福鼎市近岸海域水環(huán)境現狀及成因分析

盧興潤

摘 要：本研究采用按點位計算和按面積計算的水質定性評價法對福鼎市近岸海域水環(huán)境狀況進行了評價，其中面積計算利用了地理信息系統(tǒng)空間分析技術。在數據分析基礎上，重點對沙埕港水質下降原因進行分析。

關鍵詞：近岸海域;沙埕港;水環(huán)境

中圖分類號：X55 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）32-0141-04

Present Situation and Cause Analysis of Water Environment in Coastal Waters of Fuding City

LU Xingrun

（Ningde Fuding Environmental Monitoring Station， Fuding Fujian 355200）

Abstract： In this study， the water quality qualitative evaluation methods of point calculation and area calculation are used to evaluate the water environment in the coastal waters of Fuding city. The area calculation uses GIS spatial analysis technology. Based on the data analysis， the reasons for the decline of water quality in Shacheng Port are analyzed.

Keywords： coastal waters;Shacheng Port;water environment

福鼎市海域面積為2 679.39 km，海岸線總長為316 km，全市17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道、龍安）有12個分布于沿海，其中境內的沙埕港是國家二類口岸、一級漁港。沙埕港呈狹長彎曲狀，縱深長達36 km，由西北向東南延伸，港口朝向東入東海，口門寬2 km。沙埕港海岸線曲折，港內南北兩岸高山聳立，山林直逼岸邊。海岸主要由基巖海岸組成，岸線長度達148.68 km。沙埕港總面積達76.62 km，其中灘涂面積為46.79 km，水域面積為29.83 km。特殊的地形導致沙埕港海水交換能力弱。隨著經濟社會的發(fā)展，海洋資源環(huán)境受到了不同程度的損害。

本研究以福鼎市2016—2020年近岸海域海水水質監(jiān)測結果為依據，分別采用按點位計算和按面積計算的水質定性評價法分析福鼎市近岸海域水質狀況[1]。由于按點位計算的水質定性評價結論受評價區(qū)域差異性的影響較大，為了能直觀反映福鼎市近岸海域污染空間分布，本次研究嘗試采用地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）空間分析的方法計算面積。在數據分析基礎上，重點分析沙埕港水質下降的原因，旨在為制定有針對性的近岸海域水質提升措施提供科學依據。

1 監(jiān)測站位和頻率

在福鼎市海域內均勻布設了13個水質監(jiān)測站位點。2016—2020年，分別于春季（4—5月）、夏季（7—8月）和秋季（10—11月）實施監(jiān)測。監(jiān)測項目包括溫度、鹽度、懸浮物、化學需氧量、溶解氧、pH值、石油類、活性磷酸鹽、葉綠素a、無機氮和重金屬元素（銅、鋅、總鉻、汞、鎘、鉛、砷）等。

2 評價標準和方法

近岸海域海水水質評價執(zhí)行《海水水質標準》（GB 3097—1997）。采用單因子污染指數評價法確定水質類別，各功能區(qū)執(zhí)行相應海水水質目標類別。區(qū)域海水水質定性評價方法參考《近岸海域環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ 442.10—2020）（摘錄部分見表1、表2），其中面積比例的計算利用國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心開發(fā)的海水質量狀況評價系統(tǒng)，以《海水質量狀況評價技術規(guī)程（試行）》為依據，采用GIS技術進行空間分析。需要說明的是，表1中海水類別比例可以按照點位和面積的比例來表述。此外，水質富營養(yǎng)化指數E的表達式為：

富營養(yǎng)化指數E=

化學需氧量×無機氮×活性磷酸鹽/4? 500×10? （1）

式中：化學需氧量、無機氮、活性磷酸鹽濃度單位為mg/L。

3 監(jiān)測結果及水質評價

3.1 按點位計算的區(qū)域海水水質定性評價

根據2016—2020年福鼎市近岸海域13個站位點的水質數據，采用單因子污染指數評價法確定各點位水質類別（見表3）。根據福鼎市近岸海域的空間分布特征，不適合對海灣和東部海域進行總體評價，因此將福鼎市近岸海域分為沙埕港（港口以北起沙埕鎮(zhèn)南至南鎮(zhèn)村為界）和外部海域兩個區(qū)域分別進行分析。沙埕港內超標因子為可溶性無機氮（Dissolved Inorganic Nitrogen，DIN）和活性磷酸鹽（Dissolved Inorganic Phosphorus，DIP）。無機氮濃度范圍在0.042～1.475 mg/L，最大值出現在2019年，最大超標倍數為1.4倍;活性磷酸鹽濃度范圍在0.002～0.096 mg/L，最大值出現在2019年，最大超標倍數為1倍。外部海域超標因子為無機氮，濃度范圍在0.004～0.714 mg/L，最大值出現在2019年，最大超標倍數為0.6倍。

根據點位數占比來確定區(qū)域海水水質狀況。2016—2020年，沙埕港內劣四類點位比例均超過40%，表明水質極差。2016—2020年，沙埕港富營養(yǎng)化指數范圍在3.17～7.70，水質呈中度富營養(yǎng)化（見圖1）。外部海域一類、二類點位比例除2019年外均超過80%，表明水質狀況良好。2016—2020年，外部海域富營養(yǎng)化指數范圍在0.13～0.93，水質呈輕度富營養(yǎng)化（見圖1）。

3.2 按面積計算的區(qū)域海水水質定性評價

為了更直觀地反映福鼎市近岸海域污染分布，本次研究利用國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心開發(fā)的海水質量狀況評價系統(tǒng)進行綜合評價。該系統(tǒng)以《海水質量狀況評價技術規(guī)程（試行）》為依據，采用空間差值法，賦予未知點數據，將離散點的測量數據轉換為連續(xù)的數據曲面，通過GIS地理信息系統(tǒng)進行計算，實現近岸海域海水質量狀況評價功能。導入2020年福鼎市近岸海域水質監(jiān)測數據，以化學需氧量、無機氮、活性磷酸鹽3項指標進行綜合評價。通過數據分析得到福鼎市近岸海域水質綜合評價結果：福鼎市近岸海域總面積2 679.39 km，一類海域面積比例80.02%，二類海域面積比例16.00%，三類海域面積比例1.58%，四類海域面積比例0.19%，劣四類海域面積比例2.21%，優(yōu)良海域面積比例96.02%。

兩種分析法相輔相成，點位分析法適用于具體區(qū)域水質評價，面積分析法適用于整體水質評價。上述分析反映出沙埕港水質極差。下面將針對沙埕港水質下降狀況進行重點分析。

3.3 沙埕港水質時空變化分布規(guī)律分析

根據2016—2020年監(jiān)測數據，取沙埕港內4個監(jiān)測點位海水主要污染物無機氮、活性磷酸鹽的年均值進行分析（見圖2、圖3），結合海水質量等級分布圖、沿海人口、工業(yè)分布及港內灘涂養(yǎng)殖、池塘養(yǎng)殖和淺海網箱養(yǎng)殖分布情況，分析沙埕港水質時空變化分布規(guī)律。

沙埕港從灣頂至灣口，污染程度逐漸降低。環(huán)沙埕港沿海有11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道），以長嶼島為界將沙埕港劃為內、外灣。其中，74.7%的人口居住在內灣沿海，工業(yè)商業(yè)較為集中，外灣沿海人口中有約70%居住在南岸。內灣水質長年處于劣四類，外灣水質基本穩(wěn)定在二、三類，南岸水質偏差。海水質量等級分布與人口密度和工業(yè)分布狀況基本對應。

福鼎市投餌性水產養(yǎng)殖基本在沙埕港內，港內少有藻類養(yǎng)殖。灘涂養(yǎng)殖、池塘養(yǎng)殖主要集中在沙埕港內灣，網箱養(yǎng)殖相對較少，外灣以網箱養(yǎng)殖為主。FJD10027、FJD10029、FJD10028這3個點位，海水無機氮、活性磷酸鹽5年來變化趨勢較一致，說明沙埕港內灣海水交換能力弱，污染物混合程度高?；钚粤姿猁}在2018年左右有較明顯的幅度變化，可能與網箱養(yǎng)殖改造和藻類養(yǎng)殖清退有關[2-3]。FJD10001位于福建省、浙江省海域交界附近，水質指標在漲潮過程中可能受浙江蒼南沿浦灣的影響。

3.4 沙埕港污染物入海量估算

沙埕港近岸海域污染源主要來自陸域和海域兩大部分。陸域污染源主要有生活污染源、工業(yè)污染源以及畜禽養(yǎng)殖、地表降雨徑流污染。海域污染源主要來自船舶排放的含油污水、港口區(qū)生活污水和海水養(yǎng)殖產生的污染物等。根據福鼎市2020年統(tǒng)計年鑒查詢數據和第一次污染源普查產排污系數手冊，分類估算出2020年沙埕港入海污染物總量（見表4）?？梢?，水產養(yǎng)殖、生活源是氮和磷排放的主要來源。

福鼎市現狀無直排海污染源。根據福鼎市河長辦提供的福鼎市入海河流的多年平均徑流量和2020年水質監(jiān)測數據，估算出沙埕港區(qū)域流域面積在20 km2以上的10條入海河流的入海污染物總量，分別為化學需氧量4 300.26 t/a，氨氮673.15 t/a，總磷119.07 t/a。與表4中估算的陸源污染物排放總量對比分析可得，陸源污染物主要通過入海河流輸送入海[4]。

4 原因分析

4.1 陸源污染

多年來，福鼎市致力于生活源和工業(yè)源的污染防控，基本實現了城鄉(xiāng)生活污水和工業(yè)污水集中處理設施全覆蓋，但是城鄉(xiāng)生活污水收集系統(tǒng)還有待完善，尤其是沿海鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村的污水收集率較低。此外，在陸源污染源整治方面還存在漏洞。一是尚未對陸源入海排污源尚未形成完備的監(jiān)管體系。二是在農業(yè)面源污染防控上缺乏反饋機制，化肥農藥減量化成效不明顯，流失量難以量化計算。

4.2 水產養(yǎng)殖污染

從2005—2006年的相關研究成果可知，沙埕港污染源分析結果為水產養(yǎng)殖污染總氮的排放比例占46%，總磷的排放比例占60%。查閱統(tǒng)計年鑒可知，福鼎市2004年蝦蟹類產量為5 075 t、魚類10 423 t、貝類25 127 t，而2020年蝦蟹類產量為27 272 t、魚類66 696 t、貝類37 874 t，投餌類水產養(yǎng)殖的總產量增長了約5倍?？梢?，水產養(yǎng)殖對沙埕港總氮和總磷排放的貢獻占比值得推敲。目前，關于水產養(yǎng)殖的污染防控措施較薄弱，僅控制水產養(yǎng)殖總面積這個指標，而在水產養(yǎng)殖承載力、水產養(yǎng)殖總量及養(yǎng)殖密度相關性方面缺乏科學分析。網箱養(yǎng)殖方面，據推測，隨著漁排規(guī)范化改造，福鼎市網箱養(yǎng)殖口數減少，但是網箱深度增加，占用海水的飼養(yǎng)空間未必減少，養(yǎng)殖總量難以控制。同時，網箱體積增大，可能會阻礙海水的流速，造成海水交換動力不足。海水池塘養(yǎng)殖方面，水產養(yǎng)污染物排放總量不清，且均無尾水排放治理設施。如果未能科學投放飼料、肥料及藥物等，過剩的營養(yǎng)鹽會破壞海底原生的底泥，導致海水自凈能力下降。

4.3 沙埕港自凈能力下降

海洋自凈過程按其發(fā)生機理可分為物理凈化、化學凈化和生物凈化。一般說來，物理凈化是海洋自凈中最重要的過程，即流動交換的作用和自由擴散的作用。沙埕港具備較強的生物凈化能力，得益于其岸線曲折多淺灘，海水能獲得充分的溶解氮，促進底棲生物消化營養(yǎng)鹽。物理凈化能力受圍填海工程影響較大。統(tǒng)計顯示，2008—2016年沙埕港圍填海面積占海域面積的6.13%，分布總體自西北向東南遞減，之后圍填海工程受政策嚴格控制呈逐年下降趨勢[5-6]。圍填海工程會減少沙埕港納潮量，降低海水交換能力，加速灘涂底泥淤積，破壞底棲生物環(huán)境，降低沙埕港的自凈能力。

5 結論

隨著社會經濟的發(fā)展，近年來福鼎市近岸海域水質呈現逐年下降的趨勢，沙埕港內灣水質長年處于劣四類。從灣頂至灣口，污染程度逐漸降低，超標因子為無機氮和活性磷酸鹽。外部海域水質狀況良好，超標因子為無機氮。沙埕港內主要污染物氮、磷的主要來源是水產養(yǎng)殖和生活污染源，陸源污染物主要通過入海河流輸送入海?；谏鲜龇治?，治理對策是要切實削減氮磷入海總量，加強陸源管控，充分發(fā)揮“河長制”“灣灘長制”的作用，建立陸海河聯防聯控機制，重點抓好入海河流流域綜合整治，逐步建立海上污染防控的長效機制，合理確定水產養(yǎng)殖總量和養(yǎng)殖密度，科學投餌，建立船舶污染物的收集處置體系。此外，要嚴格控制填海工程，重視岸線生態(tài)景觀改造，恢復沙埕港自凈能力。要加強海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，提升監(jiān)測的有效性和覆蓋率，從而為及時評估海洋生態(tài)環(huán)境變化趨勢和及時調整優(yōu)化管理對策提供依據。

參考文獻：

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