福建省莆田市海水養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量評價

文/張麗

為給海水養(yǎng)殖規(guī)劃提供環(huán)境質(zhì)量參考，采用漁業(yè)環(huán)境標準評價福建省莆田市四大養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量（興化灣XH、南日島NR、湄州灣MZ、平海灣PH）。結(jié)果顯示，興化灣水和沉積物環(huán)境質(zhì)量均最差，水中DIN、DIP、油類超標，按站位超標率大小順序依次為DIP、DIN、油類，其它三海區(qū)水質(zhì)均能滿足漁業(yè)養(yǎng)殖需要，所有海區(qū)的沉積物質(zhì)量均滿足需求。

莆田市有著悠久的海水養(yǎng)殖歷史，海帶、紅毛菜、紫菜質(zhì)量一流，縊蟶、紅毛菜、鮑魚均獲得國家地理標志稱號，莆田是花蛤之鄉(xiāng)，菲律賓蛤仔育苗技術(shù)獲得過國家科技進步獎。隨著海域環(huán)境容量越來越小，粗放式養(yǎng)殖越來越不適應發(fā)展，2018年中央環(huán)保督察提出水產(chǎn)養(yǎng)殖對環(huán)境造成了污染，怎樣化解養(yǎng)殖與環(huán)保的矛盾是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者要解決的問題。

海洋生態(tài)系統(tǒng)存在著多樣性和復雜性，物質(zhì)和能量在食物鏈上的傳遞是一個系統(tǒng)復雜的過程，水產(chǎn)養(yǎng)殖科學規(guī)劃不僅有利于漁業(yè)生產(chǎn)更是改善環(huán)境的一個有效手段。不同品種對環(huán)境中物質(zhì)的吸收是有選擇性的，呈現(xiàn)明顯的種間差異：貝類對重金屬具有選擇性吸收，鉛、鎘的平均蓄積量最高，魚對汞的吸收大于其他種類，氮、磷是海帶等藻類生長的限制性因素，因此有效了解環(huán)境中各物質(zhì)的環(huán)境容量，是合理規(guī)劃水產(chǎn)養(yǎng)殖的基礎(chǔ)。

一、材料與方法

8月10日～16日，相關(guān)單位開展了三個海灣及南日島養(yǎng)殖區(qū)的監(jiān)測，筆者利用這些數(shù)據(jù)依據(jù)漁業(yè)養(yǎng)殖標準做橫向?qū)Ρ?，所評論的海域基本上覆蓋了莆田市海水養(yǎng)殖區(qū)域，可以作為下一輪海水養(yǎng)殖布局的環(huán)境參考。

（一）站位及檢測項目

在興化灣（XH）、湄州灣（MZ）、平海灣（PH）、南日島（NR）分別布設17個、16個、7個、12個站位，在所有站位（圖1）采水樣、其中的16個站位采集沉積物樣分析檢測，水質(zhì)檢測項目：懸浮物、COD、DO、DIN、DIP、活性硅酸鹽、Cu、Cd、Hg、Pb、As、油類，沉積物檢測項目為Cu、Pb、Cd、Hg、As、有機碳、硫化物、油類。采樣、運輸、檢測及質(zhì)量控制均依據(jù)GB17378-2007海洋監(jiān)測規(guī)范進行。

（二）數(shù)據(jù)處理

1.單因子評價

Pi=Ci/Ci0，Ci指各指標的實際測得的濃度，Ci0指各指標的標準值，因為是漁業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境，因此采用二類水、一類沉積物標準評價。水中各重金屬Pi值數(shù)學平均值作為重金屬綜合P值。

2.綜合污染指數(shù)

A=CODi/COD0+DINi/DIN0+DIPi/DIP0-DOi/DO0

CODi、DINi、DIPi和DOi指各指標的實測值，COD0、DIN0、DIP0和DO0指各指標的水質(zhì)二類標準值。

3.沉積物重金屬的潛在危害評價

Eir=Tir×CifRI=∑Eir=∑Tir×Cif

圖1 莆田市海水養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量評價站位圖

其中Cif=Cis/Cin，Cif為重金屬的富集系數(shù)；Cis為表層沉積物重金屬i的實測值；Cin為重金屬i的參考值，采用福建省海岸帶土壤背景值Hg、Cd、As、Pb、Cu的分別為0.063、0.060、6.38、39.0、22.4（單位為10-6）。Tir為重金屬i的毒性系數(shù)，反映重金屬i的毒性水平和生物對其污染的敏感程度，參照相關(guān)研究Hg、Cd、As、Pb、Cu的毒性系數(shù)分別為40、30、10、5、5。潛在生態(tài)危害系數(shù)（Eir）以小于40、40～80、80～160、160～320、大于320劃分為輕微、中等、強、很強、極強5個等級；潛在生態(tài)危害指數(shù)（RI）以小于150、150～300、300～600、大于600劃分為輕微、中等、強、很強4個等級。

二、結(jié)果與討論

（一）水環(huán)境

興化灣DIN、DIP、油類含量站位超標率分別為94%、65%、5%，其它海區(qū)均未超標。依據(jù)各指標最大值、最小值、平均值評價，環(huán)境優(yōu)劣順序為：①氮、磷，NR＞PH＞MZ＞XH；②DO，NR＞XH＞PH＞MZ，這是因為南日島和興化灣風浪大、水流交換通暢；③硅酸鹽，XH＞MZ＞PH，這可能與興化灣營養(yǎng)鹽豐富、海帶等大型藻類種植較少有關(guān)；④重金屬，MZ＞PH＞NR＞XH，但湄州灣Cd、平海灣Hg不符合此規(guī)律，湄州灣Cd四區(qū)中最高，平海灣Hg僅次于興化灣，高于湄州灣、南日島；⑤油類，興化灣和平海灣并列高于湄州灣，南日島最低，這可能是因為江陰碼頭船只出入量較大，平海灣捕撈業(yè)發(fā)達漁船較多；⑥懸浮物，木蘭溪入海處、江陰港附近、湄州灣工業(yè)區(qū)沿岸懸浮物高于同海灣其它站位，平海灣無大型工業(yè)，懸浮物含量較平均，懸浮物與人為活動明顯相關(guān)。

四海區(qū)均處在高DO、低COD水平，南日島、興化灣特別突出；硅酸鹽是浮游植物繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ)，浮游植物是貝類的基礎(chǔ)餌料，養(yǎng)殖規(guī)劃可予以充分利用；氮、磷主要來源于陸地，興化灣有木蘭、秋蘆、江陰溪流注入，湄州灣有石化產(chǎn)業(yè)園、碼頭及若干沿岸企業(yè)，平海灣一直是海帶主產(chǎn)區(qū)，南日島地理條件得天獨厚，近些年大量養(yǎng)殖龍須菜等藻類大量消耗營養(yǎng)鹽，氮、磷呈現(xiàn)出與這些活動的關(guān)聯(lián)性。

（二）有機污染綜合指數(shù)、重金屬、油類評價結(jié)果

將所有站位A值、重金屬綜合P值、油類P值數(shù)學平均后做柱狀圖如圖2，可見興化灣A值和重金屬高于其它區(qū)；平海灣油類與興化灣基本持平，湄州灣次之，南日島最低；有機污染南日島最低，興化灣最高，湄州灣高于平海灣；幾個養(yǎng)殖區(qū)水環(huán)境中均尚有較大的重金屬環(huán)境容量。

（三）沉積物環(huán)境評價結(jié)果

由圖3可以看出，在沉積物中重金屬、有機碳、硫化物、油類的P值均小于1.0，能滿足漁業(yè)生產(chǎn)的需要，重金屬、有機碳含量的順序為XH＞NR＞MZ＞PH；油類PH＞MZ＞XH＞NR；硫化物與有機碳不同，PH第二，僅次于XH。

圖2 水環(huán)境中重金屬綜合指數(shù)P值、有機污染綜合指數(shù)、油類P值

圖3 沉積物中重金屬、有機碳、硫化物、油類P值

圖4 沉積物中重金屬潛在生態(tài)危害系數(shù)Eir

（四）潛在生態(tài)危害評價

XH、NR、MZ、PH的RI指數(shù)分別為96、98、62、73，均小于150，屬于輕微危害程度，平海灣危害系數(shù)高于湄州灣，但重金屬含量低于湄州灣，從圖4中可以看出差異主要在于Hg，平海灣Hg含量高于湄州灣，Hg的毒性系數(shù)40，湄州灣Cu、Pb含量雖然高于平海灣，但其毒性系數(shù)均只有5。圖4中可以看出南日島Cd的Eir高于40，屬于中等危害水平；興化灣、平海灣水環(huán)境中Cu、Cd、Hg從灣頂向灣口降低，Pb、As不明顯，湄州灣Cu、Cd、Hg在4、5、6、7站位含量較高，Pb、As不明顯，南日島Cu、Cd、Hg近岸略高于離岸站位，Pb、As不明顯，沉積物中重金屬環(huán)境容量小于水環(huán)境，主要因為重金屬在沉積物中有累積效應，規(guī)劃時需整體考慮，不能僅依據(jù)水環(huán)境中的環(huán)境容量。

三、結(jié)論

（一）水環(huán)境

優(yōu)劣順序為：①氮、磷：NR＞PH＞MZ＞XH；②重金屬：XH＞NR＞PH＞MZ，但湄州灣Cd、平海灣Hg均不符合此規(guī)律，湄州灣四區(qū)中Cd最高；③油類：XH、PH>MZ>NR；④懸浮物：木蘭溪入海處、江陰港附近、湄州灣工業(yè)區(qū)沿岸、碼頭附近懸浮物明顯高于同海灣其它站位，平海灣懸浮物含量較平均；⑤DO、COD：NR＞XH＞PH＞MZ：⑥硅酸鹽：XH＞MZ＞PH，湄洲灣和平海灣有機污染較輕，興化灣較重，無機氮和活性磷酸鹽均嚴重超標，西側(cè)近岸水域高，往灣口方向遞減；興化灣石油類濃度高值區(qū)主要在于江陰半島西南側(cè)，變化較大，湄洲灣表層沉積物中石油類含量從灣內(nèi)到灣外，由北向南、由西到東呈下降趨勢，越靠近陸地污染越明顯。

總體規(guī)律為：人類活動活躍的地方氮、磷、硅酸鹽、懸浮物較多，船只流量大的地方油類較多，莆田市所有養(yǎng)殖海域均高DO、低COD，南日島、興化灣尤其突出。

（二）沉積物環(huán)境

優(yōu)劣順序為：重金屬、有機碳，PH＞MZ＞NR＞XH；油類，NR＞XH＞MZ＞PH；硫化物，平海灣第二，僅次于興化灣；重金屬均處在輕微危害水平，NR＞XH＞PH＞MZ。南日島Cr生態(tài)危害系數(shù)高于40，屬于中等危害水平，需引起注意。

（三）建議

氮磷豐富、水流通暢的興化灣海區(qū)適當養(yǎng)殖海帶等藻類或者牡蠣等濾食性物種可有效去除氮、磷；貝類養(yǎng)殖需避開重金屬含量高的海區(qū)，魚類養(yǎng)殖適宜懸浮物較少的南日島、平海灣，規(guī)劃時仍需結(jié)合品種綜合考慮諸如水流，風浪、航道規(guī)劃等其它條件。