三門灣沉積物中總氮和總磷的分布特征

鮑靜姣，郭遠(yuǎn)明， 尤炬炬， 王 姮

(1.浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江 舟山 316021；2.浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 舟山 316021)

三門灣沉積物中總氮和總磷的分布特征

鮑靜姣1，2，郭遠(yuǎn)明1，2， 尤炬炬1，2， 王 姮1,2

(1.浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江 舟山 316021；2.浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 舟山 316021)

根據(jù)2013-2014年對(duì)三門灣17個(gè)站位的四期調(diào)查結(jié)果，與20世紀(jì)80年代的結(jié)果進(jìn)行分析比較，討論了沉積物中營(yíng)養(yǎng)鹽的含量及分布特征。結(jié)果表明，調(diào)查海區(qū)沉積物中總氮和總磷的含量較之前有所降低，說(shuō)明了三門灣富營(yíng)養(yǎng)化程度在降低。不同營(yíng)養(yǎng)鹽表現(xiàn)出了不同的年內(nèi)變化特點(diǎn)，有機(jī)碳含量2月>5月>8月>11月,總氮含量8月>11月>5月>2月,總磷含量8月>5月>11月>2月。

總氮；總磷；含量；分布和變化

海洋沉積物是城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、各種娛樂(lè)活動(dòng)所產(chǎn)生的污染物的最終沉降地[1]。當(dāng)沉積物中的污染物質(zhì)的含量達(dá)到一定水平時(shí)，其勢(shì)必對(duì)上覆水質(zhì)及底棲生物產(chǎn)生影響，從而影響到整個(gè)海洋生物鏈及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的變化。在某種程度上，可以說(shuō)沉積物污染已經(jīng)成為制約海岸帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。通過(guò)調(diào)查沉積物污染物質(zhì)的時(shí)空分布特征、濃度、化學(xué)形態(tài)，可以為治理評(píng)價(jià)沉積物污染及上覆水體污染提供科學(xué)依據(jù)[2]。

三門灣是浙江典型海灣，隨著環(huán)灣經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，多種形式的綜合開(kāi)發(fā)已圍繞海灣進(jìn)行，如港口物流、海洋漁業(yè)、石油化工和各類電站的建設(shè)等，對(duì)三門灣生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力，給海洋管理帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。為了解三門灣沉積物含量的變化，與上世紀(jì)80年代的結(jié)果進(jìn)行比較分析，于2013年2月、5月、8月、11月對(duì)三門灣17個(gè)站位進(jìn)行了采樣調(diào)查，以掌握近30年來(lái)該區(qū)域沉積物含量的時(shí)空變化，對(duì)三門灣沉積物中的總氮和總磷含量及分布規(guī)律進(jìn)行了討論。

1 研究方法與數(shù)據(jù)分析

1.1 研究方法

選擇具有代表性的17個(gè)站位(見(jiàn)圖1)于2013年2月、5月、8月、11月進(jìn)行沉積物采樣。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括微生物、硫化物、有機(jī)碳、總氮、總磷。樣品的采集、貯存、運(yùn)輸和預(yù)處理及其實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的分析測(cè)定均按《海洋調(diào)查規(guī)范》和《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》中規(guī)定的方法進(jìn)行。各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的分析方法見(jiàn)表1。

表1 沉積物中總氮總磷等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分析方法

圖1 調(diào)查站位

1.2 數(shù)據(jù)分析

本研究選用單因子指數(shù)法評(píng)價(jià)沉積物質(zhì)量現(xiàn)狀。標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)采用如下公式進(jìn)行計(jì)算：Si,j=Ci,j/Csi

式中：Ci,j表示沉積物評(píng)價(jià)因子i在第j取樣點(diǎn)的實(shí)測(cè)濃度值，mg/L；Csi表示沉積物評(píng)價(jià)因子i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，mg/L。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

糞大腸菌群、硫化物、有機(jī)碳采用GB18668-2002《海洋沉積物質(zhì)量》(表2)進(jìn)行評(píng)價(jià)，總氮、總磷選用"第二次全國(guó)海洋污染基線調(diào)查技術(shù)規(guī)程"指定沉積物標(biāo)準(zhǔn)(表3)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表2 GB18668-2002《海洋沉積物質(zhì)量》部分標(biāo)準(zhǔn)值

表3 “第二次全國(guó)海洋污染基線調(diào)查技術(shù)規(guī)程”沉積物標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果分析

2.1 沉積物含量時(shí)空分布與污染特征

三門灣表層沉積物中糞大腸菌群、細(xì)菌總數(shù)、硫化物、有機(jī)碳、總氮、總磷的含量見(jiàn)圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7。結(jié)合圖1進(jìn)行分析，微生物(糞大腸菌群，細(xì)菌總數(shù))、硫化物、有機(jī)碳、總氮、總磷含量灣頂和灣口無(wú)明顯差別，部分參數(shù)灣口含量略低；糞大腸菌群含量2月略高，比其他月份大10倍甚至更多。細(xì)菌總數(shù)含量8月最高，比其他月份大10倍甚至更多。硫化物含量8月最低。有機(jī)碳含量2月最高，11月最低?？偟?月最高?？偭缀?月較低。

圖2 糞大腸菌群的含量

圖3 細(xì)菌總數(shù)的含量

圖4 硫化物的含量

圖5 有機(jī)碳的含量

圖6 總氮的含量

圖7 總磷的含量

2.2 沉積物質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

糞大腸菌群、硫化物、有機(jī)碳含量按海洋沉積物質(zhì)量(GB18668-2002)一類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中，糞大腸菌群含量基本滿足海洋沉積物質(zhì)量(GB18668-2002)一類標(biāo)準(zhǔn)。硫化物含量各季節(jié)均遠(yuǎn)小于海洋沉積物質(zhì)量(GB18668-2002)一類標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)碳含量均滿足海洋沉積物質(zhì)量(GB18668-2002)一類標(biāo)準(zhǔn)?？偟?、總磷含量按"第二次全國(guó)海洋污染基線調(diào)查技術(shù)規(guī)程"指定沉積物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中，總氮含量2月、5月、11月除個(gè)別站外基本能滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，8月除個(gè)別站外均不滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)?？偭缀烤軡M足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

3 討論

海洋沉積物含量與人類活動(dòng)密切相關(guān)，利用長(zhǎng)時(shí)間尺度的對(duì)比對(duì)進(jìn)一步了解沉積物中污染物與人類活動(dòng)的相關(guān)性具有重要意義。

2002年、2003年沉積物中總氮、總磷、有機(jī)碳和硫化物含量見(jiàn)表4。從表4可以看出，2014年調(diào)查結(jié)果與11年前相比，總氮平均含量下降了42.0%，總磷平均含量下降了18.8%，說(shuō)明了三門灣富營(yíng)養(yǎng)化程度在降低。2014年調(diào)查結(jié)果與11年前相比，有機(jī)碳平均含量上升了84.3%，硫化物平均含量上升了166.0%，這應(yīng)該與三門灣開(kāi)發(fā)活動(dòng)進(jìn)一步加大有關(guān)。

表4 不同年份沉積物中總氮等含量

[1] 楊殿榮.海洋學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1986: 175.

[2] 趙夕旦,舉 鵬.膠州灣東部海水中氮的含量與分布[J].海洋科學(xué),1998 , 22 (1) :40-44.

[3] 王正方,姚龍奎，阮小正.長(zhǎng)江口營(yíng)養(yǎng)鹽(N,P,Si)分布與變化特征[J].海洋與湖沼,1983,14(4): 324-331.

[4] 蔣岳文,陳淑梅.遼河口營(yíng)養(yǎng)鹽要素的化學(xué)特性及其入海通量估算[J].海洋環(huán)境科學(xué),1995,14(4):39-44.

[4] 呂小喬,祝陳堅(jiān) ,張愛(ài)斌，等.夏季渤海西南部及黃河口海域營(yíng)養(yǎng)鹽分布特征[J].山東海洋學(xué)院學(xué)報(bào),1985,15(1):146-157.

[6] 施建榮,張 立， 鄒偉明 ，等.舟山岸海水中營(yíng)養(yǎng)鹽的分布特征[J].海洋環(huán)境科學(xué),1999, 18 (2):43-48.

TheDistributionCharacteristicsofTotalNitrogenandTotalPhosphorusintheSedimentsofSanmenBay

BaoJingjiao1,2,GuoYuanming1,2,YouJuju1,2,WangHen1,2

(1.Marine Fishery Research Institute of Zhejiang Province,Zhoushan 316100,China;2.Key Laboratory of Sustainable Utilization of Technology Research for Fishery Resource of Zhejiang Province,Zhoushan 316100,China)

According to the 2012-2013 of Sanmen Bay at 17 stations in four survey results, and results of the 1980s for comparative analysis, discusses the content and distribution of nutrients in sediments. The results show that the investigation of sediments in the sea area of total nitrogen and total phosphorus content compared to the previous decreased, indicating that the Sanmen Bay eutrophication degree is reducing. Different nutrients showed different characteristics in different years. The content of organic carbon was >5 months >8 months, >11 months, >11 months, total nitrogen content was >5 months, >2 months, months, total phosphorus content was >11 months >5 months months >2 months.

total nitrogen;total phosphorus;content distribution and change

2017-07-25

浙江省科技廳公益項(xiàng)目(2017C33142)；浙江省科技廳院所專項(xiàng)(2016F50040)

鮑靜姣(1981—)，浙江寧海人，工程師，主要從事漁業(yè)生態(tài)環(huán)境、食品安全、生物質(zhì)量安全調(diào)查、研究、檢測(cè)等工作。

S949

A

1008-021X(2017)18-0201-03

(本文文獻(xiàn)格式鮑靜姣，郭遠(yuǎn)明，尤炬炬，等.三門灣沉積物中總氮和總磷的分布特征[J].山東化工，2017，46(18)：201-203.)