四次）；按丰水期、平水期、枯水期（三次）；或按丰水期、枯水期（二次）。（2）沉积物：每年或每两年一次。（3）生物：每年一次（成熟期）或二次（初长期和成熟期）。（4）气象：除到站观测外，航渡时每日02，08，14，20时进行定时观测。,3.定点监测（1）按单点观测方式，每日大潮、常潮、小潮各二次，共六次，其中五次为单次8时采样；一次为每小时采样一次，连续采样25h。（2）按大面观测方式，每月不少于一次。（3）海上发生海损、赤潮等事件时，有关联的定点站应酌情或按上级指令要求增加观测次数。4.应急监测和专项调查 根据监测和调查目的，由项目负责人按上级指定或自行设计。,三、海洋监测的组织实施1.组织准备（1）按年度计划任务书、上级指令或合同确定总体任务。（2）选定项目负责人或首席科学家。（3）收集分析监测海区与监测任务有关的文献资料。（4）由项目负责人编制监测实施计划，报主管部门审批。2.出海准备（1）组织监测队伍，设立专业组，明确人员分工和岗位职责，列出值班顺序。（2）选定监测用船，与航海部门商定并申报航行计划，做好航行与监测业务的协调。（3）配制海上作业用的试剂，对样品盛器和玻璃器皿按规定要求进行洗涤。（4）按计划监测项目列出装备、仪器，用具，查算和记录用表等数量和规格清单，逐项进行筹集和检查。特别要注意检查消耗品和易损物品的备份是否充足。（5）对装船仪器进行安装、固定、调试和校准。,3.海上作业（1）项目负责人或首席科学家负责同船长协调海上作业与船舶航行的关系。在保证安全的前提下，航行应满足监测作业的需要。（2）按计划和海洋监测规范要求，获取样品和资料。（3）船到站前i，停止排污和冲洗甲板，关闭厕所通海管路，直至监测作业结束。值班专业组长应负责检查，发现排污或可疑排污，纠正后重新采取样品。（4）严格禁止用手沾污采样品，防止样品瓶塞（盖）沾污。（5）观测和样品登记标签一律用黑色铅笔填写。必须经第二人校核。各项原则记录不准涂擦，有误时可在错误记录上划一横线，在其上方填写纠正的数字。,（6）在规定时间内完成应在海上现场检测的样品，同时做好非现场检测样品的预处理。（7）观测和现场检测项目的记录，须当班完成查标、订正、统计等全部整理程序，并由下一班校核完毕。（8）观测和采样结束后，必须及时仔细检查有无遗漏，然后通知船方启航。（9）将海上观测、采样、检测等作业有关事项以及监测中遇到的特殊海洋现象及处理情况，填入值班日志。监测结束后还应编写航次报告。（10）遇有赤潮、排污、倾废和溢油等情况，应立即停车，按应急监测规定进行观测和采样。,4.监测结束（1）验收观测原始记录，采样记录和海上测定记录表。（2）将各待测样品移入实验室，需在样品保存期限内完成检测。（3）整理计算测定数据，编制报表，绘制成果图件，编写成果报告。（4）监测资料和成果报告归档。5.监测成果报告鉴定或验收,四、海洋监测质量保证1.监测质量保证是指：从采样、预处理、前处理、测定到数据处理全过程的质量控制。但不包括站位设置、频率选择等合理性代表性等宏观质量保证。2.采样质量保证（1）采样人员应专门培训，经考核取得合格证书持证书上岗。（2）制定采样操作程序，防止采样沾污。（3）防止样品沾污，必须做到：严格防止船舶自身以及采样设备的沾污影响；按照不同项目，选用合适材料的采样器样品瓶，同时绞车、缆索，导向轮亦需采取相应的防沾污措施;,尽量减少界面富集影响，深层采样建议用闭-开-闭方式采样器；沉积物采样，被采样品尽量不受扰动。待测样品应冷冻贮存；预处理的样品（过滤、萃取等）应在采样后在现场即时完成。然后再加入稳定剂，并低温保存。受生物活动影响，随时间变化激烈的项目（pH溶解氧、化学耗氧量、营养盐类）应在现场测定。3.实验室质量保证（1）对实验室应定期考核，并取得合格证书方能承担检测任务。（2）固定级实验室应具有100级超净实验室；海区级应有10万级简易洁净实验室；一般实验室应具备重金属水样前处理用超净工作台。（3）选定检测方法，主要依据方法的精密度、准确度和检出限，适当考虑分析成本，设备条件和检测时间长短及人员水平等因素。,4.监测网络质量保证（1）凡有两个及以上实验室参加的统一监测任务或网络，由任务管理单位或牵头单位组织并负责质量监督和管理。（2）监测前必须进行实验室间互校。经质量管理单位评判合格后，才得参加监测任务。（3）采用统一的标准参比物质，中途若有更换应对先后使用的标准参比物质进行对比检验。求得相互关系，必要时对数据进行订正。（4）实验室间应尽量使用相同的检测方法和仪器。5.文件资料和成果归档，必须符合质量标准,五、海洋监测实施计划的编制1.目的 按计划任务，上级指定或合同设计监测范围、站位、项目、频率、层次。在上述基础上，各专业组进行采样及检测方法的技术设计。编制监测实施计划。2.计划编制应遵循下述原则（1）由任务技术负责人主持编制；（2）必须符合任务书，上级指定（或合同）和GB/T17378.117378.7的技术要求；（3）充分利用前人文献和资料;（4）立足现有人员的技术状况和物质保证条件。,3.计划编制应包括下述内容（1）任务及其依据；（2）站位图、表及参考水深；（3）时间安排，航线顺序和补给地点；（4）观测和采样项目、层次、数量；（5）人员组织及分工；（6）安全措施；（7）经费预算，根据需要决定是否列入；（8）出海携带物品明细表。,4.计划的报批（1）监测计划需由任务执行单位呈文报任务下达单位批准。（2）航行计划应经主管部门批准下达。5.计划的执行（1）计划经批准后,必须严格执行。若需变动时,要经主管部门批准。（2）作业中有关航行安全，在制定计划时应予充分考虑。一般在执行任务中，不得以航行安全为由而任意弃站。遇恶劣天气未能作业的测站应尽可能补齐。（3）应急监测计划不宜过细，项目负责人或首席科学家在现场有权根据实际情况对计划进行修改和补充。（4）常规监测中，发现重要海洋现象或海损事件，技术负责人有权决定跟踪探索，但必须同时上报主管部门。,六、海上监测一般规定（1）规章制度 为保证海上监测工作的质量与安全。应建立相应的值班、交接班、岗位责任、安全保密、仪器设备检查保养、资料校核保管等各项制度。（2）时间标准 近海调查一律用北京标准时间，全年不变。每天校对时间一次，记时误差不得超过设计允许范围。远洋监测或国际联合监测，必要时也可采用世界标准时，但需在资料载体上注明。记时误差不得超过设计允许范围。,（3）定位要求在河口及有陆标的近岸海域，水、沉积物及生物监测的站点的定位误差不得超过500m；其他海域站点定位误差不得超过100m。河口区断面位置，用地名、河(江)名及当地明显目标特征距离表示。潮间带生物生态监测，断面间距误差不得超过两断面距离的1%；断面上各测点间距不得超过断面长度0.5%。专项监测调查，定位精度按特定要求自行规定。实际站位应尽量与标定站位相符。两者相差近岸不得超过100m;中近海不得超过2000m。（4）样品和资料保管 样品取得后,立即进行预处理和分装，样品登记表和资料载体以及初步计算的结果，均须标注清楚。样品和资料应随时包装整理，专人负责保管，发生危急事故时，须全力抢救。,七、监测船及其采样设施要求（1）监测船性能要求河口及近岸浅水监测船,要求排水量100150 t，吃水0.5 m，航速12 kn左右，并具有抗搁浅性能；中近海水域监测船,要求排水量6002 000 t，吃水25 m航速1416 kn。船体结构牢固，抗浪性强，受风压面小，续航力不少于二个月。船上应装有侧推可变螺距及减摇装置。具有稳定的23 kn慢速性能。需具有适应海洋监测用的甲板及机械设备。有观测、采样和样品存贮的充足空间。以及检测、处理各种环境质量要素用的实验室、计算机室，有准确可靠的导航定位系统和通讯系统，适于多种海况下作业。专用监测船必须设可控排污装置；兼用监测船亦需改装排污系统，以减少船舶自身对采集样品的沾污。发电机,要求能满足照明、绞车、拖网采样、实验室检测设施以及各种电子仪器的需要。,（2）采样设施要求设水文、水样采取、沉积物采样和浮游生物采样绞车至少四部和生物采样用吊杆一部。浅海绞车缆绳长200 m；中近海绞车缆绳长600 m。采取水样的绞车、缆绳及导轮应无油和暴露金属。生物采样场所设船艉部。要求宽广平坦，避开通风筒、天窗等突出物并设收放式栏杆。采样绞车处应装有保护栏杆的突出活动操作平台。采样场所应有安置样品的足够空间。,（3）专用监测船实验室要求设在位置适中，遥摆度较小处。并靠近采样操作场所。有良好的通风装置、空调设备、超净工作台、通风橱、水槽等专用设备,有足够的白色照明灯。独立的淡水供水系统，排水槽及管道需耐酸碱腐蚀。电源：交流220 V，380 V；直流6 V，12 V，24V。实验桌面耐酸碱，并设有固定各种仪器的支架、栏杆、夹套等装置。配有样品冷藏装置、防火器材及急救药品等。附近应有装置高压气瓶的安全隔离小间。,八、监测仪器设备的要求1.出航前必须对仪器设备进行全面检查和调试，并将情况填入“海上资料仪器设备检查记录表”。2.使用国家强制检定的计量仪器设备，必须是经国家法定标准计量机构计量认证、批准生产并经检定合格的产品。国外引进的仪器设备，必须经过验收，确认符合仪器标明质量参数方可使用。3.不允许使用检定超期的仪器设备。,九、样品和原始资料的验收1.要求按任务书、上级有关规定、合同、监测实施计划以及GB17378.117378.7的技术要求验收。2.验收内容海上监测仪器设备检查记录表；测站定位表,值班日志，航次报告；记录在不同载体上的数据资料；样品及采样记录，现场描述。3.验收要求未经验收的样品或资料，不能进行实验室检测、鉴定或整理计算；验收不合格的样品或资料，不得做为有效工作量计算，不再进行检测、鉴定或计算整理；数量不够、已变质、被沾污、站号和位置混乱不清的样品，取自非规定层位的样品作废品处理；仪器发生故障时观测的资料，观测不完整，不能表示该要素在该站点分析状况和变化规律的资料，经涂改、记录不清或精密度明显低于任务书要求的资料，作废品处理；4.验收时间海上作业结束后，样品检测和资料整理之前。,十、海洋监测资料的整理1.样品的检测鉴定（1）必须按GB 17378.117378.7的规定进行检测或鉴定。（2）必须在规定的时间内完成样品的检测或鉴定。（3）应对检测、鉴定结果进行质控程序和误差等质量检查。如未按质控程序检测或误差超出规定范围,必须重新检测或鉴定。2.数据资料和声像资料和整理（1）以磁带、磁盘、光盘等载体记录的监测资料原件存档。另用复制件进行整理。（2）使用电子计算机计算数据时,首先须由同行科技人员，认真检查输入数据和软件系统。使用其他计算工具分步计算时，必须经第二人对计算公式、方法、步骤和使用数据进行严格审查和进行复算。,3.报表填写和图件绘制（1）环境质量要素报表，必须采用本标准附录规定的标准格式。（2）成果图件的图幅、图式、图例等必须符合GB 17378.117378.7的规定。（3）使用电子计算机和自动绘图仪绘制的图件、表格,必须由相应水平的科技人员进行检查。对手工编制的图件、报表,应由不低于编制者技术水平的他人进行复核。（4）在图件和报表的规定位置上，有关人员必须签名。4.监测资料的报送 在外业工作结束后，水文气象、水质、污染源资料二个月；沉积物、生物、三个月内，须将计算所得的环境基本质量要素资料,以标准格式，报送上级主管部门规定的部门。,十一、监测成果报告的编写1.编写内容（1）前言部份主要包括:任务及其来源；监测范围及地理坐标；监测船及监测时间；站位及项目；采样和检测方法；数据质量评述。（2）监测区基本环境状况，主要包括:自然地理状况及水文气象状况；陆源性污染源状况。（3）环境质量状况及其分析。主要包括:各介质环境质量要素的特征值分析和空间分布；各环境质量要素与有关标准对照分析；各介质反映的环境质量状况评述；综合环境质量评价及其成因探讨。（4）环境对策建议 根据海域环境质量评估,结合区域社会经济特点,提出针对性的环境管理和改善环境质量状况的建议。,2.报表及成果图件 成果报告文字分析及其所引用的数据统计表、图件应附入成果报告。3.编写要求（1）由项目负责人主持编写。（2）符合任务书、上级指令文件、合同和调查实施计划要求。（3）内容应重点突出，论据充分,文字简练。4.完成时间 在任务书，合同和上级指令规定时间内完成。,十二、监测资料和成果归档1.归档资料的内容 任务书,合同,监测实施计划；海上观测及采样记录,实验室检测记录,工作曲线及验收结论；站位实测表,值班日志和航次报告；监测资料成果表；成果报告最终原稿及印刷件；成果报告鉴定书和验收结论。2.归档要求（1）按照国家档案法和本单位档案管理规定，将档案材料系统整理编目，经项目负责人审查签字，由档案室主管人验收后保存。（2）未完成归档的监测成果报告，不能鉴定或验收。（3）按资料保密规定，划分密级妥善保管。（4）磁盘、磁带等不能长期保存的载体归档资料，必须按载体保存限期及时转录，并在防磁、防潮条件下保管。3.归档时间 监测成果报告完成半年内。,十三、监测成果报告的鉴定和验收1.成果报告的鉴定（1）鉴定内容：文字报告；成果图件；资料统计表。（2）鉴定依据 任务书、上级有关指定文件、合同书、调查实施计划以及GB 17378.117378.7规定的技术指标。（3）鉴定办法按中华人民共和国国家科学技术委员会科学技术成果鉴定办法进行鉴定。通过后要填写科技成果鉴定证书，鉴定未获通过则应限期补充修改，再次报请重新鉴定。（4）鉴定时间 监测成果报告完成后及时进行。,2.监测成果报告验收（1）凡不需进行鉴定的成果报告则进行成果验收。（2）验收办法 由监测任务下达单位或委托单位的主管部门派人组织验收。形成由验收人签字和验收单位盖章的书面验收结论。与验收依据有明显差距的成果报告不予验收。责令限期修改并重新验收。如成果报告质量低劣而又无法修改时，应做出“不予验收，只供参考”的结论。,一、水质样品1.一般规定 从海洋环境中取得有代表性的样品,并采取一切预防措施,避免在采样和分析的时间间隔内发生变化,是海洋环境调查监测的第一关键环节。程序:确定采样目的;样品采集的时空尺度;采样点的设置;现场采样方法及质量保证措施。,第三节 样品采集、贮存与运输,（1）安全措施 水质、沉积物及生物等采样，必须制定相应的安全规章制度,并认真执行。认真考虑在各种天气条件下，确保操作人员和仪器设备的安全。采样船：在所有水域采样时要防止商船、捕捞船及其他船只靠近，要随时使用各种信号表明正在工作的性质。要尽量避免在危险岸边等不安全地点采样。使用电操作采样设备，在操作和维修过程中，加强安全措施。（2）样品瞬时样品连续样品混合样品综合水样（3）对样品的要求 合格的样品要具有较高的代表性和真实性。,2.采样位置的确定及时空频率的选择 根据污染物在较大面积海域分布的不均匀性和局部海域的相对均匀性的时空特征，将监测海域划分为：污染区、过渡区及对照区。（1）采样站点的布设 采样的主要站点应合理地布设在环境质量发生明显变化或有重要功能用途的海域，如：近岸河口区或重大污染源附近。在海域的初期污染调查过程中，可以进行网格式布点。站点布设的原则:能够提供有代表性信息；设点周围的环境地理条件；动力场状况(潮流场和风场)；社会经济特征及区域性污染源的影响；设点周围的航行安全程度；经济效益分析；尽量考虑测点在地理分布上的均匀性，并尽量避开特征区划的系统边界。,（2）采样时间和采样频率在水质可能发生变化期间进行采样，既可以反应出水质的变化，又可以花费较小代价。采样时间和频率的确定原则：以最小工作量满足反映环境信息所需资料 技术上的可能性和可行性 能够真实地反映出环境要素变化特征 尽量考虑采样时间的连续性。用于环境质量控制的采样频率一般要高于环境质量表征所需的采样频率；污染源鉴别采样程序与环境质量控制、环境质量表征程序不同，影响确定采样时间和采样频率的因素很多；其采样频率要比污染物出现的频率高的多。,（3）采样层次,3.采样装置（1）水质采样器的技术要求具有良好的注充性和密闭性;材质要耐腐蚀、无沾污、无吸附;结构简单、轻便、易于冲洗、易于操作和维修，采样前不残留样品，样品转移方便。能够抗抵恶劣气候的影响，适应在广泛的环境条件下操作。能在温度为040，相对湿度不大于90%的环境中工作。价格便宜，容易推广使用。,（2）采样器类型,（3）采样缆绳及其他设备 为防止采样过程的样品沾污，水文钢丝绳应以非金属材质涂敷或以塑料绳代替。水文绞车也应采取防沾污措施。（4）采样瓶的洗涤与保存采样瓶的洗涤要求进行洗涤。每次采样完毕应将采样瓶放入塑料袋中保存，且勿与船体或其他沾污源直接接触。（5）现场采样操作岸上采样冰上采样 若冰上覆盖积雪，可用木铲或塑料铲清出面积为1.5m.m的积雪地，再用冰钻或电锯在中央部位打开一个洞。船上采样 采用向风逆流采样，将来自船体的各种沾污控制在一个尽量低的水平上。,（6）样品的贮存与运输样品容器的材质选择原则样品容器的洗涤 对于一般性用途，可用自来水和洗涤剂清洗尘埃和包装物质，然后用铬酸和硫酸洗涤液浸泡，再用蒸馏水淋洗。水质样品的固定与贮存 水质样品的固定通常采用冷冻和酸化后低温冷藏两种方法。样品运输样品容器的质量控制标志和记录采样瓶注入样品后,应该立即将样品来源和采样条件记录下来,并标志在样品瓶上。,二、沉积物样品1.样品采集（1）表层样品的采集采样器类型及其选择 用自身重量或杠杆作用设计的抓斗式工或其他类型的沉积物采样器，其设计特点各异，包括弹簧制动、重力或齿板锁合方式。这些要随深入泥层的形状而不同，以及随所取样品的规模和面积不同，各自不一。采样器的选择主要考虑以下几方面：贯穿泥层的深度；齿板锁合的角度；锁合效率(避免障碍的能力)；引起波浪“振荡”和造成样品的流失或者在泥水界面上洗掉样品组成或生物体的程度；在急流中样品的稳定性。,表层样品采集操作A 将绞车的钢丝绳与采泥器连结，检查是否牢固，同时，测采样点水深；B 慢速开动绞车将采泥器放入水中。稳定后,常速下放至离海底一定距离35m，再全速降至海底，此时应将钢丝绳适当放长，浪大流急时更应如此；C 慢速提升采泥器离底后,快速提至水面,再行慢速，当采泥器高过船舷时，停车，将其轻轻降至接样板上；D 打开采泥器上部耳盖,轻轻倾斜采泥器，使上部积水缓缓流出。若因采泥器在提升过程中受海水冲刷，致使样品流失过多或因沉积物太软、采泥器下降过猛，沉积物从耳盖中冒出，均应重采；E 样品处理完毕，弃出采泥器中的残留沉积物，冲洗干净，待用。,（2）柱状样的采集 柱状采样器可以采集垂直断面沉积物样品。如果采集到的样品本身不具有机械强度，那么从采泥器上取下样器时应小心保持泥样纵向的完整性。柱状样的采集操作：首先要检查柱状采样器各部件是否安全牢固；先作表层采样，了解沉积物性质，若为砂砾沉积物，就不作重力取样；确定作重力采样后，慢速开动绞车，将采泥器慢慢放入水中待取样管在水中稳定后，常速下至离海35m处，再全速降至海底，立即停车；慢速提升采样器，离底后快速提至水面，再行慢速。停车后，用铁勾勾住管身，转入舷内，平卧于甲板上；小心将取样管上部积水倒出，丈量取样管打入深度。再用通条将样柱缓缓挤出，顺序放在接样板上进行处理和描述。若样柱长度不足或样管斜插入海底，均应重采；柱样挤出后，清洗取样管内外，放置稳妥，待用。,2.样品的现场描述（1）颜色、嗅和厚度颜色：颜色往往能反映沉积物的环境条件，按/规定执行。嗅：样品采上后，立即用嗅觉鉴别有无油味、硫化氢味及其味道的轻重。厚度：沉积物表面往往有一浅色薄层,能指示其沉积环境。取样时，可用玻璃试管轻插入样品中，取出后，量取浅色层厚度。柱状取样时可描述取样管打入深度，样柱实际长度及自然分层厚度。（2）沉积物类型（3）生物现象贝壳含量及其破碎程度；含生物的种类及数量；生物活动遗迹；其他特征,3.样品保存与运输（1）样品保存 凡装样的广口瓶均需用氮气充满瓶中空间,放置阴冷处,最好采用低温冷藏。一般情况下也可以将样品放置阴暗处保存。（2）样品的运输 同水样。（3）样品登记 样品瓶事先编号，装样后贴标签，并用特种铅笔将站号及层次写在样品瓶上，以免标签脱落弄乱样品。塑料袋上需贴胶布，用记号笔注明站号和层次，并将写好的标签放入袋中，扎口封存。认真做好采样现场记录。,三、生物样品1.样品采集目的及样品来源（1）目的 了解污染物在生物体内的积累分布和转移代谢规律，评价海域污染物含量及其随时间变化的状况，计算污染物在海洋环境中的质量平衡程度，评价海域环境质量。保护海洋生物资源，保护人群健康。（2）生物样品的来源生物测站的底栖拖网捕捞；近岸定点养殖采样；渔船捕捞；沿岸海域定置网捕捞及垂钓；市场直接购买。包括经济鱼类、贝类和某些藻类。（3）生物样品类型贝类、藻类、细菌指标、鱼、虾,2.选择样品的一般原则（1）能积累污染物并对污染物有一定的忍受能力,其体内污染物含量明显高于其生活水体；（2）被人类直接食用或作为食物链被人类间接食用的海洋生物；（3）大量存在、分布广泛,易于采集；（4）有较长的生活周期,至少能活一年以上的种类；（5）生命力较长,样品采集后依然呈活体；（6）固定生息在一定海域范围,游动性小；（7）样品适当大小,以便有足够肉质供分析；（8）生物种群中的优势种和常见种。,3.样品采集（1）采样位置 原则上在水质站位和底质测站都应设置生物测站。（2）采样季节 以生物生长处于比较稳定期采样。（3）样品的年龄和大小 选择生物种群中年龄、大小和重量占优势的类型。（4）采样工具 在采样时应注意采样工具对待测项目的影响。（5）采样现场的描述 已作好样品鉴定，应记下样品的年龄、大小、重量、性别等，待分析项目、贮存方式、处理方法等（6）样品的运输,第四节 海水样品分析测定方法,一、水样体积及保存方法,四、各方法检出限,第五节 海洋物理因子测定,一、水温1.表层水温表法2.颠倒温度表法3.遥感方法 一切物体都向外辐射红外和微波波段的电磁波(即热辐射)，且辐射强度与物体温度呈正相关性。卫星遥感测温技术正是通过测定地球表面水体目标物的热辐射强度来获取其温度信息的。由于地面目标物体(包括海面水体)，都有反射和辐射电磁波的特性，而不同目标物对不同波长电磁波的反射和辐射率亦不同。于是，可以尝试利用航空或星载红外传感器记录海面辐射的亮度温度，把亮度温度和海面实际温度建立联系。,二、水色 海水水色是指位于透明度值一半的深度处，白色盘上所显现的海水颜色。水色的观测只在白天进行。观测地点应选在背阳光处。观测时应避免船只排出污水的影响。水色意义：（1）水色与藻类：一般情况下藻类类群是水色的表征，不同水色下的藻类群落结构不同；而藻类生活在一定的营养中，水体营养状况是水色的重要影响因子。（2）水体有机物及油污：引起水色改变。,3.水色遥感（1）水色卫星：星载水色探测器，海洋水色卫星的主要任务是探测浮游植物浓度、悬游泥沙含量和黄色物质分布。,作用,红色点为遥感反演得到的赤潮区,卫星水色扫描仪在长江口发现赤潮,卫星辽东湾发现赤潮，绿色条状为赤潮区,三、透明度1.目视法2.卫星、航空遥感 由离水辐亮度反演水色要素浓度或水体的光学性质,进而反演得到海水透明度,是复合模型。,四、浑浊度1.目视比浊法2.分光光度法3.浊度计法4.遥感,五、悬浮物重量法六、嗅和味感官法,第六节 常规化学因子测定,一、盐度,二、氯化物银量滴定法三、pH四、溶解氧（DO）,五、化学需氧量（COD）碱性高锰酸钾法六、生化需氧量（BOD）五日培养法(BOD5)七、总有机碳（TOC）过硫酸钾氧化法,第七节 营养盐测定,一、氨1.靛酚蓝分光光度法 2.次溴酸盐氧化法3.自动仪器分析,二、亚硝酸盐 萘乙二胺分光光度法 三、硝酸盐 镉柱还原法四、无机磷 磷钼蓝分光光度法 磷钼蓝萃取分光光度法,一、定义与原理1、定义：累积生物指生物体、器官或组织对污染物质或病原微生物具有高度浓缩能力的生物种类。2、原理：利用累积生物的富集能力，监测海洋环境中因含量低而不能直接监测的污染物。例：马尾藻对放射性元素钚Pu的浓缩系数可达105，而在海水中其放射性一般为10-5，要直接进行测定需取1000升海水进行浓缩和富集。牡蛎对某些细菌如大肠杆菌的浓缩能力可达109。,第八节 海洋环境的生物监测,二、累积生物的种类1、特点：（1）对监测物质有较高的浓缩能力，但本身不至于被毒死；（2）在监测区分布广泛，数量较多；（3）定居或迁移范围较小；（4）生命周期较长；（5）个体较大；（6）体内监测物含量与环境中监测物含量有简单的定量关系。,2、种类：（1）大型海藻：褐藻：墨角藻、齿缘墨角藻、螺旋墨角藻、掌状海带、海带、泡叶藻、马尾藻；绿藻：石莼；红藻：脐形紫菜。（2）环节动物：沙蚕。（3）甲壳动物：藤壶、螯虾、蟹、黄道蟹、锯缘青蟹。（4）软体动物：紫贻贝、加州贻贝、牡蛎、巨蛎、毛蚶、泥蚶、栉孔扇贝、大扇贝、日本锦蛤。（5）鱼类：鲽鱼、油鲽、狗鱼。,三、指示生物 常用生物学指标1、生化指标：混合功能酶、乙酰胆碱酯酶、金属硫蛋白、溶酶体、类固醇、能荷、血液化学、牛磺酸甘氨酸、初级生产力；2、遗传指标：染色体异常、微核技术；3、生理指标：呼吸指标、摄食率、透性、生长等；4、行为指标：身体平衡、趋性、运动性；5、生殖指标：配子产生、受精作用、孵化率、胚胎发育异常；6、形态指标：生长异常、生殖器官受损、鳃畸变等。,四、评价生物（一）单一生物1、小头虫（Capitella capitata）（1）形态、分布环节动物门多毛纲小头虫科，食底泥生物。可用于有机污染的监测。（2）污染与小头虫数量的关系：正常带 COD小于25ppm，无小头虫；半污染带 COD小于80ppm，无小头虫；污染带 COD小于120ppm，动物种类少，小头虫占个体总数79。,栈桥：正常带 多毛类主要为沙蚕；半污染带 多毛类为耐污染种类组成；污染带动物种类少，小头虫占个体总数7090,2、线虫桡足类比例桡足类耐受有机物染能力较差，而线虫耐受能力较强，当比例大于100时，表明水域受到有机物染。,（二）生物指数和多样性指数1、生物指数 用数学方法求得得的反映生物种群或群落结构的变化的数值，用以评价环境质量。W.M.Beck（1955）公式：BI=2nI+nII其中 BI 生物指数，nI 污染敏感生物种类数，nII 抗性种类数。结果 BI 为0时为严重污染，16是中等污染，大于10则水体清洁。贝克津田（1965）生物指数：BI=2A+BA 不耐污染生物种类数，B耐污染生物种类数。结果 BI 为05时为严重污染，610是中等污染，大于20则水体清洁。,Chutter（1972）生物指数 N总个体数S总种类数ni和i第i种生物的密度和质量系数，质量系数共分10个等级，0表示在清洁海水中的种类系数，10 表示严重污染的水体。,渡边氏指数：A不耐污染的种类数B清洁和污染水都能生存的种类C在中等和重污染带出现的种类,2、多样性指数 多样性指数指的是应用数理统计方法求得表示生物群落的种类和个体数的数值来评价环境质量。其包括两个基本要素：生物种类的丰度，个体在种内分布的均匀度。,Shannon-Weaver指数或其中 ni第i种生物个体数N所有种类个体总数S生物种类数计算结果：D小于1，重污染；D为12，中等污染；D大于3，清洁。,3、连续比较指数 建立在对相邻两个生物个体外形上的可识差别，分别用两个符号，即“”和“0”表示，然后分组和计算。公式得到的数值越高，表明水质越干净。,五、生物测试生物测试是指利用海洋生物的反应，监测某种污染物的毒性或危害。指标：一定时间内的半致死浓度（LC50）或半有效浓度（EC50）。,单细胞藻测试1、微藻培养（1）藻种选择：本地具有代表性的种类；对污染物敏感的种类；繁殖快的种类（每天繁殖一代以上）。一般选用骨条藻（Skeletonema costatum）和海链藻（Thalassiosira pseudonana），骨条藻分布广泛，具有重要生态意义。海链藻对重金属敏感，繁殖快（8小时繁殖1代）。（2）培养条件人工海水（3）注意事项盐度正常，30左右；60摄氏度左右消毒；0.45微米滤膜过滤。,2、试验溶液配制（1）50毫升培养液中加入污染物试验液不超过1毫升；（2）试验液用人工海水稀释；（3）淤泥：沉淀：250毫升淤泥沉淀约16小时；取样：倒去上清液，取100毫升淤泥，在广口瓶中加入900毫升人工海水，机械混合30分钟，静置30分钟；上清液经玻璃棉过滤后再用微孔滤膜过滤；,3、试验浓度的选择最少选择5个浓度，一般7个，要求包含对受试生物完全抑制和无影响的浓度。等对数间距设置浓度梯度较常用。,4、生物测试（1）藻种放入：250010000细胞ml;（2）加入污染物试液：不超过1ml50ml;（3）测定参数：种群密度、生物量、叶绿素等；（4）EC50值的计算。,（二）鱼和大型无脊椎动物生物测试1、试验生物选择（1）要求：对污染敏感、土著种、有重要经济或生态意义、能在实验室条件下饲养、来源丰富。,国内：中国毛虾 Acetes chinensis、中国明对虾Fenneropenaeus chinensis、马粪海胆Hemicentroutus pulcherrimus、褐牙鲆Paralichthys olivaceus、尼罗罗非鱼Tilapia nilotica、黑鲷Sparus macrocephalus等,国外：白海胆Tripneustes esculentus、对虾Penaeus setiferus、P.duorum、P.aztecus、草虾Palaemonetes sp.、褐虾Crangon sp.、长额虾Pandalus jordani、蓝蟹Callinectes sapidus、黄道蟹Cancer magister及鱼类Cyprindalus variegatus、Fundulus heteroclitus、Menidia sp.、Gasterosteus aculeatus、Lagodon rhomboides、Leiostomus xanthurus、Cymatogaster aggregata、Enophrys bison、Leptocottus armatus、Parophrys vetulus,(2)来源采于非污染区的野生种，个体健康，大小及年龄一致。(3)大小鱼体重在0.51g之间；无脊椎动物最大个体，虾不超过10cm，蟹的胸甲宽度不超过10cm。(4)预养经过1个星期以上的驯化，死亡率不超过10。,2、试验条件（1）容器体积不小于15L，深度不小于15cm。（2）海水一般采用标准海水（人工海水）。,3、试验步骤（1）试验设计96小时急性试验，除对照组外，设6个浓度梯度，每个试验浓度的动物数不得少于10个。（2）温度20、25、30、15C。（3）盐度 30。（4）负荷每升试验液不超过1g动物，水体溶解氧含量不低于4mg/l。（5）观察和计算用直线内插法、直线回归法、图解法等求出LC50或EC50。,概率单位法：正态等差（NED）是指以正态分布曲线平均值标准偏差