亞龍灣海域海洋生態(tài)旅游活動對近岸海洋環(huán)境的影響

龐巧珠 邢孔敏 謝海群 孫婆援 陳曉慧 吳瑞

摘 要 于2015年8月對亞龍灣近岸海域進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，采用單因子指數(shù)法、有機(jī)體污染指數(shù)法、水質(zhì)富營養(yǎng)化法對亞龍灣近岸海域環(huán)境進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明：2015年亞龍灣近岸海洋環(huán)境良好，海水水域溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、溶解無機(jī)氮（DIN）、溶解無機(jī)磷（DIP）及重金屬含量較低，符合第1類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；沉積物重金屬、石油類、有機(jī)碳、硫化物含量測值存在一定的差異，但變化較小，均在第1類海洋沉積物標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)；監(jiān)測海域單因子評價(jià)指數(shù)值均小于1，未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象；有機(jī)體污染指數(shù)較小，其中有65%的站點(diǎn)有機(jī)體污染指數(shù)（A值）小于0，35%的站位A值0-1；有機(jī)體污染水平評價(jià)多為良好；水質(zhì)營養(yǎng)化水平程度較弱，除了個(gè)別站位出現(xiàn)中等營養(yǎng)化水平，絕大部分監(jiān)測站點(diǎn)屬于貧營養(yǎng)化。對比歷史資料，近年來亞龍灣近岸海域海洋環(huán)境各化學(xué)要素測值存在差異但變化幅度不大，說明亞龍灣開展旅游活動對海洋生態(tài)環(huán)境未造成明顯的不利影響。

關(guān)鍵詞 亞龍灣 ；海洋環(huán)境 ；現(xiàn)狀分析

中圖分類號 P76

Abstact We monitored the coastal waters of the Yalong Bay in August ， 2015. And use the single factor index method， organic pollution index method and the method of water quality eutrophication to research the environment of Yalong Bay coastal waters. The results show that the environment of Yalong Bay is good in 2015. The content of DO， COD， DIN， DIP and heavy metal is low in the seawater of Yalong Bay， it meets the first kind of sea water quality standard. Although the measurement values of sediments of heavy metal， petroleum material， organic carbon and sulfide's content are different， they change very little. And they all meet the first kind of sea water quality standard. The values of single factor evaluation index are less than 1 ， and they are not more than the standard. The organic pollution index is low. The organism pollution factor index of 65% monitoring stations is less than zero in monitoring area. A-value of 35% monitoring stations changes from zero to one. The assessment level of organic pollution is always good.The degree of water quality eutrophication level is weak. Except that individual monitoring stations are at the medium level of eutrophication， the vast majority of monitoring sites are at the very low level of eutrophication. Through comparing with the historical datas， each chemical factor's measured value of marine environment changes little in Yalong bay inshore coastal waters these years.These results attest that the tourism activities in the Yalong Bay don't cause obvious adverse effect to marine ecological environment.

Key words Yalong Bay ； marine environment ； analysis of the situation

亞龍灣位于三亞市東南28 km處，是海南最南端的一個(gè)半月形狀的月牙灣，古稱瑯琊灣，覆蓋長度為7.5 km，是海南著名景觀之一，不僅呈現(xiàn)明顯的熱帶海洋性氣候，充分體現(xiàn)了海洋、沙灘、陽光、綠色、新鮮空氣融為一體，且適宜四季游泳和開展各類海上運(yùn)動?；诘乩砦恢?、環(huán)境、氣候的特殊性，近年來亞龍灣海域開發(fā)的海底世界已成為國際知名的海洋旅游景點(diǎn)，每年吸引眾多的游客來亞龍灣觀賞海底珊瑚景觀，促進(jìn)了三亞市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，增加了就業(yè)機(jī)會，對海南國際旅游島建設(shè)具有重要意義。同時(shí)也給中國沿海海洋環(huán)境帶來了較大的影響[1-4]，結(jié)合近年來中國著名的麗江古城[5]、寧夏沙湖[6]、福州國家森林公園[7]、重琴金府山水房泉[8]等景區(qū)附近水體質(zhì)量隨著旅游活動的頻繁而有所下降。本試驗(yàn)關(guān)注如何保護(hù)亞龍灣近岸海域海洋環(huán)境等問題及其關(guān)注，主要分析亞龍灣濱海旅游活動發(fā)展對附近海域水質(zhì)、沉積物環(huán)境帶來的影響，這對三亞市旅游行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[9-11]。

1 材料與方法

1.1 樣品采集分析

調(diào)查海域?yàn)閬嘄垶辰逗Ｓ?，在該海域布設(shè)14個(gè)水質(zhì)調(diào)查站位、4個(gè)沉積物站位，并于2015年8月采集樣品，調(diào)查范圍為109°36′55.36″E-109°39′18.85″E，18°12′57.49″N-18°13′52.28″N，調(diào)查站位見圖1。

本調(diào)查主要分析水質(zhì)溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽、水溫、鹽度、銅（Cu）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鎘（Cd）共12項(xiàng)指標(biāo)含量，及沉積物油類、鋅、鎘、鉛、銅、有機(jī)碳、硫化物共7項(xiàng)指標(biāo)。

海水樣品使用有機(jī)玻璃采水器采取，樣品的采集、保存、分析均按中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《海洋監(jiān)測規(guī)范》和《海洋調(diào)查規(guī)范》[12-13]有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并使用孔徑0.45 μm的混合濾膜對樣品進(jìn)行過濾預(yù)處理，用碘量瓶單獨(dú)裝DO樣品及時(shí)固定，其余樣品用洗凈5 L聚乙烯桶裝，采樣過程中注意各個(gè)細(xì)節(jié)以免污染樣品。表層海洋沉積物樣品用抓斗式采泥器采集，樣品經(jīng)自然風(fēng)干、研磨和過篩（80目）后進(jìn)行分析。

1.2 評價(jià)方法

為了了解旅游業(yè)對亞龍灣近岸水質(zhì)、沉積物等海洋環(huán)境的影響，本試驗(yàn)主要采用單因子污染指數(shù)法[14]、有機(jī)污染指數(shù)法[15]和富營養(yǎng)化指數(shù)法[16]對亞龍灣近岸海域海洋環(huán)境進(jìn)行分析及評價(jià)。

1.2.1 單因子污染指數(shù)法

計(jì)算公式某一項(xiàng)水質(zhì)要素參數(shù)i在j中占的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)（即所占的百分?jǐn)?shù)）。

Sij=Cij/Csj

式中：Sij表示單項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)i在第j點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，Cij表示污染物i在監(jiān)測點(diǎn)j的濃度（mg/L或者μg/L），Csj表示水質(zhì)參數(shù)i的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（mg/L或者μg/L）。海水評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及海洋沉積物評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1和表2。

1.2.2 有機(jī)體污染指數(shù)法[17-19]

式中：ICOD、IDIN、IDIP、IDO分別代表監(jiān)測海域海水COD、DIN、DIP、DO含量；SCOD、SDIN、SDIP、SDO分別表示海洋功能區(qū)劃所要求水質(zhì)COD、DIN、DIP、DO的標(biāo)準(zhǔn)值；A表示水質(zhì)中有機(jī)體污染指數(shù)，是評價(jià)水質(zhì)中COD、DIN、DIP、DO綜合含量的指標(biāo)；當(dāng)A<0時(shí)表明水質(zhì)良好，當(dāng)A在0-1間變化時(shí)說明調(diào)查海域水質(zhì)較好，當(dāng)A>1時(shí)表示水質(zhì)受污染，A值越大水質(zhì)受有機(jī)體污染程度就越嚴(yán)重，有機(jī)體污染水平評價(jià)等級見表3。

1.2.3 水質(zhì)富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法[17-19]

式中：CCOD、CDIN、CDIP分別表示監(jiān)測海域海水COD、DIN、DIP含量的測定值；CCOD、CDIN、CDIP計(jì)量單位均為mg/L，E表示監(jiān)測海域水質(zhì)營養(yǎng)化水平指數(shù)，其水質(zhì)營養(yǎng)化水平等級見表4。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要環(huán)境要素平面分布特征

2.1.1 水質(zhì)分析

（1）鹽度和水溫：于2015年8月對監(jiān)測海域進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果表明，海水鹽度約為33 ‰，變化范圍不超過1 ‰，各監(jiān)測站位鹽度測值變化幅度較小，測值較穩(wěn)定。世界海洋鹽度的平均值為35 ‰，此次鹽度測值較世界海洋鹽度值偏低，可能因?yàn)槭墙逗Ｓ?。由于本次調(diào)查正處于夏季，海水水溫較高，表層水溫測值范圍為29.90-31.20 ℃，均值為30.37 ℃，屬該季節(jié)正常變化范圍。

（2）溶解氧和化學(xué)需氧量：溶解氧是生物在水中生存需要的重要指標(biāo)之一，其含量受水溫、氣壓、鹽度等因素影響，主要來源于大氣中氧的供給，海洋植物光合作用產(chǎn)生。

本次監(jiān)測溶解氧含量較高，測值均在8 mg/L以上，含量變化范圍為8.05-8.80 mg/L，平均值為8.51 mg/L，11號站位出現(xiàn)最大值，最小值出現(xiàn)在3號站位，優(yōu)于第1類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。而化學(xué)需氧量含量較低，最小測值為0.31 mg/L，最大測值為0.44 mg/L，均值為0.37 mg/L；各調(diào)查站位COD測值含量變化較小，分布十分均勻，符合第1類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）無機(jī)氮和磷酸鹽：水質(zhì)無機(jī)營養(yǎng)鹽主要由氮磷元素組成，無機(jī)營養(yǎng)鹽不僅是浮游植物進(jìn)行光合作用過程中所必須的元素，也是海洋生物新陳代謝的主要能源和賴以生存所需要的條件，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，含有大量氮磷元素的陸源污染物排入是造成水體營養(yǎng)化的主要原因，因此分析水質(zhì)中氮、磷含量分布特征對評價(jià)亞龍灣水質(zhì)營養(yǎng)化水平十分重要。

監(jiān)測海域硝酸鹽含量為0.011-0.030 mg/L，均值為0.017 mg/L；水質(zhì)中硝酸鹽含量分布均勻，較為穩(wěn)定。銨鹽含量為0.002-0.020 mg/L，均值為0.008 mg/L。亞硝酸鹽含量較低，變化范圍為0.001-0.003 mg/L，均值為0.002 mg/L。通常水質(zhì)無機(jī)氮由硝酸鹽、銨鹽、亞硝酸鹽組成；監(jiān)測海區(qū)無機(jī)氮均值為0.027 mg/L，測值變化范圍控制在0.019-0.038 mg/L，較為穩(wěn)定，各調(diào)查站位海水無機(jī)氮含量無明顯變化，均滿足第1類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求（≤0.2 mg/L）；而且硝酸鹽、銨鹽、亞硝酸鹽在無機(jī)氮中所占的百分含量分別為64.5 %、29.3 %、6.2 %。因此，海水無機(jī)氮的形態(tài)構(gòu)成主要以硝酸鹽為主，其次為銨鹽，最后為亞硝酸鹽。

磷酸鹽含量分布過程復(fù)雜，受海洋水質(zhì)、沉積物運(yùn)作等影響；調(diào)查結(jié)果顯示無機(jī)磷最大測值為0.005 mg/L，出現(xiàn)在12-14號站位；最小值為0.002 mg/L，均值為0.003 mg/L；各監(jiān)測站位之間DIP測值較小且變化幅度不大。

（4）水質(zhì)銅、鉛、鋅、鎘：重金屬具有毒性較大、易富集、不易被代謝的特征，一旦被生物體吸入腹中，容易造成重金屬中毒現(xiàn)象，輸入海中會造成水環(huán)境污染，對海洋生物的生存造成威脅。

監(jiān)測海域銅含量變化范圍為0.70-1.72 μg/L，均值為1.46 μg/L；在6號站位和8號站位分別出現(xiàn)最大值和最小值，均優(yōu)于第1類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。鉛的監(jiān)測范圍為0.50-0.83 μg/L，均值為0.66 μg/L；鎘含量極低且分布均勻，測值在0.05-0.08 μg/L間變化，均值為0.07 μg/L；鋅的測定范圍為6.70-13.31 μg/L，均值為10.49 μg/L；最大值出現(xiàn)在13號站位，最小值出現(xiàn)在11號站位；各調(diào)查站位間鋅含量變化幅度不大。

2.1.2 沉積物特征分析

進(jìn)入水體的各類物質(zhì)最終都會沉降到水底，被海底的沉積物保存下來，而當(dāng)遇到沉積環(huán)境變化時(shí)，這些保存在沉積物中的物質(zhì)，又會被釋放出來。因此，沉積物不僅記錄了沉積海區(qū)的環(huán)境變化，同時(shí)也是污染物再次釋放的一個(gè)潛在來源[20]。研究結(jié)果表明水體中高濃度的重金屬等要素均對海洋生物具有毒害作用[21-22]，且沉積物中這些元素含量能側(cè)面反映出水體狀態(tài)。

分析亞龍灣近岸海區(qū)表層沉積物中Cu、Pb、Zn、Cd、有機(jī)碳、石油類、硫化物等元素的分布特征。結(jié)果表明亞龍灣近岸海域海洋沉積物石油類含量變化范圍為2.87×10-6-18.26×10-6，均值為7.25×10-6，符合第1類海洋沉積物標(biāo)準(zhǔn)；Zn含量變化不大，最大值、最小值分別為20.12×10-6、18.14×10-6，均值為19.16×10-6，均小于第1類沉積物標(biāo)準(zhǔn)要求（150×10-6）；Cd的最大值出現(xiàn)在1號站位，測值為0.24×10-6，最小值出現(xiàn)在9號站位，測值為0.09×10-6，優(yōu)于第1類海洋沉積物標(biāo)準(zhǔn)；Pb和Cu的測值范圍分別為8.08×10-6-11.34×10-6、1.28×10-6-2.03×10-6；有機(jī)碳含量較低，且分布十分均勻，測值范圍為0.27×10-2-0.36×10-2，滿足第1類海洋沉積物要求；硫化物最大測值為19.10×10-6，出現(xiàn)在5號站位。

2.2 評價(jià)結(jié)果

2.2.1 單因子指數(shù)評價(jià)

根據(jù)《海南省海洋功能區(qū)劃》（2011-2020）和GB 3097-1997《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》及GB 18668-2002《海洋沉積物標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)要求[8]，以單因子指數(shù)1.0作為判定該監(jiān)測要素是否超標(biāo)，進(jìn)而了解其對海洋環(huán)境產(chǎn)生的影響；本次水質(zhì)單因子指數(shù)變化范圍為0.05-0.85；沉積物指數(shù)變化范圍為0.01-0.48，各要素指數(shù)值均小于1，未出現(xiàn)超標(biāo)站位，表明亞龍灣近岸海域水質(zhì)、沉積物良好，水質(zhì)、沉積物單因子評價(jià)指數(shù)分別見表5和表6。

2.2.2 有機(jī)體污染指數(shù)評價(jià)

水體污染分為無機(jī)物污染和有機(jī)體污染，有機(jī)體在水中分布具有含量低且種類多的特點(diǎn)；采用水質(zhì)有機(jī)體污染因子對水質(zhì)有機(jī)物含量進(jìn)行分析，結(jié)果見表7。由表7可知，調(diào)查海域水質(zhì)有機(jī)體含量較低，個(gè)別站位（1、2、3、10號站位）的有機(jī)體污染因子A值在0-1間變化，其余站位A值均小于0，說明亞龍灣近岸海域水質(zhì)有機(jī)體污染較小，水質(zhì)較好。

2.2.3 水質(zhì)富營養(yǎng)化評價(jià)

營養(yǎng)化水平是一項(xiàng)評價(jià)水質(zhì)污染的綜合指標(biāo)，主要與水質(zhì)中總磷、總氮、化學(xué)需氧量等因素有關(guān)；監(jiān)測海域大部分站位水質(zhì)營養(yǎng)化水平指數(shù)E值在0-0.5間變化，屬于貧營養(yǎng)水平；有個(gè)別站位在0.5-1.0范圍內(nèi)，說明監(jiān)測海域有部分站位出現(xiàn)中營養(yǎng)化現(xiàn)象；但總體而言，亞龍灣水質(zhì)營養(yǎng)化程度較低，水質(zhì)較好，水質(zhì)營養(yǎng)化水平等級評價(jià)見表8。

3 討論與結(jié)論

近年來，隨著亞龍灣旅游業(yè)的迅速發(fā)展，其對近岸海域海洋環(huán)境的影響也受到國內(nèi)外的關(guān)注。根據(jù)鄭洋等[23]對海南省三亞灣珊瑚礁區(qū)水體環(huán)境特征研究，亞龍灣水體中無機(jī)氮的最大值含量為0.13 μmol/L，且有逐年降低的趨勢；硅酸鹽的含量在0.78-8.86 μmol/L之間變化，總體分布較為均為，各年測值無明顯變化；總氮的含量變化范圍為0.98-49.6 μmol/L，而總磷的含量在0.11-0.43 μmol/L間變化，并伴有逐年上升趨勢。均符合第1類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。李巧香等于2004-2008年對三亞灣近岸海域的水質(zhì)監(jiān)測，化學(xué)需氧量的變化范圍為0.080-1.380 mg/L，平均水平為0.1-0.4 mg/L，而溶解氧分布較為均勻，各年測值均無太大變化，營養(yǎng)鹽年際水平變化不大，三亞灣水質(zhì)良好[24]。周永召等于2005-2009年對三亞亞龍灣海水浴場環(huán)境質(zhì)量狀況評價(jià)，結(jié)果顯示，浴場1月水溫最低，平均測值為22.5 ℃，5-10月水溫較高，平均為28.0 ℃[25]；同時(shí)，浴場pH、DO含量測值保持在第1類海水水質(zhì)范圍內(nèi)，亞龍灣海水浴場全年水質(zhì)良好。2012年國家海洋局?？诤Ｑ蟓h(huán)境監(jiān)測中心站對亞龍灣周邊海域環(huán)境進(jìn)行調(diào)查研究，pH測值保持在8.00以上，COD含量范圍為0.06-0.67 mg/L，無機(jī)氮含量變化范圍為0.036-0.044 mg/L，無機(jī)磷含量較低且分布均勻，測值在0.001 mg/L左右變化，石油類最大值為0.017 mg/L，均符合第1類海水水質(zhì)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求[26]。

本研究結(jié)果為監(jiān)測海域水質(zhì)鹽度值約為33 ‰，稍比世界海洋鹽度值低；水溫較高，均值為30.37 ℃，由于調(diào)查正處于夏季，海南氣候較為炎熱；DO、COD、DIN、DIP及水質(zhì)重金屬具有含量低、分布均勻、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，因此符合第1類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。沉積物重金屬、石油類、有機(jī)碳、硫化物含量測值存在一定差異，但變化較小，均在第1類海洋沉積物標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)；有機(jī)體污染指數(shù)較低，監(jiān)測海區(qū)有65 %的站點(diǎn)有機(jī)體污染因子指數(shù)小于0，有35 %的站位A值在0-1間變化；有機(jī)體污染水平評價(jià)多為良好；水質(zhì)富營養(yǎng)化程度較弱，除了個(gè)別站位出現(xiàn)中等營養(yǎng)化水平，其余監(jiān)測站點(diǎn)屬于貧營養(yǎng)化，2015年亞龍灣近海海域海洋環(huán)境良好。結(jié)合歷史分析，近年來亞龍灣近岸海域海洋環(huán)境各化學(xué)要素測值存在差異但變化幅度不大；說明亞龍灣開展旅游活動對海洋生態(tài)環(huán)境未造成明顯的不利影響。

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