海洋傾倒區(qū)對附近海域環(huán)境影響分析

朱志清　葉林安　章紫寧　袁國堅

摘要：文章根據(jù)2016—2017年3個航次的嵊泗上川山疏浚物海洋傾倒區(qū)跟蹤監(jiān)測資料，分析了傾倒活動對該海域的水下地形、水質(zhì)、沉積物、生物的影響情況。結(jié)果表明：傾倒區(qū)局部區(qū)域出現(xiàn)一定的淤積態(tài)勢，平均淤積厚度為0.13 m;疏浚物傾倒過程中，海水中的懸浮物、無機氮和磷酸鹽含量明顯增加，沉積物中的硫化物和鎘有所增加;傾倒結(jié)束后水質(zhì)、沉積物和生物都恢復(fù)至傾倒前水平。長期來看，受傾倒活動影響較大的是底棲生物，其生物量和棲息密度較本底值都明顯降低。

關(guān)鍵詞：嵊泗;上川山;傾倒區(qū);海水水質(zhì);生態(tài)環(huán)境

中圖分類號：P76;X834 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-9857（2020）05-0052-05

Abstract：Based on the three cruises′ investigation data obtained from Shengsi Shangchuanshan Dumping Site from 2016 to 2017，this paper assessed the impact of underwater landform，water quality，sediment quality，and marine biology.The result showed that，part of the dumping site was silt，and the average silt thickness was 0.13m.Along with the dredged materials dumping，the suspended silt，inorganic nitrogen and phosphate content in seawater increased obviously，while the sulfide and cadmium content in sediment increased a certain extent.All the content of water quality，sediment quality，and marine biology resumed the level ahead the dredged materials dumping.For long term，both the biomass and density of marine benthos decreased obviously compared the background quantity.

Key words： Shengsi，Shangchuanshan，Dumping site，Seawater quality，Ecological environment

0 引言

嵊泗上川山疏浚物海洋傾倒區(qū)前身為洋山臨時海洋傾倒區(qū)，是為解決洋山深水港區(qū)工程航道及港區(qū)疏浚物的處置問題，于2004年8月由國家海洋局批準(zhǔn)。臨時傾倒區(qū)位于徐公島、鼻頭礁、上川山之間的海域，傾倒區(qū)面積為5.0 km2，并于2004年12月正式投入使用。2009年2月，為滿足洋山港及進(jìn)港航道日常維護(hù)性疏浚和舟山北部海域的其他傾倒需求，國家海洋局東海分局對該傾倒區(qū)進(jìn)行了重新選劃，傾倒區(qū)的性質(zhì)由國家海洋局批準(zhǔn)的臨時傾倒區(qū)改為國務(wù)院批準(zhǔn)的正式傾倒區(qū)，傾倒區(qū)名稱也由原來的“洋山臨時海洋傾倒區(qū)”更名為“嵊泗上川山疏浚物海洋傾倒區(qū)”，傾倒區(qū)面積為2.8 km2。

港口疏浚物海洋傾倒活動不僅引起傾倒區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境的變化，而且隨著海洋水體及海洋生物的運動，這些影響會逐漸波及鄰近海域[1-6]。自嵊泗上川山疏浚物海洋傾倒區(qū)使用以來，關(guān)于其鄰近海域水環(huán)境評價的研究報道較少，主要有葉慧明[7]對傾倒區(qū)使用對周圍海洋環(huán)境的影響分析。本研究根據(jù)2016—2017年3個航次的水下地形、海水水質(zhì)、海洋沉積物和海洋生物生態(tài)的調(diào)查監(jiān)測結(jié)果，探討了洋山港區(qū)疏浚物海洋傾倒活動對周邊海域的環(huán)境影響，為繼續(xù)科學(xué)合理地使用海洋傾倒區(qū)提供依據(jù)。

1 疏浚物傾倒概況及特性

由于洋山港區(qū)及其主航道維護(hù)需要，2016年5月至2017年3月對該港區(qū)及航道進(jìn)行疏浚，并將疏浚物傾倒至嵊泗上川山疏浚物海洋傾倒區(qū)，總計傾倒量約650萬m3。疏浚物類型以黏土質(zhì)粉砂為主，粒徑相對較細(xì)，中值粒徑為4.294～31.600 μm。疏浚物中銅、鉛、鋅、鎘、鉻、汞、砷、有機碳、油類、硫化物等的污染物含量均不超過疏浚物分類化學(xué)篩分水平[7]的下限，為清潔疏浚物。

2 樣品采集與分析方法

2.1 監(jiān)測站位與監(jiān)測內(nèi)容

在傾倒區(qū)及周邊海域共布設(shè)11個監(jiān)測站位，其中水質(zhì)監(jiān)測站位11個，沉積物、生物生態(tài)監(jiān)測站位8個。水下地形測量主要包括2塊區(qū)域，即傾倒區(qū)域（A1～A4）和徐公島附近區(qū)域（B1～B4）。調(diào)查站位和地形測量范圍詳見圖1。監(jiān)測調(diào)查時間分別為2016年3月（傾倒前）、2016年11月（傾倒中）和2017年4月（傾倒后）。本底調(diào)查時間為2015年8月[8]。

2.2 樣品采集與分析

水下地形測量按照《海洋工程地形測量規(guī)范》[9]進(jìn)行，水質(zhì)、沉積物和生物生態(tài)樣品的采集與測試分析均按照《海洋調(diào)查規(guī)范》[10]和《海洋監(jiān)測規(guī)范》[11]中規(guī)定的方法進(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1 水下地形影響分析

疏浚物傾倒活動主要對傾倒區(qū)及附近海域和徐公島南側(cè)海域的水下地形產(chǎn)生影響。傾倒后與傾倒前的地形變化如表1所示。

由表1可知，傾倒區(qū)及附近海域水下地形以淤積為主，尤其以中南部海域淤積最為明顯，淤積厚度在0.2～1.0 m。北部海域地形表現(xiàn)為輕度沖刷，沖刷幅度介于-0.5～0 m，特別是在傾倒區(qū)外東北部海域有小范圍沖刷明顯區(qū)域，最大沖刷幅度為-1 m。傾倒區(qū)及附近海域凈淤積量為112.28萬m3，平均淤積厚度為0.13 m，其中淤積厚度在0.5～1.0 m的區(qū)域面積占整個測量區(qū)域的13.53%，淤積厚度在0.1～0.5 m的區(qū)域面積占整個測量區(qū)域的36.69%。

徐公島南側(cè)區(qū)域以沖刷為主，整體沖淤厚度范圍為-0.2～0.2 m。西南部海域沖刷較為明顯，沖刷厚度在-0.2～0.5 m;北部海域以淤積為主，特別是在西北部海域，出現(xiàn)一處面積較小的淤積區(qū)，淤積厚度為0.2～0.5 m。徐公島南側(cè)區(qū)域凈沖刷量為55.22萬m3，平均沖刷厚度為-0.10 m，其中沖刷厚度在-0.2～0.5 m的區(qū)域面積占整個測量區(qū)域面積的20.56%。

綜合分析，本次傾倒的疏浚物總量為650萬m3，在2.8 km2的傾倒區(qū)內(nèi)，假設(shè)將疏浚物全部均勻鋪在傾倒區(qū)內(nèi)，按理論上靜止計算，傾倒區(qū)內(nèi)應(yīng)該平均有厚度約為2.32 m的淤積，而實際上，從傾倒后地形測量與傾倒前測量結(jié)果比較，并根據(jù)沖淤計算所得沖淤量的差值可知，傾倒區(qū)及附近海域凈淤積量112.28萬m3，平均淤積厚度只有0.13 m，海底地形平均增高量相對較小，這說明其中大部分傾倒的疏浚物在潮流、波浪動力作用下得到了運移和擴(kuò)散，不會長期堆積。

3.2 水質(zhì)影響分析

傾倒區(qū)海域水質(zhì)變化研究表明，本次疏浚泥海洋傾倒對水質(zhì)產(chǎn)生了一定的影響，主要體現(xiàn)在懸浮物、磷酸鹽和無機氮含量的增加方面（表2）。疏浚物傾倒中，懸浮物、磷酸鹽和無機氮含量明顯增加，特別是懸浮物含量較傾倒前增加了近4倍。傾倒后，隨著疏浚物的運移和擴(kuò)散，懸浮物、磷酸鹽和無機氮含量也隨之降低，基本降至傾倒前水平或本底水平。此外，監(jiān)測表明，傾倒活動未引起石油類和重金屬類污染物含量增加。

3.3 沉積物影響分析

由表3可知，傾倒活動對沉積物質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，影響因子主要為硫化物和鎘，上述2種污染物質(zhì)含量在傾倒中皆有所升高，但都符合一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但由于傾倒的疏浚物是清潔疏浚物，所以影響幅度不大，且傾倒結(jié)束后，隨著疏浚物的運移和擴(kuò)散，各污染物濃度也隨之降低。

3.4 海洋生物影響分析

比較傾倒前、傾倒中和傾倒后3次監(jiān)測結(jié)果（表4），本次傾倒活動未對傾倒區(qū)及附近海域浮游生物和底棲生物造成明顯影響。與傾倒區(qū)選劃前的本底值相比較，多年的傾倒活動對浮游生物影響不明顯，但對底棲生物影響較大，其生物量和棲息密度都有大幅度的降低。

分析原因，疏浚物傾倒對浮游生物的影響主要是由高濃度的懸浮物造成的，既能降低水體透光性，影響浮游植物的光合作用，也會對浮游動物呼吸器官造成一定的堵塞，使部分生物窒息死亡。這種影響是短暫性的，隨著水體自凈作用，浮游生物量可逐步恢復(fù)。受傾倒活動影響較大的是底棲生物，活動能力較差的底棲生物被覆蓋后多數(shù)將死亡，且由于底棲環(huán)境的改變，傾倒結(jié)束后底棲生物的恢復(fù)速度也相對較慢[4-5，13]。

4 結(jié)論與建議

（1）嵊泗上川山疏浚物海洋傾倒區(qū)及周邊海域水下地形測量結(jié)果顯示，在洋山港區(qū)及其主航道疏浚物傾倒過程中，大部分疏浚物隨潮流攜運至外海區(qū)，有小部分沉降于傾倒區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致傾倒區(qū)局部區(qū)域出現(xiàn)一定的淤積態(tài)勢，凈淤積量為112.28萬m3，平均淤積厚度為0.13 m。

（2）由水質(zhì)、沉積物、海洋生物分析可知，傾倒活動對傾倒區(qū)周邊海域的生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。①水質(zhì)方面，疏浚物傾倒過程中，海水中的懸浮物、無機氮和磷酸鹽含量明顯增加。②沉積物質(zhì)量方面，傾倒過程中，沉積物中的硫化物和鎘有所增加。③海洋生物方面，本次傾倒未發(fā)現(xiàn)有明顯影響。傾倒結(jié)束后，水質(zhì)、沉積物和生物都恢復(fù)至傾倒前水平。從傾倒區(qū)使用前的本底值可知，多年傾倒后，底棲生物受到一定影響，生物量和棲息密度都明顯降低。

（3）盡管傾倒活動對整體傾倒區(qū)及周邊海域生態(tài)環(huán)境影響不明顯，但局部區(qū)域水下地形已有一定淤積，因此傾倒活動應(yīng)予以適當(dāng)?shù)男菡?，并進(jìn)一步關(guān)注各環(huán)境要素的變化情況。同時，為持續(xù)有效地使用傾倒區(qū)，傾倒作業(yè)以南北分區(qū)、輪番傾倒為宜，以減少疏浚物傾倒對海域水下地形及海洋環(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]虞志英，張勇.疏浚物傾拋對海洋環(huán)境影響的研究述評[J].海洋與湖沼，1997，30（4）：460-464.

[2]葉林安，張海波，朱志清，等.東海區(qū)海-氣界面二氧化碳分壓的分布變化特征[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2019，42（3）： 121-127.

[3]范志杰.疏浚物海洋傾倒幾個問題的探討[J].交通環(huán)保，1990，11（1）：79-84.

[4]戴明新.港口疏浚作業(yè)對海域環(huán)境的影響[J].交通環(huán)保，1995，16（1）：22-24.

[5]王超，張伶.航道疏浚對珠江口附近海洋生態(tài)環(huán)境影響及預(yù)防措施[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2001，20（4）：58-61.

[6]葉林安，王莉波，江志法，等.2015年東海區(qū)營養(yǎng)鹽的分布變化特征[J]?.上海海洋大學(xué)學(xué)報，2017，26（3） ： 432-439.

[7]葉慧明.洋山臨時海洋傾倒區(qū)使用對所在海域及其周邊環(huán)境的影響分析[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2008，27（增刊1）：29-33.

[8]國家海洋局.國家海洋局關(guān)于頒布〈疏浚物海洋傾倒分類和評價程序〉和〈疏浚物海洋傾倒生物學(xué)檢驗技術(shù)規(guī)程〉的通知[Z].2002.

[9]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB17501-1998 海洋工程地形測量規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998.

[10]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 12763—2007海洋調(diào)查規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[11]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB17378.1—2007海洋監(jiān)測規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[12]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB18668—2002海洋沉積物質(zhì)量[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[13]鮑建國.疏浚物傾倒對海洋生物的影響[J].交通環(huán)保，1994（5）：32-34.