漳州市主要海灣水質(zhì)狀況調(diào)查及富營養(yǎng)化的評價

汪春燕

(漳州市海洋與漁業(yè)技術(shù)中心，福建 漳州 363000)

漳州市位于福建省東南部，地處北緯23°27′01″～24°36′22″，東經(jīng)117° 03′53″～118° 29′01″，下轄11縣(市、區(qū))，其中龍海市、漳浦縣、云霄縣、東山縣和詔安縣5縣(市)臨海。全市海岸線長715 km，擁有佛曇灣、舊鎮(zhèn)灣、東山灣和詔安灣等多處天然海灣。由于受到海洋運輸、農(nóng)藥使用、沿海工廠排污、海水養(yǎng)殖等影響，大部分近海海域面臨著富營養(yǎng)化的困擾[1]。海水水質(zhì)富營養(yǎng)化被定義為因水體營養(yǎng)鹽富集而致使海水中藻類加速生長、干擾海洋中高等植物系統(tǒng)平衡穩(wěn)定、影響水體水質(zhì)的現(xiàn)象[2]。富營養(yǎng)化對浮游植物的生長、生化組成及貝類金屬生物富集及生物可給性的影響均有報道，尤其雙殼類軟體動物一般棲息在河口、港灣和近海水域一帶，更易受近海污染的影響[1，3]，污染物通過生物富集和食物鏈傳遞對整個生態(tài)系統(tǒng)造成潛在威脅[4]。海洋環(huán)境污染與破壞一旦超過海洋系統(tǒng)自凈能力，會導(dǎo)致整個海洋系統(tǒng)崩潰，從而產(chǎn)生生態(tài)安全問題[5]。近年來，關(guān)于海灣高營養(yǎng)物質(zhì)的排放所造成的海水富營養(yǎng)化已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者研究的重點[6]。

本文通過對2017年漳州市主要海灣的數(shù)據(jù)分析，評價漳州市主要海灣水質(zhì)現(xiàn)狀及污染特征，找出海灣特征污染物(無機氮和活性磷酸鹽)，并通過2013—2017年海水氮磷營養(yǎng)鹽年際變化及空間分布分析，評估海灣富營養(yǎng)程度及變化趨勢，為海灣污染防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 點位布設(shè)及監(jiān)測時間

整個漳州主要海灣共布設(shè)34個水質(zhì)監(jiān)測站位(佛曇灣3個、舊鎮(zhèn)灣8個、東山灣14個、詔安灣9個)，調(diào)查站位布設(shè)見圖1，監(jiān)測時間為2017年的枯水期(2月)、平水期(10月)、豐水期(5月)，主要進行海灣水質(zhì)監(jiān)測。采樣方法按照GB 17378—2007《海洋監(jiān)測規(guī)范》[7]進行選擇，采集0.5 m深表層海水。

1.2 監(jiān)測指標

水溫、鹽度、pH、懸浮物(SS)、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(CODMn)、無機氮DIN(亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮和氨氮之和)、活性磷酸鹽(PO4-P)、石油類(Oil)、重金屬(銅、鉛、鎘、汞、砷)等14個指標。

1.3 監(jiān)測方法及評價標準

監(jiān)測方法：按照GB 17378—2007《海洋監(jiān)測規(guī)范》[7]的方法進行分析。

評價標準：海水水質(zhì)評價采用GB 3097—1997《海水水質(zhì)標準》[8]。海域富營養(yǎng)程度評估采用富營養(yǎng)化指數(shù)法[9]，公式如下：

式中：EI為富營養(yǎng)化指數(shù)，DIN為無機氮總和，DIP為無機磷。當EI<1時，海水處于貧營養(yǎng)化狀態(tài)；當EI≥1時，則認為海水出現(xiàn)了富營養(yǎng)化狀態(tài)，EI值越大，富營養(yǎng)化程度越嚴重。富營養(yǎng)化程度為三級：輕度(1≤EI≤3)、中度(39)。

2 結(jié)果與討論

2.1 漳州主要海灣水質(zhì)現(xiàn)狀評價

漳州海灣主要有佛曇灣(A)、舊鎮(zhèn)灣(B)、東山灣(C)和詔安灣(D)4個海灣，4個海灣在2017年枯水期(2月)，豐水期(5月)、平水期(10月)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果如表1所示。

由表1可知，1)漳州主要海灣水質(zhì)pH、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(CODMn)、石油類，重金屬(銅、鉛、鎘、汞、砷)等9個指標含量分別符合海水水質(zhì)一類或二類標準。2)無機氮年平均含量范圍為0.24～0.46 mg/L。其中，詔安灣無機氮含量符合海水水質(zhì)第二類標準，佛曇灣無機氮含量符合海水水質(zhì)第三類標準，舊鎮(zhèn)灣和東山灣無機氮含量符合海水水質(zhì)第四類標準。3)活性磷酸鹽年平均含量范圍為0.03～0.07 mg/L。其中，東山灣活性磷酸鹽含量符合海水水質(zhì)第二類標準，佛曇灣和舊鎮(zhèn)灣活性磷酸鹽含量為海水水質(zhì)第四類標準，詔安灣活性磷酸鹽含量超過海水水質(zhì)第四類標準。因此，目前漳州主要海灣水質(zhì)主要污染因子是無機氮和活性磷酸鹽(PO4-P)。4)根據(jù)圖2富營養(yǎng)化指數(shù)EI值，分析得出漳州主要海灣富營養(yǎng)化嚴重主要出現(xiàn)在枯水期和平水期，且詔安灣最嚴重。

表1 2017年漳州主要海灣水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果Tab.1 Monitoring results of seawater quality in the main bays of Zhangzhou in 2017

注：A、B、C、D分別代表佛曇灣、舊鎮(zhèn)灣、東山灣和詔安灣。監(jiān)測數(shù)值為平均值，PO4-P是以P計。
Notes：A was Fotan Bay，B was Jiuzhen Bay，C was Dongshan Bay，D was Zhao’an Bay .The monitoring results were average values，and PO4-P was based on P.

2.2 漳州主要海灣水質(zhì)現(xiàn)狀成因分析

漳州主要海灣水質(zhì)主要污染因子是無機氮和活性磷酸鹽(PO4-P)，富營養(yǎng)化程度達到輕度以上。由圖3可知，無機氮年平均含量：東山灣>佛曇灣>舊鎮(zhèn)灣>詔安灣，主要因為漳州海域生活污水和少量工業(yè)廢水都直接排放，而且養(yǎng)殖業(yè)無序高密度發(fā)展，灣口大面積的漁排養(yǎng)殖和牡蠣吊養(yǎng)，導(dǎo)致水流動緩慢，無機氮含量偏高；東山灣灣頂主要是受漳江支流的匯入影響，西南部受八尺門養(yǎng)殖業(yè)的影響，同時東山島生活污水、少量工業(yè)廢水等污染源的直接排放也導(dǎo)致東山灣內(nèi)無機氮含量較高。由圖4可知，活性磷酸鹽年平均含量：詔安灣>佛曇灣>舊鎮(zhèn)灣>東山灣，主要原因與農(nóng)業(yè)面源污染有關(guān)，此外詔安灣內(nèi)因吊養(yǎng)養(yǎng)殖密度過高，造成水流緩慢，又因詔安灣典型的地理位置使其封閉性相對其他港灣更強，造成營養(yǎng)鹽常年居高不下。

2.3 漳州主要海灣水質(zhì)主要污染因子變化趨勢分析

2013—2017年漳州市主要海灣水質(zhì)主要污染因子(無機氮和活性磷酸鹽)的年際變化趨勢如圖5、圖6所示。由圖5可知，漳州主要海灣中舊鎮(zhèn)灣和東山灣水質(zhì)無機氮年平均含量先呈下降趨勢，于2015年達到最低后開始反彈，2016持續(xù)上升，2017達到最高，東山灣污染濃度最高達到四類水質(zhì)標準；詔安灣無機氮含量相對比較恒定，保持在二類水質(zhì)標準；佛曇灣無機氮含量變化比較反復(fù)，但無機氮都能維持在三類水質(zhì)標準以上。這主要是由于近年來漳州市政府采取措施規(guī)范入海排污口，因此海水中無機氮呈下降趨勢，而2016年以后，年降雨量相對減少，漳州海灣由于其地理位置的半封閉性導(dǎo)致海水交換量不足，引起無機氮含量又呈上升趨勢；而詔安灣因港灣封閉性更強，而導(dǎo)致海水中無機氮含量相對比較穩(wěn)定。由圖6可知，2013—2017年活性磷酸鹽年平均含量，各個港灣年變化不大，含量相對穩(wěn)定；詔安灣活性磷酸鹽年平均含量遠遠大于其他海灣，其污染濃度遠遠大于海水四類水質(zhì)標準。

3 結(jié)語

漳州主要海灣水質(zhì)總體良好，主要污染因子為無機氮和活性磷酸鹽，海水富營養(yǎng)化都達到輕度以上，其中以詔安灣污染最嚴重，主要出現(xiàn)在枯水期和平水期。通過對2013—2017年漳州主要港灣海水氮磷營養(yǎng)鹽年際變化及空間分布的分析，對今后的工作提出以下幾點建議：

1)合理整頓海域養(yǎng)殖業(yè)布局，開展規(guī)劃外的海水清退，實施科學(xué)養(yǎng)殖，大力發(fā)展生態(tài)漁業(yè)。

2)海洋環(huán)境管理必須要有對海洋環(huán)境質(zhì)量進行科學(xué)評價的基礎(chǔ)，因此，應(yīng)加強海灣的監(jiān)測能力[10]，對主要入海河口實時在線監(jiān)控，及時掌握海洋水質(zhì)污染狀況及入海水質(zhì)污染狀況，為漳州海灣污染整治提供科學(xué)依據(jù)。

3)漳州大部分海灣富營養(yǎng)化程度達到輕度以上，應(yīng)預(yù)防赤潮發(fā)生，并加強對赤潮的監(jiān)測。