江蘇如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)水環(huán)境質(zhì)量評價

殷小琴，張靜波，李冰

（江蘇省南通市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心 南通 226006）

江蘇如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)水環(huán)境質(zhì)量評價

殷小琴，張靜波，李冰

（江蘇省南通市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心 南通 226006）

文章對2016年江蘇省如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析評價，并結(jié)合2014年和2015年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將3年的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明：如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)的水溫、鹽度和p H值適合紫菜生長，雖然近3年均有所變化，但仍有利于紫菜養(yǎng)殖；化學(xué)需氧量、溶解氧、無機(jī)氮、石油類均符合一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且年際變化較??；重金屬含量均符合一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但石油類、砷含量正逐年增加，海水中活性磷酸鹽含量超出一類海水標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)污染指數(shù)表明水質(zhì)開始受到污染狀態(tài)，應(yīng)引起重視。

如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)；海水；環(huán)境質(zhì)量評價

如東灘涂養(yǎng)殖區(qū)位于江蘇省東南部，長江三角 洲北翼，擁有106 km的海岸線，6.93萬hm2的潮間帶灘涂，良好的自然地理優(yōu)勢使紫菜產(chǎn)業(yè)成為當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)、優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)［1］。近年來，隨著海岸帶經(jīng)濟(jì)和養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，大量的陸源入海污染物、過度的捕撈養(yǎng)殖以及涉漁工程等不利因素的影響，導(dǎo)致了增養(yǎng)殖區(qū)的環(huán)境發(fā)生了很大變化，貝類死亡和紫菜爛菜減產(chǎn)等現(xiàn)象時有發(fā)生，給當(dāng)?shù)貪O業(yè)經(jīng)濟(jì)造成巨大損失［2－5］。因此，客觀、準(zhǔn)確地進(jìn)行增養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量評價已成為改善、治理養(yǎng)殖區(qū)污染問題的重要措施之一。本研究對2016年如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)的水環(huán)境調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了分析評價，旨在掌握當(dāng)?shù)厮h(huán)境現(xiàn)狀及其變化趨勢，為水產(chǎn)養(yǎng)殖健康可持續(xù)發(fā)展及海洋環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 樣品采集和處理

2016年在如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)共布設(shè)7個采樣站位，分別于3月、4月、5月和10月對水環(huán)境各項目進(jìn)行采樣監(jiān)測，監(jiān)測項目的采樣和處理方法均依據(jù)《海洋調(diào)查規(guī)范》［6］和《海水增養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》［7］進(jìn)行。

1.2 監(jiān)測項目與測定方法

水質(zhì)監(jiān)測項目為：p H、鹽度、水溫、化學(xué)需氧量（COD），溶解氧（DO）、無機(jī)氮（NO2－N、NO3－N NH4－N）、活性磷酸鹽（PO4－P）、石油類、總汞、砷、銅、鉛、鎘共計15項，分析方法按照《海洋監(jiān)測規(guī)范》［8］進(jìn)行。

2 環(huán)境質(zhì)量評價方法

本研究采用單因子污染指數(shù)法和綜合評價指數(shù)法相結(jié)合的方法，對紫菜養(yǎng)殖區(qū)海水進(jìn)行綜合評價；采用有機(jī)污染評價指數(shù)法和富營養(yǎng)狀況綜合指數(shù)法，對海水的有機(jī)污染狀況和富營養(yǎng)水平進(jìn)行評價。

2.1 單因子污染指數(shù)法和綜合評價指數(shù)法［9］

根據(jù)海水增養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程，海水增養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)評價采用一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。單因子污染指數(shù)法是一種較為簡單的評價方法，計算公式為：

式中：Pi為單項污染指數(shù)；Ci為單項實測值；Si為單項評價標(biāo)準(zhǔn)值。

綜合污染指數(shù)法計算公式：

式中：n為污染指標(biāo)總數(shù)。

2.2 營養(yǎng)鹽評價方法

水環(huán)境營養(yǎng)化狀況評價采用有機(jī)污染指數(shù)（A值）和海水營養(yǎng)化指數(shù)（E值）評價相結(jié)合的方法［10］。

有機(jī)污染指數(shù)采用下列公式計算 ：

式中：A為有機(jī)污染指數(shù)；CODi、DINi、（PO4－P）i、DOi為實測值；CODs、DINs、（PO4－P）s、DOs為相應(yīng)因子的標(biāo)準(zhǔn)值，本研究采用第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（mg·L－1）。有機(jī)污染指數(shù)A＜1，水質(zhì)清潔；A為1～2，水質(zhì)開始受到污染；A為2～3，水質(zhì)屬輕污染；A為3～4，水質(zhì)屬中污染；A＞4，水質(zhì)屬重污染。

富營養(yǎng)化狀態(tài)采用富營養(yǎng)化指數(shù)法進(jìn)行評價，采用下列公式計算：

式中：E為海水營養(yǎng)化指數(shù)；CCOD、CDIN、CPO4－P分別為COD、DIN、PO4－P的實測濃度（mg·L－1）；一般當(dāng)E≥1可視為富營養(yǎng)化，E＜1視為貧營養(yǎng)化，E值越大富營養(yǎng)化程度越高。

3 結(jié)果與討論

3.1 監(jiān)測結(jié)果

對如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)各項監(jiān)測要素分別求平均值，結(jié)果及其波動范圍值如表1所示。

表1 如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)連續(xù)3年監(jiān)測結(jié)果

續(xù)表

3.2 水溫、鹽度與p H

水質(zhì)各要素的監(jiān)測結(jié)果顯示，2016年全年水溫平均值為21.4℃，p H均值為7.93，鹽度均值30.61。一般來說，水溫不超過20℃、p H在7.8～8.5之間比較適合紫菜生長，鹽度會間接影響生物的生物代謝和滲透壓等，因此鹽度不能過高或過低，需要保持穩(wěn)定［11－13］。近3年來，如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)水溫逐漸升高，鹽度變化較明顯，p H保持相對穩(wěn)定，基本都處在適合紫菜生長的范圍內(nèi)。

3.3 單因子污染評價及綜合評價

單項因子污染評價以《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》［14］中的一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為單項指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，將各監(jiān)測因子代入2.1的公式中對海水主要污染因子進(jìn)行評價，計算結(jié)果見表2。結(jié)果表明，如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)的主要污染因子單項污染指數(shù)范圍為0.04～－1.53，綜合評價指數(shù)為0.45，總體水質(zhì)清潔。主要污染物為：活性磷酸鹽、溶解氧、無機(jī)氮、石油類、化學(xué)需養(yǎng)量，從各種污染因子的污染情況來看，活性磷酸鹽污染情況處于中度污染水平，單項污染指數(shù)變化范圍為1.00～1.93，均值達(dá)到1.53，是影響紫菜增養(yǎng)殖區(qū)海水質(zhì)量的主要環(huán)境因子；溶解氧是影響增養(yǎng)殖區(qū)海水質(zhì)量僅次于活性磷酸鹽的因子，其單項污染指數(shù)變化范圍為0.75～1.02，均值為0.83，屬于輕度污染；無機(jī)氮也是影響?zhàn)B殖區(qū)海水質(zhì)量的因素之一，其單項污染指數(shù)變化范圍為0.33～0.98，均值為0.54，屬于較清潔。

2016年如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)的總汞、砷、銅、鉛、鎘的均值分別為0.031μg／L、0.882μg／L、1.140μg／L、0.261μg／L、0.103μg／L，各重金屬的單項質(zhì)量指數(shù)變化范圍為0.04～0.26，綜合評價指數(shù)為0.16，均符合一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)3年監(jiān)測數(shù)據(jù)比較，如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)溶解氧、化學(xué)需氧量變化較小，石油類含量逐年升高，增幅為85.7%，無機(jī)氮含量逐年下降，降幅為77.8%，活性磷酸鹽含量則有增有減，2015年超出二類海水標(biāo)準(zhǔn)；砷含量逐年增加，增幅為9.98%；鉛含量有所下降，降幅為77.5%；銅、鎘含量則有增有減，總體變化為下降趨勢。

表2 2016年如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計

3.4 海水有機(jī)污染評價

將3年來的監(jiān)測數(shù)據(jù)分別代入2.2計算公式，得出A值、E值計算結(jié)果（表3）。

表3 2016年如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)A值和E值

結(jié)果表明，2016年如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)有機(jī)污染指數(shù)平均值為1.19，表示水質(zhì)開始受到污染；富營養(yǎng)化指數(shù)E值為0.36，表明海水質(zhì)量良好，未出現(xiàn)富營養(yǎng)化。

分析3年數(shù)據(jù)，如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)有機(jī)污染指數(shù)A值均在1～2之間，水質(zhì)開始受到污染，但趨勢向好；富營養(yǎng)化指數(shù)2015年出現(xiàn)富營養(yǎng)化，其余兩年均小于1，表明水質(zhì)總體呈良好狀態(tài)。

4 結(jié)論

（1）如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)有適合紫菜生長的水溫、穩(wěn)定的鹽度和p H值，雖然近3年均有所變化，但仍有利于紫菜養(yǎng)殖；化學(xué)需氧量、溶解氧、無機(jī)氮、石油類均符合一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且年際變化較小，不會對海水養(yǎng)殖產(chǎn)生較大影響。

（2）重金屬含量均符合一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但石油類、砷含量正逐年增加，海水中活性磷酸鹽含量超出一類海水標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)污染指數(shù)表明水質(zhì)開始受到污染狀態(tài)，應(yīng)引起重視。

［1］ 南都.如東探索紫菜業(yè)發(fā)展新途徑［N］.中國漁業(yè)報，2014－09－08（B04）.

［2］ 季建林.南通沿海開發(fā)若干問題研究［J］.江海縱橫，2009（5）：4－8.

［3］ 張衛(wèi)兵，王成鋼，周穎，等.南通沿海貝類重金屬含量分析［J］.中國公共衛(wèi)生，2003，19（12）：1490－1491.

［4］ 張博，鄭青松，趙耕毛，等.基于GIS和地統(tǒng)計學(xué)的灘涂增養(yǎng)殖區(qū)沉積物重金屬污染評價［J］.海洋環(huán)境科學(xué)，2011，30（3）：376－379.

［5］ 黃強(qiáng)，季寅星.南通市重點增養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)評價及因子分析［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（2）：356－359.

［6］ 國家海洋局第一研究所，國家海洋局第二研究所等.海洋調(diào)查規(guī)范：GB／T12763—2007［S］.2007.

［7］ 國家海洋局.海水增養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程［Z］.2002.

［8］ 國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心.海洋監(jiān)測規(guī)范：GB17378—2007［S］.2007.

［9］ 孫濤，張妙仙，李苗苗，等.基于對應(yīng)分析法和綜合污染指數(shù)法的水質(zhì)評價［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014，37（4）：185－190.

［10］ 簡慧蘭，陶建軍，張健夫.南通市近岸海域水環(huán)境質(zhì)量評價［J］.海洋漁業(yè)，2006，28（4）：342－345.

［11］ 商兆堂，蔣名淑，濮梅娟.江蘇紫菜養(yǎng)殖概況和氣候適宜性分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（13）：5315－5319.

［12］ 陳松春，王行松.紫菜養(yǎng)殖與氣象條件的關(guān)系［J］.南方農(nóng)業(yè)，2012，6（8）：37－38.

［13］ 倪建忠，楊正兵，許晨旭，等.條斑紫菜淺海翻板式養(yǎng)殖試驗［J］.科學(xué)養(yǎng)魚，2016，11（29）：45－46.

［14］ 國家海洋局第三研究所，青島海洋大學(xué).海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：GB3097—1997［S］.1998.

Seawater Environment Quality Assessment of the Porphyra Culture Area at Rudong，Jiangsu Province

YIN Xiaoqin，ZHANG Jingbo，LI Bing
（Nantong Marine Environment Monitoring and Prediction Center，Nantong 226006，China）

Based on the monitoring data of porphyra culture area of Rudong in 2016，this paper carried on a systematical analysis and evaluation.Combined with the monitoring data in 2014 and 2015，the three－year－monitoring results were compared.The results showed that the water temperature，salinity and p H of porphyra culture area at Rudong are suitable for the growth of porphyra，although the data of three years varied，the environment is still good for laver cultivation.The DOC，DO，DIN and petroleum oil reached seawater standard gradeⅠ，and the annual variation was small.The heavy metal contents reached seawater standard gradeⅠ，while the contents of petroleum oil and As had shown an increasing tendency.The content of PO4－P exceeded the seawater standard gradeⅠ，and the organic pollution index showed that the water in porphyra culture area was beginning to be polluted，which should be paid attention to.

Porphyra culture area of Rudong，Seawater，Environment quality assessment

P7

：A

：1005－9857（2017）07－0085－04

2017－01－10；

：2017－06－01

殷小琴，工程師，研究方向為海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報