福建省佛曇灣海域水質(zhì)現(xiàn)狀的評價與分析

蔡麗欽　陳融斌　潘文　陳國貴　戴聰杰　李元躍

摘要 通過對春、秋季佛曇灣海域水質(zhì)的調(diào)查，采用單因子污染指數(shù)法、富營養(yǎng)指數(shù)法及有機污染指數(shù)法，對其進行評價與分析。結(jié)果表明，春、秋季佛曇灣海域水質(zhì)的監(jiān)測項目中，除了無機氮和活性磷酸鹽外，其余監(jiān)測項目的單因子污染指數(shù)均小于1，滿足功能區(qū)劃要求；無機氮完全超標(biāo)，活性磷酸鹽部分站位超標(biāo)，是影響佛曇灣海域水質(zhì)的主要污染因素。春季佛曇灣海域水質(zhì)的富營養(yǎng)化指數(shù)為5.14，秋季為2.49，均大于1，處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。春季有機污染指數(shù)為5.95，秋季為3.69，均大于3，屬于中度有機污染水平。通過對佛曇灣海域水質(zhì)的評價，為該海區(qū)資源的開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 佛曇灣；水質(zhì)；富營養(yǎng)化；有機污染

中圖分類號 S181.3 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）19-223-04

隨著人類活動的加劇，大量有害污染物被排入河口及沿岸海域，導(dǎo)致河口及沿岸海域的生態(tài)系統(tǒng)受到嚴重威脅，成為一個全球性的危機[1]。海水水質(zhì)作為海洋生態(tài)環(huán)境的一個重要組成部分，可在一定程度上反映海域生態(tài)環(huán)境的受污情況，同時也是海洋生物主要的生存環(huán)境。隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，排入近岸海域的污水量呈上升的趨勢，加上越來越多的水產(chǎn)養(yǎng)殖，致使近岸海域的水質(zhì)受到嚴重污染，有關(guān)海域水質(zhì)的研究也越來越多[2-4]。

佛曇灣位于福建省東南沿海，東臨臺灣海峽。近年來，隨著沿海城市人口的密集化，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，其近岸海域生態(tài)環(huán)境發(fā)生了較大的變化。對佛曇灣近岸海域水質(zhì)狀況的監(jiān)測、分析以及評價，可為科學(xué)、合理、持續(xù)地開發(fā)該海區(qū)的資源提供科學(xué)依據(jù)，也可作為治理海洋環(huán)境的依據(jù)之一。

1 材料與方法

1.1 監(jiān)測方法 佛曇灣海域水質(zhì)監(jiān)測站位共20個，即FT01～FT20（圖1）。監(jiān)測時間為2013年春季和秋季的大潮期及小潮期4個航次。監(jiān)測項目包括水溫、鹽度、pH、化學(xué)需氧量、溶解氧、活性磷酸鹽（DIP）、無機氮（DIN）、懸浮物、石油類和重金屬（銅、鉛、鎘、汞、砷、鋅）。

佛曇灣海域水質(zhì)調(diào)查項目及分析方法依據(jù)《海洋監(jiān)測規(guī)范》（GB 17378-2007）[5]、《海洋調(diào)查規(guī)范》（GB/T 12763-1991）[6]等有關(guān)技術(shù)規(guī)程執(zhí)行。

1.2 評價方法

1.2.1 水質(zhì)單因子污染狀態(tài)評價。

采用單因子污染指數(shù)法，對佛曇灣海域水質(zhì)的污染因子進行評價，具體公式如下：

Pi=Ci/C s

式中，Pi為單因子污染指數(shù)；Ci為水質(zhì)評價因子i的實測濃度值，mg/L；Cs為水質(zhì)評價因子i的評價標(biāo)準(zhǔn)值，mg/L。根據(jù)《福建省近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃》，佛曇灣海域?qū)儆邶埡?漳浦東部外海二類區(qū)，評價標(biāo)準(zhǔn)采用《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097-1997）[7]中的第二類標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 水體富營養(yǎng)化狀態(tài)評價。

采用富營養(yǎng)化指數(shù)[8]，對佛曇灣海域水體的富營養(yǎng)化狀態(tài)進行評價，具體公式如下：

1.2.3 水體有機污染狀態(tài)評價。

采用有機污染指數(shù)評價方法[9]，對佛曇灣海域水體的有機污染狀態(tài)進行評價，具體公式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 佛曇灣海域水質(zhì)單因子污染狀態(tài)分析 由表3可知，春、秋季佛曇灣海域水質(zhì)監(jiān)測項目中，除了無機氮和活性磷酸鹽之外，其他監(jiān)測項目的單因子污染指數(shù)均小于1，滿足佛曇灣海域的功能區(qū)劃要求。無機氮的超標(biāo)率為100%，污染比較嚴重；活性磷酸鹽部分站位超標(biāo)，說明無機氮和活性磷酸鹽是影響佛曇灣海域水質(zhì)的主要污染因素。

2.2 佛曇灣海域水質(zhì)富營養(yǎng)化狀態(tài)分析

2.2.1 春季。

由圖2可知，春季小潮期佛曇灣海域水質(zhì)的富營養(yǎng)化程度高于大潮期，主要原因可能是大潮期水位較高，降低了營養(yǎng)鹽的濃度。

目前一般認為，陸域地表徑流帶來的污染、工業(yè)廢水、生活污水的排放及海水養(yǎng)殖是造成近幾年來近岸海域水體富營養(yǎng)化的主要原因[10]。春季佛曇灣海域水質(zhì)的平面分布圖中，灣內(nèi)等值線數(shù)值均大于灣外等值線數(shù)值，表明春季佛曇灣海域呈現(xiàn)灣內(nèi)水質(zhì)富營養(yǎng)化水平高于灣外、近岸高于離岸的趨勢。據(jù)調(diào)查，佛曇灣沿海區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展主要來源于農(nóng)業(yè)和漁業(yè)，佛曇灣內(nèi)存在大量的海水養(yǎng)殖，且養(yǎng)殖密度較高，養(yǎng)殖過程中未被食用的餌料及養(yǎng)殖生物排泄物等降解產(chǎn)生大量營養(yǎng)鹽，導(dǎo)致灣內(nèi)富營養(yǎng)化程度高于灣外。佛曇灣海域周圍生活區(qū)域主要為農(nóng)村，城鎮(zhèn)化水平較低，污水一般都是未經(jīng)處理直接排放，因此陸域的生活污水、農(nóng)業(yè)污水等通過地表徑流的排放入海，這也是導(dǎo)致佛曇灣海域水質(zhì)富營養(yǎng)化的重要因素。另外，由于佛曇灣是一個半封閉型海灣，灣內(nèi)的水動力較差，水交換周期較長，通過漲退潮向外海輸送污染物的能力較低，高濃度污染物得不到及時的擴散，導(dǎo)致了灣內(nèi)富營養(yǎng)化程度的加劇[11]。

春季佛曇灣海域水質(zhì)的富營養(yǎng)化指數(shù)為5.14，大于3，處于高富營養(yǎng)化狀態(tài)。大潮期水質(zhì)的富營養(yǎng)化指數(shù)為3.91（0.7～15.9），小潮期為6.37（0.7～17.9）。

2.2.2 秋季。

秋季佛曇灣海域水質(zhì)的富營養(yǎng)化指數(shù)為2.49，大于1，處于富營養(yǎng)狀態(tài)。大潮期水質(zhì)富營養(yǎng)化指數(shù)為1.03（0.2～4.2），小潮期為3.96（1.3～9.9）。由圖3可知，與春季一樣，秋季小潮期佛曇灣海域水質(zhì)的富營養(yǎng)化程度高于大潮期，灣內(nèi)的富營養(yǎng)化程度高于灣外的富營養(yǎng)化程度。

佛曇灣海域春季的富營養(yǎng)化水平高于秋季的富營養(yǎng)化水平。溫度是影響浮游植物生長的重要因素[12]。該研究中春季采樣時間在3月，在其之前溫度相對較低，浮游植物生長緩慢，生物量較少，營養(yǎng)鹽的消耗較少；而秋季采樣時間在11月，在其之前的9月和10月溫度較高，有利于浮游植物的生長，生物量較多，消耗較多的營養(yǎng)鹽，導(dǎo)致秋季監(jiān)測時期的富營養(yǎng)化程度低于春季富營養(yǎng)化程度。另外，富營養(yǎng)指數(shù)和有機污染指數(shù)的季節(jié)變化也受外部環(huán)境因子如鹽度、酸堿度、溶解氧的綜合影響[9]。

2.3 佛曇灣海域水體有機污染狀態(tài)分析

2.3.1 春季。

由圖4可知，春季佛曇灣海域有機污染指數(shù)的平面分布與富營養(yǎng)化指數(shù)的平面分布趨勢大體一致，呈現(xiàn)出灣內(nèi)向灣外、近岸向離岸降低的趨勢，其污染物的主要來源為陸域有機污染物的輸入、港口碼頭人類活動導(dǎo)致有機污染物的排放以及海水養(yǎng)殖。

春季有機污染指數(shù)為5.95，大潮期為5.90（1.6～11.2），70%站位大于4；小潮期為6.37（1.7～10.0），75%的站位大于4，表明春季佛曇灣海域的有機污染已經(jīng)非常嚴重。

2.3.2 秋季。由圖5可知，秋季小潮期佛曇灣海域水質(zhì)有機污染程度高于大潮期，灣內(nèi)有機污染程度高于灣外。

秋季有機污染指數(shù)為3.69，大潮期為2.66（1.8～4.5），80%站位大于2；小潮期為4.71（3.5～6.6），75%站位大于4，表明佛曇灣海域水質(zhì)的有機污染水平較高。春季有機污染程度比秋季高，與富營養(yǎng)化指數(shù)一樣，受浮游植物消耗的影響，同時受其他環(huán)境因子的綜合影響。

COD也是反映水環(huán)境有機污染水平的一個重要的綜合性指標(biāo)[13]。根據(jù)單因子污染指數(shù)可知，佛曇灣海域COD的污染指數(shù)值均小于1，滿足功能區(qū)劃要求。總體來說，調(diào)查期間該海域并沒有受到化學(xué)耗氧有機物的影響，其主要的污染因素為無機氮和活性磷酸鹽。

3 結(jié)論與建議

春、秋季佛曇灣海域水環(huán)境的監(jiān)測項目中，除了無機氮和活性磷酸鹽之外，其他監(jiān)測項目的單因子污染指數(shù)均小于1，滿足功能區(qū)劃要求。春季佛曇灣海域水質(zhì)富營養(yǎng)化和有機污染程度均較嚴重，秋季稍好些。整體上來看，富營養(yǎng)化程度和有機污染程度均為灣內(nèi)比灣外更嚴重。無機氮和活性磷酸鹽是影響佛曇灣海域水環(huán)境質(zhì)量的主要污染因素。

影響佛曇灣近岸海域海水水質(zhì)的污染物主要來源于過度的海水養(yǎng)殖，以及陸域的生活、農(nóng)業(yè)及海上工程等所排放的廢水通過河流輸送、污水渠、港口船舶等途徑進入近岸海域，造成有機物積累、水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致了海水水質(zhì)的惡化。

針對佛曇灣海域海水養(yǎng)殖存在的問題提出建議：①采用復(fù)合立體化的養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，避免自身污染；②離岸養(yǎng)殖，及時擴散污染物，減輕各種污染物對養(yǎng)殖生物和養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境的影響；③養(yǎng)殖短食鏈的品種，減少海區(qū)能量的浪費，提高資源的有效利用率；④采用新型養(yǎng)殖飼料，盡量取消海面施肥法，避免無序、無量、無計劃的亂施肥導(dǎo)致海區(qū)的富營養(yǎng)化。 另外，嚴格控制陸域入海污染源的污染物總量。加大佛曇灣海域周邊居民生活污染源及農(nóng)業(yè)污染源的管理力度，完善污水的處理系統(tǒng)，對生活垃圾進行分類處理，減少農(nóng)藥及合成化肥的使用，降低陸源污染物的排放。

同時完善法律法規(guī)體系，建立健全的海洋環(huán)境管理體制，加強海洋保護的相關(guān)法律法規(guī)的實施力度，完善海洋資源、環(huán)境及生物多樣性保護等的地方性規(guī)章。

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