秦皇島近岸海域春季表層溶解氧飽和度分析

叢明琦　宋愛(ài)君　趙冉　王會(huì)心　魯勖琳

摘? ?要：根據(jù)2019年春季3～5月份對(duì)河北省秦皇島市近岸海域西浴場(chǎng)、東浴場(chǎng)以及湯河溶解氧的調(diào)查結(jié)果，探討溶解氧飽和度與大氣壓、溫度、鹽度之間的關(guān)系。結(jié)果顯示，渤海灣近岸海域東、西浴場(chǎng)溶解氧飽和度為68%～113%，湯河溶解氧飽和度為68.0%～144.5%。總體呈湯河溶解氧飽和度高、近岸海域溶解氧飽和度低的趨勢(shì)。溶解氧飽和度主要受鹽度、水溫和氣溫的影響。

關(guān)鍵詞：秦皇島;近岸海域;溶解氧飽和度

渤海是我國(guó)唯一半封閉的內(nèi)海，水體交換能力差，自潔能力很弱，容易造成污染物堆積，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。秦皇島地處環(huán)渤海和京津冀兩個(gè)經(jīng)濟(jì)圈中，風(fēng)景優(yōu)美，是絕佳的旅游場(chǎng)所，但也是受人為活動(dòng)影響最為明顯、污染最嚴(yán)重的海域之一，入海河流逐漸成為秦皇島近岸海域的主要污染源[1]。

溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）是水質(zhì)評(píng)價(jià)的主要因子，也是水體中生物生存繁殖的基本條件。一般魚(yú)種每天至少應(yīng)有16 h生活在溶解氧質(zhì)量濃度大于5 mg/L的水中，其余時(shí)間溶解氧也應(yīng)大于等于3 mg/L。當(dāng)溶解氧質(zhì)量濃度小于1 mg/L時(shí)，絕大部分魚(yú)類會(huì)窒息死亡[2]。當(dāng)海水溶解氧的日平均值小于3 mg/L或者是24 h之內(nèi)的任何觀測(cè)值小于1 mg/L時(shí)，就認(rèn)為出現(xiàn)低氧現(xiàn)象[3]。海水在不同溫度和鹽度下的溶解氧飽和質(zhì)量濃度采用Weiss方程計(jì)算[4]。海水中的溶解氧受到物理、生物、化學(xué)等多種因素影響，用溶解氧飽和度值對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析和討論，能直觀地反映海域水體的健康狀況。

對(duì)秦皇島海港區(qū)近岸海域以及主要入海河流的水質(zhì)因子進(jìn)行采樣調(diào)查并用溶解氧飽和度值對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析，具有非常重要的意義。本研究根據(jù)2019年春季3～5月份對(duì)河北省秦皇島市近岸海域西浴場(chǎng)、東浴場(chǎng)以及湯河溶解氧的調(diào)查結(jié)果，探討了溶解氧飽和度與大氣壓、溫度、鹽度之間的關(guān)系。

1? ? 分析方法

分析方法如表1所示。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? 春季溶解氧飽和度分析

秦皇島近岸海域春季溶解氧飽和度分析如表2所示。由表2可見(jiàn)，西浴場(chǎng)表層水體溶解氧飽和度平均值為93.4%，東浴場(chǎng)表層水體溶解氧飽和度平均值為94.9%，總體處于不飽和狀態(tài)。湯河水體溶解氧飽和度平均值為112.5%，呈現(xiàn)過(guò)飽和狀態(tài)?？傮w上看，東、西浴場(chǎng)溶解氧飽和度基本持平，湯河由于藻類強(qiáng)烈的光合作用，呈現(xiàn)過(guò)飽和趨勢(shì)。

2.2? 溶解氧飽和度與大氣壓的關(guān)系

秦皇島近岸海域溶解氧飽和度與大氣壓呈正相關(guān)的關(guān)系，尤其是西浴場(chǎng)和東浴場(chǎng)變化明顯。隨著大氣壓的升高，水體中的溶解氧飽和度也逐漸增加，一方面是由于壓力越大，氧氣溶解在水中的量也越多，使溶解氧飽和度值變大;另一方面在壓力比較大的情況下，底部的污染物不會(huì)向上翻騰消耗表層的溶解氧，因此壓力增加，溶解氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)也會(huì)高一些[5]。但是，湯河比較特殊，湯河隨著壓力的升高，溶解氧飽和度變化不明顯，這可能是由于湯河是秦皇島工業(yè)和生活污水主要排放地，排放量大、污染物含量高、藻類植物大量生長(zhǎng)，導(dǎo)致大量消耗水中的溶解氧。

2.3? 溶解氧飽和度與鹽度的關(guān)系

秦皇島近岸海域溶解氧飽和度與鹽度呈負(fù)相關(guān)，鹽度變化不大，對(duì)溶解氧飽和度幾乎沒(méi)有影響。但是，湯河比較特殊，溶解氧飽和度與鹽度正相關(guān)，可能因?yàn)闇邮侵饕娜牒？诤恿?，受春季海水漲潮影響，海水流入湯河內(nèi)，導(dǎo)致鹽度直線上升。

2.4? 溶解氧飽和度與溫度的關(guān)系

溫度影響包括水溫和氣溫，由于氣溫隨觀測(cè)時(shí)段變化較大，故本研究以考察水溫變化為主[6]。西浴場(chǎng)、東浴場(chǎng)、湯河溶解氧飽和度與水溫的關(guān)系分別如圖1、圖2、圖3所示。由圖可知，溶解氧飽和度與水溫呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即水溫低時(shí)溶解氧溶解度大、飽和度高，水溫高時(shí)溶解氧溶解度小、飽和度低。溶解氧飽和度受溫度影響較大，春季植物光合作用加強(qiáng)，產(chǎn)生的氧氣增多，但海水溫度的升高導(dǎo)致氧氣溶解度降低[7]。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)秦皇島近岸海域西浴場(chǎng)、東浴場(chǎng)以及河流主要入?？跍?～5月份的溶解氧飽和度進(jìn)行調(diào)查研究，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論。（1）3～5月份的溶解氧飽和度主要受水溫升高的影響，東浴場(chǎng)和西浴場(chǎng)溶解氧飽和度相差不大，湯河溶解氧飽和度遠(yuǎn)高于東、西浴場(chǎng)，3個(gè)月內(nèi)變化幅度順序依次為湯河>西浴場(chǎng)>東浴場(chǎng)。（2）影響溶解氧的主要因素為氣壓、鹽度和水溫。（3）溶解氧飽和度總體變化趨勢(shì)為秦皇島近岸海域東、西浴場(chǎng)溶解氧飽和度隨大氣壓增大而增加，湯河變化不明顯;鹽度變化對(duì)西浴場(chǎng)、東浴場(chǎng)溶解氧飽和度影響不大，湯河溶解氧飽和度隨鹽度增大而增加;隨著溫度的降低，溶解氧飽和度總體呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，水溫是影響溶解氧飽和度的主要因素。

[參考文獻(xiàn)]

[1]褚? ?帆，劉憲斌，劉占廣，等.天津近岸海域海水富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)及其主成分分析[J].海洋通報(bào)，2015，34（1）：107-112.

[2]李玉蘭.溶解氧評(píng)價(jià)方法探討[J].科技論壇，2006（4）：21-22.

[3]NEZLIN N P，KAMER K，HYDE J，et al.Dissolved oxygen dynamics in a eutrophic estuary，upper newport bay，California[J].Estuarine Coastal and Shelf Science，2009，82（1）：139-151.

[4]魏平方，萬(wàn)? ?銳.冬季荊州護(hù)城河溶解氧與影響因素探討[J].廣東化工，2017，44（23）：15-16.

[5]國(guó)家質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T12763[Z]海洋調(diào)查規(guī)范.2007.

[6]呂琳莉，李朝霞，崔崇雨.高原河流溶解氧變化規(guī)律研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2018，41（7）：133-140.

[7]李? ?瀟，王曉莉，劉書(shū)明，等.天津近岸海域溶解氧含量分布特征及影響因素研究[J].海洋開(kāi)發(fā)與管理，2017，34（8）：75-78.