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青島海洋傾倒區(qū)疏浚物海上傾倒試驗(yàn)分析*

張亮1,2，宿凱1,2，張穎3，王盡文1,2，張紹萍1,2，孫濱1,2，

陶卉卉1,2，屈文1,2，張乃星1,2

(1. 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266061；

2. 國家海洋局北海預(yù)報(bào)中心 國家海洋局青島海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，山東 青島 266061；

3.山東濰坊市海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，山東 濰坊 261041)

摘要：根據(jù)2012-10青島海洋傾倒區(qū)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用單因子質(zhì)量指數(shù)法對(duì)該傾倒區(qū)的水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過海上傾倒試驗(yàn)，了解傾倒疏浚物在該傾倒區(qū)周邊海域的懸浮物擴(kuò)散特征，試驗(yàn)結(jié)果表明：位于青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)的部分監(jiān)測站位無機(jī)氮、磷酸鹽、銅、鉛、鎘超過GB 3097-1997 《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中第一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其他站位各監(jiān)測因子符合GB 3097-1997 《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中第二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；在落潮流時(shí)，傾倒疏浚物造成傾倒區(qū)周邊海域懸浮物含量暫時(shí)升高，持續(xù)時(shí)間約30～50 min。疏浚物傾倒后形成的云團(tuán)在海流作用下向東北方向漂移，主要對(duì)青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)西北部海域產(chǎn)生暫時(shí)影響，疏浚物傾倒造成水體懸浮物含量增高的影響距離為順流方向2.9 km。

關(guān)鍵詞：海洋傾倒區(qū)；疏浚物傾倒；懸浮物

青島海洋傾倒區(qū)位于膠州灣口外，黃島區(qū)的薛家島東側(cè)海域，該傾倒區(qū)于1986-11正式啟用，面積約7 km2。隨著青島市的城市建設(shè)和發(fā)展，特別是前灣港的大規(guī)模建設(shè)與開發(fā)，傾倒單位及疏浚物傾倒量逐年遞增，導(dǎo)致大橋島和小橋島之間水域水深明顯變淺，國家海洋局北海分局于2003-04-04起將傾倒區(qū)范圍縮小。

截至2012-12底，青島海洋傾倒區(qū)傾倒疏浚物達(dá)到8 492.37×104m3，大量疏浚物傾倒進(jìn)入海洋傾倒區(qū)，必然會(huì)對(duì)傾倒區(qū)所在海域及周邊的海洋環(huán)境造成一定程度的影響，特別是傾倒過程中，水體分層被擾亂，海水中懸浮物的含量增加，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。如由于水體中懸浮物含量的驟升導(dǎo)致水生生物魚鰓積聚細(xì)小顆粒物質(zhì)，影響魚鰓濾水呼吸功能，導(dǎo)致窒息死亡[1]。大量的傾倒還會(huì)改變海底地形地貌，影響傾倒區(qū)的水深，疏浚物中的污染物溶出后將對(duì)海水水質(zhì)造成影響，傾倒活動(dòng)還會(huì)改變浮游和底棲生物的生活環(huán)境，造成生物種類減少[2]。

目前，關(guān)于青島海洋傾倒區(qū)的研究主要集中在對(duì)該傾倒區(qū)的水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[3]，對(duì)傾倒區(qū)表層沉積物重金屬及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析[4-5]，對(duì)傾倒導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境變化進(jìn)行研究等方面[6]。通過現(xiàn)場觀測手段來進(jìn)行傾倒物擴(kuò)散特征研究還較少，且未見關(guān)于該傾倒區(qū)疏浚物擴(kuò)散特征的研究，為了解疏浚物海上傾倒后其沉降、擴(kuò)散、輸運(yùn)和影響的距離、范圍等情況，特別是對(duì)傾倒區(qū)東側(cè)400 m處青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)的影響距離，青島海洋環(huán)境監(jiān)測中心站于2012-10在青島海洋傾倒區(qū)海域進(jìn)行了水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測和疏浚物海上傾倒試驗(yàn)，為評(píng)估疏浚物海上傾倒對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境影響提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1　采樣與分析

水質(zhì)樣品采用2012-10在青島海洋傾倒區(qū)及周邊海域進(jìn)行跟蹤監(jiān)測采集的19個(gè)監(jiān)測站位的樣品，調(diào)查站位詳見圖1，樣品的采集、保存、運(yùn)輸和分析均按照GB 17378.5-2007 《海洋監(jiān)測規(guī)范》[7]中的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

圖1　水質(zhì)采樣站位、拋泥點(diǎn)及4條定點(diǎn)監(jiān)測船舶位置圖Fig.1　Locations of water sampling stations, dumping site and four vessels for monitoring at fixed sites

1.2　監(jiān)測要素及評(píng)價(jià)

1.2.1監(jiān)測要素

監(jiān)測要素包括：水溫、鹽度、pH、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(COD)、無機(jī)氮、磷酸鹽、汞、銅、鉛、鋅、鎘、油類和懸浮物。

1.2.2評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)

采用單因子質(zhì)量指數(shù)法[8]對(duì)青島海洋傾倒區(qū)海水水質(zhì)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)《山東省海洋功能區(qū)劃(2011-2020年)》的管理要求，針對(duì)不同的環(huán)境功能區(qū)，采用不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，位于青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)的監(jiān)測站位采用國家GB 3097-1997 《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中第一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其他站位采用第二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3　船　舶

傾倒船為3艘開底式駁船，監(jiān)測船為6艘漁船。根據(jù)青島海洋環(huán)境監(jiān)測中心站監(jiān)測資料[9]，采用丹麥水力學(xué)研究所研制的三維數(shù)值模型MIKE3對(duì)青島傾倒區(qū)海域的潮流場及海域污染物擴(kuò)散影響進(jìn)行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果確定監(jiān)測船舶的位置，其中4艘(QD1~QD4)用于固定點(diǎn)監(jiān)測，2艘(QD5，QD6)用于跟蹤監(jiān)測，定點(diǎn)監(jiān)測船舶位置見圖1。監(jiān)測船QD1固定于拋泥點(diǎn)東側(cè)青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)邊緣，距離傾倒區(qū)邊緣約0.4 km，距離拋泥點(diǎn)約0.5 km；監(jiān)測船QD2固定于傾倒點(diǎn)東北側(cè)約0.08 km的位置；監(jiān)測船QD3固定于拋泥點(diǎn)東北側(cè)約0.8 km處；監(jiān)測船QD4固定于拋泥點(diǎn)東北側(cè)約3.0 km處(監(jiān)測船QD2，QD3，QD4均在主流向上，試驗(yàn)開始后，根據(jù)現(xiàn)場跟蹤云團(tuán)船舶、拋泥點(diǎn)船舶的延長線調(diào)整船舶位置，要求距離拋泥點(diǎn)距離保持0.08,0.8，3.0 km)。監(jiān)測船QD5，QD6跟蹤云團(tuán)漂移軌跡。

1.4　懸浮物觀測方法

參考中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HY/T 122-2009《海洋傾倒區(qū)選劃技術(shù)導(dǎo)則》[10]中“廢棄物海上傾倒試驗(yàn)”的懸浮物擴(kuò)散觀測方法。

1.4.1傾倒時(shí)間、地點(diǎn)及疏浚物類型

疏浚物海上傾倒試驗(yàn)于2012-10-31進(jìn)行，具體傾倒時(shí)間為09∶50落急時(shí)刻開始，傾倒量按照最大工況考慮，3條駁船同時(shí)傾倒，總傾倒量為3 000 m3，投放方式為瞬時(shí)底開門，投放歷時(shí)不超過5 min。拋泥點(diǎn)位于傾倒區(qū)東南角(距離傾倒區(qū)東側(cè)、南側(cè)邊緣約0.1 km，見圖1)。

根據(jù)青島海洋環(huán)境監(jiān)測中心站監(jiān)測資料[9]，本次傾倒試驗(yàn)所傾倒疏浚物來自青島港老港區(qū)主航道邊緣清淤工程，按照《疏浚物海洋傾倒分類和評(píng)價(jià)程序》(國海環(huán)字 [2002] 398號(hào))分類標(biāo)準(zhǔn)，所有污染物的含量都不超過化學(xué)篩分水平的下限，屬于清潔疏浚物(Ⅰ類)，其成分不會(huì)直接影響周邊海洋生態(tài)環(huán)境。

1.4.2定位方法和精度

定位采用差分GPS，定位精度優(yōu)于1 m。每條船精確記錄采樣位置、采樣時(shí)間、樣品瓶號(hào)等相關(guān)信息。

1.4.3試驗(yàn)海域風(fēng)速及海況

試驗(yàn)期間，試驗(yàn)海域風(fēng)速為7.2～8.9 m/s，風(fēng)向?yàn)?19°～344°，海況二級(jí)。

1.4.4傾倒試驗(yàn)過程

各監(jiān)測船舶在傾倒前均采集表、底兩層本底樣品。各定點(diǎn)監(jiān)測船(QD1~QD4)每10～20 min采集一次樣品，直至所在海域恢復(fù)本底，若發(fā)現(xiàn)泥沙含量明顯變大，加大采樣頻次；兩艘船QD5，QD6跟蹤云團(tuán)漂移軌跡(用1.5 m深度浮桿輔助觀察)，同時(shí)采樣，開始時(shí)每5～10 min采樣一次，時(shí)間間隔盡量縮短，其后適當(dāng)延長每10～20 min采樣一次，直至估測接近本底為止。

2結(jié)果與討論

2.1　水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)位于青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)的監(jiān)測站位水質(zhì)采用國家GB 3097-1997 《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中第一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表1。監(jiān)測海域表、底層海水監(jiān)測因子中無機(jī)氮(表、底層均為80%)、磷酸鹽(表、底層均為20%)、銅(表層100%、底層均為80%)、鉛(表、底層均為100%)、鎘(表、底層均為40%)部分站位有超標(biāo)現(xiàn)象，影響青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)海域的主要影響因子為無機(jī)氮、磷酸鹽、銅、鉛、鎘。

表1　青島海洋傾倒區(qū)2012-10水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量指數(shù)表(GB 3097-1997一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))

注：“-”表示無此項(xiàng)

根據(jù)2012年青島市海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)[11]，2012年青島市近岸海域海水環(huán)境主要污染物為無機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類，該海域海水水質(zhì)無機(jī)氮和磷酸鹽超標(biāo)與受到陸源污染物排放量不斷增加的海區(qū)大環(huán)境有關(guān)。近岸海水中溶解態(tài)銅的主要來源是陸源，其含量主要受入海排污口廢水的排放、陸源徑流和船舶污染的影響，而近岸海水中溶解態(tài)的鎘主要來自周圍企業(yè)排放的工業(yè)廢水和居民生活污水[12]。青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)海域海水水質(zhì)鉛超標(biāo)，可能與所在海域靠近青島港航道，有大量的船舶通過，與船舶使用含鉛燃油有一定的關(guān)系[13]。

其他站位采用國家GB 3097-1997 《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中第二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表2，監(jiān)測海域表、底層海水各監(jiān)測因子均無超標(biāo)現(xiàn)象，符合所在海域的海洋功能區(qū)的環(huán)境保護(hù)要求。

表2　青島海洋傾倒區(qū)2012-10水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量指數(shù)表(GB 3097-1997二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))

注：“-”表示無此項(xiàng)

懸浮物是疏浚物傾倒過程中影響傾倒區(qū)海域海洋環(huán)境的最重要的指標(biāo)，因此對(duì)懸浮物的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表3。結(jié)果表明，由于監(jiān)測時(shí)正在進(jìn)行傾倒作業(yè)，因此距離拋泥點(diǎn)較近的幾個(gè)監(jiān)測站位懸浮物質(zhì)量濃度明顯高于其他監(jiān)測站，傾倒對(duì)周邊海域懸浮物質(zhì)量濃度造成暫時(shí)性的增加。

表3　青島傾倒區(qū)海域2012-10水質(zhì)懸浮物監(jiān)測結(jié)果

注：“-”表示無此項(xiàng)

2.2　定點(diǎn)監(jiān)測結(jié)果

海洋中傾倒疏浚物的運(yùn)動(dòng)，一般可由3個(gè)過程描述：沉降、擴(kuò)散和輸運(yùn)。傾倒船底部傾卸入海的疏浚泥，一部分立即沉入海底形成浮泥，另一部分則揚(yáng)起成為懸沙。浮泥在重力和海洋動(dòng)力作用下，沿海底流動(dòng)，懸沙在水中隨海流運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)移，同時(shí)發(fā)生絮凝沉降。當(dāng)風(fēng)浪足以掀起浮泥時(shí)，浮泥被攪起形成懸沙，風(fēng)平浪靜，懸沙落淤再形成浮泥[14]。本研究主要側(cè)重于疏浚物傾倒后懸沙隨海流的擴(kuò)散運(yùn)移，通過定點(diǎn)監(jiān)測，可以判斷該監(jiān)測點(diǎn)處受到懸浮物影響的程度。

09∶50開始傾倒，4條定點(diǎn)監(jiān)測船中，QD1～QD3監(jiān)測船監(jiān)測懸浮物質(zhì)量濃度變化趨勢(shì)較為相似，當(dāng)云團(tuán)飄過時(shí)，均出現(xiàn)較高的懸浮物質(zhì)量濃度峰值，之后逐漸恢復(fù)本底質(zhì)量濃度(圖2)。其中，距離拋泥點(diǎn)最近(距離約0.08 km)的QD2監(jiān)測船所在海域監(jiān)測水深17.6 m，09∶50傾倒后云團(tuán)立即漂過QD2監(jiān)測船，監(jiān)測到的表、底兩層懸浮物最大質(zhì)量濃度分別為83.6，112.3 mg/L，之后懸浮物質(zhì)量濃度逐漸降低，其中表層懸浮物質(zhì)量濃度30 min后基本恢復(fù)本底質(zhì)量濃度，但底層懸浮物質(zhì)量濃度仍然較高，50 min時(shí)底層懸浮物接近本底質(zhì)量濃度。由此可見，疏浚物產(chǎn)生的表層懸浮物增量，在30 min后已沉降或漂離傾倒點(diǎn)，由于該監(jiān)測點(diǎn)距離拋泥點(diǎn)較近，因此，拋泥對(duì)底層懸浮物質(zhì)量濃度影響時(shí)間較長。

位于青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)邊緣的QD1監(jiān)測船，水深25 m，拋泥后10 min左右發(fā)現(xiàn)海水輕微變渾，拋泥20 min后監(jiān)測到的表、底層懸浮物最大質(zhì)量濃度分別為32.6，23.9 mg/L，40 min后海水測值恢復(fù)到本底質(zhì)量濃度，該點(diǎn)監(jiān)測顯示表層懸浮物較底層懸浮物增量明顯；距離拋泥點(diǎn)0.8 km的QD3監(jiān)測船，在傾倒10 min后該監(jiān)測點(diǎn)懸浮物質(zhì)量濃度開始明顯升高，20 min后監(jiān)測到的表、底層最大懸浮物質(zhì)量濃度分別為42.1，33.8 mg/L，50 min后基本恢復(fù)本底質(zhì)量濃度。QD1監(jiān)測船和QD3監(jiān)測船監(jiān)測顯示表層懸浮物較底層懸浮物增量明顯，主要是在海流和風(fēng)的作用下，傾倒產(chǎn)生的懸浮泥沙在水中隨海流運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)移至此，主要影響了表層懸浮物質(zhì)量濃度。葉慧明[15]對(duì)洋山臨時(shí)海洋傾倒區(qū)疏浚物傾倒懸浮物動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測結(jié)果顯示，傾倒引起的懸浮物增量范圍為37.5～126.5 mg/L，其中，表層懸浮物增量明顯高于底層，本研究結(jié)果與葉慧明的研究結(jié)果一致。

距離拋泥點(diǎn)3.0 km的QD4監(jiān)測船沒有發(fā)現(xiàn)明顯的云團(tuán)，監(jiān)測水深20.0 m，表、底層最大懸浮物質(zhì)量濃度分別為19.7，22.3 mg/L，結(jié)果比本底值稍高，增量不明顯，監(jiān)測船QD4位于膠州灣口位置，此處流速變化較為頻繁，導(dǎo)致懸浮物質(zhì)量濃度變化較為頻繁。

疏浚物傾倒對(duì)較近的3個(gè)定點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)的影響均為導(dǎo)致該處懸浮物質(zhì)量濃度暫時(shí)升高，隨后均恢復(fù)至本底質(zhì)量濃度，恢復(fù)時(shí)間在30～50 min之間，懸浮物質(zhì)量濃度增量范圍為11.7～101.8 mg/L。何東海等[16]在蒼南東南海域的疏浚物傾倒試驗(yàn)表明，傾倒30～60 min后，由傾倒引起的云團(tuán)基本消失，懸浮物增量效應(yīng)也基本結(jié)束。本研究結(jié)果顯示懸浮物增量效應(yīng)持續(xù)的時(shí)間與何海東等的研究結(jié)果較為接近。葉慧明[15]對(duì)洋山臨時(shí)海洋傾倒區(qū)疏浚物傾倒懸浮物動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測結(jié)果顯示，傾倒引起的懸浮物增量范圍為37.5～126.5 mg/L，傾倒1 h 后各觀測站點(diǎn)的懸浮物增量效應(yīng)已明顯減弱。本研究結(jié)果疏浚物傾倒引起的懸浮物增量要略低于其水平，而懸浮物增量效應(yīng)持續(xù)的時(shí)間則較為接近。

圖2　定點(diǎn)監(jiān)測懸浮物質(zhì)量濃度與拋泥時(shí)間關(guān)系Fig.2　Relationship between the content of suspended matter monitored at fixed sites and the dumping time

2.3　跟蹤云團(tuán)監(jiān)測結(jié)果

拋泥船于09∶50開始傾倒疏浚物，監(jiān)測船同時(shí)投入漂流浮子，傾倒2 min后跟蹤監(jiān)測船在海面上發(fā)現(xiàn)質(zhì)量濃度較高的云團(tuán)，云團(tuán)非常明顯，QD5，QD6監(jiān)測船開始跟蹤云團(tuán)。QD5號(hào)和QD6號(hào)船跟蹤監(jiān)測的懸浮物云團(tuán)漂移軌跡見圖3。根據(jù)海流監(jiān)測，本海域以正規(guī)半日潮流為主，潮流的運(yùn)動(dòng)形式以往復(fù)流為主，潮流矢量的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，漲潮流流向集中出現(xiàn)在SW向，落潮流流向集中出現(xiàn)在NE向，傾倒試驗(yàn)時(shí)拋泥點(diǎn)附近海域的海流為落潮流時(shí)刻，流向?yàn)镹E向，所以云團(tuán)一直向NE方向漂移，漂移路徑在青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)。

根據(jù)跟蹤監(jiān)測船的監(jiān)測結(jié)果，傾倒5 min后跟蹤監(jiān)測到表、底層懸浮物都顯示了較高的質(zhì)量濃度，QD5跟蹤監(jiān)測船監(jiān)測到的表層最大質(zhì)量濃度為63.5 mg/L，底層最大質(zhì)量濃度為77.9 mg/L，QD6跟蹤監(jiān)測船監(jiān)測到的表層最大質(zhì)量濃度為81.9 mg/L，底層最大質(zhì)量濃度為100.5 mg/L，見圖3。云團(tuán)跟蹤監(jiān)測過程中監(jiān)測的懸浮物質(zhì)量濃度要大于定點(diǎn)監(jiān)測值，這是由于跟蹤監(jiān)測是隨疏浚物形成云團(tuán)漂移路徑而進(jìn)行的，云團(tuán)漂移處的懸浮物增量影響較為明顯，同時(shí)也說明懸浮物質(zhì)量濃度增量影響與云團(tuán)漂移路徑較為一致[16]。

隨著云團(tuán)漂移距離的增加，監(jiān)測到的表、底層懸浮物質(zhì)量濃度逐漸變小，傾倒17 min后QD5，QD6兩條船跟蹤云團(tuán)到達(dá)QD3號(hào)船位置附近，然后繼續(xù)向NE方向跟蹤漂移的云團(tuán)，1 h 12 min后海面基本無明顯云團(tuán)，QD6停止跟蹤，約1 h 20 minQD5跟蹤船到達(dá)QD4號(hào)船位置附近，然后云團(tuán)繼續(xù)向NE方向漂移，約1 h 30 min云團(tuán)質(zhì)量濃度接近本底質(zhì)量濃度，這時(shí)距拋泥點(diǎn)約3.7 km，1 h 50 min后QD5船停止跟蹤。

根據(jù)QD5，QD6船監(jiān)測的結(jié)果得知，落急情況下，在傾倒量為3 000 m3時(shí)，疏浚物傾倒引起的對(duì)水體人為增加的懸浮物質(zhì)量濃度小于10 mg/L，影響時(shí)間約70 min，影響距離約為2.9 km，90 min后云團(tuán)懸浮物質(zhì)量濃度接近本底質(zhì)量濃度，擴(kuò)散距離約3.7 km。

葉慧明[15]對(duì)洋山臨時(shí)海洋傾倒區(qū)疏浚物傾倒懸浮物動(dòng)態(tài)觀測結(jié)果表明，傾倒引起的懸浮物增量影響最大距離約在順流方向5 km。何東海等[16]通過海上傾倒試驗(yàn)，了解疏浚物傾倒在蒼南海域的懸浮物擴(kuò)散特征，疏浚物傾倒造成水體懸浮物含量增高的影響在順流方向1.5 km左右。本研究結(jié)果傾倒引起的懸浮物增量影響最大距離約在順流方向約2.9 km，要小于葉慧明的研究結(jié)果，而大于何東海等的研究結(jié)果。分析其原因，海流是影響懸浮物漂移距離的一個(gè)重要因素。洋山海域海流流速為47～107 cm/s，洋山海流為典型的往復(fù)流，蒼南海域海流流速為47～112 cm/s，但往復(fù)流中伴有旋轉(zhuǎn)流，而青島傾倒區(qū)海域海流流速為18.82～48.92 cm/s，潮流運(yùn)動(dòng)形式主要為往復(fù)流。由于青島傾倒區(qū)海域流速低于洋山海域海流流速，且海流類型一致，因此本研究的擴(kuò)散距離小于葉慧明的研究結(jié)果。雖然青島傾倒區(qū)海域流速低于蒼南海域海流流速，但由于蒼南海域往復(fù)流中伴有旋轉(zhuǎn)流，所以在擴(kuò)散性上青島傾倒區(qū)海域要強(qiáng)于蒼南海域，因此本研究的擴(kuò)散距離大于何東海等的研究結(jié)果。

圖3　跟蹤云團(tuán)懸浮物質(zhì)量濃度及漂移軌跡Fig.3　Content of suspended matter in the silty cloud cluster and the drifting path of the suspended matter

通過海上傾倒試驗(yàn)，了解傾倒疏浚物在青島海洋傾倒區(qū)周邊海域的懸浮物擴(kuò)散特征。試驗(yàn)結(jié)果表明：在落潮流時(shí)，傾倒疏浚物造成傾倒區(qū)周邊海域懸浮物質(zhì)量濃度暫時(shí)升高，持續(xù)時(shí)間約為30～50 min。疏浚物傾倒后形成云團(tuán)在海流作用下向東北方向漂移，主要對(duì)青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)西北部海域產(chǎn)生暫時(shí)影響，疏浚物傾倒造成水體懸浮物質(zhì)量濃度增高的影響距離在順流方向影響2.9 km。

3結(jié)論

1)影響青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)海域的主要影響因子為無機(jī)氮、磷酸鹽、銅、鉛、鎘，其他監(jiān)測站位水質(zhì)符合所在海域海洋功能區(qū)的環(huán)境保護(hù)要求。

2)疏浚物傾倒過造成附近海域懸浮物質(zhì)量濃度暫時(shí)性的增加；疏浚物傾倒造成定點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)處懸浮物質(zhì)量濃度暫時(shí)升高，30～50 min后基本恢復(fù)至本底質(zhì)量濃度。

3)受拋泥點(diǎn)附近海域海流，拋泥后云團(tuán)一直向NE方向漂移，影響到青島文昌魚水生野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)西北部海域。

4)落急情況下，在傾倒量為3 000 m3時(shí)，由傾倒引起懸浮物質(zhì)量濃度增加(小于10 mg/L)形成云團(tuán)在順流方向距離拋泥點(diǎn)擴(kuò)散2.9 km，影響時(shí)間約70 min，云團(tuán)懸浮物質(zhì)量濃度接近本底質(zhì)量濃度，擴(kuò)散距離約3.7 km，影響時(shí)間約90 min。

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Analysis on the Dumping Test of Dredged Materials in the

Qingdao Ocean Dumping Area

ZHANG Liang1,2, SU Kai1,2, ZHANG Ying3, WANG Jin-wen1,2, ZHANG Shao-ping1,2,

SUN Bin1,2,TAO Hui-hui1,2, QU Wen1,2, ZHANG Nai-xing1,2

(1.ShandongProvincialKeyLaboratoryofMarineEcologyandEnvironment&

DisasterPreventionandMitigation, Qingdao 266061, China;

2.NorthChinaSeaMarineForecastingCenterofSOA,QingdaoOceanicEnvironmental

MonitoringCentralStationofSOA, Qingdao 266061,China;

3.WeifangOceanicEnvironmentalMonitoringCentralStationofShandong,

Weifang 261041, China)

Abstract:Based on the water quality data monitored in the Qingdao Ocean Dumping Area in October 2012, the quality of seawater in the dumping area is evaluated by using single-factor quality index method. In order to know the dispersion characters of the dredged materials dumped in the Qingdao Ocean Dumping Area, a dumping test is made on the sea. The results from the test indicate that at some of the monitoring stations in the Qingdao Amphioxus Aquatic Wild Animal Nature Reserve the contents of inorganic nitrogen, phosphate, copper, lead and cadmium are all in excess of the water quality of Grade 1 specified in The Chinese National Standard of Sea water Quality (GB 3097-1997). At other stations, all the monitoring factors can reach the water quality of Grade 2 specified in GB 3097-1997. During the ebb tide, the content of suspended matter caused by dumping dredged materials increases temporarily in the sea area surrounding the Qingdao Ocean Dumping Area, with a duration being about 30~50 min. A silty cloud cluster generated after the dumping of dredged materials drifts northeastward under the action of ocean current, which causes a temporary effect in the northwestern part of the Qingdao Amphioxus Aquatic Wild Animal Nature Reserve. The influencing distance of the increase of suspended matter caused by the dumping of dredged materials is 2.9 km in the downstream direction.

Key words:ocean dumping area； dredged material dumping； suspended matter

中圖分類號(hào)：TV148

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡介：張亮(1982-)，男，工程師，碩士，主要從事海洋環(huán)境監(jiān)測和評(píng)價(jià)方面研究.E-mail：36302162@qq.com(張騫編輯)

收稿日期：資助項(xiàng)目：海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)——海洋大氣氣溶膠激光雷達(dá)觀測系統(tǒng)產(chǎn)品化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范(201205036-07)

文章編號(hào)：1002-3682(2015)02-0001-10