三都澳水產(chǎn)養(yǎng)殖海域水質(zhì)情況分析

黃匡南 陳彩珍 陳佳 柯巧珍 翁華松 余訓(xùn)凱 潘瀅

摘?要：為了解三都澳水產(chǎn)養(yǎng)殖水域水質(zhì)的污染情況，2015 年 1-12 月對(duì)三都澳三個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的水溫、pH、溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、亞硝酸鹽（NO-2-N）、硝酸鹽（NO-3-N）、氨氮（NH+4-N）及活性磷酸鹽（PO3-4-P）進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)富營(yíng)養(yǎng)指數(shù)和有機(jī)污染指數(shù)法分析水質(zhì)周年變化。結(jié)果表明，三都澳三個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖點(diǎn)水體的DO、pH、COD均不超標(biāo)，但養(yǎng)殖水域已受到一定程度的污染，全年處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，主要污染問(wèn)題是水體中無(wú)機(jī)氮和磷酸鹽超標(biāo)，在秋季尤為明顯，表現(xiàn)為輕度污染。

關(guān)鍵詞：三都澳;養(yǎng)殖水域;水質(zhì)

三都澳區(qū)域位于福建省沿海東北部的寧德市境內(nèi)（北緯26°30′-26°58′，東 經(jīng) 119 °26 ′-120°10′），海域面積714 km2，10 m以上深水面積173 km2，是中國(guó)最大的大黃魚(yú)養(yǎng)殖基地[1-2]。近年來(lái)，由于工業(yè)的發(fā)展，城市人口急劇增加，大量的工業(yè)廢水和城市生活污水排入三都澳海域，對(duì)海域內(nèi)的海水質(zhì)量產(chǎn)生了不可忽視的影響[3]。同時(shí)，隨著以大黃魚(yú)等網(wǎng)箱養(yǎng)殖為主導(dǎo)的水產(chǎn)行業(yè)迅猛發(fā)展，大量的養(yǎng)魚(yú)殘餌和生物排泄物進(jìn)入水體，使水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的水質(zhì)受到一定的影響[4]。

因此，研究和分析三都澳水產(chǎn)養(yǎng)殖水域水質(zhì)的污染情況及變化趨勢(shì)，針對(duì)水質(zhì)存在的問(wèn)題，采取相對(duì)應(yīng)的解決措施，對(duì)改善三都澳水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的環(huán)境質(zhì)量， 保證三都澳水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)及沿岸各行業(yè)的綜合、協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其是海洋產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定高速發(fā)展具有重要的意義。

1?材料和方法

1.1?采樣方法

調(diào)查海域的采樣點(diǎn)設(shè)置在秋竹村、長(zhǎng)壁及大灣三個(gè)海水養(yǎng)殖區(qū)，其站點(diǎn)的分布見(jiàn)圖1，站點(diǎn)1為三都鎮(zhèn)秋竹村海域（119°44′08.63″E，26°36′4820″N）;站點(diǎn)2為長(zhǎng)壁海域（119°43′46.60″E，26°36′54.21″N）;站點(diǎn)3為大灣海域（119°42′2528″E，26°38′19.16″N）。于2015年1-12月期間，用水質(zhì)取樣器對(duì)表層海水進(jìn)行采樣，采集0.5 m深水樣，每月大小潮水各采樣一次。其中，大灣水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)因部分特殊原因，監(jiān)測(cè)時(shí)間較晚，只有9-12月份水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

1.2?監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)定方法

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括水溫、pH、溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、亞硝酸鹽（NO-2-N）、硝酸鹽（NO-3-N）、氨氮（NH+4-N）及活性磷酸鹽（PO3-4-P），各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目樣品采集、貯存、運(yùn)輸、前處理分析均按海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范（GB 17378.4-2007）[5]進(jìn)行。其中，DO含量測(cè)定采用碘量法;COD含量測(cè)定采用堿性高錳酸鉀法，檢出限為0.15 mg/L;氨氮含量測(cè)定采用次溴酸鹽氧化法;亞硝酸鹽含量測(cè)定采用萘乙二胺分光光度法;硝酸鹽含量測(cè)定采用鋅-鎘還原法;活性磷酸鹽含量測(cè)定采用磷鉬藍(lán)法。

1.3?評(píng)價(jià)方法

水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 GB 3097-1997《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》第二類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)值（無(wú)機(jī)氮：0.30 mg/L，活性磷酸鹽：0.030 mg/L）[6]。水體富營(yíng)養(yǎng)化等級(jí)判定標(biāo)準(zhǔn)、海水營(yíng)養(yǎng)級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)、有機(jī)污染指數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)分別見(jiàn)表1、表2及表3。

2?結(jié)果與分析

2.1?水質(zhì)周年情況

從表4可以看出，秋竹、長(zhǎng)壁及大灣水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)（9-12月）三個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水體年度溫度平均值分別為21.4、21.4及23.3 ℃;年度pH平均值分別為7.95、7.94及7.89;年度DO平均值分別為6.71、6.43及6.19 mg/L;水體COD含量遠(yuǎn)小于3 mg/L，符合二類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

水體中pH值呈現(xiàn)季節(jié)變化，春季=秋季<夏季=冬季;DO，春季=冬季>夏季=秋季。

DIN濃度呈現(xiàn)季節(jié)變化規(guī)律，冬>秋>春>夏。其中NO-3-N和NO-2-N濃度的季節(jié)變化尤為明顯。體現(xiàn)為NO-3-N的濃度在冬季最高，其次為秋季、春季，夏季最低，總體表現(xiàn)為冬季>秋季>春季>夏季。NO-2N濃度冬季偏低，夏季較高，總體表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季。水體PO3-4P濃度以秋季最高，冬季最低。

春季（3-5月份）水溫較低，海水表層生物量低，浮游植物生長(zhǎng)緩慢，無(wú)機(jī)氮含量由于冬季以及早春的積累含量相對(duì)較高;進(jìn)入夏季（6月份）后，海水表層在適宜的溫度和光照條件下，藻類(lèi)等浮游植物增加，無(wú)機(jī)氮含量有所下降，至7月份，水溫在27 ℃左右，藻類(lèi)等浮游植物開(kāi)始大量生長(zhǎng)繁殖，海區(qū)的營(yíng)養(yǎng)鹽被大量消耗，含量急劇下降;進(jìn)入秋季（9-11月份），霍童溪等陸源徑流大量雨水的注入，帶來(lái)沿岸的營(yíng)養(yǎng)鹽及市政排污口污水中的大量營(yíng)養(yǎng)鹽排放入海，養(yǎng)殖區(qū)底部多年來(lái)沉積的養(yǎng)殖殘餌受水流等影響，部分營(yíng)養(yǎng)鹽上升到海水表層。這些因素使三都澳養(yǎng)殖區(qū)無(wú)機(jī)氮和活性磷酸鹽含量在秋季有所上升;另一方面，由于秋季9月份后水溫下降至24.5 ℃左右，浮游植物數(shù)量減少，于是水體中的無(wú)機(jī)氮大量積蓄[9]。

2.2?海水富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)

目前廣泛應(yīng)用于中國(guó)近海岸富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的方法為富營(yíng)養(yǎng)指數(shù)（E）法[7]，計(jì)算公式如下：

E=COD×DIN×DIP×1064 500

式中：E為富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)，當(dāng)E>1時(shí)，表示水體呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，E值越大，富營(yíng)養(yǎng)化程度越嚴(yán)重;COD為化學(xué)需氧量濃度，mg/L;DIN為無(wú)機(jī)氮濃度，即亞硝酸鹽-氮（NO-2-N）、硝酸鹽-氮（NO-3-N）和氨氮（NH+4-N）的總和，mg/L;DIP為活性磷酸鹽濃度，mg/L。

同時(shí)，綜合考慮N、P對(duì)浮游植物的限制作用，結(jié)合1998年郭衛(wèi)東[8]等以潛在性富營(yíng)養(yǎng)化概念為基礎(chǔ)，提出的潛在性富營(yíng)養(yǎng)化法（表2），對(duì)三都澳水產(chǎn)養(yǎng)殖海域水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表5。從表5可知，三個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)四季E>1，秋季達(dá)最大值，全年均處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài);春、夏兩季為中度營(yíng)養(yǎng)，秋季為富營(yíng)養(yǎng)，冬季則呈現(xiàn)磷中等限制潛在性富營(yíng)養(yǎng)。磷中等限制潛在性富營(yíng)養(yǎng)說(shuō)明富營(yíng)養(yǎng)化水體中氮含量大大超過(guò)磷的含量，N/P比值不平衡。一般來(lái)說(shuō)，沿岸和較封閉水域易發(fā)生磷限制富營(yíng)養(yǎng)[10]。

2.3?海水有機(jī)污染指數(shù)評(píng)價(jià)

有機(jī)污染指數(shù)（A）法[11]計(jì)算公式如下：

A=CODiCODs+DINiDINs+DIPiDIPs-DOiDOs式中：A為有機(jī)污染指數(shù);CODi、DINi、DIPi、DOi分別為三個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的實(shí)測(cè)值，mg·L-1;CODs、DINs、DIPs、DOs分別為二類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值，CODs 為3 mg·L-1;DINs為0.3 mg·L-1;DIPs為0.030 mg·L-1;DOs為5 mg·L-1。

從表6可以看出，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水質(zhì)有機(jī)污染程度在夏季開(kāi)始受到污染，秋季污染加重為輕度污染，冬季緩解，春季恢復(fù)較好水質(zhì)。

3?討論

2015年的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，三都澳養(yǎng)殖區(qū)水體的DO、pH、COD均不超標(biāo)，但養(yǎng)殖水域已受到一定程度的污染，主要污染問(wèn)題是水體中無(wú)機(jī)氮和磷酸鹽超標(biāo)。在秋季尤為明顯，表現(xiàn)為輕度污染。造成水體氮、磷含量超標(biāo)的主要原因，一是工業(yè)和城市生活污水通過(guò)霍童溪等徑流排入三都澳海域;二是以大黃魚(yú)等網(wǎng)箱養(yǎng)殖為主導(dǎo)的水產(chǎn)行業(yè)迅猛發(fā)展，大量的養(yǎng)魚(yú)殘餌和生物排泄物進(jìn)入水體。

為保護(hù)三都澳養(yǎng)殖水體環(huán)境，保障三都澳水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)及沿岸各行業(yè)的綜合、協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其是海洋產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定高速發(fā)展，建議：一是削減陸域污染源，污水處理采用脫氮脫磷工藝;二是優(yōu)化養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，發(fā)展海底增養(yǎng)殖，利用和減少沉積營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);三是改進(jìn)投喂技術(shù)，提高飼料質(zhì)量，如飼料的顆粒黏度、轉(zhuǎn)化率等。

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