2019年連云港近岸海域水質(zhì)環(huán)境分析與綜合評價

尹華斌，張晴，邵帥，周德山，陳克紅，劉展新

(連云港市贛榆生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 連云港 222100)

近年來，中國沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，人類活動對近岸海域生態(tài)環(huán)境的干擾和破壞持續(xù)加劇[1-2]。隨著城市開發(fā)力度的加快，工農(nóng)業(yè)廢水、城市生活污水和養(yǎng)殖用水等陸源入海污染物不斷增加[3]，海洋生態(tài)系統(tǒng)承受的壓力加大，近岸海域環(huán)境狀況堪憂。

連云港市管轄海域面積6 677.7 km2，擁有211.587 km2海岸線[4-5]，是中部地區(qū)典型的沿海開放城市，現(xiàn)對連云港市2019年春、夏和秋季3個航次的近岸海域海水站點達(dá)標(biāo)率、有機(jī)污染、營養(yǎng)水平等進(jìn)行綜合評價，為合理開發(fā)和利用該地區(qū)海洋生態(tài)資源提供數(shù)據(jù)參考和依據(jù)。

1 研究方法

1.1 監(jiān)測站位

在連云港近岸海域監(jiān)測共布設(shè)22個站位，見圖1。其中Z1—Z9為歷年國控考核站位，Z10—Z22均為國控站位。

1.2 監(jiān)測時間

于2019年春、夏、秋季開展3個航次采樣監(jiān)測。

1.3 監(jiān)測項目與分析方法

監(jiān)測項目來源于2019年度江蘇省海洋生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查，具體包括：水溫、鹽度、懸浮物(SS)、化學(xué)需氧量(COD)、溶解氧(DO)、pH值、石油類、活性磷酸鹽(DIP)、葉綠素-a(Chl-a)、總磷(TP)、總氮(TN)、溶解態(tài)無機(jī)氮(DIN)(硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮)、石油類、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、鉛(Pb)、汞(Hg)、砷(As)。用采測分離的方式，統(tǒng)一加密編碼，由國家環(huán)境監(jiān)測總站解密編碼并共享監(jiān)測信息，帶回實驗室分析檢測。水溫、pH值、鹽度、DO、SS、COD、DIP、石油類、Chl-a和Hg、As依據(jù)文獻(xiàn)[6]中方法分析；DIN、TP、TN、Gu、Zn、Cd、Cr、Pb依據(jù)文獻(xiàn)[7]中方法分析。

圖1 連云港近岸海域海水監(jiān)測站位

1.4 評價方法

海水水質(zhì)評價依據(jù)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097—1997)[8]；達(dá)標(biāo)面積計算依據(jù)《海水質(zhì)量狀況評價技術(shù)規(guī)范(試行)》，通過海水質(zhì)量狀況評價系統(tǒng)軟件計算達(dá)標(biāo)面積數(shù)據(jù)；運用有機(jī)污染物指數(shù)法和富營養(yǎng)指數(shù)法對調(diào)查海域水質(zhì)進(jìn)行綜合評價。

有機(jī)污染指數(shù)綜合評價[8]計算公式如下：

式中：A——有機(jī)污染指數(shù)；DIP0、COD0、DIN0、DO0——對應(yīng)第二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值(分別為0.030，3.0，0.30和5.0 mg/L)；DIPi、CODi、DINi、DOi——實際測量值,mg/L。

海水有機(jī)污染狀況分級標(biāo)準(zhǔn)為[9]：A<0，有機(jī)污染程度為0級，水質(zhì)良好；0

采用文獻(xiàn)[10]富營養(yǎng)化指數(shù)(E)和評價分級對2019年連云港近岸海域海水富營養(yǎng)化程度進(jìn)行綜合評價，計算公式如下：

海水水質(zhì)營養(yǎng)水平評價分級標(biāo)準(zhǔn)為[11]：0

2 結(jié)果分析

2.1 水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

2019年連云港近岸海域水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果見表1。

表1 2019年連云港市近岸海域水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

由表1可見，pH值為7.35～8.23，年均值為7.98；ρ(DIP)年均值為0.007 mg/L；ρ(COD)為0.14～1.84 mg/L，年均值為1.00 mg/L；ρ(DIN)為0.010～0.471 mg/L，年均值為0.149 mg/L；ρ(石油類)為0.005～0.063 mg/L，年均值為0.014 mg/L；重金屬項目中除Cr超二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值外，其他項目均在二類標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)[8]。主要污染因子為DIN、DIP。

2.2 水質(zhì)現(xiàn)狀分析

2019年連云港市近岸海域水質(zhì)總體較好，按二類海水標(biāo)準(zhǔn)評價，22個監(jiān)測站位春季達(dá)標(biāo)率為95.4%(圖2)。

海水優(yōu)良面積用海水質(zhì)量評價系統(tǒng)(江蘇省)計算，2019年連云港國控海水水質(zhì)監(jiān)測站位年均值優(yōu)良面積為6 543 km2，占管轄海域面積的98.0%；三類面積為40 km2，占比0.6%；四類面積為33 km2，占比0.5%；劣四類面積61 km2，占比0.8%，其中春、夏和秋季優(yōu)良面積比例分別為98.4%，74.5%和80.1%，見圖3(a)(b)(c)(d)。與2018年同比，優(yōu)良面積比例上升15.8個百分點，劣四類面積比例下降2.2個百分點。

圖2 2019年連云港近岸海域水質(zhì)站點達(dá)標(biāo)率變化

圖3 2019年連云港近岸海域水質(zhì)類別面積變化

2.3 歷年水質(zhì)比較

9個國控考核站位2017—2019年海水水質(zhì)狀況統(tǒng)計見表2，按二類海水評價標(biāo)準(zhǔn)，2019年國考站位達(dá)標(biāo)率為88.9%，水質(zhì)總體較好，其中一至四類海水比例分別為33.3%，55.6%，0.0%和11.1%；與2018年和2017年相比，符合或優(yōu)于二類標(biāo)準(zhǔn)(優(yōu)良海水)的站位比例分別增加11.1%和44.5%。

表2 2017—2019年國控考核站位海水水質(zhì)類別統(tǒng)計①

2.4 有機(jī)污染狀況評價

根據(jù)《2011—2015 年中國海洋生態(tài)環(huán)境狀況公告》，連云港近岸海域水質(zhì)符合一和二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，計算A值的結(jié)果見表3。由表3可見，2019年3個批次A值均<1，全年海水有機(jī)污染處于良好的狀況。從時間上分析：春、夏2季連云港市近岸海域所有站點水質(zhì)均未受到有機(jī)污染；秋季A值>1的站點有5個，分別為Z8、Z3、Z18、Z17、Z14，表明這些站點水質(zhì)開始遭受有機(jī)污染，其他點位均處于Ⅱ級及以下標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)A值>1的5個站位全部位于海州灣內(nèi)，此處海水動力較弱，交換能力不強(qiáng)，且有入海河流，這些站點的有機(jī)污染物可能來自陸源入海污染物。

表3 調(diào)查海域有機(jī)污染狀況計算結(jié)果

2.5 富營養(yǎng)化程度評價

調(diào)查海域富營養(yǎng)化指數(shù)計算結(jié)果見表4，由表4可見，春、夏2季E平均值均<0.5，說明春、夏2季連云港近岸海域海水處于貧營養(yǎng)化水準(zhǔn)；秋季E值平均數(shù)為1.08，處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。從站位點來分析，夏季E值>0.5的站位占比2.70%，秋季E值>1.0的站位占比38.9%，且呈現(xiàn)近岸水質(zhì)E值要高于遠(yuǎn)岸水質(zhì)的狀況。春、夏2季水質(zhì)較好，秋季近岸海域海水呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)，原因可能與春、夏2季水溫較高，海洋浮游植物快速生長消耗營養(yǎng)鹽有關(guān)。總體而言，2019年連云港近岸海域海水水質(zhì)的富營養(yǎng)化程度不高，近岸水質(zhì)要劣于遠(yuǎn)岸水質(zhì)，且隨季節(jié)的變化有所波動。

表4 調(diào)查海域富營養(yǎng)化指數(shù)計算結(jié)果

3 結(jié)語

2019年連云港市海域站位全年水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為96.4%，達(dá)標(biāo)面積6 543 km2，占管轄海域面積的98.0%。2019年連云港市近岸海域水質(zhì)質(zhì)量總體較好，無機(jī)氮和活性磷酸鹽仍然是主要污染物，海州灣水質(zhì)相對較差，遠(yuǎn)岸水質(zhì)優(yōu)于近岸水質(zhì)。調(diào)查海域春、夏2季的水質(zhì)狀況要好于秋季，站位達(dá)標(biāo)率和水質(zhì)優(yōu)良面積均有所下降。綜合評價結(jié)果顯示，2019年海水有機(jī)污染狀況處于良好，全年富營養(yǎng)化程度不高，但秋季呈現(xiàn)富營養(yǎng)化趨勢，全年隨季節(jié)的變化有所波動。