舟山市小干島附近海域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評(píng)價(jià)

曹靜 林柏 趙滄海 葉新榮

摘? 要：本文根據(jù)2012—2019年在舟山市小干島附近海域的海水水質(zhì)和海洋沉積物質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)，對(duì)小干島附近海域水質(zhì)和沉積物環(huán)境現(xiàn)狀和變化趨勢情況進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。調(diào)查結(jié)果表明：2012—2019年調(diào)查期間，小干島附近海域海水各監(jiān)測因子中無機(jī)氮和活性磷酸鹽分別存在超過第四類和第三類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，而其他海水水質(zhì)監(jiān)測因子均可達(dá)到第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。調(diào)查海區(qū)沉積物環(huán)境各監(jiān)測因子均能夠達(dá)到第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，沉積物環(huán)境良好。小干島附近海域呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)，海水中無機(jī)氮和活性磷酸鹽的環(huán)境承載力不足。

關(guān)鍵詞：小干島? 海水水質(zhì)? 海洋沉積物質(zhì)量? 富營養(yǎng)化? 海域環(huán)境承載力

中圖分類號(hào)：X834? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）09（c）-0125-06

Abstract： This paper presents an analysis and assessment of the current status and variation trends of the water quality and sediment environment in the marine waters around Xiaogan Island based on the data of the marine water quality and marine sediment quality， which has been obtained via the investigation of the marine waters around Xiaogan Island， Zhoushan from 2012 to 2019. The results of the investigation show that during the investigation period from 2012 to 2019， the concentrations of inorganic nitrogen and labile phosphate exceed the concentrations prescribed by the Class IV and Class III marine water quality standards， respectively; however， all other marine water quality parameters are observed to be in accordance with the Class I marine water quality standards. All monitoring parameters related to marine sediment quality in the marine survey area met the Class I marine sediment quality standards， indicating a suitable sediment environment. The entire marine survey area around Xiaogan Island displayed signs of eutrophication， with an insufficient environmental carrying capacity for inorganic nitrogen and labile phosphate.

Key Words： Xiaogan island; Marine water quality; Marine sediment quality; Eutrophication; Marine environmental carrying capacity

舟山市位于浙江東北部，地處東南沿海，長江、錢塘江、甬江三江之口，區(qū)域范圍為北緯29°32′～31°04′，東經(jīng)121°30′～123°25′之間。舟山本島是浙江省最大的島嶼，為全國第四大島。小干島位于舟山本島南面，與舟山本島僅隔一條約600m寬的沈家門水道，島嶼總面積5.56km2，東西長6.5km，南北寬1.2km。舟山東臨東海，西靠杭州灣，受大陸徑流及沿岸陸源排污影響顯著[1]。目前，關(guān)于國內(nèi)沿海地區(qū)近岸海域環(huán)境質(zhì)量的研究報(bào)道較多[2-6]，但關(guān)于小干島附近海域水質(zhì)和沉積物環(huán)境現(xiàn)狀鮮有報(bào)道，本文根據(jù)2012—2019年舟山市小干島附近海域的海水水質(zhì)和沉積物環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果，對(duì)小干島附近海域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和變化趨勢進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

1? 材料與方法

1.1 海洋水質(zhì)和沉積物環(huán)境調(diào)查

1.1.1 調(diào)查時(shí)間和調(diào)查站位

自然資源部第二海洋研究所于2012年4月和2019年4月，舟山市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)中心于2016年5月分別對(duì)舟山市小干島附近海域前后進(jìn)行了3次海水水質(zhì)和沉積物環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查[7-9]。調(diào)查期間，在小干島附近海域共布設(shè)20個(gè)海水水質(zhì)和7個(gè)海洋沉積物調(diào)查站位，如圖1所示。

1.1.2 調(diào)查內(nèi)容

（1）海水水質(zhì)環(huán)境。

海水水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容包括：化學(xué)需氧量（CODMn）、溶解氧（DO）、無機(jī)氮（NO3-N、NO2-N、NH4-N）、活性磷酸鹽、石油類和重金屬（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As）。

（2）? 海洋沉積物環(huán)境。

海洋沉積物環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容包括：石油類、有機(jī)碳和重金屬（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As）。

1.1.3 樣品采集和分析方法

監(jiān)測過程中的樣品采集、貯存、運(yùn)輸和預(yù)處理及其分析測定均按照《海洋調(diào)查規(guī)范》（GB/T12763-2007）和《海洋監(jiān)測規(guī)范》（GB17378-2007）中的相關(guān)要求進(jìn)行。

1.2 分析和評(píng)價(jià)方法

1.2.1 海水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

海水水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀采用單因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，若監(jiān)測因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)值大于1，則表明該監(jiān)測因子超過相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，反之，則表明該監(jiān)測因子符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）化學(xué)需氧量、無機(jī)氮、活性磷酸鹽、石油類和重金屬銅、鉛、鋅、鎘、鉻、汞和砷的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)按照以下公式計(jì)算：

式中：Sij為第i個(gè)水質(zhì)監(jiān)測因子在j取樣點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù);Cij為第i個(gè)水質(zhì)監(jiān)測因子在j取樣點(diǎn)的濃度，單位為mg·L-1;Csi為第i個(gè)水質(zhì)監(jiān)測因子的標(biāo)準(zhǔn)值，單位為mg·L-1。

（2）溶解氧的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)按以下公式計(jì)算：

式中：SDO，j為j取樣點(diǎn)的飽和溶解氧標(biāo)準(zhǔn)指數(shù);DOf為飽和溶解氧濃度，單位為mg·L-1;DOj為j取樣點(diǎn)水樣溶解氧的實(shí)測濃度值，單位為mg·L-1;DOs為溶解氧的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，單位為mg·L-1;t為水溫，單位為℃。

1.2.2 海洋沉積物環(huán)境評(píng)價(jià)方法

海洋沉積物評(píng)價(jià)采用單因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)評(píng)價(jià)法，具體評(píng)價(jià)方法與水質(zhì)評(píng)價(jià)方法相同。

2? 調(diào)查監(jiān)測結(jié)果與分析評(píng)價(jià)

2.1 海水水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測與評(píng)價(jià)

2.1.1 海水水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果

舟山市小干島附近海域主要海洋功能區(qū)為定海港口航運(yùn)區(qū)和普陀港口航運(yùn)區(qū)，本文選用《中華人民共和國海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB3097-1997）[10]中第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)查海域的各海水水質(zhì)監(jiān)測因子進(jìn)行評(píng)價(jià)。2012年4月、2016年5月和2019年4月，舟山市小干島附近調(diào)查海域各海水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)因子特征值詳見表1。

2012年4月、2016年5月和2019年4月調(diào)查期間，調(diào)查海域無機(jī)氮均超過第四類標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率分別為84.4%、100%和65.9%;調(diào)查海域活性磷酸鹽均超第三類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率分別為42.2%、51.3%和6.8%;溶解氧、化學(xué)需氧量、石油類以及重金屬（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As）等其他海水水質(zhì)監(jiān)測因子均能夠達(dá)到第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.1.2 2012—2019年海水水質(zhì)變化趨勢評(píng)價(jià)

根據(jù)舟山市小干島附近海域2012年4月、2016年5月和2019年4月海水水質(zhì)調(diào)查監(jiān)測結(jié)果，調(diào)查海域主要超標(biāo)因子為無機(jī)氮和活性磷酸鹽，水質(zhì)主要表現(xiàn)為海水的富營養(yǎng)化;除氨氮和活性磷酸鹽外，調(diào)查海域其他海水水質(zhì)監(jiān)測因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)均達(dá)到第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，基本能夠滿足調(diào)查海域第四類海水水質(zhì)的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)要求，整個(gè)調(diào)查海域各海水水質(zhì)監(jiān)測因子均在正常范圍內(nèi)浮動(dòng)，整體呈現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定趨勢（見圖2）。

近岸海域水體富營養(yǎng)化目前已成為我國海洋環(huán)境污染比較突出的問題，評(píng)價(jià)海域受到長江沖淡水與杭州灣（錢塘江等上游入海水）水系一起合并沿岸南下的影響（由于長江、錢塘江徑流量大，流域面積廣，入海之前匯集了沿途地表河網(wǎng)所接納的各類工業(yè)廢水，生活污水以及大量由于面源的水土流失，使得富含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的水體進(jìn)入沿岸海域），造成浙江沿岸海域的營養(yǎng)鹽含量較高[11]。

2.2? 海洋沉積物環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測與評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.1 海洋沉積物環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果

根據(jù)舟山市小干島附近海域所屬海洋功能區(qū)為定海和普陀港口航運(yùn)區(qū)，本文選用《海洋沉積物質(zhì)量》（GB18668-2002）中的第三類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[12]對(duì)調(diào)查海域的各沉積物質(zhì)量監(jiān)測因子進(jìn)行評(píng)價(jià)。2012年4月、2016年5月和2019年4月，舟山市小干島附近調(diào)查海域各海水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)因子特征值詳見表2。

2012年4月、2016年5月和2019年4月調(diào)查期間，調(diào)查海域沉積物質(zhì)量各監(jiān)測因子均能夠達(dá)到第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2.2 2012—2019年海洋沉積物質(zhì)量變化趨勢評(píng)價(jià)

根據(jù)舟山市小干島附近海域2012年4月、2016年5月和2019年4月海洋沉積物質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果，調(diào)查海域沉積物質(zhì)量各監(jiān)測因子變化幅度不大（見圖3），總體保持穩(wěn)定，沉積物環(huán)境良好，能夠滿足海洋沉積物質(zhì)量環(huán)境保護(hù)目標(biāo)要求。

3? 小干島附近海域環(huán)境承載力分析

通過對(duì)小干島附近海域海水水質(zhì)和海洋沉積物環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果分析，調(diào)查海域沉積物各監(jiān)測因子均可滿足海洋沉積物質(zhì)量環(huán)境保護(hù)目標(biāo)要求，而海水水質(zhì)各監(jiān)測因子中的無機(jī)氮和活性磷酸鹽分別存在超過第四類和第三類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的現(xiàn)象，這表明調(diào)查海域整體呈現(xiàn)富營養(yǎng)化，無機(jī)氮和活性磷酸鹽基本無環(huán)境容量，因此，整個(gè)調(diào)查海域表現(xiàn)為無機(jī)氮和活性磷酸鹽的環(huán)境承載力不足。

4? 結(jié)語

（1）2012—2019年調(diào)查期間，舟山市小干島附近海域84.4%的調(diào)查站位的無機(jī)氮超過第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，42.2%的調(diào)查站位的活性磷酸鹽超過第三類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，溶解氧、化學(xué)需氧量、石油類以及重金屬（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As）等其他海水水質(zhì)監(jiān)測因子均能夠達(dá)到第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，基本能夠滿足調(diào)查海域海水水質(zhì)的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)要求。

（2）2012—2019年調(diào)查期間，舟山市小干島附近調(diào)查海域海洋沉積物質(zhì)量各監(jiān)測因子均能夠達(dá)到第一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，沉積物環(huán)境良好，能夠滿足調(diào)查海域沉積物環(huán)境的保護(hù)目標(biāo)要求。

（3）小干島附近海域呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)，海水中的無機(jī)氮和活性磷酸鹽的環(huán)境承載力不足。

參考文獻(xiàn)

[1] 金敬林，蔡麗萍，余建濤.2016-2107年夏季舟山近岸海域富營養(yǎng)化程度與浮游植物多樣性[J].海洋開發(fā)與管理，2020（51）：51-55.

[2] 王姮，郭遠(yuǎn)明，李鐵軍，等.金塘島附近海域海洋環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查[J].山東化工，2018，19（47）：186-188.

[3] 青尚敏，劉寶良，劉國強(qiáng).2012年至2017年廣西區(qū)海域赤潮及水華發(fā)生趨勢研究[J].科技資訊，2019， （8）：245，247.

[4] 青尚敏，孫燕，劉國強(qiáng).2016年廣西鐵山港海域水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)與變化趨勢[J].科技資訊，2019（28）：54-57.

[5] 周超凡，矯新明，毛成責(zé)，等. 灌河口近岸海域春季海洋環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2018 （5）：27-34.

[6] 韓彬，林法祥，丁宇，等.龍島臨近海域水質(zhì)狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2018（2）：244-250.

[7] 國家海洋局第二海洋研究所.舟山市小干二橋工程環(huán)境影響報(bào)告書[R].杭州：國家海洋局第二海洋研究所， 2014：78-90.

[8] 舟山市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)中心. 舟山江海聯(lián)運(yùn)服務(wù)中心小干商務(wù)區(qū)建設(shè)項(xiàng)目海洋環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告[R]. 舟山： 舟山市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)中心，2016：15-105.

[9] 自然資源部第二海洋研究所. 舟山市小干島西部海域海洋生態(tài)環(huán)境及漁業(yè)資源現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)（春季）專題報(bào)告[R]. 杭州： 自然資源部第二海洋研究所， 2019：14-32-90.

[10] 國家環(huán)境保護(hù)局.海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].GB3097-1997.

[11] 張榮保，陳立紅，金矛，等.象山港海域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（24）：114-117.

[12] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.海洋沉積物質(zhì)量[S].GB18668-2002.