海水水質檢測：關鍵項目解析與應用

一、核心檢測項目分類與意義

• 溫度：影響海洋生物代謝及溶解氧含量，溫差異常可能反映熱污染（如電廠冷卻水排放）。
• 鹽度：通過電導率法測定，鹽度異常可能由淡水輸入（如河流）或蒸發加劇導致。
• 濁度：反映懸浮顆粒物濃度，過高會阻礙光合作用，常用濁度計或衛星遙感監測。
• 色度：指示有機物或浮游生物豐度，赤潮期間海水常呈現紅褐色。

• pH值：正常范圍7.8~8.5，酸化（pH下降）與CO?吸收有關，威脅珊瑚和貝類生存。
• 溶解氧（DO）：低于4 mg/L可能引發生物窒息，工業廢水或藻類過度消耗是主因。
• 營養鹽：
  • 硝酸鹽/亞硝酸鹽：來自農業徑流，濃度超0.1 mg/L易引發赤潮。
  • 磷酸鹽：富集導致藻類爆發，常用鉬酸銨分光光度法檢測。
• 重金屬：
  • 汞、鎘：具生物累積性，原子吸收光譜法檢測，限值分別為0.05 μg/L和5 μg/L。
  • 鉛、砷：工業污染標志物，危害神經系統。
• 石油類污染物：熒光分光光度法測定，濃度超0.05 mg/L影響鳥類羽毛防水性。

• 葉綠素a：表征浮游植物量，衛星反演與實驗室熒光法結合，赤潮預警關鍵參數。
• 大腸菌群：指示糞便污染，膜過濾法檢測，浴場水質需低于1000 CFU/L。
• 浮游生物群落：多樣性下降預示生態失衡，顯微鏡觀察結合DNA宏條形碼技術。

• 總α/總β放射性：監測核電站泄漏或天然鈾、釷衰變，液閃計數法測定，限值0.1 Bq/L。
• 銫-137、鍶-90：長半衰期核素，γ能譜法檢測，福島事故后海域追蹤重點。

• 微塑料：粒徑＜5 mm，傅里葉紅外光譜定性，調查顯示大西洋環流區濃度超1000粒/m³。
• 有機污染物：多氯聯苯（PCBs）、農藥殘留，需GC-MS聯用技術檢測。

二、檢測技術方法

• 現場快速檢測：便攜式多參數儀（YSI系列）可實時獲取pH、DO、鹽度等。
• 實驗室分析：
  • 原子吸收光譜（AAS）用于重金屬；
  • 高效液相色譜（HPLC）檢測有機污染物；
  • PCR技術快速識別病原微生物。
• 遙感與大數據：衛星監測葉綠素分布，結合AI模型預測污染擴散路徑。

三、應用場景與標準

• 環境監管：依據《海水水質標準》（GB 3097-1997）劃分四類水域（從自然保護區到港口區）。
• 水產養殖：監測氨氮（≤0.2 mg/L）和硫化氫（≤0.01 mg/L），避免養殖生物中毒。
• 災害預警：赤潮期間葉綠素a激增（>10 μg/L），結合水文數據啟動應急響應。
• 跨境污染追蹤：2010年墨西哥灣漏油事件中，碳同位素分析確定油污來源。

四、未來趨勢

• 自動化監測網：布設智能浮標，實時回傳數據至云平臺。
• 生物傳感器：利用基因編輯微生物特異性響應污染物。
• 協作：UNEP推動區域性海洋污染聯合監測，共享數據應對微塑料等跨境問題。