中街山列島及其鄰近海域海水質(zhì)量評(píng)價(jià)

陽 丹，陳應(yīng)華，吳常文

(浙江海洋學(xué)院海洋科學(xué)學(xué)院，國(guó)家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心，浙江舟山 316004)

中街山列島及其鄰近海域是舟山漁場(chǎng)的重要組成部分，同時(shí)也是中街山列島國(guó)家級(jí)海洋特別保護(hù)區(qū)所在地，其優(yōu)越的環(huán)境條件曾為大黃魚、小黃魚、帶魚和曼氏無針烏賊等重要海洋經(jīng)濟(jì)動(dòng)物提供了良好的繁衍生息場(chǎng)所。近年來，隨著海水養(yǎng)殖業(yè)、臨海工業(yè)和海上交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，中街山列島及其鄰近海域海洋生態(tài)環(huán)境日益惡化，水質(zhì)明顯下降，以劣四類海水為主，給該海域乃至整個(gè)舟山漁場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境帶來了巨大影響，改善該海域的生態(tài)環(huán)境迫在眉睫[1]。為了基本摸清中街山列島及其鄰近海域的海洋生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，2010年11月對(duì)該海域開展了海水水質(zhì)全面調(diào)查，本文根據(jù)2010年11月的調(diào)查結(jié)果，分析評(píng)價(jià)該海域的海水質(zhì)量狀況，以期為舟山漁場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)研究提供基本依據(jù)。

1 材料與方法

2010年11 月，在舟山群島及其鄰近海域設(shè)置了12個(gè)調(diào)查站位(圖1)，對(duì)水體中的活性磷酸鹽、無機(jī)氮、石油類和COD等指標(biāo)進(jìn)行采樣分析，樣品采集與分析測(cè)試方法均按《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》(GB 17378.6-2007)中的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。分別采用單項(xiàng)指數(shù)法、有機(jī)污染指數(shù)法和水體富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)法從不同角度評(píng)價(jià)該海域的水質(zhì)現(xiàn)狀。

2 結(jié)果與討論

2.1 主要環(huán)境要素及其分布特征

2.1.1 COD

COD的含量變化范圍是0.24～0.67 mg/L，平均含量為0.39 mg/L。最高值出現(xiàn)在離城區(qū)較近的9號(hào)站，最低值出現(xiàn)在離岸較遠(yuǎn)的8號(hào)站。

2.1.2 石油類

石油類含量的變化范圍在0.009～0.017 mg/L，平均含量為0.013 mg/L。其中最高值同樣出現(xiàn)在9號(hào)站，最低值出現(xiàn)在長(zhǎng)涂島附近的6號(hào)站。

2.1.3 活性磷酸鹽

活性磷酸鹽的含量介于為0.020～0.035 μg/L之間，平均含量為0.030 μg/L。其中最高值出現(xiàn)在10號(hào)站，最低值出現(xiàn)在離岸較遠(yuǎn)的12號(hào)站。

2.1.4 無機(jī)氮

無機(jī)氮的含量范圍為0.241～0.622 mg/L，平均含量為0.54 mg/L。其中高值區(qū)出現(xiàn)在東極島南面的11號(hào)站，最低值出現(xiàn)在離岸較遠(yuǎn)的8號(hào)站。

圖1 調(diào)查站位Fig.1 The sampling locations in Zhongjieshan archipelago waters and its neighborhood

圖4 活性磷酸鹽含量Fig.4 The Content of PO43－

圖5 無機(jī)氮含量Fig.5 The Content of DIN

在如上幾種要素的平面分布特征圖中，不難看出COD、石油類和活性磷酸鹽的含量均呈現(xiàn)出近岸海域高于離岸海域的平面分布特征。這與海濱船廠、港口碼頭、近海工業(yè)等產(chǎn)生的工業(yè)廢水和城市居民生活污水的非達(dá)標(biāo)排放有關(guān)[2]。而在環(huán)境要素中，無機(jī)氮含量的高值區(qū)主要分布于中街山列島周邊海域，這與該片海域大規(guī)模網(wǎng)箱養(yǎng)殖中，殘餌料、糞便等引起的自身污染有關(guān)。

2.2 水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)

水質(zhì)單因子污染指數(shù)采用下式計(jì)算:

式中，Si為某海水水質(zhì)要素的污染指數(shù)；Ci為該要素的實(shí)測(cè)值；Ci為該要素對(duì)應(yīng)的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值。

根據(jù)中街山列島及鄰近海域的使用功能和保護(hù)目標(biāo)，本文依據(jù)《中華人民共和國(guó)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3097－1997)中相關(guān)規(guī)定，將該海域按照一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。分析結(jié)果見表1。

表1 主要環(huán)境要素的污染指數(shù)Tab.1 Pollution indexes of main environmental parameters

2.3 有機(jī)污染狀況評(píng)價(jià)

有機(jī)污染指數(shù)按(2)式[3]計(jì)算

式中，A值為某站位水體的有機(jī)污染指數(shù)；CODi、DINi、DIPi及DOi分別為COD、無機(jī)氮、活性磷酸鹽及溶解氧的實(shí)測(cè)值；CODo、DINo、DIPo及DOo分別為COD、無機(jī)氮、活性磷酸鹽及溶解氧的一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值。有機(jī)污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 有機(jī)污染評(píng)價(jià)分級(jí)Tab.2 Grade of organic pollution assessment

水體污染指數(shù)計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 有機(jī)污染指數(shù)計(jì)算結(jié)果Tab.3 Calculate results of organic pollution indexes

式中，E指水體富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)；COD指化學(xué)需氧量的實(shí)測(cè)值(mg/L)；DIN指無機(jī)氮含量的實(shí)測(cè)值(mg/L)；DIP指活性磷酸鹽含量的實(shí)測(cè)值(mg/L)。E>1表明水體呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，E值越大，水體富營(yíng)養(yǎng)化程度越高。

各調(diào)查站點(diǎn)的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)計(jì)算結(jié)果見表4。

由表3可知，調(diào)查海域各站位的有機(jī)污染指數(shù)均大于1，表明調(diào)查海域均受到了不同程度的有機(jī)污染。其中，污染指數(shù)介于1～2之間的站位僅1個(gè)，占總站位數(shù)的8.3%；污染指數(shù)介于2～3之間的站位有2個(gè)，占16.7%；污染指數(shù)介于3～4之間的站位有5個(gè)，占41.7%；污染指數(shù)介于4～5之間的站位有4個(gè)，占33.3%?？傮w就污染程度而言，調(diào)查海域輕度污染范圍較小，中度污染和嚴(yán)重污染范圍較大，尤其以受人類活動(dòng)影響較大的的2號(hào)站、9號(hào)站和11號(hào)站3個(gè)站點(diǎn)污染較重。

2.4 富營(yíng)養(yǎng)化狀況評(píng)價(jià)

水體的營(yíng)養(yǎng)狀況采用下式[4]進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表4 中街山島鄰近海域富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)計(jì)算結(jié)果Tab.4 Calculate results of eutrophication index

由表4可知，E值小于1的站位共有4個(gè)，占調(diào)查站位總數(shù)的33.3%，主要分布在離岸較遠(yuǎn)的海域；其余站位的E值均大于1，最高值出現(xiàn)在寧波-舟山港水域的9號(hào)站，數(shù)值達(dá)2.68。結(jié)果表明，調(diào)查區(qū)域內(nèi)近海海域均處于不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化狀況。

3 結(jié)論與建議

(1)在2010年11月對(duì)中街山列島及鄰近海域的海洋調(diào)查中，在所設(shè)大面站位共搜集了COD，無機(jī)氮含量，活性磷酸鹽，油類等環(huán)境要素相關(guān)數(shù)據(jù)。并通過對(duì)環(huán)境要素污染指數(shù)評(píng)估，有機(jī)污染指數(shù)及海水水體富營(yíng)養(yǎng)化的評(píng)價(jià)，為該海域的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)提供了一定的參考。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，調(diào)查海域大部分已在不同程度上受到了污染。特別是在臨海岸及港口水域，水體的單因子污染指數(shù)，有機(jī)污染指數(shù)和富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)均較高。造成這樣結(jié)果的原因，與近年來舟山臨海工業(yè)，海上交通運(yùn)輸以及海水養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展導(dǎo)致的海洋污染和居民生活污水的排放是分不開的。上述的一系列原因最終造成了該片海域生態(tài)環(huán)境的破壞[5]。

(2)針對(duì)近岸海域的污染，在陸源污水排放的過程中，應(yīng)根據(jù)所在海域的納污能力，實(shí)施對(duì)排海污水總量的限制，并通過相應(yīng)法規(guī)的建立，明令禁止各類污水肆意排放入海的行為，做到優(yōu)化沿岸海域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，規(guī)范沿岸居民行為，最終使近岸海域的生態(tài)得以逐漸恢復(fù)[6]。

(3)針對(duì)中街山列島鄰近的養(yǎng)殖區(qū)所在海域污染現(xiàn)狀，應(yīng)積極改善網(wǎng)箱養(yǎng)殖的現(xiàn)行模式，優(yōu)化養(yǎng)殖理念，如在投放餌料方面盡量做到高效無污染，使得用更加科學(xué)的網(wǎng)箱養(yǎng)殖方式減少對(duì)周邊海域的污染，從而逐步恢復(fù)該海域的生態(tài)環(huán)境。

[1]鄭 莉,張 進(jìn).長(zhǎng)山群島周邊海域水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析[J].水產(chǎn)科學(xué),2000,19(3):33-35

[2]吳國(guó)功.大連灣海域水質(zhì)污染變化趨勢(shì)分析[J].海洋環(huán)境科學(xué),1993,12(3/4):53-58.

[3]田家怡,董景岳.黃河口附近海域有機(jī)污染與赤潮生物的初步調(diào)查研究[J].海洋環(huán)境科學(xué),1983,2(1):46-53.

[4]鄒景忠,董麗萍,秦保平.渤海灣富營(yíng)養(yǎng)化與赤潮問題的初步探討[J].海洋環(huán)境科學(xué),1983,2(2):41-54.

[5]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.中國(guó)近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002:19-31.

[6]劉用場(chǎng).水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生、危害及防治[J].福建農(nóng)業(yè)科技,2003(6):48-49.