海洋沉积物监测规范

等级 良好 一般 较差
区域沉积物综合质量分级原则
分级原则
低于 5%的站位的沉积物质量等级为较差， 且不低于 70%的站位的沉积物 质量等级为良好 5%～15%的站位沉积物质量状况为较差； 或低于 5%的站位为较差且高于 30%的站位沉积物质量状况为一般和较差 15%以上的站位的沉积物质量等级为较差
5 沉积物中污染指标含量年际变化趋势评价 当评价区域监测数据的时间序列大于 3，可进行年际变化时间序列趋势分析。 计算评价区域内有效数据的中位值，按照附录 A 的方法进行年际变化时间序列 趋势分析。 6 注意事项 本方法执行中应注意以下事项： ——用于沉积物质量评价的数据应覆盖评价区域， 并满足区域代表性和数据 可靠性要求，所使用的数据应按照GB 17378.2中规定的要求进行质量控制； ——评价区域应根据沉积类型、生态环境状况、水动力场分布等进行划分。
评价指 标类别 理化性 质指标 一般污 染指标
海洋沉积物质量 海洋监测规范 第2部分 数据处理与分析质量控制
沉积物质量评价指标类别
功能 硫化物和有机碳用于沉积物质量综合评价 （见第 4 章）
评价指标名称
硫化物、有机碳 汞、铜、镉、铅、锌、铬、砷、 石油类、六六六、滴滴涕和多氯 联苯 目标评价区域沉积物中的特殊污 染指标， 在 GB 18668 中无对应标 准，如多环芳烃（PAHs） 、酞酸 酯类和酚类化合物等
分级原则
最多一项指标为一般，没有一项指标为较差 一项以上指标为一般，没有一项指标为较差 有一项或更多项指标为较差
注：至少六项指标参与评价，如果小于六项指标应不给出评价结论
4.3.3 单个站位沉积物质量分级 在单个站位沉积物理化性质指标和一般污染指标的分级基础上，按表5要求 的分级原则，对单个站位的沉积物质量进行分级。
t0 Sp x1 x 2 1 1 M1 M2
（A.2）
式中： M1 和 M2——分割点前后两段子序列样本长度； Sp——联合样本方差，见公式（A.3） ：
Sp ( M 1 1) S1 ( M 2 1) S2 M1 M 2 2
2 2
（A.3）
式中： S1 和 S2——分割点前后两段子序列样本方差。 根据 t 检验结果确定第 j 年前后时段的均值在某一置信水平上是否具有显著 性差异（α=0.05） ，若有显著性差异即发生了突变。达到某一置信度的 AIj 可能连 续数年出现，取其中最大的 AIj 年份作为突变出现的时间。本方法的平均时段 M 的选择带有人为性，为避免人为因素造成的突变点飘移，在具体计算时，反复变 动 M，进行试验比较，以提高计算结果的可靠性。 如果确定存在一个或多个突变点，则需要分段进行趋势分析统计。 A.2.4 数据正态分布检验 在数据序列较大（≥8）和质量较高（不存在漏检值、未检出值）的情况下， 通过对数据的分布类型进行检验，可以确定统计样本是否满足正态分析的条件。 判断数据正态分布的方法包括以下几种： Shapiro-Wilk 检验 （8≤数据量≤50） 、 Filliben’s 检验（8≤数据量≤100）和 studentized rage 检验（8≤数据量≤1000） 等方法。 如果检验结果证实时间序列是正态分布，则可以采用回归分析（ A.2.5）等 参数统计方法进行趋势检验， 若是非正态分布， 则只能采用 Mann-Kendall （A.2.6） 等非参数统计方法进行趋势检验。 现有的环境要素时间序列通常小于 50，宜采用 Shapiro-Wilk 检验法。先假设 总体服从正态分布， 将样本数据量为 n 的样本按大小顺序排列编秩，由显著性水
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附录 A （规范性附录） 海洋环境监测要素时间序列趋势分析方法 A.1 方法说明 Mann-Kendall检验法为本规程推荐的核心统计方法，可对通常情况下的海洋 环境要素时间序列进行有效的趋势分析，在有特定依据和评价需求的情况下，可 配合或单独采用其他趋势分析方法，如描述性时间序列分析、回归分析法等。 A.2 分析方法及步骤 A.2.1 数据的收集与前处理 时间序列在进行趋势分析前，应根据GB 17378.2等相关标准对数据进行审核 和校正，在剔除异常数据和不合格数据后输入趋势分析原始数据表格。 A.2.2 描述性时间序列分析 描述性时间序列分析方法通过对不同年度的数据直接比较， 或对多年数据进 行图表处理，初步判断数据分布情况、变化趋势、突变点和变化周期，为后续的 统计分析提供参考。图表处理方法包括：折线图、散点图、柱状图、盒状图等。 对于短时间序列（≤3），只能通过该方法进行趋势分析。 A.2.3 数据突变点检验 若A.2.2描述性时间序列分析结果表明时间序列可能存在突变点（趋势转折 点），或者时间序列较长（≥8），应进行突变点检验。 如果检验结果表明时间序列不存在突变点，则继续下一步趋势分析，如果存 在突变点则需要分段进行趋势分析。 采用分割时间序列的方法进行突变点检验，即先找出（或假定）分割点，然 后检验分割点前后两段子序列是否具有显著性差异，具体方法如下： 定义样本长度为 n 的序列的突变指数为 AIj，见公式（A.1）：
AI j x1 x2 (S1 S 2 )
（A.1）
式中：
x1 ——假定分割点前 M 年时间段的平均值；
S1——假定分割点前 M 年时间段的标准差；
x 2 ——假定分割点后 M 年时间段的平均值；
4
S2——假定分割点后 M 年时间段的标准差。 计算时采用连续设置假定分割点的方法，得到突变指数 AIj 的时间序列。定 义统计量 t0，见公式（A.2）：
5
平 α 和样本数据量 n 确定对应的系数 ai，根据式（A.4）计算出检验统计量 W：
n (ai a)( x(i ) x) i 1 W n (ai a)2( x(i ) x)2
i 1
2
（A.4）
取 α=0.05，根据自由度查正态分布表，得到 W0.05 临界值，计算得到的 W 值 大于该值，则在显著性水平 α=0.05 上不拒绝零假设，即可以认为该批数据服从 正态分布。 A.2.5 回归分析 如果时间序列较长（≥8） ，且数据分布检验（A.2.4）判定为正态分布，则推 荐采用回归分析等参数统计方法， 通过规定因变量和自变量来确定变量之间的因 果关系，建立回归模型，并根据实测数据求解模型的各个参数，然后评价回归模 型是否能够很好的拟合实测数据；如果能够很好的拟合，则可以根据自变量作进 一步预测。 Mann-Kendall 检验等非参数统计方法也可用于正态分布数据的统计分 析，但是发现统计差异的灵敏度较低。 按照涉及的自变量的多少，回归分析可分为一元回归分析和多元回归分析； 按照自变量和因变量之间的关系类型，可分为线性回归分析和非线性回归分析。 其中应用最为广泛的是一元线性回归分析法，具体分析方法如下： 先对数据采用最小二乘法进行回归， 采用最小二乘法原则使各散点到直线的 纵向距离的平方和Q最小，得到回归方程，斜率b可以代表趋势的大小，并通过 计算相关系数r（即Pearson相关系数）表征相关性强弱。 其中 Q 值计算方程见公式（A.5）：
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1 范围 本规程规定了海洋沉积物质量的评价指标、评价标准及评价方法。 本规程适用于中华人民共和国管辖海域表层沉积物质量的综合评价。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日 期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修 改单）适用于本文件。 GB 18668 GB 17378.2 3 评价指标类别 沉积物评价指标分为理化性质指标、一般污染指标和特殊污染指标，不同类 别的评价指标在沉积物质量评价中的功能有所不同（见表1）。粒度作为沉积物 质量评价的辅助参数，用于评估沉积类型变化和辅助阐释污染要素分布特点。 表1
用于沉积物质量综合评价（见第 4 章）
特殊污 染指标
从该类要素在海洋环境中的检出状况和含 量分析其污染状况，不参与沉积物质量综 合评价
4 沉积物质量综合评价——层次分析法 4.1 评价标准 评价指标的含量优于GB 18668第一类标准值，则该指标分级为良好；评价 指标的含量界于第一类和第三类标准值之间，则该指标分级为一般；评价指标的 含量劣于第三类标准值，则该指标分级为较差。各评价指标的分级标准见表2。 4.2 单站位单项指标质量分级 按表2规定的分级标准，对单站位的各项评价指标进行等级划分。
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表5
等级 良好 一般 较差
单个站位的沉积物质量分级原则
分级原则 一般污染指标为良好，理化性质指标不为较差 一般污染指标为一般，理化性质指标不为较差 一般污染指标或理化性质指标为较差
注：如缺失一般污染指标应不给出评价结论
4.4 区域沉积物质量综合评价 在单个站位的沉积物质量分级基础上，依据表6中规定的分级原则，评价区 域沉积物质量综合等级。 表6
海洋沉积物质量综合评价技术规程 （试行）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ国家海洋局生态环境保护司 2015 年 10 月
目 次 1 范围............................................................................................................................ 1 2 规范性引用文件 ....................................................................................................... 1 3 评价指标类别 ........................................................................................................... 1 4 沉积物质量综合评价——层次分析法 ................................................................... 1 4.1 评价标准......................................................................................................... 1 4.2 单站位单项指标质量分级............................................................................. 1 4.3 单站位沉积物质量分级................................................................................. 2 4.4 区域沉积物质量综合评价............................................................................. 3 5 沉积物中污染指标含量年际变化趋势评价 ........................................................... 3 6 注意事项 ................................................................................................................... 3 附录 A（规范性附录）海洋环境监测要素时间序列趋势分析方法........................ 4