《海洋监测技术ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海洋监测技术ppt课件（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、海洋监测项目与分析技术方法海洋监测项目与分析技术方法1 12.1 海区监测项目与分析方法海区监测项目与分析方法 水文气象水文气象水文气象监测包括气温、气压、风向、风速、简易天气现象、水温、水深、水色、透明度、海况。2 2温度反映海水热状况的物理量。海洋水温变化温度反映海水热状况的物理量。海洋水温变化-2-23030之间。之间。海水温度是海洋水文状况中最重要的因子之一，常作为研究水团性海水温度是海洋水文状况中最重要的因子之一，常作为研究水团性质，描述水团运动的基本指标。研究海水温度的时空分布及变化规质，描述水团运动的基本指标。研究海水温度的时空分布及变化规律，不仅是海洋学的重要内容，而且对气象、
2、航海、捕捞业和水声律，不仅是海洋学的重要内容，而且对气象、航海、捕捞业和水声等学科也很重要。等学科也很重要。 水温3 3水色海洋水色卫星海洋水色卫星 海洋卫星监测到的西北太平洋及印度洋叶绿素分布图HY1A卫星反演的黄河口悬浮泥沙分级图为为海洋生物海洋生物的资源开放利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发、海的资源开放利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发、海洋科学研究等领域服务。洋科学研究等领域服务。4 4高光谱遥感高光谱遥感5 5透明度研究海水的理化特性、渔业生产、海区污染状况、军事活动研究海水的理化特性、渔业生产、海区污染状况、军事活动有重要意义。有重要意义。透明度盘用萨氏盘用萨氏盘(黑
3、白间隔的盘黑白间隔的盘)测定水深来间接表示光透测定水深来间接表示光透入水面的深浅程度。其大入水面的深浅程度。其大小取决于水的浑浊度和色小取决于水的浑浊度和色度。度。6 6 海洋沉积物监测项目及分析技术方法海洋沉积物监测项目及分析技术方法 海洋沉积物监测项目及分析方法见表2.2所示。 水质监测项目与分析方法水质监测项目与分析方法水质监测项目包括pH值、无机物和有机物等。主要分析项目和分析方法见表2.1。7 7表2.1水质监测项目与分析方法序序 号号项项 目目分分 析析 方方 法法1 1pHpH值值pHpH计计法法2 2盐盐度度盐盐度度计计法法3 3溶解氧溶解氧碘量分析法碘量分析法4 4化学需氧量
4、化学需氧量碱性高碱性高锰锰酸酸钾钾法法5 5活性磷酸活性磷酸盐盐磷磷钼盐钼盐分光光度法分光光度法6 6亚亚硝酸硝酸盐盐- -氮氮盐盐酸酸萘萘乙二胺比色法乙二胺比色法7 7硝酸硝酸盐盐- -氮氮镉镉柱柱还还原比色法或原比色法或锌镉还锌镉还原法原法8 8铵铵- -氮氮靛酚靛酚蓝蓝分光光度法、分光光度法、纳纳氏氏试剂试剂比色法比色法9 9总总汞汞冷原子吸收法冷原子吸收法1010铜铜原子吸法、极原子吸法、极谱谱法法1111铅铅原子吸法、极原子吸法、极谱谱法法1212镉镉原子吸法、极原子吸法、极谱谱法法1313油油类类紫外分光光度法、紫外分光光度法、荧荧光分光光度法光分光光度法1414多多氯联氯联苯苯气
5、相色气相色谱谱法法1515悬悬浮物浮物重量法重量法1616砷砷无火焰原子吸收分光光度法无火焰原子吸收分光光度法1717总总有机碳有机碳过过硫酸硫酸钾钾氧化法、氧化法、总总有机碳有机碳测测定定仪仪法法1818叶叶绿绿素素a a荧荧光分光光度法光分光光度法1919类类大大肠肠菌群与异养群菌群与异养群发发酵法酵法2020有毒藻有毒藻类类显显微微镜镜形形态鉴态鉴定直接定直接计计数法数法2121总总磷磷过过硫酸硫酸钾钾氧化法氧化法2222其他其他难难降解有机化合物降解有机化合物色色- -质谱联质谱联用法用法8 8表2.2 海洋沉积物监测项目与分析方法序序 号号项项 目目分分 析析 方方 法法1 1总总汞
6、汞冷原子吸收法冷原子吸收法2 2铜铜原子吸收法原子吸收法3 3铅铅原子吸收法原子吸收法4 4镉镉原子吸收法原子吸收法5 5六六六六六六气相色气相色谱谱法法6 6DDTDDT气相色气相色谱谱法法7 7多多氯联氯联苯苯气相色气相色谱谱法法8 8油油类类紫外分光光度法、紫外分光光度法、荧荧光分光光分光光度法光度法9 9有机有机质质重重铬铬酸酸钾钾氧化氧化- -还还原容量法原容量法1010硫化物硫化物碘量法碘量法1111粒度粒度粒度粒度计计法、沉法、沉积积法、法、筛筛析法析法1212砷砷砷砷钼钼酸酸- -结结晶紫外分光光度法晶紫外分光光度法9 92.1.4 海洋生物残毒海洋生物残毒测定定项目与分析技目
7、与分析技术方法方法表2.3 生物残毒测定项目与分析方法序序 号号项项 目目分分 析析 方方 法法1 1总总汞汞冷原子吸收法冷原子吸收法2 2铜铜原子吸收法原子吸收法3 3铅铅原子吸收法原子吸收法4 4镉镉原子吸收法原子吸收法5 5六六六六六六气相色气相色谱谱法法6 6DDTDDT气相色气相色谱谱法法7 7多多氯联氯联苯苯气相色气相色谱谱法法10102.1.5 大气大气监测项目及分析技目及分析技术方法方法 表2.4 大气监测项目与分析方法序序 号号项项 目目分分 析析 方方 法法1 1总悬总悬浮浮颗颗粒物粒物重量法重量法2 2铜铜原子吸收法原子吸收法3 3铅铅原子吸收法原子吸收法4 4镉镉原子吸
8、收法原子吸收法11112.2 港口、入海河口、排污口监测项目港口、入海河口、排污口监测项目2.2.1 入海河口监测项目与分析方法入海河口监测项目与分析方法入海河口监测项目及分析技术方法见表2.5所示。1212表2.5 入海河口监测项目与分析方法序序 号号项项 目目分分 析析 方方 法法1 1pHpH值值pHpH计计法法2 2氯氯化物化物盐盐度度计计法或法或银银量滴定法量滴定法3 3溶解氧溶解氧碘量法碘量法4 4化学需氧量化学需氧量碱性高碱性高锰锰酸酸钾钾法、酸性高法、酸性高锰锰酸酸钾钾法法5 5活性磷酸活性磷酸盐盐磷磷钼蓝钼蓝分光光度法分光光度法6 6铵铵- -氮氮纳纳氏氏试剂试剂比色法、靛酚
9、比色法、靛酚蓝蓝分光光度法分光光度法7 7总总汞汞冷原子吸收法冷原子吸收法8 8铜铜原子吸收法、极原子吸收法、极谱谱法法9 9铅铅原子吸收法、极原子吸收法、极谱谱法法1010镉镉原子吸收法、极原子吸收法、极谱谱法法1111油油类类紫外分光光度法、紫外分光光度法、荧荧光分光光度法光分光光度法1212多多氯联氯联苯苯气相色气相色谱谱法法1313悬悬浮物浮物重量法重量法1414入海径流量入海径流量1313 2.2.2 直接入海排直接入海排污口口表2.6 直接入海排污口监测项目及分析方法序序 号号项项 目目分分 析析 方方 法法1 1污污水流量水流量2 2pHpH值值pHpH计计法法3 3化学耗氧量化
10、学耗氧量重重铬铬酸酸钾钾法法4 4油油类类紫外分光光度法紫外分光光度法5 5悬悬浮物浮物重量法重量法14142.3 2.3 监测频率和监测时间监测频率和监测时间监测频率和监测时间监测频率和监测时间 近岸区（含港口、入海河口、排污口）水质监近岸区（含港口、入海河口、排污口）水质监测每年测每年3 3次，近海区每年次，近海区每年1 1次，海域沉积物每次，海域沉积物每2 2年年1 1次；生物残毒监测每年次；生物残毒监测每年1 1次（生物成熟期）；大气次（生物成熟期）；大气监测每年监测每年3 3次，各海区监测时间为：次，各海区监测时间为：渤黄海：渤黄海：5 5、8 8、1010月月东海：东海：4-54-
11、5月、月、8 8月、月、1212月月南海：南海：3 3、7 7、1010月月注：近海监测及沉积物监测于注：近海监测及沉积物监测于8 8月进行。月进行。15152.4 监测数据的统计特征和表示方法。监测数据的统计特征和表示方法。2.4.1 海洋环境监测数据的统计特征海洋环境监测数据的统计特征监测数据的统计特征有：数据中心趋向、变异性、分布形状、季节性和序列相关等。1616表2.7 数据的统计特征数据特征数据特征方方 法法备备 注注中心中心趋趋向向样样本平均、中位数、本平均、中位数、算数平均、方算数平均、方块图块图正正态态分布用分布用样样本平均，本平均，对对数正数正态态分布分布用用样样本算本算术术
12、平均，其他用平均，其他用样样本中位数本中位数分散程度分散程度样样品品标标准偏差范准偏差范围围四分位数四分位数间间距距估估计计数据数据组组分布的离散程度分布的离散程度最大最大值值和最小和最小值值的区的区间为样间为样本本统计统计量量分布形状分布形状方方块图块图直方直方图图可解决位置和分散可解决位置和分散问题问题是表达分布形状的直是表达分布形状的直观观方式方式季季节节（或某（或某时时间间内）内）变变异异可可进进行各种行各种检验检验，以以时间时间序列作序列作图图季季节节性是一种有性是一种有规规律、可律、可预测预测的的环环境境变变化参数，是海水数据分析考化参数，是海水数据分析考虑虑的重的重要参数要参数序
13、列相关序列相关样样本之本之间间存在相关存在相关找出某些找出某些规规律律17172.4.2 监测数据的表示方法监测数据的表示方法（1 1）平均值包括算术平均值和几何平均值。）平均值包括算术平均值和几何平均值。（2 2）对数量的均值表示法）对数量的均值表示法（3 3）超标倍数和超标率。超标是指监测值劣与海水水质）超标倍数和超标率。超标是指监测值劣与海水水质标准而言（或其他质量标准）。超标倍数指监测值超出标准而言（或其他质量标准）。超标倍数指监测值超出标准值的倍数。因海水水质标准分标准值的倍数。因海水水质标准分4 4个级别，应注明超个级别，应注明超第几级标准。第几级标准。超标倍数=式中：C:超波监测
14、数值；超标率=1818（4 4）统计表。）统计表。（5 5）统计图。曲线图、直方图等方式表示时空的变）统计图。曲线图、直方图等方式表示时空的变化。如监测区域环境质量状况直方图、环境质量化。如监测区域环境质量状况直方图、环境质量随时间变化曲线图、沉积物中污染物含量垂直分随时间变化曲线图、沉积物中污染物含量垂直分布图等。布图等。2.4.3 2.4.3 监测资料的分析监测资料的分析监测资料的分析监测资料的分析（1 1）资料分析以海洋监测数据为依据，同时引用翔）资料分析以海洋监测数据为依据，同时引用翔实可靠的环境管理统计数据和社会调查资料进行实可靠的环境管理统计数据和社会调查资料进行分析。分析。191
15、9（2）根据海洋监测平均值、范围值、超标率等统计指标，按环境要素和时空质量变化进行全面、系统分析和定量描述。（3）污染趋势分析，根据历年海洋监测结果，统计处理后与标准值进行分析对比，找出时间（年、月等）、空间（站位或不同层次）的污染变化规律和发展趋势。（4）污染原因分析，进行环境污染对生态破坏、海域环境污染对海岸带综合管理与发展沿岸经济的影响分析，探讨海洋污染的突发性（污染事故等）和渐变性（如城镇建设、乡镇企业的发展、人口的增长等）因素，阐明污染特征。在进行监测资料分析时，可采用多元回归、多因子相关分析和模糊聚类评价等方法。20202.5 2.5 海洋环境质量评价海洋环境质量评价海洋环境质量评
16、价海洋环境质量评价2.5.1 2.5.1 海洋环境质量评价的内容海洋环境质量评价的内容海洋环境质量评价的内容海洋环境质量评价的内容 由于评价目的和要求的不同、评价的区域环境条件和主要环由于评价目的和要求的不同、评价的区域环境条件和主要环境问题的差异，海洋环境质量评价的内容也不相同。境问题的差异，海洋环境质量评价的内容也不相同。 一般说来，海洋环境质量评价工作的基本内容应包括以下几一般说来，海洋环境质量评价工作的基本内容应包括以下几点：点：（1 1）污染源的调查与评价。污染源的调查与评价。污染源的调查与评价。污染源的调查与评价。找出主要污染源和主要污染物，污找出主要污染源和主要污染物，污染物排放
17、方式、途径、特点和规律，为海洋环境质量现状评价染物排放方式、途径、特点和规律，为海洋环境质量现状评价提供科学依据。提供科学依据。（2 2）海洋环境现状评价。海洋环境现状评价。海洋环境现状评价。海洋环境现状评价。确定海洋环境污染的现状、污染程序、确定海洋环境污染的现状、污染程序、污染物的时空变化规律。污染物的时空变化规律。2121（3）环境质量预测评价环境质量预测评价。根据不同的规划方案或建设项目，进行海洋环境质量预测，为海洋规划或建设项目提供科学依据。（4）海域环境自净能力的研究海域环境自净能力的研究。研究主要污染物在海域环境中的污染状况、平衡、形态、价态等迁移转化规律，确定环境容量，建立海域
18、环境自净模式。（5）环境污染综合防治的研究。环境污染综合防治的研究。2222 环境质量指数法数理统计评价方法模式与模拟法综合评价法。海洋环境质量评价方法海洋环境质量评价方法2323（1）评价参数的选择：评价参数的选择：评价参数是指能反映评价对象，即环境要素现状变化特征的某些污染因子和特征值。建立海洋环境质量评价方建立海洋环境质量评价方法的主要环节法的主要环节（2）参数的不可比性和分指数的标准化。参数的不可比性和分指数的标准化。将所有参数与其评价标准进行比较，转换成具有相同环境意义的定量数值。评价标准的选用多为各参数的环境标准，无标准的可采用其基准或背景值。2424（5）环境质量的分析：环境质量
19、的分析：在采用环境质量评价方法时，一般按计算数值大小划分几个范围或级别来表示其质量的优劣。（3）确定评价参数生物权系数）确定评价参数生物权系数：各评价参数对海洋环境质量的影响，对生物和人体健康的危害并不等同，不同的评价参数可赋予不同的权系数。确定权系数的计算方法有特尔非法、模糊数学法和序列综合法。（4）环境质量评价数学模式的建立：）环境质量评价数学模式的建立：根据单元污染状况，运用适当的计算方法，建立完善的、科学的反映环境质量状况的数学模式。2525海水水质评价海水水质评价1 1）海水水质指数评价法）海水水质指数评价法 （1）单项水质标准指数PI=式中：PI：某点j污染物i的标准指数； Cij
20、：某点j污染物i的实测浓度，（mg/L）； Sij：污染物i的评价标准，（mg/L）。2626（2） 多项水质参数综合指数 算术平均型：某点j的几种污染物综合评价指数PI可表示为： 加权平均型式中：Wi：第i种污染物的权值2727 向量模（平方和平方根）型当PIij1时， PIij2越大；当PIij1时， PIij2越小，故可突出大于1的各项污染指数的影响。 幂指数型b PIij1而2828 均方根型（6）内梅罗指数式中：各单因子指数中的最大者；各单因子指数平均值。29292 2）海水水质的生物学评价法）海水水质的生物学评价法）海水水质的生物学评价法）海水水质的生物学评价法（1 1）生物群指标
21、。将整个水生生物群落作为反映水体水质状况）生物群指标。将整个水生生物群落作为反映水体水质状况的指标，水质分类与生物群指标内容为：强污类、强中污类、的指标，水质分类与生物群指标内容为：强污类、强中污类、中污类、轻污类。中污类、轻污类。（2 2）优势种指标。是以优势种的发现来判断水质污染状况的。）优势种指标。是以优势种的发现来判断水质污染状况的。（3 3）生物化学指标。从水中污染物对水生生物的组织、器官和）生物化学指标。从水中污染物对水生生物的组织、器官和细胞与非细胞制剂的反应，来判断水质的好坏。细胞与非细胞制剂的反应，来判断水质的好坏。（4 4）生物指数。水质生物指数法是采用指数形式表示其中物种
22、）生物指数。水质生物指数法是采用指数形式表示其中物种类数和多度等参数，得以定量化评价水生生物群落结构。类数和多度等参数，得以定量化评价水生生物群落结构。3030表2.8 加权均值型指数水质分级表水水 质质 指指 数数污污 染染 等等 级级分分 类类 依依 据据0.22.02.0严严重重污污染染 相当部分相当部分监测项监测项目目检检出出值值超超过过标标准准1 1倍倍3）加权均值型指数水质分级）加权均值型指数水质分级3131海洋底质评价海洋底质评价以底质对底栖生物的危害程序和底质再次污染水体水质的程以底质对底栖生物的危害程序和底质再次污染水体水质的程序为依据的。一般应考虑水域地球化学背景条件和污染
23、物的序为依据的。一般应考虑水域地球化学背景条件和污染物的毒理性质。毒理性质。 海域底质评价采用下列指数公式：式中：PI：总指数 Ci：污染物i实测值 Si：污染物i标准值3232 表2.9 底质评价质量分级PI1.0污染程度微污染轻污染中污染重污染要求未超标均值未超标，最高值有两项超标实测均值二项超标，最高值有一半超标均值均超标，最高值 超 标1.5-2.5倍3333海洋生物评价海洋生物评价海洋生物评价指数按下式计算：3434（1）均值法。水质、底质和生物三要素综合评价指数按下式计算：式中PI水和PI底按下式求出：PI生物则由各参数的分指数选加而成：综合评价指数大于0.9为中污染，大于0.5为
24、轻污染，小于0.5为微污染。多环境要素的综合评价多环境要素的综合评价3535（2）加权法。从人体健康出发，突出海洋生物，对海洋生物加权40%，对水质和底质各加权30%。环境质量综合评价指数按下式计算：PIm= PI水30%+ PI底30%+ PI生物40%水质、底质和生物指数公式为：其分级如表2.10所示。3636表2.10 水质、底质和生物指数分析等级综合指数PI水质指数PI底质指数PI生物指数PI评语10.40.20.41.01.01.01.0重污染3737污染源评价污染源评价 污染物入海通量预测法：污染物入海通量预测法：按区域排放量式中：i种污染物入海率（）：基准年时i种污染物入海量（t/a）：基准年时i种污染物排放量（t/a）3838评价标准评价标准通常以污染物排放标准或环境质量标准为准则。（1）污染物等标排放量Pij：等标排放量（i=1，n指污染源；j=1，m指污染物）；Mij：第i种污染源的第j污染物的排放量SE：选用的评价标准式中：3939（2）污染源的等标排放量。污染源的等标排放量为各污染物等标排放量之和。（3）整个调查区域的等标排放量（4）各污染源等标排放量比值：（5）每个污染物等标排放量比值：4040
