海洋倾倒区对附近海域环境影响分析

朱志清　叶林安　章紫宁　袁国坚

摘要：文章根据2016—2017年3个航次的嵊泗上川山疏浚物海洋倾倒区跟踪监测资料，分析了倾倒活动对该海域的水下地形、水质、沉积物、生物的影响情况。结果表明：倾倒区局部区域出现一定的淤积态势，平均淤积厚度为0.13 m;疏浚物倾倒过程中，海水中的悬浮物、无机氮和磷酸盐含量明显增加，沉积物中的硫化物和镉有所增加;倾倒结束后水质、沉积物和生物都恢复至倾倒前水平。长期来看，受倾倒活动影响较大的是底栖生物，其生物量和栖息密度较本底值都明显降低。

关键词：嵊泗;上川山;倾倒区;海水水质;生态环境

中图分类号：P76;X834 文献标志码：A 文章编号：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区前身为洋山临时海洋倾倒区，是为解决洋山深水港区工程航道及港区疏浚物的处置问题，于2004年8月由国家海洋局批准。临时倾倒区位于徐公岛、鼻头礁、上川山之间的海域，倾倒区面积为5.0 km2，并于2004年12月正式投入使用。2009年2月，为满足洋山港及进港航道日常维护性疏浚和舟山北部海域的其他倾倒需求，国家海洋局东海分局对该倾倒区进行了重新选划，倾倒区的性质由国家海洋局批准的临时倾倒区改为国务院批准的正式倾倒区，倾倒区名称也由原来的“洋山临时海洋倾倒区”更名为“嵊泗上川山疏浚物海洋倾倒区”，倾倒区面积为2.8 km2。

港口疏浚物海洋倾倒活动不仅引起倾倒区内生态环境的变化，而且随着海洋水体及海洋生物的运动，这些影响会逐渐波及邻近海域[1-6]。自嵊泗上川山疏浚物海洋倾倒区使用以来，关于其邻近海域水环境评价的研究报道较少，主要有叶慧明[7]对倾倒区使用对周围海洋环境的影响分析。本研究根据2016—2017年3个航次的水下地形、海水水质、海洋沉积物和海洋生物生态的调查监测结果，探讨了洋山港区疏浚物海洋倾倒活动对周边海域的环境影响，为继续科学合理地使用海洋倾倒区提供依据。

1 疏浚物倾倒概况及特性

由于洋山港区及其主航道维护需要，2016年5月至2017年3月对该港区及航道进行疏浚，并将疏浚物倾倒至嵊泗上川山疏浚物海洋倾倒区，总计倾倒量约650万m3。疏浚物类型以黏土质粉砂为主，粒径相对较细，中值粒径为4.294～31.600 μm。疏浚物中铜、铅、锌、镉、铬、汞、砷、有机碳、油类、硫化物等的污染物含量均不超过疏浚物分类化学筛分水平[7]的下限，为清洁疏浚物。

2 样品采集与分析方法

2.1 监测站位与监测内容

在倾倒区及周边海域共布设11个监测站位，其中水质监测站位11个，沉积物、生物生态监测站位8个。水下地形测量主要包括2块区域，即倾倒区域（A1～A4）和徐公岛附近区域（B1～B4）。调查站位和地形测量范围详见图1。监测调查时间分别为2016年3月（倾倒前）、2016年11月（倾倒中）和2017年4月（倾倒后）。本底调查时间为2015年8月[8]。

2.2 样品采集与分析

水下地形测量按照《海洋工程地形测量规范》[9]进行，水质、沉积物和生物生态样品的采集与测试分析均按照《海洋调查规范》[10]和《海洋监测规范》[11]中规定的方法进行。

3 结果与分析

3.1 水下地形影响分析

疏浚物倾倒活动主要对倾倒区及附近海域和徐公岛南侧海域的水下地形产生影响。倾倒后与倾倒前的地形变化如表1所示。

由表1可知，倾倒区及附近海域水下地形以淤积为主，尤其以中南部海域淤积最为明显，淤积厚度在0.2～1.0 m。北部海域地形表现为轻度冲刷，冲刷幅度介于-0.5～0 m，特别是在倾倒区外东北部海域有小范围冲刷明显区域，最大冲刷幅度为-1 m。倾倒区及附近海域净淤积量为112.28万m3，平均淤积厚度为0.13 m，其中淤积厚度在0.5～1.0 m的区域面积占整个测量区域的13.53%，淤积厚度在0.1～0.5 m的区域面积占整个测量区域的36.69%。

徐公岛南侧区域以冲刷为主，整体冲淤厚度范围为-0.2～0.2 m。西南部海域冲刷较为明显，冲刷厚度在-0.2～0.5 m;北部海域以淤积为主，特别是在西北部海域，出现一处面积较小的淤积区，淤积厚度为0.2～0.5 m。徐公岛南侧区域净冲刷量为55.22万m3，平均冲刷厚度为-0.10 m，其中冲刷厚度在-0.2～0.5 m的区域面积占整个测量区域面积的20.56%。

综合分析，本次倾倒的疏浚物总量为650万m3，在2.8 km2的倾倒区内，假设将疏浚物全部均匀铺在倾倒区内，按理论上静止计算，倾倒区内应该平均有厚度约为2.32 m的淤积，而实际上，从倾倒后地形测量与倾倒前测量结果比较，并根据冲淤计算所得冲淤量的差值可知，倾倒区及附近海域净淤积量112.28万m3，平均淤积厚度只有0.13 m，海底地形平均增高量相对较小，这说明其中大部分倾倒的疏浚物在潮流、波浪动力作用下得到了运移和扩散，不会长期堆积。

3.2 水质影响分析

倾倒区海域水质变化研究表明，本次疏浚泥海洋倾倒对水质产生了一定的影响，主要体现在悬浮物、磷酸盐和无机氮含量的增加方面（表2）。疏浚物倾倒中，悬浮物、磷酸盐和无机氮含量明显增加，特别是悬浮物含量较倾倒前增加了近4倍。倾倒后，随着疏浚物的运移和扩散，悬浮物、磷酸盐和无机氮含量也随之降低，基本降至倾倒前水平或本底水平。此外，监测表明，倾倒活动未引起石油类和重金属类污染物含量增加。

3.3 沉积物影响分析

由表3可知，倾倒活动对沉积物质量产生一定的影响，影响因子主要为硫化物和镉，上述2种污染物质含量在倾倒中皆有所升高，但都符合一类海洋沉积物质量标准。但由于倾倒的疏浚物是清洁疏浚物，所以影响幅度不大，且倾倒结束后，随着疏浚物的运移和扩散，各污染物浓度也随之降低。

3.4 海洋生物影响分析

比较倾倒前、倾倒中和倾倒后3次监测结果（表4），本次倾倒活动未对倾倒区及附近海域浮游生物和底栖生物造成明显影响。与倾倒区选划前的本底值相比较，多年的倾倒活动对浮游生物影响不明显，但对底栖生物影响较大，其生物量和栖息密度都有大幅度的降低。

分析原因，疏浚物倾倒对浮游生物的影响主要是由高浓度的悬浮物造成的，既能降低水体透光性，影响浮游植物的光合作用，也会对浮游动物呼吸器官造成一定的堵塞，使部分生物窒息死亡。这种影响是短暂性的，随着水体自净作用，浮游生物量可逐步恢复。受倾倒活动影响较大的是底栖生物，活动能力较差的底栖生物被覆盖后多数将死亡，且由于底栖环境的改变，倾倒结束后底栖生物的恢复速度也相对较慢[4-5，13]。

4 结论与建议

（1）嵊泗上川山疏浚物海洋倾倒区及周边海域水下地形测量结果显示，在洋山港区及其主航道疏浚物倾倒过程中，大部分疏浚物随潮流携运至外海区，有小部分沉降于倾倒区内，导致倾倒区局部区域出现一定的淤积态势，净淤积量为112.28萬m3，平均淤积厚度为0.13 m。

（2）由水质、沉积物、海洋生物分析可知，倾倒活动对倾倒区周边海域的生态环境造成一定的影响。①水质方面，疏浚物倾倒过程中，海水中的悬浮物、无机氮和磷酸盐含量明显增加。②沉积物质量方面，倾倒过程中，沉积物中的硫化物和镉有所增加。③海洋生物方面，本次倾倒未发现有明显影响。倾倒结束后，水质、沉积物和生物都恢复至倾倒前水平。从倾倒区使用前的本底值可知，多年倾倒后，底栖生物受到一定影响，生物量和栖息密度都明显降低。

（3）尽管倾倒活动对整体倾倒区及周边海域生态环境影响不明显，但局部区域水下地形已有一定淤积，因此倾倒活动应予以适当的休整期，并进一步关注各环境要素的变化情况。同时，为持续有效地使用倾倒区，倾倒作业以南北分区、轮番倾倒为宜，以减少疏浚物倾倒对海域水下地形及海洋环境的影响。

参考文献

[1]虞志英，张勇.疏浚物倾抛对海洋环境影响的研究述评[J].海洋与湖沼，1997，30（4）：460-464.

[2]叶林安，张海波，朱志清，等.东海区海-气界面二氧化碳分压的分布变化特征[J].环境科学与技术，2019，42（3）： 121-127.

[3]范志杰.疏浚物海洋倾倒几个问题的探讨[J].交通环保，1990，11（1）：79-84.

[4]戴明新.港口疏浚作业对海域环境的影响[J].交通环保，1995，16（1）：22-24.

[5]王超，张伶.航道疏浚对珠江口附近海洋生态环境影响及预防措施[J].海洋环境科学，2001，20（4）：58-61.

[6]叶林安，王莉波，江志法，等.2015年东海区营养盐的分布变化特征[J] .上海海洋大学学报，2017，26（3） ： 432-439.

[7]叶慧明.洋山临时海洋倾倒区使用对所在海域及其周边环境的影响分析[J].海洋环境科学，2008，27（增刊1）：29-33.

[8]国家海洋局.国家海洋局关于颁布〈疏浚物海洋倾倒分类和评价程序〉和〈疏浚物海洋倾倒生物学检验技术规程〉的通知[Z].2002.

[9]国家质量技术监督局.GB17501-1998 海洋工程地形测量规范[S].北京：中国标准出版社，1998.

[10]国家质量监督检验检疫总局.GB/T 12763—2007海洋调查规范[S].北京：中国标准出版社，2007.

[11]国家质量监督检验检疫总局.GB17378.1—2007海洋监测规范[S].北京：中国标准出版社，2007.

[12]国家质量监督检验检疫总局.GB18668—2002海洋沉积物质量[S].北京：中国标准出版社，2002.

[13]鲍建国.疏浚物倾倒对海洋生物的影响[J].交通环保，1994（5）：32-34.