朱志清 金余娣 葉林安

摘要：以洋山深水港區(qū)圍填海工程為例，利用2001～2013年的沉積物歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析沉積物中有機(jī)碳、硫化物，石油類，重金屬等指標(biāo)的變化，以期發(fā)現(xiàn)其變化規(guī)律和影響因素，以致今后盡可能減少在海洋圍填海過(guò)程中對(duì)相關(guān)海域生態(tài)環(huán)境的影響。

關(guān)鍵詞：圍填海;沉積物;變化規(guī)律;生態(tài)環(huán)境

Abstract：Taking Yangshan deep-water port reclamation as an example， based on the historical monitoring data of sediment from 2001 to 2013， the changes of organic carbon， sulfide， petroleum， heavy metal and other indicators in the sediment are analyzed in order to find out the change rule and influencing factors， so as to reduce the impact on the marine environment in the process of sea reclamation as much as possible in the future.

Key words：Reclamation;Sediment;Change rule;Ecological environment

1 前言

圍填海是人類開(kāi)發(fā)利用海洋的重要方式，圍填海帶來(lái)的海洋與海岸帶環(huán)境影響也是不容忽視的[1]。如改變海域沉積物，加速沿海灘涂濕地生態(tài)系統(tǒng)功能退化及水質(zhì)惡化等。近年來(lái)，我國(guó)關(guān)于圍填海對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響極其關(guān)注，并進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。謝挺等[2]研究發(fā)現(xiàn)隨著舟山海域圍填海工程快速發(fā)展，水質(zhì)污染加劇，舟山海域主要污染物為無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類。索安寧等[3]在深入剖析曹妃甸圍填海工程對(duì)海洋環(huán)境影響特征的基礎(chǔ)上，水體質(zhì)量方面選取活性磷酸鹽、無(wú)機(jī)氮、石油類3個(gè)指標(biāo)，沉積物質(zhì)量方面選取硫化物1個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。韓雙雪[4]發(fā)現(xiàn)羅源灣同填海工程附近海域的溶解氧含量則低于其他測(cè)站，從一個(gè)側(cè)面證明了圍墾工程對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的影響。王勇智等[5]也認(rèn)為羅源灣圍填海工程加劇了灣內(nèi)的水質(zhì)環(huán)境惡化，海水環(huán)境質(zhì)量自1991年以來(lái)總體呈下降趨勢(shì)，灣內(nèi)絕大部分海域水質(zhì)基本已經(jīng)不能滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的要求。曾繼平[5]指出圍填海施工期對(duì)水環(huán)境的影響主要是：圍堰和吹填施工過(guò)程中使附近海域懸浮物濃度增高，對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生影響;水體中懸浮物濃度增高將提高沉積物中污染物的溶出率，而使局部區(qū)域水質(zhì)污染物濃度增高。營(yíng)運(yùn)期間工業(yè)項(xiàng)目產(chǎn)生的工業(yè)廢水、船舶污染物及居住人員產(chǎn)生的生活污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放，對(duì)局部海域水環(huán)境造成影響。本研究以洋山深水港區(qū)圍填?；顒?dòng)為例，利用2001～2013年附近海域沉積物監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)，研究海洋工程對(duì)周邊海域沉積物的影響，以期發(fā)現(xiàn)其變化規(guī)律和影響因素，盡可能減少在海洋圍填海過(guò)程中對(duì)相關(guān)海域生態(tài)環(huán)境的影響。

2 沉積物影響分析

2.1 沉積物監(jiān)測(cè)結(jié)果變化

根據(jù)洋山港區(qū)附近海域2001～2013年歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，結(jié)合趨勢(shì)性監(jiān)測(cè)沉積環(huán)境調(diào)查結(jié)果，沉積物各要素歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果變化見(jiàn)表1、圖1～圖10。水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB3097-1997）[6]。沉積物各指標(biāo)變化趨勢(shì)分析具體如下：

2.1.1 有機(jī)碳

2001～2013年間洋山港區(qū)附近海域海洋沉積物中有機(jī)碳含量均值范圍0.27～1.00×10-2，其中，2003年8月航次最高，2011年2月航次最低（圖1）。總體來(lái)看，有機(jī)碳含量有所波動(dòng)，施工前本底值略高于施工中平均水平，施工后和施工中水平相當(dāng)。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 硫化物

2006～2013年間硫化物含量均值范圍1.4～12.1×10-6（圖2）。總體來(lái)看，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果在低濃度水平下有所波動(dòng)，施工后硫化物含量低于施工中平均水平。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.3 石油類

2001～2013年間石油類含量均值范圍5.3～43.1×10-6，其中，2013年8月航次最高，2001年2月航次最低（圖3）?？傮w來(lái)說(shuō)，歷次監(jiān)測(cè)均在低含量水平下波動(dòng)，施工前石油類含量較低，施工中高于施工前水平，施工后高于施工中水平;從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.4 重金屬鋅

2001～2013年間重金屬鋅含量均值范圍54.1～118.5×10-6（圖4）?？傮w來(lái)說(shuō)，除2003年8月航次較高外，其余航次差異不大。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.5 重金屬鉻

2001～2013年間重金屬鉻含量均值范圍24.8～53.6×10-6（圖5）?？傮w來(lái)說(shuō)，歷次監(jiān)測(cè)呈波動(dòng)狀態(tài)，施工前鉻含量相對(duì)低，施工中略高于施工前，施工后水平與施工中相當(dāng)。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.6 汞

2001～2013年間汞含量均值范圍0.035～0.068×10-6（圖6）?？傮w來(lái)說(shuō)，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果波動(dòng)不大，施工前、中、后汞含量水平相當(dāng)。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.7 重金屬銅

2001～2013年間重金屬銅含量均值范圍14.0～34.3×10-6（圖7）?？傮w來(lái)說(shuō)，歷次監(jiān)測(cè)波動(dòng)不大，施工前、中、后銅含量水平相當(dāng)。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.8 重金屬鎘

2001～2013年間重金屬鎘含量均值范圍0.08～0.26×10-6（圖8）。總體來(lái)說(shuō)，歷次監(jiān)測(cè)波動(dòng)不大，施工前、中、后鎘含量水平相當(dāng)。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.9 重金屬鉛

2001～2013年間重金屬鉛含量均值范圍18.6～33.2×10-6（圖9）。總體來(lái)說(shuō)，歷次監(jiān)測(cè)波動(dòng)不大，施工前、中、后鉛含量水平相當(dāng)。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.10 砷

2006～2013年間重金屬砷含量均值范圍2.5～10.7×10-6（圖10）?？傮w來(lái)說(shuō)，除2009年9月航次較高外，其余航次差異不大。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，歷次監(jiān)測(cè)結(jié)果均符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 填海工程附近海域沉積物影響

洋山深水港區(qū)圍填海工程的實(shí)施將使填海區(qū)塊原有的海洋沉積物底質(zhì)類型發(fā)生徹底改變，從而產(chǎn)生不可逆的底質(zhì)環(huán)境影響。此外，海水中的大多數(shù)污染物最終沉積在海洋沉積物中，從而影響到海域底棲生物的生長(zhǎng)。根據(jù)對(duì)圍填海工程施工過(guò)程中入海污染物的分析，會(huì)對(duì)海洋沉積物環(huán)境產(chǎn)生影響的主要是石油類，若施工船舶等產(chǎn)生的含油廢水不經(jīng)處理直接排放，由于含油濃度較高，擴(kuò)散在水中的油不能馬上被海水稀釋，少部分油類將會(huì)與水中固體物質(zhì)進(jìn)行交換而沉入海底，而對(duì)海洋沉積物環(huán)境造成一定的影響。洋山四期工程所需吹填砂主要來(lái)自一、二、三期工程維護(hù)性疏浚和商購(gòu)長(zhǎng)江口疏浚砂，圍堤、碼頭及接岸結(jié)構(gòu)建設(shè)所需的石料包括項(xiàng)目自身開(kāi)挖和商業(yè)采購(gòu)兩部分，自身開(kāi)挖的石料主要來(lái)自大烏龜山、顆珠山開(kāi)山區(qū)，市場(chǎng)采購(gòu)的各類碎石、塊石料主要來(lái)自附近的嵊泗縣大洋鎮(zhèn)長(zhǎng)坑料場(chǎng)、大臣鼠浪島料場(chǎng)和菜園鎮(zhèn)大五龍南料場(chǎng)等區(qū)域。土石料無(wú)毒無(wú)害、不含放射性等污染物，疏浚泥沙中污染物含量較低，其溶出量很小，工程建設(shè)除了對(duì)海底沉積物產(chǎn)生部分分選、位移、重組和松動(dòng)外，沒(méi)有其他污染物混入，不會(huì)帶來(lái)新的污染，不會(huì)影響海底沉積物質(zhì)量。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)實(shí)際圍填海工程海區(qū)的沉積物質(zhì)量分析發(fā)現(xiàn)，圍填海工程對(duì)附近海域海洋沉積物質(zhì)量影響不大，但是隨著港區(qū)投入使用及時(shí)間的積累，附近海域沉積物質(zhì)量可能會(huì)進(jìn)一步惡化，尤其是石油類、鉻含量在施工后較施工前有所上升，鋅和砷含量在施工中個(gè)別航次較高，故需對(duì)上述4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-06-23

基金項(xiàng)目：自然資源部東海局青年海洋科學(xué)基金（201803）;

作者簡(jiǎn)介：朱志清（1982-），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。

通訊作者：葉林安，男，碩士，工程師，研究方向?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。