2019年天津近岸海域海洋垃圾分布特征研究

韩 龙，韩 彤，夏妍梦, ，付振超，巩元帅*

(1. 天津市生态环境监测中心 天津 300191；2. 天津天滨瑞成环境技术工程有限公司 天津 300191)

0 引 言

海洋垃圾指在海洋和海滩环境中具有持久性的、人造的或经加工的被丢弃的固体物质，包括故意弃置于海洋和海滩的已使用过的物体，以及由河流、污水、暴风雨或大风直接携带入海的物体，恶劣天气条件下意外遗失的渔具、货物等，按材料类型可分为塑料类、聚苯乙烯泡沫塑料类、玻璃类、金属类、橡胶类、织物(布)类、木制品类、纸类和其他人造物品及无法辨识的材料等[1]。海洋垃圾已成为影响海洋生态环境的新兴重大问题，根据联合国环境规划署(UNEP)报道，每天约有8.0×106个垃圾进入海洋，平均每平方千米海洋表面漂浮着超过1.3万个塑料垃圾，预计到2025年，通过陆地进入海洋的塑料垃圾的总数量将比2010年增加1个数量级[2]。海洋垃圾对海洋生物也有巨大威胁，容易被海洋生物吞食窒息或缠绕致死，还会抑制浮游植物光合作用而影响海洋生态系统健康[3-5]。如果不采取有效措施，海洋经济和航运活动将受到影响，人类也将深受其害[6]。

近年来，我国对海洋垃圾污染、防治及监测也开展了很多研究[7-10]。但天津海域作为渤海湾的主要部分，沿岸人口密集，经济发达，海上航运、旅游、渔业等活动频繁，海洋垃圾分布及污染的相关信息却非常有限。本研究通过对2019年天津市海洋垃圾的数量、成分及来源进行分析，揭示了天津市海洋垃圾分布特征和污染状况。

1 材料与方法

1.1 研究区域

研究区域范围为天津近岸海域。天津近岸海域位于渤海湾最西部，毗邻天津市滨海新区，海岸线长约153 km，沿岸为天津市重要产业基地，人口密集、经济发达，人类活动频繁；有天津港、天津南港、中心渔港等港口码头分布，航运及渔业等海洋活动频繁；陆上河网密布，有永定新河、蓟运河、海河、独流减河、子牙新河、北排水河等12条主要河流入海，入海排污口众多，陆源入海量较大。

1.2 调查方法

2019年9月，按照天津市海岸线自然形态，在天津近岸海域设置3条分别垂直于汉沽、塘沽、大港海域湾底的监测断面，每个断面设置3个调查站位监测海上漂浮的大块和特大块垃圾，并使用5 mm孔径采样网拖网采集表层海水中的中小块垃圾，每个站位以2～3 kn船速，观测及拖网15～25 min。在汉沽大神堂海滩设置9个监测断面，根据海滩采样条件，每个断面宽度5 m，长度13～20 m，以采集海滩上的垃圾。

1.3 样品处理和鉴定

海上漂浮的大块和特大块垃圾使用望远镜直接观测。表层海水中的中小块垃圾及海滩垃圾采集后装入采样袋中带回实验室，然后将样品清洗干净，干燥后称量其干重，对每个站位的样品进行分类，逐一记录其类型、名称、重量等，并判别其来源。

1.4 数据处理

利用Excel 2010和ARCGIS 13.1进行数据处理和制图，按照《海洋垃圾监测与评价技术规程》[1]的方法统计数量。

2 结 果

2.1 海面漂浮的大块和特大块垃圾分布

天津近岸海域此次调查共采集到海面漂浮的大块和特大块垃圾13个，平均密度为7.7个/km2，各毗邻海域中，大港海域＞塘沽海域＞汉沽海域，平均密度分别为13.3、4.4、2.5个/km2(表1)。海洋垃圾样品按材质特征分为3类，包括塑料类、纸类和玻璃类，所占比例分别为84.6%、7.7%、7.7%。塑料类垃圾主要为塑料袋、编织袋、塑料瓶(桶)、渔网碎片等，纸类垃圾为纸壳片，玻璃类垃圾为玻璃瓶。根据垃圾材料、用途等分析，渔网碎片来源于海上，占7.7%，主要为海洋渔业活动产生；其他垃圾均来源于陆上，占92.3%，主要来源可能为风力携带、径流携带、人类海上活动丢弃等。

表1 海面漂浮的大块和特大块垃圾统计表 Tab.1 Statistics of large and super large debris floating on sea

2.2 表层海水中的中小块垃圾分布

天津近岸海域表层水体中共采集到中小块垃圾11个，平均分布密度为626.8个/km2，各毗邻海域中，大港＝塘沽＞汉沽，平均密度分别为592.6、592.6、740.7个/km3(表2)。样品按材质特征分为 3类，包括塑料类、织物(布)类、橡胶类，所占比例分别为63.6%、27.3%、9.1%。塑料类垃圾主要为塑料袋、塑料(包装壳碎片)、烟头等；织物类垃圾主要为布屑；橡胶类垃圾为气球碎片。由于样品多为碎片状态，无法准确分析来源，根据垃圾样品种类、材料和用途分析，主要来源可能以陆源为主，包括风力或径流携带、人类海上活动丢弃等。

表2 表层水体中的中小块垃圾统计表 Tab.2 Statistics of small and medium-sized debris floating on sea

2.3 海滩垃圾分布

在大神堂海滩9个断面共计监测到海滩垃圾305个，分布密度为432.6个/km2，其种类包括塑料类、玻璃类、金属类、织物(布)类、橡胶类、泡沫类、纸类、木制品类、其他类9种。其中塑料类160个，占52.5%；玻璃类97个，占31.8%；金属类15个，占4.9%；织物(布)类7个，占2.3%；橡胶类8个，占2.6%；泡沫类8个，占2.6%；纸类2个，占0.7%；木制品类2个，占0.7%；其他类6个，占2.0%。塑料类包括塑料袋、编织袋、餐盒、塑料瓶、塑料桶、胶带、渔网、渔线、塑料板碎片等；玻璃类主要为玻璃瓶和玻璃碎片；金属类主要为金属餐盒、罐头盒、金属盒盖、金属棒、铁框架等；织物(布)类主要为衣物、碎布条等；橡胶类主要为橡胶手套、橡胶管、橡胶碎片等；泡沫类主要为泡沫包装盒、盒盖、泡沫箱残片等；纸类主要为烟盒、纸盒等；木制品主要为木板；其他类主要为皮带等。根据垃圾样品种类、材料和用途分析，渔网、渔线等26个样品主要来源于海上，占8.5%；其他样品来源于陆上，占91.5%。

3 讨 论

研究结果显示，2019年天津近岸海域海上漂浮的大块和特大块垃圾、表层水体中的中小块垃圾和海滩垃圾平均分布密度分别为7.4、626.8、432.6个/km2，远低于2019年渤海湾各介质整体水平(分别为50、4 027、280 043个/km2)[11]。这可能与渤海湾各沿海省市的海岸线利用方式不同有关，由此海洋垃圾主要来自海岸带开发活动、沿海村镇生活垃圾、海滩旅游等陆源及海上倾废、海上渔业等海源[12-13]。

从陆上来看，天津市“十三五”以来海岸带工程早已经停止，沿海村镇生活垃圾均统一收集，且大神堂海滩附近的大神堂村早已搬迁，作为调查对象的大神堂海滩为自然岸线下的淤泥型海滩，人迹罕至，沿海无正式开放的休闲旅游海滩；从海上来看，天津市2个国家划定的海上倾倒区均在管辖海域以外，且规模较小，渔业活动以捕捞为主，无海上养殖活动。因此，产生的海洋垃圾低于环渤海周边海洋旅游业和海水养殖业发达的省市。此次采集的海上漂浮的大块和特大块垃圾、表层水体中的中小块垃圾和海滩垃圾样品材质均以塑料成分为主，这与陈熙等[9]、孙伟 等[8]、莫珍妮等[14]对辽东湾、山东沿海、广西沿海等地的研究结果一致。

4 结论与建议

海洋垃圾在天津近岸海域海面和海滩广泛存在。海面漂浮的大块和特大块垃圾分布密度为 7.4个/km2，材质以塑料类为主，占84.6%，其中约有7.7%来源于海上，92.3%来源于陆地；表层水体中的中小块垃圾分布密度为626.8个/km2，材质以塑料类为主，占63.6%，主要来源于陆地；海滩垃圾分布密度为432.6个/km2，材质以塑料类为主，占52.5%，约有8.5%来源于海上，91.5%来源于陆地，可能主要与人类日常生活丢弃和海上渔业捕捞活动损耗有关。

虽然天津近岸海域海洋垃圾低于渤海整体水平，但是长期势必对海洋生态环境造成恶劣影响。因此建议：①加强海洋垃圾监测，全面掌握垃圾的数量、种类，并分析其来源和变化趋势；②加大海洋垃圾清理力度，全力清除海上和海滩垃圾污染，巩固渤海治理质量攻坚战成果；③加大宣传力度，提高公众环保意识，减少垃圾丢弃，并积极参与海洋垃圾清理。