海水貝類養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)方法探討及實(shí)例應(yīng)用

王 揚(yáng)，張 成，王鼎南，黎 飛，孟慶輝，薛輝利，何 輝，吳洪喜

(浙江省水產(chǎn)質(zhì)量檢測中心，浙江 杭州 310111)

海水貝類營養(yǎng)豐富，味道鮮美，是深受消費(fèi)者喜愛的水產(chǎn)品之一。隨著公眾對(duì)食品質(zhì)量意識(shí)不斷提高，海水貝類食用安全問題受到社會(huì)高度關(guān)注[1-3]。因海水貝類養(yǎng)殖產(chǎn)地環(huán)境狀況直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量[4-8]，目前世界各國在貝類產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管方式上多采用自然海域貝類養(yǎng)殖區(qū)分類管理模式[9-12]，實(shí)施對(duì)貝類養(yǎng)殖區(qū)的環(huán)境狀況以及養(yǎng)殖貝類衛(wèi)生狀況進(jìn)行監(jiān)測，將貝類監(jiān)測和劃型結(jié)果作為掌握養(yǎng)殖海域環(huán)境質(zhì)量狀況和演變趨勢(shì)、制定管理方案的重要依據(jù)。監(jiān)測計(jì)劃要求在有限的成本條件下，盡可能合理布局監(jiān)測點(diǎn)，使其最大限度地代表研究區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量，使環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到更好的統(tǒng)一。對(duì)貝類產(chǎn)品及其養(yǎng)殖環(huán)境的監(jiān)測指標(biāo)、采樣頻率和監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)是監(jiān)測計(jì)劃的三大要素。尤其監(jiān)測點(diǎn)是貝類監(jiān)測和劃型工作的重要環(huán)節(jié)，其是否科學(xué)合理布設(shè)決定著監(jiān)測數(shù)據(jù)能否有效地反映研究區(qū)域的貝類產(chǎn)品質(zhì)量安全狀況[13]。目前，我國尚缺少一套完整的技術(shù)規(guī)范為海水貝類監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)和調(diào)整做支撐，從而影響了海水養(yǎng)殖貝類質(zhì)量的宏觀管理[14-16]。本研究主要結(jié)合浙江省沿海不同類型的海水貝類養(yǎng)殖情況，調(diào)查各生產(chǎn)區(qū)的地形、污染源、養(yǎng)殖方式等，對(duì)其監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)原則、方法、數(shù)量和要求及監(jiān)測項(xiàng)目等內(nèi)容進(jìn)行探討分析，提出省內(nèi)典型性貝類生產(chǎn)區(qū)監(jiān)測站位的布設(shè)模式并應(yīng)用。

1 海水貝類養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)原則

貝類衛(wèi)生狀況與環(huán)境有著密切的關(guān)系，海洋環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測中多采用貝類作為生物指示物。我國貝類衛(wèi)生監(jiān)測項(xiàng)目包括重金屬(鉛、鎘)、微生物(大腸桿菌、細(xì)菌總數(shù))、持久性污染物(多氯聯(lián)苯)、生物毒素(腹瀉性貝類毒素、麻痹性貝類毒素)等指標(biāo)[17-18]。這些有毒有害物質(zhì)來源于沿海工農(nóng)業(yè)、生活排放物、赤潮生物對(duì)海洋環(huán)境的污染。一般的環(huán)境污染物監(jiān)測站位的布設(shè)原則可遵循經(jīng)驗(yàn)斷定法、統(tǒng)計(jì)法、模擬法和綜合法[19]。

統(tǒng)計(jì)法的基本原理是大氣、水體中污染物分布的時(shí)間與空間上變化有一定相關(guān)性，因而可以通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理對(duì)現(xiàn)有站位的布設(shè)進(jìn)行調(diào)整，以減少冗余站位，進(jìn)行優(yōu)化布設(shè)。模擬法是根據(jù)區(qū)域內(nèi)污染源的分布、排放特征、水文氣象資料以及應(yīng)用數(shù)字模型預(yù)測的污染物時(shí)空分布狀況而設(shè)計(jì)監(jiān)測站點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)斷定法一般適用于監(jiān)測站點(diǎn)設(shè)置條件較為惡劣的區(qū)域，受交通條件和地形限制難以采用統(tǒng)計(jì)和模擬等方法來布局，這時(shí)采用經(jīng)驗(yàn)斷定法[19-23]。

我國貝類衛(wèi)生監(jiān)測區(qū)域主要集中在沿海灘涂、海灣和海島周邊海域。生產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)近海海域污染源主要是陸源污染，污染源相對(duì)固定，但污染物濃度變化規(guī)律性不強(qiáng)。在一定的監(jiān)測周期內(nèi)，污染源排放條件、地形和地貌以及水文氣象條件沒有發(fā)生顯著的變化。

分析以上情況，采用統(tǒng)計(jì)法調(diào)整監(jiān)測站點(diǎn)的前提為污染物濃度是均勻變化的，并不適用；相對(duì)而言，采用模擬法的條件是監(jiān)測部門已基本掌握了監(jiān)測區(qū)域內(nèi)較詳細(xì)的污染源排放與水文氣象資料，必要時(shí)結(jié)合經(jīng)驗(yàn)斷定法，從整體上出發(fā)合理布局、相互協(xié)調(diào)，作為設(shè)立貝類養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測點(diǎn)及監(jiān)測頻次的理論依據(jù)符合實(shí)際工作情況，體現(xiàn)出監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)的代表性、可比性、整體性及穩(wěn)定性。

2 海水貝類養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)方法

采樣點(diǎn)位置和點(diǎn)數(shù)的合理布設(shè)，是完成監(jiān)測目的和保證數(shù)據(jù)具有代表性的重要工序之—。根據(jù)污染源分布情況和監(jiān)測目的不同選擇合適的采樣點(diǎn)布設(shè)方法。在大氣監(jiān)測、土壤監(jiān)測、海洋監(jiān)測等不同行業(yè)中，污染物監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)定有不同的方法，主要根據(jù)污染源和監(jiān)測對(duì)象的特點(diǎn)來選擇適合的監(jiān)測方式[20-23]。土壤、耕地質(zhì)量監(jiān)測站位布設(shè)方法有對(duì)角線布點(diǎn)法、梅花形布點(diǎn)法、棋盤式布點(diǎn)法、蛇形布點(diǎn)法等[20-21]。大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)方法分為網(wǎng)格布點(diǎn)法、同心圓布點(diǎn)法、扇形布點(diǎn)法、功能區(qū)布點(diǎn)法、平行布點(diǎn)法五種[22-25]。海洋環(huán)境監(jiān)測參照HJ 442—2008《近岸海域環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》，該規(guī)范對(duì)監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)規(guī)定較為簡單，即一般采用網(wǎng)格法，監(jiān)測點(diǎn)一般設(shè)在環(huán)境功能區(qū)的中心位置，污染影響監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)一般采用收斂型集束式(近似扇形)。相對(duì)于土壤、耕地質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)方法來說，大氣環(huán)境和海洋環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)方法[26]對(duì)貝類養(yǎng)殖區(qū)劃型監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)有更強(qiáng)的借鑒和指導(dǎo)意義。

2.1 網(wǎng)格布點(diǎn)法

在監(jiān)測范圍內(nèi)，存在多個(gè)污染源而且污染源分布較均勻、分散時(shí)，通常用此法布設(shè)采樣點(diǎn)。將整個(gè)監(jiān)測區(qū)域劃分成多個(gè)均勻方形網(wǎng)格，在網(wǎng)格線的結(jié)點(diǎn)或方格的中心布設(shè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)的數(shù)目和間距要根據(jù)實(shí)際情況決定[24-25]。該方法的優(yōu)點(diǎn)是區(qū)域代表性好，缺點(diǎn)是監(jiān)測點(diǎn)多、工作量大。

2.2 同心圓布點(diǎn)法

主要用于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)污染源數(shù)量較多、污染濃度較大且污染源分布較為集中的地區(qū)。以污染源為中心，畫出若干一定間隔的同心圓，以圓心為起點(diǎn)向周圍引出輻射線，在放射線與同心圓圓周的交點(diǎn)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)[24]。注意不同圓周上所布設(shè)的采樣點(diǎn)不一定均勻分布或數(shù)目相等，一般從里到外分別在圓周上布設(shè)4個(gè)、8個(gè)、8個(gè)、4個(gè)采樣點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是局部代表性好，缺點(diǎn)是區(qū)域代表性差、工作量較大。

2.3 扇形布點(diǎn)法

該方法通常被應(yīng)用于污染源存在明確的擴(kuò)散方向，以其擴(kuò)散方向?yàn)檩S線，污染源為圓心畫定出—個(gè)扇形區(qū)域作為布點(diǎn)范圍，扇形的角度—般約為45°，也可取60°，但不宜大于90°。監(jiān)測點(diǎn)設(shè)在扇形面內(nèi)距點(diǎn)源不同距離的若干條(例如三、四條)弧線上，每條弧線上布設(shè)點(diǎn)間隔一定距離[24]。扇形布點(diǎn)法代表性一般，但是有多個(gè)污染源時(shí)代表性較差。

2.4 蛇形布點(diǎn)法

該方法通常適用于線性污染源的監(jiān)測,在地勢(shì)不平坦的區(qū)域布設(shè)時(shí)演變成折線，稱為蛇形布點(diǎn)法[21]。例如沿?？v深較短的灘涂，可以沿著海岸線平行布點(diǎn)；在狹長的海灣，可以兩岸間隔布點(diǎn)，連線成蛇形。

3 海水貝類養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量和監(jiān)測項(xiàng)目

2011年我國農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局發(fā)布《海水貝類生產(chǎn)區(qū)域劃型工作要求》(農(nóng)漁發(fā) [2011] 8號(hào))，規(guī)定貝類監(jiān)測相關(guān)技術(shù)要求，貝類監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)安排在擬開展劃型的貝類生產(chǎn)海區(qū)內(nèi)，并綜合考慮當(dāng)?shù)睾Ｑ蟓h(huán)境總體狀況、季節(jié)、洋流、赤潮、排污口數(shù)量及距離等因素確定監(jiān)測點(diǎn)位置。每個(gè)劃型區(qū)不少于6個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，靠近排污口的兩個(gè)點(diǎn)位間距不得大于2 km；在靠近各類生產(chǎn)區(qū)的邊界線區(qū)域應(yīng)盡量多設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，且兩個(gè)點(diǎn)位間距不得大于2 km；其他位置任意兩個(gè)點(diǎn)之間的距離應(yīng)在2 km至10 km之間[23]。我國目前開展貝類監(jiān)測和生產(chǎn)區(qū)劃型，監(jiān)測項(xiàng)目、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及限量值[24]見表1。

4 海水貝類養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測劃型分類管理

表1 海水貝類養(yǎng)殖區(qū)貝類和海水監(jiān)測項(xiàng)目、方法及限量值

注：大腸桿菌參照農(nóng)漁發(fā) [2011] 8號(hào)文附件1要求。多氯聯(lián)苯以PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153和PCB180總和計(jì)。海水水質(zhì)分類，第一類適用于海洋漁業(yè)水域，海上自然保護(hù)區(qū)和珍稀瀕危海洋生物保護(hù)區(qū)；第二類適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，海水浴場，人體直接接觸海水的海水運(yùn)動(dòng)或娛樂區(qū)，以及與人類直接食用有關(guān)的工業(yè)用水區(qū)；第三類適用于一般工業(yè)用水區(qū)，濱海風(fēng)景旅游區(qū)；第四類適用于海洋港口水域，海洋開發(fā)作用區(qū)。

國際上較為成熟的海水養(yǎng)殖貝類衛(wèi)生監(jiān)控管理模式，主要包括美國《國家貝類衛(wèi)生計(jì)劃》(NSSP)[27]和歐盟CEFAS《雙殼貝類養(yǎng)殖區(qū)微生物檢測良好操作指南(技術(shù)應(yīng)用)》，兩者都是按貝類監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行海區(qū)分類管理[28]。我國目前貝類養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)劃型辦法主要參照歐盟歐共體理事會(huì)指令《活雙殼貝類生產(chǎn)和投放市場的衛(wèi)生條件》(91/492/EEC)，其中規(guī)定按貝類監(jiān)測項(xiàng)目結(jié)果將生產(chǎn)區(qū)域劃分為三類進(jìn)行監(jiān)管[27]。貝類中大腸桿菌群檢測結(jié)果：≤230 MPN·100 g-1(第一類生產(chǎn)區(qū))為良好生產(chǎn)區(qū)域，該區(qū)域生產(chǎn)的貝類產(chǎn)品可直接上市并可供生食；230 MPN·100 g-146 000 MPN·100 g-1且長期無改善，為禁止生產(chǎn)區(qū)。若由于受到突發(fā)污染事件或赤潮等影響，貝類中有毒有害物質(zhì)超出了標(biāo)準(zhǔn)，麻痹性貝類毒素含量超過80 μg·100 g-1，檢出腹瀉性貝類毒素(DSP)，該區(qū)域劃定為臨時(shí)性關(guān)閉區(qū)域，實(shí)行臨時(shí)性關(guān)閉[29-30]。

5 浙江省貝類養(yǎng)殖監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)模式研究

5.1 按照貝類生產(chǎn)區(qū)地形和污染源分析

目前浙江省貝類養(yǎng)殖方式主要以內(nèi)塘與自然海域養(yǎng)殖并重，生產(chǎn)區(qū)養(yǎng)殖劃型面積達(dá)8.88萬公頃。在布設(shè)監(jiān)控點(diǎn)之前，一般按當(dāng)?shù)卣畬?duì)海域有功能區(qū)劃定，應(yīng)用功能區(qū)界定邊界先將養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行劃塊。若有需要，再根據(jù)地形特點(diǎn)加以細(xì)分。根據(jù)地形特點(diǎn)，初步分為海島類型、半封閉廣口性港灣類型、半封閉狹灣式港灣類型、近海類型和灘涂類型等五類，其特點(diǎn)和布點(diǎn)類型如下：

5.1.1 海島類型

該類型如舟山枸杞島[27]和溫州南麂島(圖1和圖2)，生產(chǎn)區(qū)域的貽貝采用浮笩養(yǎng)殖。養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)四周均是開放性海域，水體交流十分暢通，受陸源污染可能小并且狀況基本一致。監(jiān)測布點(diǎn)適宜采用以生產(chǎn)區(qū)中心為圓心的同心圓布點(diǎn)，十字形延伸以2 km為間距，若養(yǎng)殖區(qū)范圍小，可以適當(dāng)減少間距。

圖1 海島類型——枸杞島

圖2 海島類型——南麂島

5.1.2 半封閉廣口性港灣類型

半封閉廣口性港灣類型以溫州蒼南沿浦灣為典型(圖3)，其養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)特點(diǎn)是海灣陸地沿岸地形近似半圓， 或者更為開闊，水體交換良好。主要海域污染來源于陸地地表徑流帶入，河道入海口或排污設(shè)施附近的污染狀況與其他區(qū)域存在明顯差異[28]。布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)可以以海灣兩岸陸地沿線為半圓邊沿，間隔2 km為半徑。在陸源污染源附近1 km為間隔加密監(jiān)測點(diǎn)。

圖3 半封閉廣口性海灣類型——蒼南沿浦灣

5.1.3 半封閉狹灣式港灣類型

半封閉狹灣式港灣類型以臺(tái)州三門灣內(nèi)港和樂清灣北部為典型(圖4和圖5)，其養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)特點(diǎn)是海灣陸地沿岸地形近似扇形，扇形弧度小于90°，水體交換相比廣口性差；主要海域污染來源于陸地地表徑流帶入，河道入?？诨蚺盼墼O(shè)施附近及延伸地段的污染狀況與其他區(qū)域有明顯差異，其延伸區(qū)域與狹灣的寬窄程度有關(guān)。建議以狹灣底部為圓心，兩岸陸地沿線為弧形邊沿，間隔30°延伸放射線，間隔2 km為半徑，在陸源污染源附近1 km為間隔加密監(jiān)測點(diǎn)。

圖4 半封閉狹灣式港灣類型——三門灣內(nèi)港

圖5 半封閉狹灣式港灣類型——樂清灣北部

5.1.4 近海類型

近海類型以三門灣(港灣以外海域?yàn)榈湫?圖6)，其養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)特點(diǎn)是沿海相對(duì)平直海岸延伸的近海區(qū)域，水體交換良好；主要海域污染來源于陸地地表徑流帶入，其污染狀況與海岸距離成相關(guān)性。以沿海岸線為邊間隔2 km延伸網(wǎng)格布點(diǎn)。在陸源污染源附近1 km為間隔加密監(jiān)測點(diǎn)。

圖6 近海類型——三門灣(港灣以外海域)

5.1.5 灘涂類型

灘涂類型以樂清灣南部為典型(圖7)，其養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)特點(diǎn)與近海相似，主要是沿海大陸架延伸的灘涂區(qū)域，水體交換良好；主要海域污染也來源于陸地地表徑流帶入，其污染狀況與海岸距離成相關(guān)性。布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)以沿海岸線為邊間隔2 km延伸矩形網(wǎng)格布點(diǎn)，在陸源污染源附近1 km為間隔加密監(jiān)測點(diǎn)。

圖7 灘涂類型——樂清灣南部

綜上所述，按地理位置和地形的不同，將貝類養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)分為海島類型、半封閉廣口性港灣類型、半封閉狹灣式港灣類型、近海類型和灘涂類型。實(shí)際情況中某個(gè)生產(chǎn)區(qū)內(nèi)沒有明顯的地理標(biāo)志性隔斷，有包括不同的地理類型，呈現(xiàn)出混合模式。例如樂清灣、三門灣等養(yǎng)殖區(qū)所屬水域性質(zhì)判定包含半封閉狹灣式港灣類型、近海類型、灘涂型等多種類型。所以在貝類生產(chǎn)區(qū)劃型時(shí)，必須根據(jù)不同類型考慮分區(qū)塊合理布設(shè)監(jiān)測站位。

5.2 按貝類養(yǎng)殖方式和污染物風(fēng)險(xiǎn)分析

浙江省海水養(yǎng)殖貝類品種較多，各種海水貝類養(yǎng)殖方式有所不同，其接受環(huán)境污染程度和方式存在差異，導(dǎo)致其生長環(huán)境影響產(chǎn)品質(zhì)量程度有所不同[31-34]。比較貽貝、泥蚶、縊蟶等貝類養(yǎng)殖方式和其生產(chǎn)環(huán)境要求，其中泥蚶、青蛤、縊蟶、菲律賓簾蛤生長在近岸灘涂或沙質(zhì)中，屬于灘涂養(yǎng)殖類型，這些貝類生活空間相對(duì)固定，陸源污染物通過底泥和水體同時(shí)對(duì)這些貝類的影響較大[35]，一般采用網(wǎng)格化(有明顯污染源采用扇形或平行線形)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)；相對(duì)而言，淺海養(yǎng)殖類型代表——貽貝浮筏式養(yǎng)殖方式處于海水交換好的淺海，僅受水體污染物影響。所以在灘涂類型養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)間隔相對(duì)比近海類型密集，是考慮到陸源污染源附近必須適當(dāng)加設(shè)監(jiān)控點(diǎn)。

6 小結(jié)

比較上述幾種監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，所以針對(duì)不同貝類養(yǎng)殖區(qū)類型必須結(jié)合水域類型、水文、氣象、環(huán)境等自然特征及污染源分布，選擇適合的方法，從初次布設(shè)、日常監(jiān)測和后期調(diào)整等方面綜合考慮，提出優(yōu)化布點(diǎn)方案。貝類養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)監(jiān)測點(diǎn)一經(jīng)確定，原則上不應(yīng)變更，以保證監(jiān)測資料的連續(xù)性和可比性。本研究主要參考了我國大氣、土壤、海洋環(huán)境監(jiān)測等行業(yè)的監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)方法，針對(duì)浙江省南麂島、沿浦灣、三門灣、樂清灣及枸杞島等五個(gè)主要貝類養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)情況，分析其各自地形、污染源、養(yǎng)殖方式的特點(diǎn)進(jìn)行分類，對(duì)其監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)的方法、數(shù)量和要求等內(nèi)容進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。本研究有待繼續(xù)在我省海水貝類質(zhì)量監(jiān)測和生產(chǎn)區(qū)劃型工作中應(yīng)用完善，為我國貝類監(jiān)測技術(shù)指導(dǎo)規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)的制定提供基礎(chǔ)資料。

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