大陳赤潮監(jiān)控區(qū)水質(zhì)狀況及潛在性富營養(yǎng)化程度評價

余 敏，馬 駿

（臺州市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心 臺州 318000）

大陳，位于浙東中部臺州灣洋面，由上、下大陳島等29 個島礁組成，陸域面積14．6km2，大陳海域有省級海洋生態(tài)特別保護區(qū)，總面積為21．6km2，呈NW—SE向，位于竹嶼、上嶼、中嶼和下嶼一帶海域。其功能定位為：以領(lǐng)海基點保護、島礁及其周圍海域生物資源可持續(xù)利用為主要目標的綜合性海洋生態(tài)特別保護區(qū)。

大陳海域每年都會發(fā)生赤潮，且赤潮持續(xù)時間較長，對附近海域的養(yǎng)殖業(yè)有較大的影響。另外臺州大石化基地目前選址定在臺州，與之配套的公用工程部分30萬噸級原油碼頭和罐區(qū)位于大陳島，規(guī)劃面積0．16km2，通過23km海底管道與石化基地相連，原油碼頭、罐區(qū)以及23km 的海底管道都存在著發(fā)生溢油事故的極大可能。

本研究分析了大陳赤潮養(yǎng)殖區(qū)2011—2012年6—10月的化學需氧量、活性磷酸鹽、無機氮等幾個重要化學指標的變化趨勢，并對該海區(qū)富營養(yǎng)化程度進行分析，為大陳海域的赤潮監(jiān)控和水產(chǎn)資源保護提供科學依據(jù)，對該海域有害赤潮的發(fā)生、發(fā)展的生態(tài)學、海洋學機理以及有害赤潮預(yù)測、預(yù)報模式的建立具有重要的現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1．1 采樣站位及樣品的采集與處理

調(diào)查 范 圍 為121°52′40″E—121°54′2″E，28°26′36″N—28°28′17″N。監(jiān) 控 區(qū) 共 布 設(shè)6個監(jiān)測 站 位。2011 年6—10 月 每月監(jiān) 測 一次，2012年在原有的頻次上有所加強，即在赤潮發(fā)展初期的4－5 月開始監(jiān)測，在有害赤潮發(fā)生時加大監(jiān)測頻次，2012 年4 月和5 月各監(jiān)測了2頻次，全年總計監(jiān)測了9頻次。

樣品的采集、儲存及運輸?shù)姆椒ň凑铡逗Ｑ蟊O(jiān)測規(guī)范 第3部分：樣品采集、貯存與運輸》GB 17378．3－2007進行。

1．2 樣品的前處理和測定

沉積物樣品的前處理和測定方法按 《海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分：海水分析》GB 17378．4－2007中的方法進行。

2 評價方法

由于海水受到營養(yǎng)鹽的限制，必然有一部分氮 （對磷限制水體而言）或磷 （對氮限制水體而言）相對過剩。而根據(jù)現(xiàn)行海水富營養(yǎng)化評價標準或評價模式，這部分過剩的氮或磷可使海區(qū)的營養(yǎng)化水平提高，甚至出現(xiàn)通常意義上的富營養(yǎng)化，但實際上卻并不能盡被浮游植物所利用。我們認為這部分相對過剩的營養(yǎng)鹽不應(yīng)被視為對實質(zhì)性的富營養(yǎng)化做了貢獻，而應(yīng)看做只具有一種潛在性。只有在水體得到適量的磷 （對氮限制水體而言）或氮 （對磷限制水體而言）的補充，使N∶P值接近Redfield值（海洋浮游植物細胞、海水中的C∶N∶P比值，即經(jīng)典Redfield 比，C∶N∶P＝106∶16∶1，大洋海水的N∶P 值一般接近16∶1，即Redfield比值，浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收基本上接近這個比例進行）。這部分磷和氮對富營養(yǎng)化的貢獻才能真正體現(xiàn)出來，這種現(xiàn)象可稱為潛在性富營養(yǎng)化。

1998年廈門大學郭衛(wèi)東等提出了潛在性富營養(yǎng)化的概念［1］，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的富營養(yǎng)化分級標準及相應(yīng)的評價模式，考慮到大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域也同樣具有營養(yǎng)鹽分布不平衡、浮游植物生長受制于某一相對不足營養(yǎng)鹽的特征，本研究采用潛在性富營養(yǎng)化的概念及分級標準和評價模式，對大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域進行評價。

3 結(jié)果

3．1 化學需氧量

化學需氧量 （COD），是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標。水中的還原性物質(zhì)有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，主要的是有機物。因此，化學需氧量往往作為衡量水中有機物質(zhì)含量多少的指標，化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。

大陳赤潮監(jiān)控區(qū)水體化學需氧量0．40～1．02 mg／L 之 間，2011 年 和2012 年 平 均 值 為0．74mg／L 和0．88 mg／L，均符合一類海水水質(zhì)標準 （≤2mg／L）。該區(qū)域兩年內(nèi)化學需氧量值均比較穩(wěn)定，基本上在0．7～0．9 mg／L 的范圍內(nèi)。

3．2 營養(yǎng)鹽

目前眾多監(jiān)測結(jié)果表明，無機氮和活性磷酸鹽是目前中國沿海最主要的污染物，近岸海域赤潮研究無機氮和活性磷酸鹽是浮游植物生長的必要元素之一，能被植物、細菌和藻類所利用，被認為是海洋、湖泊等水體中的一種限制性營養(yǎng)鹽。

從監(jiān)測結(jié)果可以看出，這兩年內(nèi)活性磷酸鹽濃度在0．003～0．049 mg／L 之間，所監(jiān)測的14頻次中，5 個月份的水體中活性磷酸鹽符合一類海水水質(zhì)，8個月份的水體中活性磷酸鹽符合二、三類海水水質(zhì)，1個月份的水體中活性磷酸鹽超四類海水水質(zhì)。

兩年內(nèi)無機氮濃度在0．145～0．481 mg／L之間，所監(jiān)測的14頻次中，3個月份的水體中無機氮符合一類海水水質(zhì)，5個月份的水體中無機氮符合二類海水水質(zhì)，3個月份的水體中無機氮符合三類海水水質(zhì)，3個月份的水體中無機氮符合四類海水水質(zhì)。

表1 2011—2012年大陳赤潮監(jiān)控區(qū)化學需氧量、活性磷酸鹽、無機氮測定值 mg／L

按照郭衛(wèi)東的潛在性富營養(yǎng)化的概念及分級標準和評價模式 （表2）對大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域進行評價。運用潛在性富營養(yǎng)化模式，結(jié)合表1中2011年和2012年監(jiān)測數(shù)據(jù)，對大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域水質(zhì)進行潛在性富營養(yǎng)化評價，評價結(jié)果如表3所示。

評價結(jié)果表明，大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域水質(zhì)質(zhì)量尚可，所監(jiān)測的7 個月份的營養(yǎng)等級為貧營養(yǎng)至中度營養(yǎng)，1個月份為富營養(yǎng)，4個月份為磷中等限制潛在性富營養(yǎng)，1個月份為磷限制中度營養(yǎng)，1個月份為磷限制潛在性營養(yǎng)，評價結(jié)果表明，大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域水質(zhì)質(zhì)量受到無機氮和活性磷酸鹽的污染，無機氮含量較高，活性磷酸鹽含量相對較低，營養(yǎng)化程度主要受磷的限制。

表2 潛在性富營養(yǎng)化評價模式的營養(yǎng)級劃分原則

表3 大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域潛在性富營養(yǎng)化評價結(jié)果

4 結(jié)論

4—10月是東海海域赤潮的傳統(tǒng)暴發(fā)期，通過對大陳赤潮監(jiān)控區(qū)2011—2012年4—10月的監(jiān)測，該海域化學需氧量符合一類海水水質(zhì)標準，無機氮含量不同月份的檢測值都不一樣，規(guī)律性不是很明顯，57%的監(jiān)測月份符合二類海水水質(zhì)標準，另外43%的月份中水質(zhì)也均符合四類海水水質(zhì)標準。93%的監(jiān)測月份的活性磷酸鹽含量符合二類海水水質(zhì)標準，7%的監(jiān)測月份的活性磷酸鹽含量超四類海水水質(zhì)。

潛在性富營養(yǎng)化評價結(jié)果表明：大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域由于受到椒江口的陸源污染、鄰近海域養(yǎng)殖自身污染以及大陳鎮(zhèn)居民生活污水的影響，無機氮含量較高，活性磷酸鹽含量相對較低。

大陳赤潮監(jiān)控區(qū)海域富營養(yǎng)化主要特征就是：營養(yǎng)鹽的分布存在一定的時間和空間變化，其富營養(yǎng)化水平也會隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，應(yīng)該動態(tài)的評價和看待該海域的富營養(yǎng)化程度。該海域在富營養(yǎng)化狀態(tài)下普遍處于磷中等限制潛在性富營養(yǎng)、磷限制中度營養(yǎng)和磷限制潛在性營養(yǎng)，磷限制是該海域最突出的特征，這一結(jié)論也符合我國近海海域的總體特征。

［1］郭衛(wèi)東，章小明．中國近岸海域潛在性富營養(yǎng)化程度的評價［J］．臺灣海峽，1998，17（1）：64－70．