海洋倾倒区监测技术进展——以加拿大black point海洋倾倒区为例

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1、海洋倾倒区监测技术进展——以加拿大Blackpoint海洋倾倒区为例付元宾，刘娜（国家海洋环境监测中心，辽宁，大连116023）摘要：海洋倾倒区的监视监测是倾倒区管理工作中的重要一环，以加拿大Blackpoint海洋倾倒区的监测活动为例介绍了海洋倾倒区监测中的一些新技术。关键词：海洋倾倒区监测技术thedevelopmentofthetechnologyinmonitoringoceandisposalsite——BlackpointoceandisposalsiteasanexampleFuyuan-bin,LiuNa(NationalMarine

2、EnvironmentalMonitoringCenter,Dalian116023)Abstract:Themonitoringisveryimportantworkinmanagingoceandisposalsites.Inthispaper,wetaketheBlackpointoceandisposalsiteinCanadaasanexample,introducedsomenewmethodsandpointsinoceandisposalsitesmonitoring.Keywords:oceandisposalsites;monit

3、oringtechnology我国是一个海洋大国，拥有18000公里的大陆海岸线，沿海地区人口稠密、工业发达，人为活动产生的废弃物（生活垃圾和工业垃圾）与日俱增。与此同时，海上交通运输和海岸工程项目的快速发展也产生大量疏浚物，据统计，全国港口年疏浚量可达8.0×107m3，其他海岸工程项目年疏浚量可达1.0×108m3[1]。科学合理地海洋倾倒不但可以节约有限的陆地空间资源，还可以大量的节省人力、财力。在此情况下，我国海洋倾倒区的数量正逐年增加，仅2001年全年就签发倾倒许可证541份[2]。而倾倒区的后期的监视监测不但是倾倒区管理的必要手段，同时也

4、是倾倒区管理的重要依据，对于倾倒时间长、倾倒物污染较重的倾倒区尤其如此。《中华人民共和国海洋倾倒区管理条例》明确规定：“主管部门对海洋倾倒区应定期或不定期地进行监测，加强管理，避免对海洋资源和其他海上活动造成有害影响。”除了常规的技术和设备，近些年来一些以前未被用于海洋倾倒区监测的技术已经被运用到一些国外的海洋倾倒区监测活动中，并且取得了良好的效果，其中一些技术和思路对我国的倾倒区监测很有借鉴和启示意义，本文主要以加拿大Blackpoint海洋倾倒区为例予以介绍。1.Blackpoint海洋倾倒区概况Blackpoint海洋倾倒区位于加拿大圣约翰港南

5、部（图1），平均水深20m左右，在过去的40年里一直作为圣约翰港航道清淤时疏浚物的主要倾倒区。倾倒区位于一个相对开放的海洋环境中，受到圣约翰河入海辐射流、潮汐、冬季风暴潮等诸多因素的影响。加拿大政府一直重视倾倒区的监视监测工作，自1992年以来已开展了两次分别为期三年的大型检测研究活动。图1倾倒区位置图2.具有借鉴意义的技术和方法2.1多波束测深和侧扫声呐的功能合一多波束测深是近年来发展并成熟起来的一种高效率、高精度的测深技术，它利用多个换能器，可以同时进行海底宽度为w的条带状区域内的水深测量，w和水质、底质等因素有关，理想情况时可以达到水深的7倍（

6、见图2）。而侧扫声纳系统是将海底回波强度信息转换为侧扫图象数据从而获得海底地貌图的一种水声设备。在很长一段时间内多波束测深和侧扫声纳是作为两类不同的声纳设备并行发展的，但随着不断的发展，多波束测深仪在水平覆盖宽度以及覆盖范围内的采样数据量两方面都达到了侧扫声纳的水平，通过检测多波束系统回波信号的强度同样可以获得侧扫图象数据，从而出现具有侧扫声呐功能的多波束系统。图2多波束系统工作示意图在Blackpoint海洋倾倒区的监测中采用的是SimardEM3000型多波束测深仪，在测深的同时进一步开发了系统的侧扫声呐功能，采集回波信号的强度并绘出了测区地貌图

7、（图3），进而分析海底各种诸如航道、倾倒堆体、岩石露头等各种地貌体。此外，还可以运用回波强度来分析粗细沉积物在海底的空间分布情况。图3SimardEM3000生成的海底地貌图2.2海底照像技术的应用1.2.1利用海底照像技术分析物质输运方向加拿大地质调查局于1999年利用大量的海底照像分析了海底物质的运移方向，照像技术相对于多波束、声纳来说更具有灵活性，而且能更精细地反映海底形态从而判定沉积物的运移方向，图3是倾倒区外部水深约37m处的海底照像，图4是倾倒区内部水深约13m处的底床照像。从图3中可以看到尺度为0.5m的沙波，沙波的陡坡面指示出沉积物的

8、运移方向，从图4中可见由于砾石对细颗粒物质的阻挡作用而产生的慧尾构造（cometmarks）也能指示出沉积物