近十年三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況與變化趨勢評價

王 萱，劉義峰，郭 偉

(1.福建省漁業(yè)資源監(jiān)測中心，福建 福州 350003；2.福建省環(huán)境監(jiān)測中心站，福建 福州 350003)

三沙灣位于福建省東北部沿海，由一澳(三都澳)、二洋(東吾洋、官井洋)、三港(鱸門港、白馬港、鹽田港)等次一級海灣匯集而成，四周被群山環(huán)繞，灣口寬僅3 km，是我國典型的近海封閉型海灣[1]。三沙灣西北側(cè)有賽江、霍童溪等河流注入，東南方經(jīng)東沖口與東海相通，咸淡水交混，營養(yǎng)鹽豐富，灘涂底質(zhì)和海區(qū)水質(zhì)肥沃，餌料豐富，適宜多種水生生物的生長、棲息和繁衍。灣內(nèi)官井洋是全國少有的大黃魚、對蝦產(chǎn)卵繁殖和幼魚育肥的理想場所和多種經(jīng)濟魚類索餌越冬的場所[2]。

三沙灣海水養(yǎng)殖在寧德市漁業(yè)中占有主導(dǎo)地位，養(yǎng)殖面積和產(chǎn)量均占全市的70%左右，其中霞浦縣的淺海、灘涂養(yǎng)殖面積和產(chǎn)量都最大，其次是蕉城區(qū)，福安市最低。近十年來，三沙灣海水養(yǎng)殖面積從24 354 hm2增加到30 348 hm2，養(yǎng)殖產(chǎn)量從32.94×104t增加到56.61×104t[3-4]，基本呈現(xiàn)逐年攀升趨勢。三沙灣內(nèi)海水養(yǎng)殖品種有魚類、貝類、藻類、蝦類和蟹類。在養(yǎng)殖品種結(jié)構(gòu)比例方面，魚類養(yǎng)殖產(chǎn)量占總產(chǎn)量的17.2%，以大黃魚為主，具有國內(nèi)最大規(guī)模大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)量；貝類養(yǎng)殖產(chǎn)量占總產(chǎn)量的42.0%，以牡蠣、縊蟶和泥蚶為主；藻類養(yǎng)殖產(chǎn)量占總產(chǎn)量的36.5%，以海帶為主，其次為紫菜和江蘺；蝦類養(yǎng)殖以南美白對蝦為主；蟹類養(yǎng)殖主要為鋸緣青蟹和三疣梭子蟹[3]。

通過分析評價近十年來三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合狀況，掌握養(yǎng)殖環(huán)境變化趨勢，為漁業(yè)水域環(huán)境保護提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

綜合考慮三沙灣增養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖品種、規(guī)模和分布狀況，共布設(shè)8個站位，其中：1#站位分布于藻類養(yǎng)殖區(qū)，屬于白馬港水域；2#站位分布于藻類養(yǎng)殖區(qū)，位于鹽田港口；3#至8#站位均分布于藻類和魚類混合養(yǎng)殖區(qū)，3#站位屬于鱸門港水域，4#站位屬于東吾洋水域，5#、8#站位屬于三都澳水域，6#、7#站位屬于官井洋水域。于2009至2018年開展水質(zhì)、沉積物和養(yǎng)殖生物質(zhì)量監(jiān)測，其中：海水監(jiān)測采集表層水樣，沉積物監(jiān)測采集表層沉積物樣品，生物質(zhì)量監(jiān)測采集增養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)的2種貝類(至少采集1種雙殼貝類)樣品。監(jiān)測站位分布見圖1，監(jiān)測要素、頻率和時間見表1。

表1 三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測要素、頻率和時間Tab.1 Monitoring elements，frequency and time in Sansha Bay mariculture area

1.2 評價方法

根據(jù)國家海洋局《海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境監(jiān)測與評價技術(shù)規(guī)程》，綜合考慮水質(zhì)、沉積物和養(yǎng)殖生物中各監(jiān)測要素的達標(biāo)情況(評價指標(biāo)和標(biāo)準見表2)，計算三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)的環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)[5]，進而根據(jù)所在等級判斷是否滿足增養(yǎng)殖區(qū)功能要求。

表2 海水增養(yǎng)殖區(qū)評價指標(biāo)和標(biāo)準Tab.2 Evaluation indicators and criteria of mariculture area

1.2.1 環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)(EQI)

1)根據(jù)式(1)計算三沙灣增養(yǎng)殖區(qū)超標(biāo)環(huán)境要素的比值：

(1)

2)根據(jù)式(2)計算各環(huán)境要素超標(biāo)數(shù)據(jù)個數(shù)的比值：

(2)

3)根據(jù)式(3)計算不符合環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準的測定結(jié)果偏離標(biāo)準的程度：

(3)

式中：F3——不符合環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準的測定結(jié)果偏離標(biāo)準的程度；Pi——第i個超標(biāo)測定值的污染指數(shù)值，其計算分以下兩種情況：

當(dāng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準為不得大于目標(biāo)值時，按式(4)計算：

(4)

式中：NMi——超標(biāo)要素的測定值；MSi——該超標(biāo)要素的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準值。

當(dāng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準為不得小于目標(biāo)值時，按式(5)計算：

(5)

4)根據(jù)式(6)計算海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)：

(6)

式中：EQI——環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)。

1.2.2 環(huán)境質(zhì)量等級

根據(jù)EQI分值將增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量分為4個等級，環(huán)境等級劃分及其含義見表3。

表3 海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量等級劃分Tab.3 Environmental quality grading of mariculture area

2 結(jié)果

采用2009至2018年三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)、沉積物和養(yǎng)殖生物監(jiān)測數(shù)據(jù)，按照環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)法進行評價，三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)近十年的環(huán)境質(zhì)量綜合狀況評價結(jié)果見表4，其變化趨勢見圖2。

表4 2009至2018年三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合狀況Tab.4 Comprehensive status of environmental quality in Sansha Bay from 2009 to 2018

由圖2、表4可見，近十年來三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合狀況呈現(xiàn)穩(wěn)中有升的趨勢。2009年環(huán)境質(zhì)量等級僅為及格，個別時段不能滿足功能區(qū)環(huán)境質(zhì)量要求；2010至2012年轉(zhuǎn)為較好，一般能滿足功能區(qū)環(huán)境質(zhì)量要求；2013年以來均為優(yōu)良，能滿足功能區(qū)環(huán)境質(zhì)量要求，但2018年環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)略有下降。

從各評價介質(zhì)來看，海水中主要超標(biāo)要素為無機氮和活性磷酸鹽，部分站位溶解氧超標(biāo)，個別年份pH和糞大腸菌群超標(biāo)；沉積物中，2012年以前，部分站位的糞大腸菌群、硫化物或重金屬含量超出第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準，2013年起，海洋沉積物質(zhì)量總體良好，各監(jiān)測要素含量基本符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準；生物質(zhì)量方面，2014年以前，部分站位的石油烴或重金屬含量存在不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象，2015年起，養(yǎng)殖生物質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)，除2018年個別站位的重金屬含量超標(biāo)外，其余年份各監(jiān)測要素含量均符合第一類海洋生物質(zhì)量標(biāo)準。

根據(jù)各監(jiān)測站位所屬水域，可評價各站位所代表的三沙灣內(nèi)次一級海區(qū)三都澳(5#、8#站位)、東吾洋(4#站位)、官井洋(6#、7#站位)、鱸門港(3#站位)、白馬港(1#站位)和鹽田港(2#站位)的增養(yǎng)殖環(huán)境狀況。為確保評價結(jié)果的可比性，考慮到并非所有站位都進行了沉積物和養(yǎng)殖生物質(zhì)量監(jiān)測，本文通過計算2009年至2018年三沙灣內(nèi)不同海區(qū)代表性站位的水質(zhì)監(jiān)測要素達標(biāo)率來評價各海區(qū)增養(yǎng)殖環(huán)境狀況。根據(jù)評價結(jié)果(圖3)，三沙灣內(nèi)的官井洋增養(yǎng)殖環(huán)境較好，其次是三都澳和東吾洋，鹽田港、鱸門港和白馬港增養(yǎng)殖環(huán)境相對較差。

3 討論

20世紀90年代以來，三沙灣海水養(yǎng)殖發(fā)展迅速，但缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，基本處于無序、無度、無償發(fā)展?fàn)顟B(tài)，造成局部海區(qū)養(yǎng)殖密度過大。網(wǎng)箱養(yǎng)殖絕大多數(shù)投喂冰鮮小雜魚蝦，餌料系數(shù)普遍偏高，殘餌量大，加上養(yǎng)殖生物的排泄物，水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染嚴重[6]。進入21世紀，隨著“環(huán)三都澳”區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略實施，新型臨海工業(yè)項目頻繁上馬，大規(guī)模填海造地工程陸續(xù)施工，大量的工業(yè)廢水、生活污水以及船舶污水直接排放或泄漏入海，加劇了海洋污染。三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)的水質(zhì)、沉積物和生物質(zhì)量超標(biāo)的要素數(shù)量和次數(shù)均較多，尤其是水質(zhì)中的無機氮和活性磷酸鹽、沉積物中的糞大腸菌群和重金屬、生物質(zhì)量中的石油烴和重金屬等要素，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量綜合狀況一度僅處于較好甚至及格等級。

2012年寧德市發(fā)布了《三沙灣海水養(yǎng)殖水域規(guī)劃》，提出“至2020年，規(guī)劃三沙灣海水養(yǎng)殖水域面積比2010年養(yǎng)殖面積減少73.9%，養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)規(guī)范化養(yǎng)殖、禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)全面禁止養(yǎng)殖、臨時養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)全部退出養(yǎng)殖”的總體目標(biāo)[2]，并對網(wǎng)箱養(yǎng)殖、延繩式養(yǎng)殖、棚架式養(yǎng)殖、灘涂養(yǎng)殖、筏式養(yǎng)殖等主要養(yǎng)殖類型的養(yǎng)殖布局與密度做了明確要求。同年，為有效保護海域生態(tài)環(huán)境，寧德市正式出臺了《寧德市海上水產(chǎn)養(yǎng)殖綜合整治工作方案》，三年內(nèi)清退15×104口養(yǎng)殖網(wǎng)箱，并將三沙灣作為重點區(qū)域進行整治[7]。這些管理措施無疑對三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況的改善起到了一定的促進作用。從監(jiān)測結(jié)果也可看出，2013年至2017年，沉積物質(zhì)量和生物質(zhì)量均出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，沉積物中各監(jiān)測要素含量基本符合第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準，生物質(zhì)量除個別年份重金屬含量超標(biāo)外，其余年份各監(jiān)測要素含量均符合第一類海洋生物質(zhì)量標(biāo)準。

2017年中央環(huán)保督察啟動，寧德市針對督察組反饋的海水養(yǎng)殖超規(guī)劃問題，開展了海上養(yǎng)殖綜合整治攻堅戰(zhàn)等一系列行動，對不符合規(guī)劃的海水養(yǎng)殖設(shè)施進行清退整治。2018年寧德市共清退超規(guī)劃養(yǎng)殖藻類水域面積5 492.63 hm2、網(wǎng)箱水域面積385.99 hm2 [8]。大量研究表明，海帶、紫菜等藻類是巨大的海洋碳匯，在吸納氮、磷等營養(yǎng)鹽方面作用巨大[9-10]，如此大規(guī)模清退藻類養(yǎng)殖，將會增加海水中氮、磷含量，加劇水體富營養(yǎng)化程度，造成三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況出現(xiàn)波動。

通過上述評價和分析可見，根據(jù)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)法計算得出的近十年來三沙灣增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境狀況的變化趨勢與同期三沙灣水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、臨港工業(yè)的發(fā)展和海洋環(huán)境保護的力度存在一定的關(guān)系。只有有針對性地進行科學(xué)、合理的開發(fā)與保護，才能持續(xù)改善海水養(yǎng)殖環(huán)境和養(yǎng)殖生物質(zhì)量。

此外，從整個三沙灣增養(yǎng)殖區(qū)來看，增養(yǎng)殖環(huán)境較差的白馬港、鱸門港和鹽田港，分別有交溪、霍童溪和杯溪等入海河流匯入，且入海河流的徑流量與所匯入海域的養(yǎng)殖水環(huán)境呈一定的相關(guān)性，即入海河流的徑流量越大，其所匯入海域的養(yǎng)殖水環(huán)境越差。這主要是由于三沙灣為封閉型海灣，水體交換能力弱，污染物擴散遷移速度緩慢，陸源入海污染物對灣頂局部海域養(yǎng)殖環(huán)境影響明顯。

4 建議

1)調(diào)整養(yǎng)殖布局，由近岸向外海拓展

隨著近年來禁養(yǎng)區(qū)和限養(yǎng)區(qū)養(yǎng)殖清退以及環(huán)三都澳經(jīng)濟區(qū)的建設(shè)，三沙灣養(yǎng)殖空間急劇縮小，因此，養(yǎng)殖空間由近岸向外海拓展十分必要。建議壓縮近岸傳統(tǒng)養(yǎng)殖規(guī)模，鼓勵漁業(yè)企業(yè)開展離岸養(yǎng)殖和集約化養(yǎng)殖，將養(yǎng)殖區(qū)逐步從近岸內(nèi)灣向深水海域發(fā)展，推廣深水抗風(fēng)浪網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施和技術(shù)，大力發(fā)展現(xiàn)代高效設(shè)施漁業(yè)、深海立體生態(tài)養(yǎng)殖[11]，推動海上養(yǎng)殖“內(nèi)轉(zhuǎn)外、淺轉(zhuǎn)深”發(fā)展。

2)加強陸海聯(lián)動，控制入海污染物排放

建議加強近岸海域和陸域環(huán)境協(xié)同綜合整治，開展流域環(huán)境綜合整治、農(nóng)村環(huán)境連片整治、不合理入海排污口清理來推動生活和工業(yè)污水治理，優(yōu)化排污口布局，實施集中深、遠海排放，開展排污總量控制，減少陸源污染物排放，減輕對漁業(yè)水域的影響。同時，推進養(yǎng)殖池塘尾水治理、養(yǎng)殖網(wǎng)箱糞污殘餌收集等環(huán)保設(shè)施升級改造，推廣優(yōu)質(zhì)、高效的配合飼料使用，減少冰鮮雜魚餌料投喂，提高餌料的利用率，減輕水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染。

3)堅持生態(tài)優(yōu)先，保護重要養(yǎng)殖水域灘涂生態(tài)環(huán)境

堅持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路，科學(xué)開展水域灘涂承載力評價，合理安排產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間[12]，保護漁業(yè)資源及其生境，尤其是官井洋大黃魚繁殖保護區(qū)和環(huán)三都澳濕地水禽紅樹林自然保護區(qū)等重要漁業(yè)水域。通過創(chuàng)新漁業(yè)生產(chǎn)模式，開展增殖放流、人工魚礁建設(shè)等重要海洋生物資源保護與修復(fù)工程，持續(xù)改善三沙灣海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況。