案例分析示例

海洋环境监测与评价专业技术人员考评工作

厦门西港是呈哑铃型的半封闭海湾（图1），北面基本封闭，南面湾口为鼓浪屿岛。属于暖水内湾生态环境。潮流和潮波经由鼓浪屿东侧的厦鼓海峡和西侧的嵩鼓海峡进出厦门西港。厦门西港为正规半日潮，农历初三和十八为大潮。潮流为往复流，驻波。最大涨落潮流流速每秒1.0米左右。北部内湾具有环流性质。

图1 厦门西港监测站位图

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围绕厦门西港的主要排污口见图1，包括：1#厦门旧市区排污口，排向厦鼓海峡；2#市区污水处理厂排污口，排向西港南部；3#湖里工业区排污口，排向西港北部东侧；4#杏林工业区排污口，排向西港北部西侧；5#海沧工业区排污口，排向西港外嵩屿西侧。2#排污口为大型（每天40万吨污水）、位于主航道中央的深海扩散器排污口，其余排污口均为岸边浅水水下排放口。

厦门西港海洋环境质量监测（趋势性监测）水质监测站位见图1。2010年5月4日的采样记录以及主要监测数据见表1。

拟定厦门西港执行国家海水水质标准的第三类标准，相关标准值见表2。

表1 2010年5月厦门西港海洋环境质量监测——水质报表

采样当日最高气温30.2°C，天气晴朗，气压较低（<99000 Pa），风力1~2级，海况1级，海面平静。

2

问题：

1、说明海洋环境质量趋势性监测的目的；

2、采用单因子环境质量指数法对厦门西港2010年5月4日的水质监测数据进行评价，得出完整的单因子环境质量指数法评价结果；

3、根据评价结果得出厦门西港2010年5月4日监测的海域水质环境质量评价结论；

4、根据评价结果，厦门西港2010年5月4日当天可能出现什么环境问题？你判断的依据是什么？

5、指出现有监测方案及其结果评价存在哪些问题？为什么？

6、根据厦门西港的自然环境特征、生态环境状况、监测目的和类型，在不成倍增加工作量和监测经费的前提下，拟定新的海洋环境质量趋势性监测（水质监测）的合理方案（注：按照目前一年四季，每季度监测一个航次）及其评价方法，并逐一说明理由；若有可能增加监测频次，应如何设计监测方案？

案例分析示例参考答案

1、说明海洋环境质量趋势性监测的目的；

答：准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势。

2、采用单因子环境质量指数法对厦门西港2010年5月4日的水质监测数据进行评价，得出完整的单因子环境质量指数法评价结果；

答：按照国家海水水质标准的第三类标准计算，各项目的单因子环境质量指数计算结果见表1。

注：由于未给出饱和溶解氧含量，用简单比较法估算溶解氧的指数。

评价结果表明，在2010年5月4日的海域环境质量趋势性监测中，厦门西港海区的化学需氧量（COD）和活性磷酸盐（DRP）出现超标现象，其余项目均符合国家海水水质标准的第三类标准。其中COD严重超标，超标频率为25%（四个站位中的一个站位超标），超标倍数为2.55倍，超过国家海水水质标准的第四类标准；DRP的超标频率也是25%（四个站位中的一个站位超标），超标倍数为0.37倍，但符合国家海水水质标准的第四类标准。超标站位均出现在XM09站位。

3、根据评价结果得出厦门西港2010年5月4日监测的海域水质环境质量评价结论；

答：厦门西港2010年5月4日的监测结果表明，厦门西港2010年5月4日的化学需氧量（COD）和活性磷酸盐（DRP）出现超标现象，超标频率均达25%，已不符合国家海水水质标准的第三类标准；按照COD的超标现象，厦门西港海区的环境质量已超四类海水水质标准。所有超标现象均出现在内湾的XM09站位；该站位位于厦门西港的内湾，水动力条件较差，靠近杏林工业区排污口。

评价结论：厦门西港2010年5月4日的水质为劣四类海水水质。

4、根据评价结果，厦门西港2010年5月4日当天可能出现什么环境问题？你判断的依据是什么？

答：当日监测数据表明，尽管营养盐含量并不高（XM09站的活性磷酸盐略

高于其他站位），但根据XM09站出现高pH、低盐、高溶解氧、高COD、高悬浮物质的状况（特别是异常高的DO和COD含量），判断XM09站当日可能发生了赤潮。从其他站位监测结果基本正常判断，赤潮尚属于初发期，尚未大面积蔓延。

厦门西港2010年5月4日的监测结果中化学需氧量（COD）和活性磷酸盐（DRP）出现超标现象应该是由于发生赤潮现象所致，属于异常现象。

5、指出现有监测方案及其结果评价存在哪些问题？为什么？

答：（1）监测站位布设不合理

厦门西港北部的监测站位较为合理，基本符合西港北部的水动力特征（环流特征）、生态系统特征和污染源情况。三个站位中的北部两个站位能较好地监控西港北部东、西两部分内湾的环境质量状况以及污染源的影响；南面一个站位能监控西港北部内湾的南部及潮流通道的环境质量状况及污染源的影响。但西港南部只有一个监测站位，难以全面、及时、准确地体现西港南部海域环境质量状况。存在的主要问题如下：

①仅有一个监测站位的代表性差，难以体现厦门西港南部的整体环境状况，特别是无法体现厦门西港最主要的两个潮流通道——厦鼓海峡和嵩鼓海峡的环境质量状况和污染源影响的状况；

②厦门西港北部三个站位，而南部仅有一个站位，站位布设不均匀。由于内湾的环境质量一般略低于外湾，这样的站位布设将导致实际监测结果所得的评价结果劣于厦门西港的真实的环境质量状况；

③XM07站位太靠近2#大型排污口（深海扩散器），在涨潮时段有可能就在该排污口的扩散区内，可能影响采集的样品的代表性。

（2）监测时段不合理

①监测日期为中潮时段，非小潮期。由于海湾内小潮期的环境质量一般较差，在每个季度只有一个航次采样监测的情况下，应选择小潮期的低平潮实施采样监测，以表征海域环境质量较差的环境状况，确保海域环境保护工作的管理需求。2010年5月4日是农历三月二十一，属于中潮期，不属于小潮期，实施监测的代表性不理想；

②采样时间在低平潮之前，非小潮低平潮时刻。对于属于驻波类型的港湾，采样时刻应选择在高平潮或低平潮时刻（即潮流流速趋近于零），以确保采集的

样品的波动性小，代表性强。现场记录的采样时间尽管接近低平潮时刻，但并不在低平潮时刻左右，采集样品的稳定性和代表性值得怀疑。

（3）采样方式不合理

①未考虑采用低平潮时准同步采样方法。如前所述，采样时间应尽量控制在低平潮时刻左右，以确保样品的代表性和稳定性。最佳的采样方式应采取同步采样。即使在仅有一条采样船的情况下，也应该根据潮波传递的时间滞后现象，采取准同步采样，即在低平潮前夕从湾口向湾内逐个站位采样，这样由于内湾的潮波传递时间滞后现象，各个采样点近似于低平潮同步采样。但厦门西港的此次采样却是由内湾向湾口的顺序开展采样，违反了同步采样的原则，可能造成样品代表性差的问题。②采样时XM09#站位应该已发生赤潮，应属赤潮初期，采样记录未体现。环境趋势性监测未避开赤潮区采样，歪曲了环境质量现状和趋势状况。

（4）评价方法不合理

由于将赤潮区的样品作为环境趋势性监测的样品参与环境质量评价，造成厦门西港本次监测结果的环境质量严重超标，歪曲了环境质量现状和趋势状况。

6、根据厦门西港的自然环境特征、生态环境状况、监测目的和类型，在不成倍增加工作量和监测经费的前提下，拟定新的海洋环境质量趋势性监测（水质监测）的合理方案（注：按照目前一年四季，每季度监测一个航次）及其评价方法，并逐一说明理由；若有可能增加监测频次，应如何设计监测方案？

答：（1）在厦门西港南部增加两个监测站位。

①海洋环境质量趋势性监测必须考虑海区的水动力特征、生态系统特征和污染源情况。为全面、及时、准确地体现厦门西港南部海域环境质量状况，在厦门西港南部增加两个监测站位，使西港南部和北部各设三个监测站位，平衡南北两部分的监测站位的分布；并使整个西港的监测站位达到六个，即使有一个站位的数据出现异常，其所占比例也小于20%；

②厦门西港南部所增加的两个站位应分别布设于厦鼓海峡和嵩鼓海峡靠湾内一侧（即海峡北部），以分别监控两个潮流通道的环境质量状况以及周边污染源(1#和5#排污口)对海湾的影响状况；

③XM07站位略为北移，避开2#大型排污口扩散区的影响范围，至少在排

污口以北1.5 Km以上。

（2）监测频率和时段

①在现有每个季度只有一个航次采样监测的情况下，应选择小潮期的低平潮实施采样监测。对于厦门西港，应选择阴历每月的初十至十一，或二十五至二十六作为采样日期；

②在现有每个季度只有一个航次采样监测的情况下，采样时间严格控制在在低平潮时刻，确保采集样品的稳定性和代表性；

③在今后条件许可，每个季度增加一个航次采样监测的情况下，应首先考虑增加小潮期的高平潮实施采样监测，以确保真实反映小潮期（环境质量较差的潮周期）的一个完整的潮周期海域的环境质量状况。

（3）采样方法

①采样方法必须严格采取低平潮同步采样或准同步采样方法，以确保样品的代表性和稳定性。鉴于同步采样所耗费大量的资金和人力物力，在仅有一条采样船的情况下采取准同步采样。厦门西港潮波传递使湾顶的潮时比湾口滞后20分钟至半小时。若使用快艇采样，厦门西港六个站位有望在一个小时内完成水质采样，则可在低平潮前20分钟开始从湾口向湾内逐个站位采样；

②当发现出现赤潮或油污染事故等突发事件时，若污染面积较小，还未涉及大部分海区时，环境趋势性监测应尽可能避开突发事件区采样，而另增加突发事件区的采样作为应急事件采集的样品处理。

（4）评价方法

环境趋势性监测的评价应避开赤潮区等突发事件区域样品开展评价，正确表征海域的环境质量状况。将已采的XM09#站位样品作为突发性事故的样品另行评价和处理，不作为环境趋势性监测的样品处理。