2019年天津近岸海域海洋垃圾分布特征研究

韓 龍，韓 彤，夏妍夢, ，付振超，鞏元帥*

(1. 天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 天津 300191；2. 天津天濱瑞成環(huán)境技術(shù)工程有限公司 天津 300191)

0 引 言

海洋垃圾指在海洋和海灘環(huán)境中具有持久性的、人造的或經(jīng)加工的被丟棄的固體物質(zhì)，包括故意棄置于海洋和海灘的已使用過的物體，以及由河流、污水、暴風(fēng)雨或大風(fēng)直接攜帶入海的物體，惡劣天氣條件下意外遺失的漁具、貨物等，按材料類型可分為塑料類、聚苯乙烯泡沫塑料類、玻璃類、金屬類、橡膠類、織物(布)類、木制品類、紙類和其他人造物品及無法辨識的材料等[1]。海洋垃圾已成為影響海洋生態(tài)環(huán)境的新興重大問題，根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)報道，每天約有8.0×106個垃圾進(jìn)入海洋，平均每平方千米海洋表面漂浮著超過1.3萬個塑料垃圾，預(yù)計(jì)到2025年，通過陸地進(jìn)入海洋的塑料垃圾的總數(shù)量將比2010年增加1個數(shù)量級[2]。海洋垃圾對海洋生物也有巨大威脅，容易被海洋生物吞食窒息或纏繞致死，還會抑制浮游植物光合作用而影響海洋生態(tài)系統(tǒng)健康[3-5]。如果不采取有效措施，海洋經(jīng)濟(jì)和航運(yùn)活動將受到影響，人類也將深受其害[6]。

近年來，我國對海洋垃圾污染、防治及監(jiān)測也開展了很多研究[7-10]。但天津海域作為渤海灣的主要部分，沿岸人口密集，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，海上航運(yùn)、旅游、漁業(yè)等活動頻繁，海洋垃圾分布及污染的相關(guān)信息卻非常有限。本研究通過對2019年天津市海洋垃圾的數(shù)量、成分及來源進(jìn)行分析，揭示了天津市海洋垃圾分布特征和污染狀況。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

研究區(qū)域范圍為天津近岸海域。天津近岸海域位于渤海灣最西部，毗鄰天津市濱海新區(qū)，海岸線長約153 km，沿岸為天津市重要產(chǎn)業(yè)基地，人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人類活動頻繁；有天津港、天津南港、中心漁港等港口碼頭分布，航運(yùn)及漁業(yè)等海洋活動頻繁；陸上河網(wǎng)密布，有永定新河、薊運(yùn)河、海河、獨(dú)流減河、子牙新河、北排水河等12條主要河流入海，入海排污口眾多，陸源入海量較大。

1.2 調(diào)查方法

2019年9月，按照天津市海岸線自然形態(tài)，在天津近岸海域設(shè)置3條分別垂直于漢沽、塘沽、大港海域?yàn)车椎谋O(jiān)測斷面，每個斷面設(shè)置3個調(diào)查站位監(jiān)測海上漂浮的大塊和特大塊垃圾，并使用5 mm孔徑采樣網(wǎng)拖網(wǎng)采集表層海水中的中小塊垃圾，每個站位以2～3 kn船速，觀測及拖網(wǎng)15～25 min。在漢沽大神堂海灘設(shè)置9個監(jiān)測斷面，根據(jù)海灘采樣條件，每個斷面寬度5 m，長度13～20 m，以采集海灘上的垃圾。

1.3 樣品處理和鑒定

海上漂浮的大塊和特大塊垃圾使用望遠(yuǎn)鏡直接觀測。表層海水中的中小塊垃圾及海灘垃圾采集后裝入采樣袋中帶回實(shí)驗(yàn)室，然后將樣品清洗干凈，干燥后稱量其干重，對每個站位的樣品進(jìn)行分類，逐一記錄其類型、名稱、重量等，并判別其來源。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010和ARCGIS 13.1進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制圖，按照《海洋垃圾監(jiān)測與評價技術(shù)規(guī)程》[1]的方法統(tǒng)計(jì)數(shù)量。

2 結(jié) 果

2.1 海面漂浮的大塊和特大塊垃圾分布

天津近岸海域此次調(diào)查共采集到海面漂浮的大塊和特大塊垃圾13個，平均密度為7.7個/km2，各毗鄰海域中，大港海域＞塘沽海域＞漢沽海域，平均密度分別為13.3、4.4、2.5個/km2(表1)。海洋垃圾樣品按材質(zhì)特征分為3類，包括塑料類、紙類和玻璃類，所占比例分別為84.6%、7.7%、7.7%。塑料類垃圾主要為塑料袋、編織袋、塑料瓶(桶)、漁網(wǎng)碎片等，紙類垃圾為紙殼片，玻璃類垃圾為玻璃瓶。根據(jù)垃圾材料、用途等分析，漁網(wǎng)碎片來源于海上，占7.7%，主要為海洋漁業(yè)活動產(chǎn)生；其他垃圾均來源于陸上，占92.3%，主要來源可能為風(fēng)力攜帶、徑流攜帶、人類海上活動丟棄等。

表1 海面漂浮的大塊和特大塊垃圾統(tǒng)計(jì)表 Tab.1 Statistics of large and super large debris floating on sea

2.2 表層海水中的中小塊垃圾分布

天津近岸海域表層水體中共采集到中小塊垃圾11個，平均分布密度為626.8個/km2，各毗鄰海域中，大港＝塘沽＞漢沽，平均密度分別為592.6、592.6、740.7個/km3(表2)。樣品按材質(zhì)特征分為 3類，包括塑料類、織物(布)類、橡膠類，所占比例分別為63.6%、27.3%、9.1%。塑料類垃圾主要為塑料袋、塑料(包裝殼碎片)、煙頭等；織物類垃圾主要為布屑；橡膠類垃圾為氣球碎片。由于樣品多為碎片狀態(tài)，無法準(zhǔn)確分析來源，根據(jù)垃圾樣品種類、材料和用途分析，主要來源可能以陸源為主，包括風(fēng)力或徑流攜帶、人類海上活動丟棄等。

表2 表層水體中的中小塊垃圾統(tǒng)計(jì)表 Tab.2 Statistics of small and medium-sized debris floating on sea

2.3 海灘垃圾分布

在大神堂海灘9個斷面共計(jì)監(jiān)測到海灘垃圾305個，分布密度為432.6個/km2，其種類包括塑料類、玻璃類、金屬類、織物(布)類、橡膠類、泡沫類、紙類、木制品類、其他類9種。其中塑料類160個，占52.5%；玻璃類97個，占31.8%；金屬類15個，占4.9%；織物(布)類7個，占2.3%；橡膠類8個，占2.6%；泡沫類8個，占2.6%；紙類2個，占0.7%；木制品類2個，占0.7%；其他類6個，占2.0%。塑料類包括塑料袋、編織袋、餐盒、塑料瓶、塑料桶、膠帶、漁網(wǎng)、漁線、塑料板碎片等；玻璃類主要為玻璃瓶和玻璃碎片；金屬類主要為金屬餐盒、罐頭盒、金屬盒蓋、金屬棒、鐵框架等；織物(布)類主要為衣物、碎布條等；橡膠類主要為橡膠手套、橡膠管、橡膠碎片等；泡沫類主要為泡沫包裝盒、盒蓋、泡沫箱殘片等；紙類主要為煙盒、紙盒等；木制品主要為木板；其他類主要為皮帶等。根據(jù)垃圾樣品種類、材料和用途分析，漁網(wǎng)、漁線等26個樣品主要來源于海上，占8.5%；其他樣品來源于陸上，占91.5%。

3 討 論

研究結(jié)果顯示，2019年天津近岸海域海上漂浮的大塊和特大塊垃圾、表層水體中的中小塊垃圾和海灘垃圾平均分布密度分別為7.4、626.8、432.6個/km2，遠(yuǎn)低于2019年渤海灣各介質(zhì)整體水平(分別為50、4 027、280 043個/km2)[11]。這可能與渤海灣各沿海省市的海岸線利用方式不同有關(guān)，由此海洋垃圾主要來自海岸帶開發(fā)活動、沿海村鎮(zhèn)生活垃圾、海灘旅游等陸源及海上傾廢、海上漁業(yè)等海源[12-13]。

從陸上來看，天津市“十三五”以來海岸帶工程早已經(jīng)停止，沿海村鎮(zhèn)生活垃圾均統(tǒng)一收集，且大神堂海灘附近的大神堂村早已搬遷，作為調(diào)查對象的大神堂海灘為自然岸線下的淤泥型海灘，人跡罕至，沿海無正式開放的休閑旅游海灘；從海上來看，天津市2個國家劃定的海上傾倒區(qū)均在管轄海域以外，且規(guī)模較小，漁業(yè)活動以捕撈為主，無海上養(yǎng)殖活動。因此，產(chǎn)生的海洋垃圾低于環(huán)渤海周邊海洋旅游業(yè)和海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)的省市。此次采集的海上漂浮的大塊和特大塊垃圾、表層水體中的中小塊垃圾和海灘垃圾樣品材質(zhì)均以塑料成分為主，這與陳熙等[9]、孫偉 等[8]、莫珍妮等[14]對遼東灣、山東沿海、廣西沿海等地的研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論與建議

海洋垃圾在天津近岸海域海面和海灘廣泛存在。海面漂浮的大塊和特大塊垃圾分布密度為 7.4個/km2，材質(zhì)以塑料類為主，占84.6%，其中約有7.7%來源于海上，92.3%來源于陸地；表層水體中的中小塊垃圾分布密度為626.8個/km2，材質(zhì)以塑料類為主，占63.6%，主要來源于陸地；海灘垃圾分布密度為432.6個/km2，材質(zhì)以塑料類為主，占52.5%，約有8.5%來源于海上，91.5%來源于陸地，可能主要與人類日常生活丟棄和海上漁業(yè)捕撈活動損耗有關(guān)。

雖然天津近岸海域海洋垃圾低于渤海整體水平，但是長期勢必對海洋生態(tài)環(huán)境造成惡劣影響。因此建議：①加強(qiáng)海洋垃圾監(jiān)測，全面掌握垃圾的數(shù)量、種類，并分析其來源和變化趨勢；②加大海洋垃圾清理力度，全力清除海上和海灘垃圾污染，鞏固渤海治理質(zhì)量攻堅(jiān)戰(zhàn)成果；③加大宣傳力度，提高公眾環(huán)保意識，減少垃圾丟棄，并積極參與海洋垃圾清理。