ICS13.020.01CCSZ06團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSES174—2024近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationsforeutrophicationassessmentinoffshorearea2024-12-05發(fā)布2024-12-05實(shí)施中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)ⅠT/CSES174—2024前言 Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14評價(jià)區(qū)域劃分 15近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià) 2附錄A(資料性)富營養(yǎng)化評價(jià)分區(qū)及評價(jià)指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn) 7參考文獻(xiàn) 9ⅢT/CSES174—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國環(huán)境科學(xué)研究院提出。本文件由中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)歸口。本文件起草單位:中國環(huán)境科學(xué)研究院、浙江省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計(jì)研究院、上海市環(huán)境科學(xué)研究院。宋澤達(dá)。1T/CSES174—2024近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)技術(shù)規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)區(qū)域劃分和評價(jià)方法的技術(shù)要求。本文件適用于近岸海域的富營養(yǎng)化狀況評價(jià)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB17378.2海洋監(jiān)測規(guī)范第2部分:數(shù)據(jù)處理與分析質(zhì)量控制GB17378.4海洋監(jiān)測規(guī)范第4部分:海水分析HJ442.2近岸海域環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范第二部分?jǐn)?shù)據(jù)處理與信息管理HJ442.3近岸海域環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范第三部分近岸海域水質(zhì)監(jiān)測HJ442.6近岸海域環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范第六部分近岸海域生物監(jiān)測3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。近岸海域offshoreareaornear-shorearea與大陸、島嶼、群島等海岸相毗連,《中華人民共和國領(lǐng)海及毗連區(qū)法》規(guī)定的領(lǐng)海外部界限向陸一側(cè)的海域,渤海近岸海域?yàn)檠匕兜统本€向海12海里以內(nèi)的海域。[來源:HJ442.1—2020,3.1]3.2富營養(yǎng)化eutrophication海水中氮、磷含量超過正常水平,導(dǎo)致某些海洋生物生長、繁殖異常,進(jìn)而引起海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能異常的現(xiàn)象。[來源:HJ1300—2023,3.2]4評價(jià)區(qū)域劃分4.1分區(qū)原則近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)分區(qū)主要遵循以下原則:a)相對一致性原則:在劃分區(qū)域單元時(shí),應(yīng)注意內(nèi)部特征的一致性;b)區(qū)域共軛性原則:依據(jù)空間自相關(guān)和共軛性原理,所劃分的區(qū)域單元應(yīng)是完整的個(gè)體,不應(yīng)存在彼此分離的部分,同時(shí)應(yīng)適用于行政管理;c)區(qū)域主導(dǎo)因素原則:關(guān)注海域的綜合特征,并重點(diǎn)考慮主導(dǎo)性的因素,如鹽度、水溫、葉綠素a、2T/CSES174—2024營養(yǎng)鹽等。4.2分區(qū)指標(biāo)近岸海域富營養(yǎng)化分區(qū)指標(biāo)如下:a)一級(jí)分區(qū)指標(biāo):地理輪廓,主要體現(xiàn)地理位置及現(xiàn)有海區(qū)劃分;b)二級(jí)分區(qū)指標(biāo):地形地貌、緯度帶和水溫,主要體現(xiàn)地帶尺度的地形地貌、水熱條件對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響;c)三級(jí)分區(qū)指標(biāo):鹽度、水溫、葉綠素a、無機(jī)氮和活性磷酸鹽,主要體現(xiàn)水環(huán)境物理、葉綠素a和營養(yǎng)鹽等因素對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。4.3分區(qū)方法采用自上而下,空間聚類算法和多變量空間數(shù)據(jù)疊加等技術(shù)方法,將中國近岸海域進(jìn)行一、二、三級(jí)分區(qū)。一級(jí)分區(qū)依據(jù)地理輪廓將中國近岸海域劃分為渤海近岸海域、黃海近岸海域、東海近岸海域、南海近岸海域共4個(gè)區(qū)域(見表1),具體可參照附錄A的A.1.1;二級(jí)分區(qū)是在一級(jí)分區(qū)的基礎(chǔ)上,依據(jù)地形地貌、緯度帶和水溫進(jìn)一步分區(qū),劃分為渤海遼東灣、渤海灣、渤海萊州灣、北黃海近岸海域、南黃海近岸海域、蘇北海域、長江口-杭州灣及浙江東南沿海、臺(tái)灣海峽區(qū)、珠江口及廣東沿海、北部灣及廣西沿海、環(huán)海南島沿海共11個(gè)區(qū)域(見表1),具體可參照A.1.2;三級(jí)分區(qū)是在二級(jí)分區(qū)的基礎(chǔ)上,依據(jù)鹽度、水溫、葉綠素a、無機(jī)氮和活性磷酸鹽,并結(jié)合生態(tài)分區(qū)管控要求進(jìn)行分區(qū),劃分為陸源輸入?yún)^(qū)、近岸影響區(qū)和遠(yuǎn)岸影響區(qū)共3個(gè)區(qū)域。長江口-杭州灣及浙江東南沿海三級(jí)分區(qū)具體可參照A.1.3。表1近岸海域一、二級(jí)分區(qū)一級(jí)分區(qū)二級(jí)分區(qū)渤海渤海遼東灣渤海灣渤海萊州灣黃海北黃海近岸海域南黃海近岸海域蘇北海域東海長江口-杭州灣及浙江東南沿海臺(tái)灣海峽區(qū)南海珠江口及廣東沿海北部灣及廣西沿海環(huán)海南島沿海5近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)5.1評價(jià)程序評價(jià)程序如圖1所示。將評價(jià)區(qū)域進(jìn)行三級(jí)分區(qū),分為陸源輸入?yún)^(qū)、近岸影響區(qū)和遠(yuǎn)岸影響區(qū)。各分區(qū)內(nèi)壓力指標(biāo)、初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)、次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)、響應(yīng)指標(biāo)等指標(biāo)的評價(jià)。綜合各分區(qū)內(nèi)評價(jià)結(jié)果,獲得整個(gè)評價(jià)區(qū)域的富營養(yǎng)化綜合指數(shù),得到富營養(yǎng)化綜合等級(jí)。3T/CSES174—2024圖1近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)程序圖5.2數(shù)據(jù)要求開展近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)資料應(yīng)符合以下要求:a)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的樣品采集、保存、運(yùn)輸、現(xiàn)場測試、實(shí)驗(yàn)室分析和質(zhì)量控制等應(yīng)符合GB17378.4和HJ442.3的要求,生物監(jiān)測數(shù)據(jù)資料應(yīng)符合HJ442.6的要求;b)數(shù)據(jù)應(yīng)按GB17378.2和HJ442.2中監(jiān)測數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)處理等相關(guān)規(guī)定處理后方可使用;c)在分層采樣的情況下,除溶解氧外的指標(biāo),在采樣點(diǎn)水深小于或者等于50m時(shí)采用多層數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行評價(jià),在采樣點(diǎn)水深大50m時(shí)采用表層數(shù)據(jù)進(jìn)行評價(jià);溶解氧采用底層溶解氧進(jìn)行評價(jià)。5.3評價(jià)指標(biāo)及賦分標(biāo)準(zhǔn)5.3.1評價(jià)指標(biāo)近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)指標(biāo)分為壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)三類。具體如下:a)壓力指標(biāo),包括總氮、總磷、無機(jī)氮和活性磷酸鹽;b)狀態(tài)指標(biāo),包括初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)和次級(jí)狀態(tài)指標(biāo),初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)包括葉綠素a和浮游植物細(xì)胞豐度,次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)包括底層溶解氧、有害藻華和大型藻暴發(fā)事件;c)響應(yīng)指標(biāo),包括近5年?duì)I養(yǎng)鹽和葉綠素a的平均年增長率。5.3.2賦分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的濃度范圍、事件的持續(xù)時(shí)間和增長率等對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦分。對于具有評價(jià)指標(biāo)基準(zhǔn)值的評價(jià)區(qū)域,應(yīng)參照基準(zhǔn)值確定賦分標(biāo)準(zhǔn),無機(jī)氮和活性磷酸鹽在長江口-杭州灣及浙江東南沿岸三級(jí)分區(qū)(陸源輸入?yún)^(qū)、近岸影響區(qū)和遠(yuǎn)岸影響區(qū))中的賦分標(biāo)準(zhǔn)見表A.1。對于在評價(jià)區(qū)域內(nèi)沒有基準(zhǔn)值的評價(jià)指標(biāo),應(yīng)選用通用賦分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行賦分,見表2。4T/CSES174—2024表2近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)指標(biāo)及賦分標(biāo)準(zhǔn)(通用)類別評價(jià)指標(biāo)評價(jià)指標(biāo)及賦分標(biāo)準(zhǔn)(通用)0.2分0.4分0.6分0.8分1.0分壓力指標(biāo)總氮/(mg/L)≤0.4>0.4且≤0.6>0.6且≤0.8>0.8且≤1.0>1.0總磷/(mg/L)≤0.03>0.03且≤0.06>0.06且≤0.08>0.08且≤0.1>0.1無機(jī)氮/(mg/L)≤0.2>0.2且≤0.3>0.3且≤0.4>0.4且≤0.5>0.5活性磷酸鹽/(mg/L)≤0.015>0.015且≤0.03>0.03且≤0.04>0.04且≤0.05>0.05狀態(tài)指標(biāo)葉綠素a/(μg/L)≤1>1且≤3>3且≤5>5且≤10>10浮游植物細(xì)胞豐度/(cells/L)≤103>103且≤104>104且≤106>106且≤108>108底層溶解氧/(mg/L)>5>4且≤5>3且≤4>2且≤3≤2有害藻華與大型藻暴發(fā)事件累計(jì)3天周期性累計(jì)3天以上、非周期性累計(jì)1周以上、非周期性,或持續(xù)3天以上、周期性累計(jì)1個(gè)月以上、非周期性,或持續(xù)1周以上、周期性累計(jì)1個(gè)月以上,或持續(xù)2周響應(yīng)指標(biāo)近5年?duì)I養(yǎng)鹽的平均年增長率/%≤-40>-40且≤-10>-10且≤10>10且≤40>40近5年葉綠素a平均年增長率/%≤-40>-40且≤-10>-10且≤10>10且≤40>40注:發(fā)生頻率的判斷方法:某個(gè)時(shí)段或某個(gè)季節(jié)有規(guī)律地暴發(fā),則為周期性,反之則為非周期性。5.4評價(jià)數(shù)據(jù)的選取各指標(biāo)的評價(jià)數(shù)據(jù)選取原則如下:90%所對應(yīng)的濃度作為評價(jià)數(shù)據(jù);b)初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)中的葉綠素a和浮游植物細(xì)胞豐度選擇評價(jià)區(qū)域內(nèi)評價(jià)時(shí)間段內(nèi)累積百分?jǐn)?shù)90%所對應(yīng)的濃度作為評價(jià)數(shù)據(jù),次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)中的底層溶解氧選擇評價(jià)區(qū)域內(nèi)評價(jià)時(shí)間段內(nèi)累積百分?jǐn)?shù)10%所對應(yīng)的濃度作為評價(jià)數(shù)據(jù),有害藻華和大型藻暴發(fā)事件選擇評價(jià)區(qū)域內(nèi)評價(jià)時(shí)間段內(nèi)其發(fā)生頻率、持續(xù)時(shí)間等作為評價(jià)數(shù)據(jù);c)響應(yīng)指標(biāo)中的營養(yǎng)鹽和葉綠素a的變化趨勢選取評價(jià)年份近5年的平均年增長率作為評價(jià)數(shù)據(jù)。5.5富營養(yǎng)化綜合指數(shù)的計(jì)算5.5.1壓力指標(biāo)分值計(jì)算5.5.1.1單個(gè)壓力指標(biāo)總氮、總磷、無機(jī)氮和活性磷酸鹽的分值計(jì)算,根據(jù)其單個(gè)指標(biāo)的評價(jià)數(shù)據(jù),對應(yīng)表2得到對應(yīng)單個(gè)指標(biāo)的分值。若監(jiān)測點(diǎn)位有總氮、總磷的監(jiān)測數(shù)據(jù),則使用總氮、總磷的評價(jià)數(shù)據(jù)計(jì)算,若沒有,可使用無機(jī)氮和活性磷酸鹽替代。5T/CSES174—20245.5.1.2綜合壓力指標(biāo)根據(jù)整個(gè)評價(jià)區(qū)域各指標(biāo)的分值,計(jì)算平均值得到整個(gè)評價(jià)區(qū)域壓力因素綜合分值。5.5.2初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)分值計(jì)算5.5.2.1單個(gè)初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)葉綠素a和浮游植物細(xì)胞豐度根據(jù)其單個(gè)指標(biāo)的評價(jià)數(shù)據(jù),對應(yīng)表2得到對應(yīng)單個(gè)指標(biāo)的分值。5.5.2.2綜合初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)根據(jù)整個(gè)評價(jià)區(qū)域各指標(biāo)的分值,計(jì)算平均值得到整個(gè)評價(jià)區(qū)域初級(jí)狀態(tài)綜合分值。5.5.3次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)分值計(jì)算5.5.3.1單個(gè)次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)底層溶解氧的分值根據(jù)其單個(gè)指標(biāo)的評價(jià)數(shù)據(jù),對應(yīng)表2得到對應(yīng)單個(gè)指標(biāo)的分值。有害藻華和大型藻暴發(fā)事件評價(jià)對應(yīng)表2得到對應(yīng)單個(gè)指標(biāo)的分值。5.5.3.2綜合次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)直接選取次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)中分值較高的一項(xiàng),作為次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)分值。次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)反映了更高程度的富營養(yǎng)化癥狀,選用兩者中的最大值而不是平均值是為了給予次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)在富營養(yǎng)化評價(jià)中更高的權(quán)重。5.5.4響應(yīng)指標(biāo)分值計(jì)算5.5.4.1單個(gè)響應(yīng)指標(biāo)計(jì)算評價(jià)年份近5年的營養(yǎng)鹽和葉綠素a年際增長率的平均值,對應(yīng)表2得到對應(yīng)單個(gè)指標(biāo)的分值。5.5.4.2綜合響應(yīng)指標(biāo)根據(jù)整個(gè)評價(jià)區(qū)域各指標(biāo)的分值,計(jì)算平均值得到整個(gè)評價(jià)區(qū)域響應(yīng)指標(biāo)綜合分值。5.5.5富營養(yǎng)化綜合指數(shù)根據(jù)5.5.1、5.5.2、5.5.3和5.5.4計(jì)算得到的整個(gè)評價(jià)區(qū)域內(nèi)壓力指標(biāo)、初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)、次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)四項(xiàng)的對應(yīng)分值,按照公式(1)計(jì)算富營養(yǎng)化綜合指數(shù)來評價(jià)富營養(yǎng)化等級(jí)。式中:LE—富營養(yǎng)化綜合指數(shù);n—指標(biāo)個(gè)數(shù);wi—指標(biāo)權(quán)重值,取值見表3;li—指標(biāo)得分。6T/CSES174—2024表3近岸海域富營養(yǎng)化評價(jià)指標(biāo)組合權(quán)重值指標(biāo)權(quán)重值壓力指標(biāo)0.30初級(jí)狀態(tài)指標(biāo)0.27次級(jí)狀態(tài)指標(biāo)0.27響應(yīng)指標(biāo)0.165.6富營養(yǎng)化狀況等級(jí)劃分根據(jù)富營養(yǎng)化綜合指數(shù)分值,將近岸海域水體富營養(yǎng)化狀況劃分為5個(gè)等級(jí),具體分級(jí)情況見表4。表4富營養(yǎng)化狀況等級(jí)劃分表等級(jí)綜合指數(shù)分值含義1LE≤0.2生態(tài)系統(tǒng)狀況良好,氮磷營養(yǎng)物質(zhì)與葉綠素a的濃度增長率接近于零或?yàn)樨?fù),浮游植物豐度適中,未發(fā)生赤潮和低氧生態(tài)問題20.2<LE≤0.4營養(yǎng)鹽濃度水平適中,海域生態(tài)系統(tǒng)依然良好。雖然浮游植物和大型藻類有一定增殖,主要作為餌料和初級(jí)生產(chǎn)者維持生態(tài)平衡,但氮磷營養(yǎng)物質(zhì)與葉綠素a的濃度增長率略有增加,處于較低水平30.4<LE≤0.6營養(yǎng)鹽濃度水平適中,海域生態(tài)系統(tǒng)浮游植物和大型藻類的增殖較為明顯,出現(xiàn)過?，F(xiàn)象,氮磷營養(yǎng)物質(zhì)與葉綠素a的濃度增長率顯著增加40.6<LE≤0.8營養(yǎng)鹽濃度水平較高,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)異常改變,浮游植物增殖異常明顯,引發(fā)赤潮或大型藻暴發(fā)事件、底層低氧等出現(xiàn),且氮磷營養(yǎng)物質(zhì)與葉綠素a的濃度增長率顯著增加50.8<LE≤1.0營養(yǎng)鹽濃度水平較高,導(dǎo)致頻繁的赤潮或大型藻暴發(fā)事件、低氧形成,生態(tài)系統(tǒng)狀況嚴(yán)重惡化,且氮磷營養(yǎng)物質(zhì)與葉綠素a的濃度增長率極高7T/CSES174—2024附錄A(資料性)富營養(yǎng)化評價(jià)分區(qū)及評價(jià)指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)A.1富營養(yǎng)化評價(jià)分區(qū)A.1.1一級(jí)分區(qū)一級(jí)分區(qū)主要基于近岸海域地理輪廓,依據(jù)地理位置及現(xiàn)有海區(qū)劃分,將中國近岸海域劃分為渤海、黃海、東海和南海共4個(gè)一級(jí)分區(qū)。渤海和黃海的分界線是從遼東半島南端老鐵山角至山東半島北端蓬萊角的連線。黃海與東海的分界線是西起長江口北岸啟東角,東至朝鮮半島南側(cè)濟(jì)州島西南角之間的連線。南海區(qū)指廣東、廣西和海南三省近海海域管轄范圍。A.1.2二級(jí)分區(qū)二級(jí)分區(qū)主要依據(jù)地形地貌、緯度帶和水溫進(jìn)行劃分,主要體現(xiàn)地帶尺度的地形地貌、水熱條件對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響,分為渤海遼東灣、渤海灣、渤海萊州灣、北黃海近岸海域、南黃海近岸海域、蘇北海域、長江口-杭州灣及浙江東南沿海、臺(tái)灣海峽區(qū)、珠江口及廣東沿海、北部灣及廣西沿海、環(huán)海南島沿海,共計(jì)11個(gè)二級(jí)分區(qū)。A.1.3三級(jí)分區(qū)A.1.3.1三級(jí)分區(qū)依據(jù)以鹽度、水溫、葉綠素a、無機(jī)氮和活性磷酸鹽為分區(qū)指標(biāo),并結(jié)合生態(tài)分區(qū)管控要求,綜合運(yùn)用空間聚類分析算法、多變量空間數(shù)據(jù)疊加等技術(shù)方法,在一級(jí)、二級(jí)分區(qū)的基礎(chǔ)上,對近岸海域進(jìn)行三級(jí)分區(qū)。A.1.3.2三級(jí)分區(qū)類別三級(jí)分區(qū)分為陸源輸入?yún)^(qū)、近岸影響區(qū)和遠(yuǎn)岸影響區(qū)3個(gè)區(qū)域。以長江口-杭州灣及浙江東南沿海為例進(jìn)行三級(jí)分區(qū),各區(qū)的差異性說明如下:a)陸源輸入?yún)^(qū)、近岸影響區(qū)和遠(yuǎn)岸影響區(qū)的差異性主要體現(xiàn)在鹽度和營養(yǎng)鹽濃度上,根據(jù)鹽度分類,陸源輸入?yún)^(qū)鹽度<5,近岸影響區(qū)鹽度在5~18。遠(yuǎn)岸影響區(qū)鹽度>18。受長江沖淡水影響,營養(yǎng)鹽濃度由陸源輸入?yún)^(qū)至遠(yuǎn)岸影響區(qū)逐漸降低;b)與近岸影響區(qū)相比,遠(yuǎn)岸影響區(qū)的水溫相對較低;葉綠素a的高值區(qū)分布在近岸影響區(qū)和遠(yuǎn)岸影響區(qū)的中部及南部區(qū)域;c)近岸影響區(qū)和遠(yuǎn)岸影響區(qū)在生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控的級(jí)別上也有所不同,近岸影響區(qū)主要為重點(diǎn)管控區(qū)域,遠(yuǎn)岸影響區(qū)主要為一般管控區(qū)域。A.2富營養(yǎng)化評價(jià)指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)三級(jí)分區(qū)的結(jié)果,各分區(qū)內(nèi)的評價(jià)指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)見表A.1。8T/CSES174—2024表