寧波杭州灣新區(qū)海域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價

王姮 張玉榮 李子孟

摘要 依據(jù)2018年4月對寧波杭州灣新區(qū)附近海域的環(huán)境質(zhì)量調(diào)查結(jié)果，運用富營養(yǎng)化指數(shù)法、沉積物重金屬富集系數(shù)法、潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法分析海域水體富營養(yǎng)化程度和沉積物重金屬污染程度。結(jié)果表明，寧波杭州灣新區(qū)附近海域水質(zhì)中除無機氮、活性磷酸鹽站位超標(biāo)率為100%外，其他指標(biāo)均符合海水水質(zhì)Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。沉積物中除Cu的站位超標(biāo)率為4%，其他指標(biāo)均符合Ⅰ類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。所有站位富營養(yǎng)化指數(shù)均大于1，該海域處于較為嚴(yán)重的富營養(yǎng)化狀態(tài)。沉積物重金屬綜合潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)（RI）均值為44.76，潛在生態(tài)危害輕微。

關(guān)鍵詞 環(huán)境質(zhì)量;海水水質(zhì);富營養(yǎng)化;重金屬;富集系數(shù)法;潛在生態(tài)風(fēng)險;杭州灣

中圖分類號 X82 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）21-0059-04

Abstract Based on the environmental quality survey results of the area near Hangzhou Bay in Ningbo in April 2018， the eutrophication index method， sediment heavy metal enrichment factor method and potential ecological risk index method were used to analyze the eutrophication of the water and the heavy metal pollution in the sediment. The results showed that in addition to the inorganic nitrogen and activated phosphate stations exceeding the standard rate of 100% in the water quality near the Hangzhou Bay New District of Ningbo， all other indicators met the second category of seawater quality standards. The rate of Cu removal from the sediments in the sediment exceeded the standard rate of 4%， and other indicators met the quality standards of the first type of marine sediments. The eutrophication index of all stations was greater than 1， and the sea area was in a relatively serious eutrophication state. The average value of the comprehensive potential ecological risk coefficient of heavy metals in the sediment was 44.76， and the potential ecological harm was slight.

Key words Environmental quality;Seawater quality;Eutrophication; Heavy metals; Enrichment factor method;Potential ecological risk;Hangzhou Bay

基金項目 浙江省基礎(chǔ)公益研究計劃項目 （LGC19D060001）。

作者簡介 王姮（1994—），女，浙江舟山人，在讀碩士，從事海洋環(huán)境監(jiān)測與調(diào)查評價工作。

收稿日期 2020-04-22

寧波杭州灣新區(qū)地處浙江省寧波市慈溪市北部及杭州灣跨海大橋南岸，是“一帶一路”與長江三角洲區(qū)域一體化戰(zhàn)略的交匯點，總面積703 km2，其中陸域面積占353 km2，海域面積占350 km2。杭州灣地處浙江省北面及上海市南面，東臨舟山新區(qū)，錢塘江從西邊匯入，屬于河口型海灣[1]。杭州灣南岸擁有寬廣的灘涂，沿岸人口繁多，工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，作為我國最大規(guī)模的化工產(chǎn)業(yè)基地每年排放的生活污水和工業(yè)廢水都對灣內(nèi)海域環(huán)境質(zhì)量造成了不利影響。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報道，自1994年后，杭州灣海域就已經(jīng)屬于嚴(yán)重的富營養(yǎng)化狀態(tài)[2]。富營養(yǎng)化不僅會影響該海域的漁業(yè)資源和生物多樣性，還會破壞海域生態(tài)系統(tǒng)的平衡，對海洋生態(tài)環(huán)境造成長遠(yuǎn)的影響。

筆者根據(jù)2018年4月25—28日大潮期間對寧波杭州灣新區(qū)附近海域水質(zhì)和沉積物調(diào)查情況，結(jié)合當(dāng)?shù)厮鶎俸Ｑ蠊δ軈^(qū)劃，對水質(zhì)富營養(yǎng)化現(xiàn)狀、沉積物重金屬富集程度和潛在生態(tài)危害效應(yīng)進(jìn)行分析評價，為保護(hù)該海域海洋生態(tài)環(huán)境、制訂污染防治的相關(guān)措施提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣

根據(jù)附近海域的潮流特征、海洋功能區(qū)的劃分，于2018年4月（春季）在寧波杭州灣新區(qū)附近海域布設(shè)48個水質(zhì)調(diào)查站位、24個沉積物調(diào)查站位開展外業(yè)工作。站位分布詳見圖1。

水質(zhì)調(diào)查指標(biāo)：溫度、pH、DO、COD、石油類、無機氮（包括NO3-N、NO2-N、NH3-N）、活性磷酸鹽、硫化物和重金屬（包括Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As）。

沉積物調(diào)查指標(biāo)：石油類、有機碳、硫化物和重金屬（包括Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As）。

各指標(biāo)均依據(jù)《海洋調(diào)查規(guī)范》（GB/T 12763—2007）[3]、《海洋監(jiān)測規(guī)范》（GB 17378.7—2007）[4]、《近岸海域環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（HJ 442—2008）[5]等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行。

1.2 評價方法

采用環(huán)境質(zhì)量單因子評價標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法[6]進(jìn)行海域水質(zhì)及沉積物質(zhì)量的現(xiàn)狀評價，如果評價因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)值>1，則表明該因子超過了相應(yīng)的水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)不能滿足相應(yīng)功能區(qū)的使用要求;反之，則表明該因子能符合功能區(qū)的使用要求。

1.3 評價標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《浙江省海洋功能區(qū)劃（2011—2020年）》[7]，寧波杭州灣新區(qū)附近海域功能區(qū)劃為海鹽農(nóng)漁業(yè)區(qū)、杭州灣南岸農(nóng)漁業(yè)區(qū)、杭州灣南岸保留區(qū)、杭州灣濕地海洋保護(hù)區(qū)等海洋功能區(qū)。根據(jù)海洋環(huán)境保護(hù)要求，依照就高不就低的原則，海域水質(zhì)的現(xiàn)狀評價對應(yīng)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097—1997）[8]中的第二類要求，海域沉積物質(zhì)量現(xiàn)狀評價對應(yīng)《海洋沉積物質(zhì)量》（GB 18668—2002）[9]中的第一類要求，具體信息見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 水質(zhì)現(xiàn)狀與評價

在寧波杭州灣新區(qū)附近海域環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀調(diào)查（表2～3）中，除無機氮、活性磷酸鹽外，pH、DO、COD、石油類、硫化物、銅、鋅、鉛、鎘、鉻、汞、砷的含量均符合《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097—1997）中第Ⅱ類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);其中無機氮、活性磷酸鹽的站位超標(biāo)率均為100%。結(jié)果顯示無機氮、活性磷酸鹽超標(biāo)是影響海水水質(zhì)的主要指標(biāo)。究其原因，寧波杭州灣新區(qū)沿海有多個養(yǎng)殖區(qū)和增殖放流區(qū)，使含大量氮、磷物質(zhì)的水體匯入灣內(nèi)，導(dǎo)致水體自身具備的凈化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以維持各營養(yǎng)元素之間的平衡。而網(wǎng)箱養(yǎng)殖所用到的餌料也會有85%左右的磷、52%～95%的氮最后匯入海洋[12]。該地水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展的同時營養(yǎng)鹽含量也呈上升趨勢。

調(diào)查海域各站位的富營養(yǎng)化指數(shù)（E）詳見圖2。48個站位的富營養(yǎng)化指數(shù)（E）為4.6～44.2，平均值為16.8。所有站位的營養(yǎng)化指數(shù)均大于1，該海域處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。整體來看，調(diào)查海域的西部水質(zhì)富營養(yǎng)化程度較東部相比更為嚴(yán)重，北部較南部相比也更為嚴(yán)重。富營養(yǎng)化指數(shù)（E）最高點出現(xiàn)在CX30站位，最低點出現(xiàn)在CX36站位。

2.2 沉積物現(xiàn)狀與評價

寧波杭州灣新區(qū)附近海域沉積物質(zhì)量調(diào)查結(jié)果見表4，沉積物評價標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)見表5。調(diào)查海域24個站位的沉積物中，除站位超標(biāo)率4%的Cu外，石油類、有機碳、硫化物、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量均符合海洋沉積物質(zhì)量的I類標(biāo)準(zhǔn)。所有站位沉積物中的各指標(biāo)變化范圍不大，整體趨于穩(wěn)定。部分站位重金屬含量相對偏高可能是因為沉積物顆粒較細(xì)，更容易富集各類重金屬。

從寧波杭州灣新區(qū)各重金屬元素的平均富集系數(shù)和平均生態(tài)風(fēng)險系數(shù)（表6）可以看出，As、Pb、Zn和Cr的富集系數(shù)均高于1，表明其富集程度相對偏高。各重金屬富集系數(shù)從大到小依次是As、Pb、Zn、Cr、Cu、Hg、Cd。7種重金屬元素均屬于輕微生態(tài)危害的污染程度。其中，Hg和As的Eir值明顯高于其他5類重金屬，表明Hg和As對寧波杭州灣新區(qū)附近海域生態(tài)環(huán)境的潛在影響高于Cu、Zn、Pb、Cr、Cd。各重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)Eir從大到小依次是As、Hg、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn。各站位7種重金屬綜合潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)RI平均值為44.76，遠(yuǎn)小于150，說明寧波杭州灣新區(qū)附近海域沉積物重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險輕微。

3 結(jié)論

（1）寧波杭州灣新區(qū)附近海域水質(zhì)中pH、DO、COD、石油類、硫化物、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As均符合二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，活性磷酸鹽和無機氮全部站位均超標(biāo)。各站位的富營養(yǎng)化指數(shù)為4.6～44.2，整體海域均處于富營養(yǎng)化狀態(tài)，部分站位較為嚴(yán)重。

（2）寧波杭州灣新區(qū)附近海域沉積物中石油類、有機碳、硫化物、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量均符合海洋沉積物質(zhì)量的Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)，有一個站位的Cu超標(biāo)。各重金屬富集系數(shù)從大到小依次是As、Pb、Zn、Cr、Cu、Hg、Cd，潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)從大到小依次是As、Hg、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn。As、Pb、Zn和Cr的富集程度相對較高，Hg、As對海域生態(tài)環(huán)境的潛在影響相對偏大。

（3）寧波杭州灣新區(qū)附近海域已具有一定程度的環(huán)境風(fēng)險，減少沿岸化工基地企業(yè)的工業(yè)廢水和居民生活污水的排放，推動寧波杭州灣新區(qū)海洋環(huán)境保護(hù)工作極有必要。

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