T/IPIF 0045-2026 粤港澳大湾区海域浮游植物固碳监测与核算技术规范

　　ICS 13.060 CCS B 50

　　IPIF

　　团 体 标 准

　　T/IP IF 0045—2026

　　粤港澳大湾区海域浮游植物固碳监测与核算技术规范

　　Technical specifications for monitoring and accounting of phytoplankton carbon

　　fixation in the coastal waters of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

　　2026 - 03 - 25 发布 2026 - 03 - 25 实施

　　广东省知识产权投融资促进会 发 布

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　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由澳门科技大学提出。

　　本文件由广东省知识产权投融资促进会归口。

　　本文件起草单位：澳门科技大学、暨南大学、中国海洋大学、北京大学、中国科学院青岛生物能源与过程研究所、北京师范大学、香港中文大学生命科学学院、河海大学、澳门海岸带生态环境国家野外科学观测研究站。

　　本文件主要起草人：董雅红、黄浩鹏、沈洪涛、赵亚停、高会旺、陈国谦、王文静、王庆、张永雨、刘鹏、易祯娜、常璐、程恺豪、金光球、邹立功、黄琳。

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　　粤港澳大湾区海域浮游植物固碳监测与核算技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了粤港澳大湾区海域浮游植物固碳监测流程与方法、粤港澳大湾区海域浮游植物固碳核算技术与方法、质量保证与质量控制方案等。

　　本文件适用于粤港澳大湾区海域(包括广州市、深圳市、珠海市、惠州市、东莞市、中山市、江门市、香港特别行政区和澳门特别行政区等行政区所规定的海域面积，共计约23145平方千米)及其他海域。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 15919—2010 海洋学术语 海洋生物学

　　GB 17378.3—2007 海洋监测规范 第3部分：样品采集、贮存与运输

　　GB 17378.7—2007 海洋监测规范 第7部分：近海污染生态调查和生物监测

　　HJ 442.3—2020 近岸海域环境监测技术规范 第三部分 近岸海域水质监测

　　HJ 730—2014 近岸海域环境监测点位布设技术规范

　　HY/T 0349—2022 海洋碳汇核算方法

　　SL 354—2006 水质 初级生产力测定—“黑白瓶 ”测氧法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　浮游植物 phytop lankton

　　生活于水域上层、 自养性的浮游生物。

　　[来源：GB/T 15919—2010，4.16]

　　3.2

　　浮游植物固碳量 phytop lankton carbon fixation

　　单位时间内特定海域的浮游植物固定的二氧化碳总量。

　　3.3

　　初级生产力 primary productivity

　　单位面积(或体积)水体在单位时间内生产有机物的能力。通常指水中初级生产者藻类和光合细菌的光合作用率。

　　[来源：SL 354—2006，3.1]

　　3.4

　　碳同化系数 carbon assimilation rate

　　单位生物量的生物在单位时间内合成的有机碳量。

　　4 粤港澳大湾区海域浮游植物固碳监测

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　　4.1 一般要求

　　4.1.1 监测频次

　　浮游植物固碳监测频次一般不少于每年4次。若为季度监测，监测时间安排在1～3月、4～6月、7~ 9月和10～12月每季度各1次，两次监测时间间隔原则上应为1个月以上。若为月度监测，监测时间每月各1次，两次监测时间间隔原则上应为15日以上。若为半月度监测，监测时间每两周各1次，两次监测时间间隔原则上应为7日以上。监测时间与频次可视情况调整，若条件允许，每月至少1次。

　　4.1.2 监测时长

　　单次浮游植物固碳监测野外工作宜在7日内完成。

　　4.1.3 监测项目

　　粤港澳大湾区海域浮游植物固碳监测的必测项目有水深、透明度、叶绿素a。

　　4.2 野外工作流程

　　4.2.1 监测点位布设

　　4.2.1.1 监测点位布设要求

　　监测点位布设可参照HJ 730—2014相关要求执行，监测点位需具有一定的代表性，能客观地反映一定区域内的浮游植物固碳状况，并保证监测站点能覆盖监测海域大部分区域。同时监测点位布设应综合考虑监测能力现状与沿海规划，需具有一定的前瞻性，从而充分反映出监测海域的浮游植物固碳状况。监测点位一经确定，原则上不应变更，确保浮游植物固碳监测数据的连续性和可比性。

　　4.2.1.2 监测点位布设方法

　　监测点位布设数量可根据所需监测海域面积及具体情况进行调整。监测点位一般在低潮线(或人工岸线离岸)向海方向1千米后布设。若监测海域小于500平方千米，可将海域等比例划分为若干5千米×5千米的网格;若监测海域大于500平方千米，可将海域等比例划分为若干10千米×10千米的网格，网格的面积与形状可视具体情况进行调整。每个网格中心设1个站点，辅以4个角站点，详见图1。若站点处于监测困难或无法监测的位置，可删减或调整站点。可视情况在关键区域及岸边增设监测站点。

　　图1 网格站点常规布设方法示意图4.2.2 水深测量

　　水深测量按照GB/T 12763.2—2007的4.8规定执行。

　　4.2.3 透明度测量

　　透明度测量按照GB/T 12763.2—2007的10.2.1规定执行。

　　4.2.4 叶绿素 a 现场测量

　　T/IP IF 0045—2026叶绿素a的现场测量采用叶绿素a传感器法进行测量。

　　4.2.4.1 仪器准备及要求

　　使用在校准有效期内的海水叶绿素a传感器对叶绿素a进行测量(校准流程见6.2.3)。海水叶绿素a传感器要求测量灵敏度小于等于0.1 mg/m³ , 测量量程最低为0～100 mg/m³ 。可在海水叶绿素a传感器上装配遮光罩以保证测量结果的稳定性。

　　4.2.4.2 现场测量

　　按表1的层次要求，将海水叶绿素a传感器分别放置于各对应层次。待传感器读数稳定后开始记录， 10秒内数值波动不超过0.5 mg/m³ 即视为读数稳定。每个层次连续记录3次，取算术平均值作为该层次的叶绿素a测定值。若点位叶绿素a值超出仪器测量量程，应采用分光光度法测量或更换更大量程的仪器重新测量。

　　4.2.5 分光光度法测量

　　如无法使用叶绿素a传感器法对叶绿素a进行现场测量，可采用分光光度法测量叶绿素a。

　　4.2.5.1 仪器准备及要求仪器的准备及要求如下：

　　a) 水样瓶应使用玻纤增强聚丙烯材质或耐高温性能更优的材质(如聚全氟乙丙烯) 。水样瓶在使用前应先依次用洗涤剂清洗 1 次、 自来水冲洗 1 次、蒸馏水淋洗 1 次，再将清洗后的水样瓶置于高压蒸汽灭菌器中于 121 ℃保持 15 min，或置于烘箱中于 160 ℃干热灭菌 2 h 予以灭菌;采用玻纤增强聚丙烯材质的水样瓶不应采用干热灭菌方式。经灭菌的水样瓶如不立即使用，应于 60 ℃将瓶内冷凝水烘干，并在两周内使用，超过两周应重新灭菌;

　　b) 测量所使用的分光光度计需满足以下条件：波长范围覆盖400～700 nm(精度±1 nm 以内或更高)、1 cm 光程比色皿、吸光度范围 0～2.0 Abs(或更高)， 以确保测定结果的准确性和可靠性;

　　c) 其余设备按照 GB 17378.7—2007 的 8.2 执行。

　　4.2.5.2 水样采集

　　水样采集按照HJ 442.3—2020的4.2规定执行;各水深层次应各采集三份1 L的水样，样品采集完后应迅速盖上瓶盖，避光低温保存。水样在运输过程中可短暂(小于24 h)冷藏保存(0～4 ℃) , 采样结束后尽快过滤并将滤膜冷冻保存(-20 ℃下)。

　　采集不同层次样品的方法按照GB 17378.3—2007的4.5.3要求确定，见表1。

　　表 1 采样层次要求

　　4.2.5.3 实验室测量

　　测量流程按照GB 17378.7—2007的8.2规定执行。

　　5 粤港澳大湾区海域浮游植物固碳量核算

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　　5.1 单位时间内初级生产力计算

　　浮游植物初级生产力按Cadee & Hegeman (1974)提出的初级生产力公式(1)计算：

　　PP Ps × Zeu × T · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (1)

　　式中：

　　PP——浮游植物初级生产力(mgC ·m-2 ·d-1);

　　Ps ——浮游植物潜在初级生产力(mgC ·m-3 ·h-1);

　　Zeu——真光层深度(m)，取3倍透明度，当水深小于3倍透明度时则取水深;

　　T ——当天日照时数(h ·d-1)，取平均值12小时或当日日出日落时间。

　　浮游植物潜在初级生产力按公式(2)计算：

　　Ps = Q × CChl−a · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (2)

　　式中：

　　Ps ——浮游植物潜在初级生产力(mgC ·m-3 ·h-1 );

　　Q ——碳同化系数(mgC ·mgChl-a-1 ·h-1)，若监测海域的碳同化系数未知，则取全球表层海水经验值3.7;

　　CChl−a——表层叶绿素a含量(mgChl-a ·m-3)。

　　单位网格浮游植物初级生产力按公式(3)计算：

　　· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (3)

　　式中：

　　PP ——单个网格的平均浮游植物初级生产力(mgC ·m-2 ·d-1 );

　　PPk ——网格中第k个监测点的浮游植物初级生产力(mgC ·m-2 ·d-1);

　　k ——单个网格内的监测点序号，取值为1,2,3, ,n;

　　n ——单个网格内所设定的监测点总数。

　　5.2 浮游植物固碳量核算

　　按照HY/T 0349—2022中4.5，监测海域在评估天数内的浮游植物固碳量按公式(4)计算：

　　Cphytoplankton

　　式中：

　　Cphytoplankton ——浮游植物固碳量(tC);

　　Ai ——第i个网格的面积(m2);

　　PPi ——第i个网格的平均浮游植物初级生产力(mgC ·m-2 ·d-1);

　　i ——海域划分的网格序号，取值为1, 2, 3, ,N;

　　N ——海域所划分的网格总数;

　　D ——评估天数(d);

　　109 ——单位转换系数(1 t=109 mg，用于将mgC转化为tC)。

　　6 质量保证与控制方案

　　6.1 野外监测质量保证

　　为确保浮游植物固碳监测数据的可靠性，应实施以下质量保证程序：

　　a) 制定专项监测计划：依据本文件第 4 章要求，结合粤港澳大湾区海域特征，制定包含监测点位、频次、方法、人员分工的详细计划，详见附录 B，明确各环节操作细则及质量控制要点;

　　b) 参数精度要求：水深及透明度的测量精度不低于0.1 m;叶绿素 a 的测量精度不低于 0.1 mg/m³ ;

　　c) 标准化操作培训：对野外监测人员进行专项培训，内容涵盖水深、透明度、水样采集、叶绿素a 测量等操作流程(见4.2)，确保人员熟悉仪器使用(如海水叶绿素 a 传感器、采样设备等)、样品保存及数据记录规范;

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　　d) 全流程记录存档：野外作业时详细记录监测日期、站点坐标、样品编号等信息，确保数据可追溯。记录表格参照附录 C 执行。

　　6.2 质量控制方案

　　6.2.1 重复测定与误差计算

　　在监测计划中明确数据核对程序，每批次监测随机抽取不少于3个监测站点或总站点数的10%(两者取大值)， 由不同工作组采用相同方法和设备进行重复测定，判定数据是否合格，并参照表D.1记录。计算两次测定的相对误差，公式如下：

　　RE

　　式中：

　　RE ——相对误差;

　　V1 、V2——对同一监测站点同一参数，由不同工作组使用相同方法与设备进行的两次独立重复测定结果。

　　使用分光光度法测量叶绿素 a 时，应同步开展实验室平行样分析，平行样数量不少于 2 份，并参照

　　表 D.2 记录平行样测定结果，计算样品值与平行样均值的相对误差，判定数据是否合格。

　　6.2.2 误差处理规则

　　误差处理规划包括：

　　a) 误差≤±10%：视为数据合格，记录误差原因(如环境波动)，原始数据与复核数据均存档;

　　b) 误差>± 10%：视为数据不合格，需追溯原始记录，检查仪器校准状态、操作步骤、数据录入等。若为计算或录入失误，修正该站点数据。若为其他原因或原因不明，则该数据不得用于固碳核算，应选取地理位置相近的站点做补充监测，确保有效数据量满足分析要求;

　　c) 误差处理结果记录详见附录 D。

　　6.2.3 仪器校准

　　使用叶绿素a传感器或分光光度法测量叶绿素a数据前，需使用已知浓度(仪器测量量程内)的叶绿素a标准液对仪器进行校准，仪器校准有效期不应超过3个月。校准用标准液应于4 ℃避光保存，保存期不超过3个月，开封后应尽快使用。

　　6.2.4 异常数据处理

　　若发现数据异常，应追溯监测环节(如样品运输是否超时、保存温度是否达标等)及检测环节(如滤膜编号混淆、仪器参数设置错误等)，经核验后判定数据是否合格，无法溯源的异常数据不得用于固碳核算。

　　6.3 数据管理与归档

　　6.3.1 数据录入与审核

　　野外与实验室数据应分别由至少两人独立录入，录入时应采用具有数据校验功能的电子表格，对经纬度精度、计量单位一致性等进行自动校验。录入完成后，应将电子数据与纸质原始记录逐项核对，确认无误后方可使用。

　　6.3.2 数据存档要求

　　存档内容包括：

　　a) 原始文件：浮游植物固碳监测与核算计划(见表 B.1)、浮游植物固碳野外现场监测记录表(见表 C.1)、仪器校准报告、影像资料(如采样现场、仪器状态);

　　b) 处理文件：数据处理与计算表格、质量控制报告(含误差分析、修正记录)、监测报告(含站点分布图、固碳核算结果);

　　c) 电子文件：GIS 生成的监测点位图、数据库备份(格式应采用通用的电子表格格式及地理信息系统兼容格式);

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　　d) 存档方式：电子版数据应存储于可靠的存储介质(如一次性写入光盘)，并定期备份至专用服务器或云端存储，确保数据长期可读;纸质版文件分类装订，标注目录及保存期限(建议至少10 年);

　　e) 存档文件应包含版本信息(如监测日期、标准版本号)，便于后续追溯与比对。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　粤港澳大湾区城市海域面积参考表

　　A.1 粤港澳大湾区城市海域面积参考表

　　粤港澳大湾区城市海域面积参考值见表A.1。

　　表 A.1 粤港澳大湾区城市海域面积参考表

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　　A

　　附 录 B

　　(规范性)

　　浮游植物固碳监测与核算计划

　　B.1 浮游植物固碳监测与核算计划

　　浮游植物固碳监测与核算计划见表B.1。

　　表 B.1 (粤港澳大湾区海域浮游植物固碳项目名称)监测及核算计划表

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　　表B.1 (粤港澳大湾区海域浮游植物固碳项目名称)监测及核算计划表(续)

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　　B

　　附 录 C (资料性)记录表

　　C.1 浮游植物固碳野外现场监测

　　浮游植物固碳野外现场监测记录见表C.1。

　　表 C.1 浮游植物固碳野外现场监测记录表

　　C.2 初级生产力

　　初级生产力(PP)计算记录见表C.2。

　　表 C.2 初级生产力(PP)计算表

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　　C.3 海域浮游植物固碳量汇总

　　海域浮游植物固碳量汇总记录见表C.3。

　　表 C.3 海域浮游植物固碳量汇总表

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　　C D

　　E

　　附 录 D

　　(资料性)

　　质量保证与控制记录表

　　D.1 野外监测数据复核

　　野外监测数据复核记录见表D.1。

　　表 D.1 野外监测数据复核记录表

　　D.2 实验室平行样分析

　　实验室平行样分析记录见表D.2。

　　表 D.2 实验室平行样分析记录表

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　　参 考 文 献

　　[1] Cadée G,Hegeman J.Primary production of the benthic microflora living on tidal flats in the Dutch Wadden Sea[J].Netherlands Journal of Sea Research,1974,8 (2-3):260-291.

　　[2] 珠海统计年鉴2023

　　[3] 江门年鉴2023

　　[4] 惠州市海洋功能区划(2013—2020年)

　　[5] 深圳市国土空间规划保护与发展“十四五 ”规划

　　[6] 香港地理资料2024

　　[7] 广州市海洋功能区划(2013—2020年)

　　[8] 中山年鉴2023

　　[9] 东莞年鉴2023

　　[10] 澳门海域管理纲要法