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1、第九章第九章 海洋环境监测海洋环境监测第 一 节 概述第 二 节 监测程序第 三 节 样品采集、贮存与运输第 四 节 海水样品分析第 五 节 海洋物理因子测定第 六 节 常规化学因子测定第 七 节 营养盐测定第 八 节 海水重金属分析第 九 节 硫化物和氰化物分析第 十 节 农药和有机物分析第十一节 沉积物分析第十二节 生物样品分析第十三节 海洋浮游与底栖生物调查分析第十四节 海洋初级生产力与赤潮监测内容提要一、海洋环境的基本特征1 1、面积广,水体大:362362 10106 6 kmkm2 2(71%71%);13701370 10106 6 kmkm3 3;2 2、具有三大环境梯度: 纬
2、度梯度、深度梯度、水平梯度;3 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。第第一一节节 概述概述二、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*
3、1、掌握主要污染物的入海量及海洋环境质量;2、检验海洋环保政策与防治措施的效果;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。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、
4、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;(3)多介质、多功能一体化的监测体系优先;(4)污染监测优先;(5)强化海洋监测管理优先。八、海洋环境监测的内容八、海洋环境监测的内容、海洋环境质量监测要素、海洋环境质量监测要素*:海洋水文气象基本参数;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;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;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;生物体中有关生物学参数生物残毒及生态;大气理化参数;大气理化参数;放射性核素。放射性核素。、 项
5、目选定原则:项目选定原则:除水文气象项目必测外,其他项目的选定原则是:除水文气象项目必测外,其他项目的选定原则是:基线调查应是多介质且项目要尽量取全;基线调查应是多介质且项目要尽量取全;常规监测应选基线调查中得出的对监测海域环境质量敏感的项目;常规监测应选基线调查中得出的对监测海域环境质量敏感的项目;定点监测为海水的定点监测为海水的pHpH、浑浊度、溶解氧,化学耗氧量、营养盐类,、浑浊度、溶解氧,化学耗氧量、营养盐类, 被监测的介质被监测的介质应同时观测其基本参数。如海水的应同时观测其基本参数。如海水的pHpH、浑浊度、溶解氧,化学耗氧量、营养盐类;沉、浑浊度、溶解氧,化学耗氧量、营养盐类;沉
6、积物的粒度、有机质、氧化还原电位;生物的体积物的粒度、有机质、氧化还原电位;生物的体 长、重量、年龄、性腺成熟度等;长、重量、年龄、性腺成熟度等;应急监测和专项调查酌情自定。应急监测和专项调查酌情自定。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。海洋监测规范(GB 17378-2007)共分)共分7部分部分第第1部分部分 总则第第2部分部分 数据数据处理与分析理与分析质量控制量控制第第3部分部分 样品采集、
7、品采集、贮存与运存与运输第第4部分部分 海水分析海水分析第第5部分部分 沉沉积物分析物分析第第6部分部分 生物体分析生物体分析第第7部分部分 近海生近海生态污染染调查和生物和生物监测十、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。、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。、常规监测ordinary mo
8、nitoring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。、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。、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。、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
9、、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、水系锋面,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
10、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
11、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
12、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
13、,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
14、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
15、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;予处理的样品(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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、(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 km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 km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。
21、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
22、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
23、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
24、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)在
25、工作曲线、模拟曲线或打印纸带上取数,须经第二人校核。(3)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GB17378.117378.7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
26、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
27、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
28、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GB17378.117378.7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
29、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
30、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。采样时,要采取一些特殊防护措施,避免某些偶然情况出现。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:在固定时间间隔下采集定时样品(取决于时间)及在固定的流量间隔下采集定时样品(取决于体积),以揭示
31、利用瞬时样品观察不到的变化。混合样品:混合样品是指在同一个采样点上以流量、时间、体积为基础的若干份单独样品的混合。综合水样:综合水样指把从不同采样点同时采集的水样进行混合而得到的水样(时间不是完全相同,而是尽可能接近),有时一个合适的综合水样可能会提供更加有用的数据。(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,运用均质分析法、模糊集合聚类分析法等分类方法,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
32、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:如何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
33、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)采样层次水深范围标准层次底层与相邻标准层最小距离小于10表层1025表层,底层2550表层,10,底层50100表层,10,50,底层5100以上表层,10,50,以下水层酌情加层,底层10注:表层系指海面以下0.11m;底层,对河口及港湾海域最好取离海底2m的水层,深海或大风浪时可酌情增大离底层的距离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
34、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)采样器类型瞬时样品采样器近岸表层采水器、抛浮式采水器采样瓶安装在可以开启的不锈钢做成的固定架里,钢架以固定长度的尼龙绳与浮球连接,通常用来采集表层石油烃类等水样。深度综合法采样器深度综合法采样需要一套用以夹住采样瓶并使之沉入水中的机械装置,加重物的采样瓶沉入水中,同时通过注入阀门使整个垂直断面的各层水样进入采样瓶。选定深度定点采水器(闭-开-闭式采水器)泵吸系统采水器(4) 采样缆绳及其他设备为防止采样过程的样品沾污,水
35、文钢丝绳应以非金属材质涂敷或以塑料绳代替。使锤应以聚四氟乙烯、聚乙烯等材质喷涂。水文绞车也应采取防沾污措施。(5) 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。(6)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1.5 1.5 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。(7)样品的贮存与运输样品容器的材质选择原则: 容器材质对水质样品的沾污程度应最小;便于清洗和容器壁的处理;容器的材质在化学活性和生物活性方面具有惰性
36、,使样品与容器之间的作用保持在最低水平。对温度变化的应变能力、抗破裂性能、密封性、重复打开的能力、体积、形状、质量、供应状况、价格和重复使用的可能性。含无机成分的样品,多采用聚乙烯、聚四氟乙烯和多碳酸酯聚合物材质制成的容器。常用的高密度聚乙烯,适合于水中硅酸盐、钠盐、总碱度、氯化物、电导率、pH分析和测定的样品贮存。对光敏物质多使用吸光玻璃质材料。玻璃质容器适合于有机化合物和生物品种样品的贮存。塑料容器适合于放射性核素和大部分痕量元素及常规测项的水样贮存。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。聚乙烯容器先用1mol/L的
37、盐酸溶液清洗,然后再用1:3硝酸溶液进行较长时间的浸泡。供测定微量有机物使用的玻璃瓶,只能用无机试剂清洗。用于贮存计数和生化分析的水样瓶,还应该另用硝酸溶液浸泡,然后用蒸馏水淋洗以除去任何重金属和铬酸盐残留物。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。水质过滤样加酸(盐酸或硝酸)酸化,使pH值维持在小于2,然后低温冷藏。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
38、,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
39、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
40、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GB/T13909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
41、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
42、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。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
43、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)样品的运输一、相关定义1、可、可过滤(溶解溶解)金属金属 filterable (soluble) metals 未酸化水未酸化水样中,能通中,能通过0.45 m滤膜的金
44、属成分。膜的金属成分。2、不可、不可过滤(悬浮浮)金属金属 unfilterable (suspended) metals 未酸化水未酸化水样中,被中,被0.45 m 滤膜阻留的金属成分。膜阻留的金属成分。3、总金属金属 total metals 水水样中,可中,可过滤金属和不可金属和不可过滤金属的金属的总和。和。4、酸可提取金属、酸可提取金属 acid extractable metals 未未经过滤的水的水样,用,用热的稀无机酸的稀无机酸处理后,溶液中金属的成分。理后,溶液中金属的成分。5、过滤的水的水样 filtered water sample 除非另作除非另作说明,均指用明,均指用0
45、.45 m 纤维滤膜膜过滤的水。的水。第四节海水样品分析二、分析要求1、试剂、溶剂、滤膜的纯化和处理(1)氨水的等温扩散法纯化:(2)双硫腙的提纯与配制:(3)三氯甲烷、四氯化碳的纯化:(4) 0.45m纤维滤膜的处理用敷有聚乙烯膜的不锈钢镊子挟持滤膜的边缘,逐张地竖直向下浸入0.5mol/L的盐酸溶液中,至少12h。用纯水冲洗至中性,密封待用。2、校正(1)标准空白(A0)与分析空白(Ab)的扣除当A0 = Ab(即标准系列与水样测定步骤完全一致),两者都可不必扣除,即Ai不减A0;Aw不减Ab绘制校准曲线或查读曲线,但只限同批可行;若空白值(A0及Ab)十分稳定,可延用一周。Aw:水样的吸
46、光(信号)值;Ab:分析空白吸光值;Ai:标准系列各点的吸光值,其中零浓度为标准空白A0。当A0Ab,即标准系列的测定步骤较之水样有所省略时,则必须Ai-A0后绘制曲线;Aw-Ab后查读曲线。用线性回归方程计算也应按上述规定。原子吸收、气相色谱、电化学等测定方法,参照上述规定。(2)盐误差的校正为了减小盐误差(离子强度不同带来的误差),有些项目要求用清洁海水稀释定容标准系列;若用纯水则必须给出校正因数;已知某些校正因数(如硅、氨)受环境和纯水影响波动较大,仍须使用者以实测的结果作必要的校正。(3)水样体积的校正在量取测定水样之前向水样加入的试剂溶液超过1%体积时,进行体积校正:V1 +V2V
47、= V1V3 V 校正后水样体积,mL;V1 原始水样体积,mL;V2 加入试剂溶液体积,mL;V3 量取测定水样体积,mL。三、水样体积及保存方法四、各方法检出限一、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。第五节海洋物
48、理因子测定二、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。1、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)黄色物质:2、比色法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、
49、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1、盐度计法实验室用的盐度计分为感应式、电极式两种类型。(1)适用范围和应用领域适用于在陆地或船上实验室中测量海水样品的盐度。典型的仪器应用范围。2S42,235(2)基本原理测量海水样品与标准海水在101325Pa下的电导率比R R0,再查国际海洋常用表,得出海水样品的实用盐度。或由公式计算:2、比重计法二、氯化物银量滴定法三、pHpH计法pH比色法四、溶解氧(DO
50、)碘量法(Winkler法、隔膜电极法、光学溶解氧传感器法)光学DO传感器,主要是基于有机染料、多环芳烃及金属络合物的荧光或磷光能被DO猝灭的原理研制。)五、化学需氧量(COD)碱性高锰酸钾法仪器测定法化学耗氧量测定仪采用密封催化消解法测定COD值,在强酸性溶液中,加入一定量重铬酸钾作氧化剂,在复合催化剂存在下,于 165 恒温加热消解水样,重铬酸 钾被水中有机物还原为三价铬,在特定波长处测定三价铬离子含量,从而计算出所消耗氧的数量。六、生化需氧量(COD)五日培养法(BOD5)六、总有机碳(TOC)过硫酸钾氧化法一、氨一、氨1、靛酚、靛酚蓝分光光度法分光光度法(1)原理)原理在弱碱性介在弱碱
51、性介质中,以中,以亚硝硝酰铁氰化化钠为催化催化剂,氨与苯酚和次,氨与苯酚和次氯 酸酸盐反反应生成靛酚生成靛酚蓝,在,在640nm处测定吸光定吸光值。(2)分析步)分析步骤绘制制标准曲准曲线:选640 nm波波长,5 cm测定池,以水作参比溶定池,以水作参比溶剂,测定吸光定吸光值Ai,其中其中0浓度度为A0;水水样测定定计算算结果。果。2、次溴酸、次溴酸盐氧化法氧化法3、自、自动仪器分析器分析第第七七节节 营养盐营养盐测定测定二、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五、活性硅酸盐硅钼黄法原理:水样中的活性硅酸盐与钼酸铵-硫酸混合试剂反应,生
52、成黄色化合物(硅钼黄),于380 nm波长测定吸光值。硅钼蓝法原理:活性硅酸盐在酸性介质中与钼酸铵反应,生成黄色的硅钼黄,当加入含有草酸(消除磷和砷的干扰)的对甲替氨基苯酚-亚硫酸钠还原剂,硅钼黄被还原硅钼蓝,于812 nm波长测定其吸光值。一、来源及危害1、来源:采矿、冶炼、使用重金属的生产过程、施用农药(Pb、Hg、Cd、As)及燃料燃烧(Pb、V、Ni)等,随废气、废水、废渣等进入水环境。2、进入动物体的途径:消化吸收、呼吸道吸收、经皮肤吸收(脂溶性)。3、对人体健康的危害:1、慢性中毒(汞水俣病、镉引起的病痛);2、致癌(作为启动剂或促进剂);3、致畸(砷、镉、汞、铅、镍);4、变态反
53、应(过敏,镍肺炎、五氧化二钒-呼吸器官变态反应等);5、对免疫功能的影响(铅、镉降低动物对G-细菌感染的抵抗力)。第八节海水重金属分析二、汞(一)来源及迁移转化1、来源工业、农药、燃料燃烧 。 2、甲基化含甲基钴胺素(甲基维生素B12)的微生物将甲基转移给汞而形成甲基汞。3、生物富集甲基汞脂溶性,容易在鱼体富集于脂肪组织及内脏,食用后导致水俣病。(二)毒性机理及危害1、毒性机理(1)与巯基蛋白或多肽结合使其变构,导致细胞代谢紊乱;(2)使细胞膜的完整性受损,使细胞功能失常;(3)与酶蛋白巯基结合,使细胞代谢紊乱直至死亡;(4)易通过血脑屏障,引起中枢神经系统症状及胎儿畸形。(二)毒性机理及危害
54、2、危害水俣病卫生标准:WHO提出每周摄入量不超过0.3mg, 其中甲基汞不超过0.2mg。(三)测定方法1、冷原子吸收分光光度法2、双硫腙分光光度法3、金捕集冷原子吸收光度法三、铅(一)来源及迁移转化1、来源蓄电池、铸造、农药、汽车尾气等。2、进入动物体途径消化道、呼吸道、皮肤(二)毒性机理及危害1、毒性机理与蛋白质、酶、氨基酸内的官能团(主要是巯基)结合,干扰生理机能,抑制呼吸色素的生成。(1)影响卟啉代谢;(2)损害神经系统;(3)引起血管痉挛;(4)损害消化系统;(5)钙可缓解无机铅中毒。2、症状(1)急性中毒:5mg/kg剂量即可引起急性中毒,主要症状为贫血、腹痛及神经系统中毒性脑病
55、。(2)慢性中毒: 血液系统:贫血、面色苍白;神经系统:神经衰弱综合症、脑病、周围神经症状(四肢无力);消化系统:口内有金属味、腹隐痛、绞痛;肾脏:损害肾小管功能。(3)生殖毒性与致畸作用(4)致癌(三)测定方法1、无火焰原子吸收分光光度法2、阳极溶出伏安法3、火焰原子吸收分光光度法4、双硫腙分光光度法四、镉(Cd)(一)来源及迁移转化1、来源有色金属矿产开发、冶炼废气、废水、废渣;燃料燃烧烟气;含镉肥料(磷肥)的施用;电镀、合金、电池等工业。2、进入动物体途径消化道(12)、呼吸道(30)、皮肤。(二)代谢:1、分布13分布在肾脏、16在肝脏,其余在各内脏器官。2、排泄:肾脏排泄。各内脏器官
56、的生物半减期分别为:肾18年、肝6.2年、全身13年。(三)毒性1、毒性:(1)急性毒性:呕吐、腹泻、休克和肾脏功能障碍。(2)慢性毒性:损害肾和肺,并导致骨痛病。(3)其它损害:高血压、睾丸损害、致癌、致畸、贫血、骨质疏松。2、机理:抑制多种酶的活性,损害肾小管而干扰肾脏对蛋白的排出和重吸收。卫生标准:400500微克每周。(四)测定方法:1、无火焰原子吸收分光光度法2、阳极溶出伏安法3、火焰原子吸收分光光度法4、双硫腙分光光度法五、铜(Cu)(一)来源及迁移转化1、来源有色金属矿产开发、冶炼废气、废水、废渣;农药。2、进入动物体途径消化道、呼吸道、皮肤。(二)测定方法1、无火焰原子吸收分光
57、光度法2、阳极溶出伏安法(连续测定铜及铅、镉)3、火焰原子吸收分光光度法4、二乙氨基二硫代甲酸钠分光光度法六、铬(Cr)(一)来源及迁移转化1、来源含铬废水,镀铬工艺只有10镀上,30-70随废水排出;皮革工业每处理1吨皮毛,排出含铬400 mg/L的废水50-60吨。含铬废渣的堆放。2、进入动物体途径呼吸道、消化道、皮肤和粘膜。3、吸收:呼吸道、消化道、皮肤和粘膜。4、分布:与血浆中各种蛋白结合后运输到肺、肝、脾等内脏器官。5、排泄:半减期为27天,通过肾脏和粪便排出。(二)毒性及机理1、毒性(1)急性:重铬酸钾致死剂量为3g,引起恶心、呕吐、腹痛、头晕、呼吸急促等,严重休克、昏迷、死亡。(
58、2)慢性:呼吸道炎症、皮肤过敏及全身性病变。(3)致癌、致畸、致突变。2、机理:正常参与糖代谢,必须元素。六价铬具强氧化性,与蛋白质的羧基作用,可氧化生物大分子和其他生物分子,并在还原过程中腐蚀细胞。卫生标准:渔业用水小于等于0.1mg/l,饮用水小于0.05mg/l。(三)测定方法1、二苯碳酰二肼分光光度法2、无火焰原子吸收分光光度法七、锌 (Zn)(一)来源及迁移转化1、来源有色金属矿产开发、冶炼废气、废水、废渣;农药。2、进入动物体途径消化道、呼吸道、皮肤。(二)测定方法1、火焰原子吸收分光光度法2、阳极溶出伏安法3、双硫腙分光光度法八、砷(As)(一)来源及迁移转化1、来源金属矿石、燃
59、料煤燃烧、农药、金属工业等,曾用于治疗白血病、皮肤病、寄生虫病等。2、吸收与代谢(1)吸收:呼吸道、消化道、皮肤。(2)分布:与血红蛋白结合后,分布到肝、肾、脾等内脏器官。(3)排泄:主要通过肾脏随尿液排出。(二)毒性与机理1、毒性:(1)急性呕吐、腹痛,24小时内可致昏迷甚至死亡。砒霜(As2O3)60200毫克即可致死。(2)慢性初期厌食、恶心等;皮肤色素沉着;皮肤角质化;指甲变薄脆;神经炎症。(3)致癌、损伤免疫功能等。2、机理:(1)与巯基蛋白结合引起酶失活;(2)取代磷酸。卫生标准:饮用水 0.05mg/m3;化妆品0.001%。(三)测定方法1、砷化氢-硝酸银分光光度法2、氢化物发
60、生原子吸收分光光度法3、催化极谱法1250 mL锥瓶;2乳胶管;3乙酸铅棉花;4吸收管;5二甲基甲酰胺图5 砷化氢发生-吸收装置1马里奥特管;2水槽;3阀门;4接水瓶;5流速控制管;6KBH4;7弹簧夹;8反应瓶;9进液漏斗;10N2或Ar进口;11吸收池;12电炉丝;13耐火砖;14废液瓶图6 氢化物发生装置七、硒(Se)(一)来源及迁移转化1、来源有色金属矿产开发、冶炼废气、废水、废渣;农药。2、进入动物体途径消化道、呼吸道、皮肤。(二)测定方法1、荧光分光光度法2、二氨基联苯胺分光光度法3、催化极谱法一、硫化物(一)来源及迁移转化1、来源燃料燃烧;石油含硫化合物;蛋白质及有机物分解。2、
61、毒性呼吸道吸收后中毒,高浓度(1000mg/m3)瞬时可导致呼吸中枢麻痹,停止呼吸,心跳仅能维持几分钟。第九节硫化物和氰化物分析(二)测定方法1、亚甲基蓝分光光度法适用于大洋、近岸、河口水体中含硫适用于大洋、近岸、河口水体中含硫化物浓度化物浓度 为为10 g/L以下的水样。以下的水样。检检出限:出限:0.2 g/L-S2-。2、离子选择电极法适用于大洋近岸海水中硫化物的测定。适用于大洋近岸海水中硫化物的测定。检出限:检出限:3.3 g/L-S2- 。1转子流量计:0.53L/min;2曝气瓶:2 000 mL;3分液漏斗:50 mL;4包氏吸收管:大型;5水浴锅;6电炉:1 000 W;7软木
62、塞,或改用磨口图10 硫化氢曝气装置二、氰化物(一)来源及迁移转化1、来源绝大多数氰化物来源于工业或无适当处理的废弃物。2、进入动物体途径消化道。(二)测定方法1、异烟酸-吡唑啉酮分光光度法适用于大洋、近岸、河口及工业排污口水体中氰化物的测定。干扰测定的因素主要有氧化剂、硫化物、高浓度的碳酸盐和糖类等。脂肪酸不影响测定。检出限:0.05g/L-CN-。2、吡啶-巴比土酸分光光度法适用于大洋、近岸、河口和沿岸排污口水体中氰化物测定。干扰因素主要有氧化剂、硫化物、高浓度的碳酸盐和糖类等。脂肪酸不干扰本法的测定。检出限:0.3g/L-CN-。11升全玻璃口蒸馏瓶;2蛇形冷凝管;3玻 璃管;450 m
63、L具塞比色管; 5氢氧化钠吸收液;6万用电炉;7铁架台 图12 蒸馏装置示意图一、多氯联苯(一)来源及迁移转化1、来源农药工业及农业喷洒等。10%为农作物粘附。2、进入动物体途径消化道、呼吸道、皮肤。第十节农药和有机物分析(二)测定方法1、气相色谱法适用于近岸和大洋海水中多氯联苯含量的测定。蒸发浓缩器a100 mL锥形蒸馏瓶;b内径20300 mm分馏柱图9 碱解回流装置二、666、DDT(一)来源及迁移转化1、来源农药工业及农业喷洒。2、进入动物体途径消化道、呼吸道、皮肤。(二)测定方法1、气相色谱法适用于河口、近岸海水中666、DDT的测定。检出限:666:1.010-3 g/L,DDT:
64、3.810-3g/L (总量)。三、狄氏剂(一)来源及迁移转化1、来源有色金属矿产开发、冶炼废气、废水、废渣;农药。2、进入动物体途径消化道、呼吸道、皮肤。(二)测定方法1、气相色谱法适用于近岸和大洋海水中狄氏剂含量测定。四、挥发性酚(一)来源及迁移转化1、来源有色金属矿产开发、冶炼废气、废水、废渣;农药2、进入动物体途径消化道、呼吸道、皮肤。(二)测定方法1、4-氨基安替比林分光光度法适用于海水及工业排污口水体中低于10mg/L酚含量的测定。酚含量超过此值,可用溴化滴定法。检出限:1.1g/L。110或25 mL微量蒸馏烧瓶;2空气冷凝管;3250水银温度计;4电炉;5铁架台;6软木塞;7三
65、角烧瓶(收集苯酚)图11 苯酚蒸馏装置示意图五、阴离子洗涤剂(一)来源及迁移转化1、来源洗涤剂工业排放。2、毒害:破坏水生生物皮肤、鳃等功能。(二)测定方法1、亚甲基蓝分光光度法适用于海水。对有较深颜色的水样本法受干扰。有机的硫酸盐、磺酸盐、羧酸盐、酚类以及无机的氰酸盐、硝酸盐和硫氰酸盐等引起正干拢,有机胺类则引起负干扰。检出限:10.0 g/Lg/L六、油类(一)来源及迁移转化1、来源油气开采、事故泄漏、企业排污。2、对水环境的危害:(1)阻碍氧气交换;(2)影响光合作用;(3)黏附在生物体上致其死亡;(4)致畸作用;(5)水生生物产生异味(0.01mg/L)。(二)测定方法1、环己烷萃取荧
66、光分光光度法适用于大洋、近海、河口等水体中油类的测定。本法不适于7以下的环境操作。采样后,4h内萃取。有效期20 d。检测限:6.5 g/L2、氟里昂-环己烷体系荧光分光光度法适用于大洋、近海、河口等水体中油类监测。水样中的油类,经氟里昂溶剂萃取后,再蒸除氟里昂溶剂,所得残留物用环己烷溶解,在紫外光照射下,测定相对荧光强度。本法不受环境温度限制。采样后4h内萃取。检出限:2.5g/L3、重量法适用于油污染较重海水中油类的测定。采样后,4 h内萃取,如在现场萃取,萃取液避光贮存于52冰箱内,有效期20 d。检出限:2.0102 g/L。4、紫外分光光度法适用于近海、河口水中油类的测定。采样后4
67、h内萃取,萃取液避光贮存于52冰箱内,有效期20 d。检出限:3.5 g/L。第十一节沉积物分析一、沉积物的生态环境意义1、底栖生物的生活基底;2、参与水与沉积物物质与能量交换;3、氧化还原过程影响水质;4、颗粒物悬浮影响水体物理特征。二、沉积物的分类:主要依据沉积物粒径组成分为沙底、泥沙底、沙泥底、泥底等。生物性沉积和非生物性沉积。三、分析的基本定义:1、样品预处理sample pretreatment自样品采集上甲板直至送交实验室分析测定前的样品处理过程。2、样品的前处理sample pre-processing样品分析中,从称样至测定前的处理过程。3、全量转入total transfer
68、将容器中的物质全部转移到另一容器中去的过程。4、样品消化液digestingsolution分析样品经前处理后,制成的待测定液(如有残渣,系指上层清液)。5、样品测定分样determinationsubsample量取一部分样品消化液进行测定时,该部分样品消化液称为样品测定分样。6、标线standardline指计量容器体积的刻度线。7、蒸至白烟冒尽evaporatingtofunelless指溶剂蒸发后的容器,置于室温处时,仍无白烟冒出。8、常温ordinarytemperature通指20。9、室温roomtermperature通指030。10、沉积物干样drysediment经1051
69、烘干后的沉积物样品。四、样品的采取:1、表层沉积物分析样品的采取(1)取刚采集的沉积物样品,迅速地装入100 mL烧杯中(约半杯,力求保持样品原状,避免空气进入)供现场测定氧化还原电位用(也可在采泥器中直接测定)。(2)取约5 g新鲜湿样,盛于50 mL烧杯中,供现场测定硫化物(离子选择电极法)用。若用比色法或碘量法测定硫化物,则取2030 g新鲜湿样,盛于125 mL磨口广口瓶中,充氮气后塞紧磨口塞。(3)取500600 g湿样,放入已洗净的聚乙烯袋中,扎紧袋口。供测定铜、铅、镉、锌、铬、砷、及硒用。(4)取500600 g湿样,盛入500 mL磨口广口瓶中,密封瓶口。供测定含水率,粒度,总
70、汞,油类,有机碳,有机氯农药及多氯联苯用。2、柱状沉积物分析样品的采取样柱上部30 cm内按5 cm间隔下部按10 cm间隔(超过1 m 时酌定),用塑料刀切成小段,小心地将样柱表面刮去,沿纵向剖开三份(三份比例为112)。两份量少的分别盛入50 mL烧杯(离子选择电极法测定硫化物,如用比色法或碘量法测定硫化物时,则盛于125 mL磨口广口瓶中,充氮气后,密封保存)和聚乙烯袋中,另一份装入125 mL磨口广口瓶中。五、样品的制备和预处理(一)样品的预处理1、样品瓶及聚乙烯袋预先用(1+3)硝酸浸泡23天,用去离子水淋洗干净,晾干。装瓶后,要挂上样品标签卡(图1),用记号笔把海区站号,层次及采样
71、日期写在标签卡上。2、样品装入聚乙烯袋,并将填写好站号及层次的标签卡放入外袋中,用橡皮筋扎紧袋口。装箱保存在阴凉处。3、所有的样品均要将采样海区、站号、层次、数量、现场描述情况填入表中。4、样品的现场保存需携带回陆地实验室的样品,均应保存在阴冷处,最好放在冰箱或冷库中,于4左右保存。海区站号层次 日期年月日(二)分析样品的制备1、重金属分析样品的制备(1)烘干、粉碎、过筛:将惭烯袋中的湿样转到洗净并编号的瓷蒸发皿中,置于80100烘箱内,排气烘干(用玻璃棒经常翻动样品并把大块压碎,以加速干燥)。将样品装入玛瑙钵中(每500mL玛瑙钵中装入约100g干样)。放入玛瑙球,在球磨机上粉碎至全部通过1
72、60目(事先经试验确定大小玛瑙球的个数及粉碎时间等条件,粉碎后不再过筛)。也可用玛瑙研钵手工粉碎,用160目尼龙筛,盖上塑料盖过筛,严防样品逸出。将加工后的样品充分混匀。(2)分样: 四分法缩分分取1020g制备好的样品,放入样品袋(已填写样品的站号,层闪等),送各实验室进行分析测定。其余的样品盛入250mL磨口广口瓶 (或有密封内盖的200mL广口塑料瓶中),盖紧瓶盖,留作副样保存。2、供测定有机物和农药等分析样品(1)将已测定过含水率,粒度及总汞后的样品摊放在已洗净并编号的搪瓷盘内,置于室内阴凉的通风处,不时地翻动样品并把大块压碎,以加速干燥,制成风干样品。(2)将已风干的样品摊放在聚乙烯
73、板上,用聚乙烯棒将样品压碎,剔除砾石和颗粒较大的动植物残骸。(3)在球磨机上粉碎至全部通过80目(事先经条件试验,粉碎后不再过筛),也可用瓷研钵手工粉碎,用80目金属筛盖上金属盖过筛。严防样品逸出。将加工后的样品充分混匀。(4)四分法缩分分取4050 g制备好的样品,放入样品袋(已填写样品的站号、层次等),送各实验室进行分析测定。六、重金属测定(一)总汞1冷原子吸收光度法适用范围和应用领域适用于河口,近岸,大洋沉积物中总汞的测定。检出限(W):510-9。2双硫腙分光光度法适用范围和应用领域本法适用于海洋沉积物及一般陆源沉积物中总汞的测定。对于汞污染严重的沉积物,可适当减少样品用量。检出限(W
74、):3010-9(二)铜1 无火焰原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中铜的测定。检出限(): 0.510-6。2 火焰原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中铜的测定。检出限(W):210-6。3 二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋、江河和湖泊沉积物中铜的测定。检出限(W): 110-6(三)铅1 无火焰原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中铅的测定。检出限(): 110-6。2 火焰原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中铅的测定。检出限(): 310-6。3 双硫腙分光光度法适用范围和应用领域适用于污染
75、较重的河口、海区沉积物中铅的测定。检出限(W): 0.510-6。(四)镉1 无火焰原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中镉的测定。检出限(W): 0.0410-6。2 火焰原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中镉的测定。检出限(W): 0.0510-6。3 双硫腙分光光度法适用范围和应用领域适用于河口、近岸沉积物中镉的测定。检出限(W): 510-6。(五)锌1 火焰原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中锌的测定。检出限(W): 610-6。2 双硫脘分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋及河、湖沉积物中锌的测定。检出限(W):310-6。(六
76、)铬1 二苯碳酰二肼分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中铬的测定。检出限(W):210-6。三价铁离子对本法有干扰,少量铁可用磷酸或焦磷酸钠掩蔽,大量铁共存时,用5% 亚硝基本胲铵-三氯甲烷萃取加以分离。2 无火焰原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中铬的测定。检出限(W):210-6。(七)砷1 砷钼酸-结晶紫分光光度法适用范围和应用领域适用于大洋、近岸、河口沉积物中砷的测定。检出限(W):110-6。砷化氢气体剧毒,氢化-吸收装置应安放在通风橱中。2 氢化物化物-原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋和河流沉积物中砷的测定。检出限(W):
77、310-63 催化极催化极谱法法(1)适用范围和应用领域适用于海洋与陆地水系沉积物中砷的测定。检出限(W):210-6。1马里奥特管;马里奥特管;2水槽;水槽;3阀门;阀门;4接水瓶;接水瓶;5流速控制管;流速控制管;6KBH4瓶;瓶;7弹簧夹;弹簧夹;8反应反应瓶;9进液漏斗;进液漏斗;10N2或或Ar进口;进口;11吸收池吸收池;12耐火砖;耐火砖;13电炉丝;电炉丝;14废液瓶废液瓶图5 氢化物发生装置氢化物发生装置(八)硒1 荧光分光光度法适用范围和应用领域适用于河流及海洋沉积物中硒的测定。检出限(W):0.110-6。方法原理样品经硝酸-高氯酸消化,用盐酸将硒()还原为硒(),在酸性
78、条件下,硒()与2,3-二氨基萘反应生成有绿色的荧光的4,5-苯并苤硒脑。用环已烷萃取,用激发波长376 nm 及发射波长520 nm进行荧光分光光度测定。其荧光强度和硒()的含量成正比。2 3,3-二氨基联苯胺四盐酸盐分光光度法适用范围和应用领域适用于河流及海洋沉积物中硒的测定。检出限(W) :0.510-6。3 催化极谱法适用范围和应用领域适用于海洋及陆地水系沉积物中硒的测定。检出限(W) :0.0310-6。七、农药测定(一)666、DDT1 气相色谱法适用范围和应用领域适用于沉积物样品中666、DDT、狄氏剂的测定。与农药共萃取的硫化物,脂肪,类脂物及色素是测定的主要干扰物。分别用铜粉
79、和佛罗里土除去。多氯联苯与666、DDT,狄氏剂的色谱峰互相重叠而干扰测定,用微型活性碳柱使之相互分离。检出限(W)分别为:-666,3pg;-666,3pg;-666,4pg;-666,5pg;pp-DDE,4pg;op-DDT,11pg;pp-DDD,6pg;pp-DDT,18pg;狄氏剂,2pg。A活性炭分离玻璃柱;B佛罗里土净化(玻璃)柱层析柱(二)多氯联苯(PCB5) 1 气相色谱法适用范围和应用领域适用于海洋、河流、湖泊沉积物中多氯联苯的测定。与多氯联苯共萃取的硫化物、类脂物、色素及有机氯农药是主要干扰物,需分离除去。检出限(W):59 pg。八、其他污染物(一)油类1 荧光分光光
80、度法适用范围和应用领域适用于沉积物中油类的测定。检出限(W):210-6。2 重量法适用范围和应用领域适用于油污较重海区沉积物中油类含量的测定。检出限(W):2010-6。3 紫外分光光度法适用范围和应用领域适用于近岸,河口沉积物油类的测定。检出限(W):310-6。(二)硫化物1亚甲基蓝分光光度法适用范围和应用领域适用于海洋、河流沉积物中硫化物的测定。检出限(W): 0.310-61转子流量计(0.53 L/min);2分液漏斗(50 mL);3250 mL)斜形三口烧瓶;4500 mL洗气瓶图8 硫化氢发生-吸收装置1冷凝管;2残液泄放口;3蒸馏管;4水蒸气进口;5样品进口;6冷凝水出口;
81、7冷凝水进口图9 半微量定氮蒸馏器(凯氏)2 离子选择电极法适用范围和应用领域适用于海洋沉积物中硫化物的测定。可用于船上现场测定。检出限(W):0.210-6。方法原理固态硫化银膜电极对银离子和硫离子均有响应,当该电极同溶液接触时,所产生的电极电位与银离子活度呈正相关,而电极对硫离子的响应是通过Ag2S的溶度积间接实现的,因此硫离子选择电极在溶液中所产生的电极电位与硫离子的活度的负对数呈线性关系。当标准系列与被测液的离子强度相近时,若两者硫离子的活度相等其浓度也相等。3 碘量法适用范围和应用领域适用于近海、河口、港湾污染较重的沉积物中硫化物的测定。检出限(W):410-6。方法原理沉积物样品中
82、硫化物(S2-)在盐酸酸性介质中产生硫化氢,同水蒸汽一起蒸出,被乙酸锌溶液吸收,生成硫化锌沉淀。此沉淀与盐酸反应,生成的硫化氢被碘氧化,过剩的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定。(三)有机碳1 重铬酸钾氧化-还原容量法适用范围和应用领域适用于沉积物中有机碳含量低于15%的样品的测定。方法原理在浓硫酸介质中,加入一定量的标准重铬酸钾,在加热条件下将样品中有机碳氧化成二氧化碳。剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液回滴,按重铬酸钾的消耗量,计算样品中有机碳的含量。2 热导法适用范围和应用领域适用于河口排污口、港湾、近岸及大洋沉积物和悬浮颗粒中有机碳的测定。检出限(W):310-2。方法原理样品经稀盐酸处理后,在
83、纯氧环境中,于静态条件下燃烧(960970),样品中的有机碳被氧化生成二氧化碳。以氦气为载气,通过仪器的热导检测器进行测定,并由测得的信号值计算有机碳含量。九、含水率与氧化还原电位1、含水率(1)适用范围和应用领域适用于潮间带、河口及海洋沉积物中含水率的测定。考虑到船上现场称量的准确度难以保证,因之,将现场采集的沉积物湿样密封冷冻保存,送回实验室后再行测定含水率。风干样与湿样的含水率的测定步骤相同。此含水率在指定称取风干样或湿样的各测项换算成干样重量时使用。(2)方法原理将已知重量的沉积物湿样(或风干样),于1051烘至恒重。用两次重量的差值计算样品的含水率。2、氧化还原电位电位计法适用范围和
84、应用领域适用于现场测定沉积物氧化还原电位。第十二节生物样品分析一、总汞1、冷原子吸收光度法适用于海洋生物体中总汞的测定。对含碘量高的生物样品,应添加适量硝酸银消除碘对测定的干扰。检出下限(W):0.0110-6(1)方法原理以五氧化二钒作催化剂,用硝酸-硫酸消化生物样品,将有机汞全部转化为无机汞,再用氯化亚锡将汞离子还原成金属汞,用气-液平衡开路吸气冷原子吸收测定系统于253.7 nm波长测定总汞含量。2、双硫腙分光光度法适用于海洋生物体中总汞的测定。碘有干扰,故海藻中总汞的测定不宜直接用此法。检出限:0.01-6。(1)方法原理样品经硝酸-过氧化氢-高锰酸钾消化,用氯化亚锡将汞离子还原为金属
85、汞。用曝气法使汞蒸气吸收于高锰酸钾溶液中,汞离子与双硫腙反应后用四氯化碳萃取其生成的橙色螯合物,于485 nm波长处进行分光光度测定。曝气曝气-吸收装置图吸收装置图二、铜1、无火焰原子吸收分光光度法适用于海洋生物中铜的测定。检出限(W):0.410-6。方法原理生物样品经硝酸-过氧化氢消化,于波长324.7 nm处直接进行石墨炉原子吸收分光光度测定。2、阳极溶出伏安法适用于海洋生物体中铜的测定。检出限(W):110-6。3、火焰原子吸收分光光度法适用于海洋生物中铜的测定。检出限(W):210-6。4、二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法适用于海洋生物组织中铜的测定。检出限(W):0.610-6三、
86、铅1、无火焰原子吸收分光光度法适用于海洋生物体中铅的测定。检出限(W):0.0410-6。2、阳极溶出伏安法适用于海洋生物体中铅的测定。检出限(W):0.310-6。3、火焰原子吸收分光光度法适用于海洋生物体中铅的测定。检出限(W):0.610-6。4、双硫腙分光光度法适用于海洋生物体中铅的测定。检出限(W):0.510-6。四、镉1、无火焰原子吸收分光光度法适用于海洋生物体中铅的测定。检出限(W):0.005 10-6。2、阳极溶出伏安法适用于海洋生物体中铅的测定。检出限(W):0.4 10-6。3、火焰原子吸收分光光度法适用于海洋生物体中铅的测定。检出限(W):0.08 10-6。4、双硫
87、腙分光光度法适用于污染海域的生物体中镉的测定。检出限(W): 0.310-6。五、锌1、火焰原子吸收分光光度法适用于海洋生物中锌的测定。检出限(W):410-62、阳极溶出伏安法适用于海洋生物中锌的测定。检出限(W):210-63、双硫腙分光光度法适用于海洋生物中锌的测定。检出限(W):0.1 10-6六、铬1、二苯碳酰二肼分光光度法适用于生物体中铬的测定。检出限:0.410-6。2、无火焰原子吸收分光光度法适用于生物体中铬的测定。检出限:0.04 10-6。七、砷1、砷钼酸-结晶紫分光光度法适用于海洋生物体中砷的测定。检出限(W):210-6。2、氢化物原子吸收分光光度法适用于海洋生物体中砷
88、的测定。检出限(W):0.4 10-6。3、催化极谱法适用于海洋生物体中砷的测定。检出限(W):2 10-6。八、硒1、荧光分光光度法适用于生物样品中硒的测定。检出限(W):0.210-6。2、二氨基联苯胺四盐酸盐分光光度法适用于生物样品中硒的测定。检出限(W):0.510-6。3、催化极谱法适用于生物样品中硒的测定。检出限(W):0.0310-6。九、石油烃1、荧光分光光度法适用于海洋生物体中石油烃的测定。检出限(W):110-6(湿重)。(1)方法原理生物样品经氢氧化钠皂化,用氟里昂萃取。将萃取液中的氟里昂蒸发后,残留物用环己烷溶解,于激发波长310 nm,发射波长360 nm 处进行荧光
89、分光光度测定。十、666、DDT1、气相色谱法适用于生物体中666、DDT 和狄氏剂的测定。(1)方法原理生物样品中的666、DDT和狄氏剂用索氏萃取法萃取于正己烷中,用佛罗里土吸附柱去除萃取液中的脂肪和色素,二氯甲烷-正己烷淋洗液供666气相色谱测定,此淋洗液再经活性炭吸附柱去除PCB5,丙酮淋洗液供DDT和狄氏剂气相色谱测定。十一、多氯联苯1、气相色谱法适用于生物体样品中PCBs的测定。检出限(W):43.1 Pg。(1)方法原理生物样品中的多氯联苯,用索氏提取法萃取于正己烷中,用佛罗里硅土和活性碳柱分离萃取液中的脂肪、色素、有机氯农药等干扰物后,进行多氯联苯的气相色谱测定。第十三节海洋浮
90、游与底栖生物调查分析一、浮游生物1、调查内容(1)数量分布与变动(2)群落结构(3)污染指示种的数量变动(4)赤潮生物数量2、调查方法:海洋调查规范3、工具:浮游生物网、采水器等一、底栖生物1、调查内容(1)数量分布与变动(2)群落结构(3)污染指示种的数量变动(4)体内污染物含量2、调查方法:海洋调查规范(1)底栖生物拖网采集(2)采泥器采集3、工具:底栖生物拖网、采泥器等一、海洋初级生产力的意义及来源1、海洋动物生存环境研究2、全球气候变化研究3、特定海域营养水平研究4、赤潮监测与预防研究5、渔获物估算研究第十四节第十四节 海洋初级生产力与赤潮监测海洋初级生产力与赤潮监测海洋中,能行光合作
91、用的生物有5类大型定生藻、海洋被子植物、浮游植物、底栖硅藻和光合细菌。小型浮游植物所制造的有机物约占海洋初级生产力的95。二、测定方法1、收割法定期地把所测植物收割下来并对它们进行称重(干重),烘成恒重后,该重量便可代表单位时间内的净初级生产量。2、二氧化碳同化法植物在光合作用中所吸收的二氧化碳和呼吸过程中所释放的二氧化碳可在已知面积或体积的透光容器内测定,假定容器内气体中所含二氧化碳的减少都是被植物用来合成有机物质,那么所减少的二氧化碳量就能代表光合作用量和光合作用率。3、黑白瓶法黑白瓶的基本原理是测定水中含氧,确定氧的净生产量。然后再利用光合作用方程计算出总初级生产量。黑白瓶法其基本假设条
92、件是:植物呼吸作用在黑瓶中和白瓶中是一样的,这一点对于某些种类的植物来说和对于短时间的实验来说是可以成立的,但也有很多种类的植物在黑暗条件下常表现出不同的呼吸率。4、放射性同位素测定法假定放射性碳和稳态碳的吸收是成比例的:从一定的深度取出水样,然后把水样分装在成对的黑瓶和白瓶中,并把已知数量的14C (通常是以重碳酸盐的形式NaH14CO3 )放入黑白瓶中,此后便把黑白瓶悬浮于水样所在的深度,通常在大约6h 后将瓶取出,在此期间,以CO2 和HCO3 形式存在的稳态碳和非稳态的14C 都将同化为碳氢化合物,并成为自养生物原生质的组成部分。黑白瓶取出后便将水样过滤,已形成碳水化合物的稳态碳和放射
93、性碳便留在滤物上,将滤物干燥后放入计数室中,通过计算它们的放射水平就可以知道总共生产了多少放射性碳水化合物。5、叶绿素测定法叶绿素测定法主要是依据植物的叶绿素含量与光合作用量和光合作用率之间的密切相关关系。测定的具体程序是对植物进行定期取样,并在适当的有机溶剂中提取其中的叶绿素,然后用分光光度计测定叶绿素的浓度。假定每单位叶绿素光合作用率是一定的,依据所测数据就可以计算出取样面积内的初级生产量。6、pH 值测定法依据初级生产量与溶于水中的二氧化碳有一定的关系,即水体中的pH 值是随着光合作用中吸收二氧化碳和呼吸过程中释放二氧化碳而发生变化的,可以用固定在水内一定的地点的pH电极白天和黑夜的连续
94、记录系统中的pH值变化,由此,分析光合量和呼吸量,来估计初级生产力。7、原料消耗量测定法广义的生产过程: 1300 千卡辐射能+ 106CO2 + 90H2O + 16NO3 + 1PO4 + 矿质元素= 储存于3258g 原生质中的13 千卡潜能(106C, 180H, 46O, 16N, 1P, 815g 灰分) + 154O2 + 1287 千卡消散的热能。能用物质形成速率、气体交换率估计初级生产力,也能用矿物原料的消耗量来测定生产力。8、遥感法利用卫星或航空遥感叶绿素资料与初级生产力的关系数学模型或利用已建立的水团温度与初级生产力的关系数学模型等来实现大空间尺度(如:大洋乃至全球尺度)
95、 和长周期的对初级生产力的大致估计,例如:美国Nimbus - 7 卫星的海洋带水色扫描仪(CZCS) 有效地获取了世界各大洋近表层浮游植物色素资料(费尊乐,C1C1Trees,李宝华1997) 。三、赤潮的危害1、水域生态环境恶化;2、水生生物死亡;3、水域使用价值破坏;4、人类健康受损;5、经济损失。赤潮预测预报的方法大致有以下几种:以增殖有关的因子为预测指标,如以营养盐变化进行预测;以赤潮生物形态或性质变化进行预测;以赤潮生物细胞的生理变化进行预测;以赤潮生物的生态环境因子进行预测;或以聚增因素有关因子为预测指标四、赤潮的监测1、生物监测:(1)赤潮生物细胞密度监测:美国佛罗里达西海岸监
96、测短裸甲藻数量变动预测。2、水文与气象因子监测(1)水温:短时间内急剧的温升,可能会刺激赤潮生物细胞的大量繁殖而发生赤潮。(3)潮流及风:海域中生物细胞的聚集与风况密切相关(4)光照:在较高温度下,藻的生长随着光照增加而加快。(5)盐度:盐度急降对赤潮生物在短时间内的大量繁殖的刺激作用。3、化学因子监测:(1)氮、磷、硅等营养元素:(2)微量元素:发生赤潮海域的水体与Fe、Mn含量有关,实验室培养实验显示了二者对赤潮生物的增殖有促进作用。(3)维生素及其他有机物维生素B1,B12是促进赤潮生物异常增殖的关键因子,在赤潮水域维生素含量一般比较高。(4) pH值大部分赤潮是由藻类的爆发性增殖或聚集
97、形成,大量的藻类在光合作用过程中,势必消耗水体中大量的CO2,水体中的酸碱度随之发生较大的变化。(5)溶解氧波动赤潮发生前期,赤潮生物白天光照产生大量氧气溶解于水中,夜间停止光合作用,因呼吸作用吸收海水中溶解氧、释放二氧化碳,使海水中溶解氧明显升高或昼夜有明显的变化这一特征,用于赤潮的短期预报。(6)光合活性法在赤潮植物细胞增殖之前,其光合代谢活跃,这种现象在自然条件下也能明显观察到,光合活性的上升先于赤潮植物加速增殖。根据这一道理,可以在细胞异常增殖之前预报赤潮的发生。(7)激光法根据赤潮浮游生物粒子的荧光光谱、激光光谱、光散射强度等光学特性来预报赤潮的发生。4、遥感监测:水色遥感、叶绿素遥
98、感等。1赤潮监测技术规程,HY/T069-2005(代替海洋有害藻华(赤潮)监测技术导则HY/T069-2003);2陆源入海排污口及邻近海域监测技术规程,HY/T076-2005;3江河入海污染物总量监测技术规程,HY/T077-2005;4海洋生物质量监测技术规程,HY/T078-2005;5贻贝监测技术规程,HY/T079-2005;6滨海湿地生态监测技术规程,HY/T080-2005;7红树林生态监测技术规程,HY/T081-2005;8珊瑚礁生态监测技术规程,HY/T082-2005;9海草床生态监测技术规程,HY/T083-2005;10海湾生态监测技术规程,HY/T084-2005;11河口生态系统监测技术规程,HY/T085-2005;12陆源入海排污口及邻近海域生态环境评价指南,HY/T086-200513近岸海洋生态健康评价指南,HY/T087-2005;