廣西海洋水質水文浮標在線監測數據的應用與研究

李斌 劉保良 魏春雷

摘 要：多參數水質監測浮標是用于海洋水質監測的一種新型儀器， 在廣西區海洋局的統一安排和部署下，于2013年11月開始在廣西沿海重要入海河流、廣西沿海重大工業排污口、廣西重要港灣、廣西赤潮多發區等重點敏感區域布設了16套海洋水質生態監測浮標，并在國家海洋局北海海洋環境監測中心站建設完成浮標系統數據接收控制中心。通過布設自動化水質監控浮標可形成覆蓋廣西近岸海域重大潛在污染源的水質在線自動監測網絡，基本實現實時監控污染物的排放情況和海洋環境的變化情況，做到提前對赤潮、溢油等污染事故的預警預報，為海洋資源開發利用、決策與規劃、為海洋環境和生態管理、為科學研究和環境評價提供科學的依據。本文將對該16套水質浮標于2017年1～12月間在廣西海域全年的監測數據進行研究。

關鍵詞：水質浮標 在線監測 數據應用

中圖分類號：P71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0108-04

近年來，隨著廣西北部灣經濟區的開放開發，一大批工業項目在沿海三市上馬，隨著海洋經濟的快速發展，不可避免地給海洋環境生態保護帶來了嚴重的壓力。為完善廣西海洋環境保護和海洋災害應急管理工作，不斷提升海洋災害應急反應能力，實時掌握陸源入海物排海情況，更有效的保護海洋環境，為開展廣西近岸海域實時監測監控能力建設，廣西壯族自治區海洋局經過嚴密部署，在廣西沿海重要入海河流、廣西沿海重大工業排污口、廣西重要港灣、廣西赤潮多發區等重點敏感區域布設了16套海洋水質水文監測浮標及1套岸基水質環境自動監測站。王軍成[1]趙聰蛟，周燕[3]介紹了國內外海洋資料浮標技術現狀與發展。

廣西近岸海域實時監測監控能力建設第一期投放的16套浮標（GX04，GX06，GX07，GX11，GX14，GX15，GX19，GX02，GX05，GX13，GX20，GX21， GX-01，GX-03，GX-16，GX17）于2017年4月全部通過驗收，GX-09岸基水質環境監測站于2017年11月通過驗收。水質水文浮標監測常規水質參數包括：水溫、電導、鹽度、PH、溶解氧、濁度、葉綠素、藍綠藻共8項；氣象參數包括：溫度、濕度、氣壓、風速、風向、降水；營養鹽參數包括：硝酸鹽、亞硝酸鹽、活性磷酸鹽、氨氮共4項；水文參數包括：流速、流向。水質水文監測浮標系統站位圖如圖1。

1 監測結果

2017年，廣西海洋水質水文監測浮標系統16套水質浮標和1套岸基水質環境監測站全年正常在線運行2017年1～12月廣西海洋水質水文監測浮標系統運行和監測情況表見表1。

監測結果顯示，2017年廣西近岸海域水質基本良好，1個監測站位海域為一類水質，3個監測站位海域為三類水質，2個監測站位海域為四類水質，11個監測站位海域為劣四類水質。除GX-01、GX-02、GX-03、GX-04、GX-05、GX-07、GX-13、GX-14、GX-15、GX-16、GX-17、GX-20站位監測海域未達到海洋功能區水質要求外，共有5個監測站位海域各指標日均值均達標，站位達標率為29%。監測站位海域水質達標天數占監測總天數的比例為89.34%。 2017年，GX-01、GX-02、GX-03、GX-04、GX-05、GX-07、GX-13、GX-14、GX-15、GX-16、GX-17、GX-20共12個站位監測海域出現超標情況。

超標因子主要為活性磷酸鹽、無機氮.超標原因主要受地表徑流及其攜帶入海污染物的影響，全年超標天數比例最高的月份為6月、7月，原因為夏季降雨量較大，地表徑流及其攜帶入海污染物總量隨之增大。廣西海洋水質水文監測浮標系統全年水質情況統計見表3。

2 水質評價結論

根據自動監測結果，采用《海水水質標準》（GB3097-1997）中的pH、溶解氧、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、活性磷酸鹽、石油類等監測要素的標準對16套水質浮標和1套岸基水質環境監測站站位所在海域的水質進行評價。

3 廣西近岸海域水質全年變化趨勢

廣西海洋水質水文監測浮標系統自2014年5月開始正常在線運行。2017年，廣西海洋水質水文監測浮標系統監測結果顯示，廣西近岸海域水質環境基本保持良好。

4 問題及建議

由于浮標投放的近岸海域漁業活動頻繁，多個浮標在運行過程中被漁船擦撞，導致太陽能供電板破碎、標體防腐漆破損、鋼架歪曲、線纜斷裂等損壞，建議加強對漁民關于海洋環境保護的宣傳力度，使漁民具備保護浮標的意識。

GX-07所在的茅嶺江入海口海域是采砂船及航運主要作業區域，上游有煉鋼廠、紙漿廠及洗礦廠等，居民生活污水也排入河流中，該區域水體常年渾濁，營養鹽經常超標，水質大部分時間為劣四類；而且GX-07浮標附近新布設了很多漁排，如果風浪天氣較大會引起漁排撞壞浮標，建議實施有力措施整治海洋環境和規范養殖開發，對違法采砂船只進行嚴格執法。

在12月至3月期間，天氣回暖情況下極易發生藻類增殖現象，建議海洋環境監測部門密切注意廣西近岸海域赤潮風險狀況，及時搜集海域狀況信息，發現疑似赤潮時采取相應措施，降低赤潮造成的危害。

浮標系統的部分營養鹽分析儀（WIZ）因耗材老化，泵管及蠕動泵轉子老化較嚴重。隨著浮標運營年限逐步延伸，配件資源面臨緊缺，建議著手考慮配件采購事宜。GX-07號浮標所處海域岸上移動基站故障，2G網絡數據通信不正常，浮標數據無法正常接收，經常有中斷的現象。未來2G網絡陸續退出市場，將會嚴重影響到浮標數據傳輸，建議督促當地移動公司盡快修復故障或者升級浮標MODEM為4G模塊。

5 結語

通過布設自動化水質監控浮標系統監測數據得出，2017年，廣西海域未發生赤潮現象。但在3月19日，北海市潿洲島周邊海域出現球形棕囊藻增殖聚集現象，藻類密度未達到赤潮警戒值，3月底藻類增殖聚集現象逐漸消失。形成覆蓋廣西近岸海域重大潛在污染源的水質在線自動監測網絡，基本實現管控海域的陸源入海物狀況和海洋環境質量狀況的實時監控。按照自治區海洋局工作部署，對廣西近岸海域疑似赤潮的水質異常情況進行預警預報，為政府部門保護海洋環境提供科學依據。

參考文獻

[1] 王軍成.國內外海洋資料浮標技術現狀與發展[J].海洋技術，1998，17（1）：11-13.

[2] 張彩云，張學敏，商少凌.廈門西海域水質自動監測浮標資料的質量控制研究[A].中國環境科學學會學術年會[C].2009.

[3] 趙聰蛟，周燕.國內海洋浮標監測系統研究概況[J].海洋開發與管理，2013（11）：17-22.

[4] 周煜，藍文陸，李天深.海洋自動監測系統在生態系統健康評價及監測中的應用[J].科協論壇，2012（7）：96-97.