曹妃甸臨近海域表層水質(zhì)狀況分析與評(píng)價(jià)

國(guó)家海洋局秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 楊雯，王眾，張勇，李微微

環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)地區(qū)之一[1]，2011年《河北沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃》的實(shí)施，標(biāo)志著河北沿海地區(qū)發(fā)展正式上升為國(guó)家戰(zhàn)略。作為河北省第一大工程，高強(qiáng)度、大規(guī)模的曹妃甸圍填海工程在帶來(lái)巨大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也會(huì)對(duì)周邊海區(qū)水沙運(yùn)動(dòng)、灘槽演變、防洪納潮、防風(fēng)抗浪以及生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生較大影響和干擾[2][3]。目前曹妃甸的大規(guī)模填?；顒?dòng)已基本停止，但隨著曹妃甸工業(yè)區(qū)進(jìn)一步開發(fā)、建設(shè)，以及后期港口、石化等工業(yè)項(xiàng)目的運(yùn)行，都可能對(duì)曹妃甸海域的環(huán)境造成持續(xù)影響。

因此，監(jiān)測(cè)分析鄰近海域海水水質(zhì)狀況并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可以為闡明圍填海開發(fā)對(duì)海洋環(huán)境的影響提供合理有效的基礎(chǔ)資料，對(duì)于指導(dǎo)開發(fā)和管理近岸海域環(huán)境具有一定的現(xiàn)實(shí)意義[4]。

一、調(diào)查與方法

（一）調(diào)查站位與時(shí)間

2016年8月、2017年和2018年6月共對(duì)曹妃甸工業(yè)區(qū)臨近海域連續(xù)3年實(shí)施監(jiān)測(cè)，共布設(shè)站位20個(gè)。調(diào)查站位如圖1所示。

圖1 調(diào)查站位示意圖

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括表層海水鹽度、石油類、溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、活性磷酸鹽（PO4-P）、硝酸鹽-氮（NO3-N）、亞硝酸鹽-氮（NO2-N）、氨氮（NH4-N）、葉綠素a。采樣及分析方法按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[5]進(jìn)行。

（二）評(píng)價(jià)方法

調(diào)查海域以《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》[6]中一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，采用單因子污染指數(shù)法與海水營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)（E值）和有機(jī)污染指數(shù)（A值）相結(jié)合的方式[7-10]。

海水富營(yíng)養(yǎng)指數(shù)[11]采用下列公式計(jì)算：

式(1)中COD、DIN、DIP為海域水體中化學(xué)需氧量、無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽實(shí)測(cè)濃度，單位均為mg/L。當(dāng)E≥1時(shí)，表明海域水體呈現(xiàn)為富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，且E值愈大則富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)愈嚴(yán)重[12]。

有機(jī)污染指數(shù)采用下列公式及有機(jī)污染分級(jí)[13-14]：

式(2)中COD、DIN、DIP、DO為海域水體中實(shí)測(cè)濃度（mg/L），COD0、DIN0、DIP0、DO0為第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（mg/L）。海水的有機(jī)污染指數(shù)與對(duì)應(yīng)污染程度級(jí)別見表1。

表1 海水有機(jī)污染評(píng)價(jià)分級(jí)[13]

二、結(jié)果與討論

（一）海域表層水體質(zhì)量評(píng)價(jià)

2016-2018年調(diào)查海域表層水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。各要素的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，鹽度平均值范圍為32.022-32.489；石油類平均值范圍為0.0186-0.0208mg/L;COD平均濃度值范圍為1.14-1.43mg/L；DIN(無(wú)機(jī)氮）平均濃度值范圍為0.0857-0.164mg/L；DIP（活性磷酸鹽）平均濃度值范圍為0.00433-0.0106mg/L；DO平均濃度值范圍為8.49-9.58mg/L；葉綠素a平均濃度值范圍為5.97-7.56μg/L。

表2 2016-2018年曹妃甸海域表層水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，2016-2018年石油類、COD、DO均符合第一類標(biāo)準(zhǔn)，表明調(diào)查海域沒(méi)有受到海洋石油污染，水體溶解氧充足，海洋生物生存環(huán)境良好，不易出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象[15]；COD含量值較低,表明調(diào)查海域調(diào)查期間受有機(jī)物污染不嚴(yán)重[10]；2016年DIN超出第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為25%，但符合第二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足所在功能區(qū)要求的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，2017和2018年均符合一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；2016和2018年DIP超出第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率分別為15%和10%，但符合第二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足所在功能區(qū)要求的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，2017年均符合第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)查海域表層水質(zhì)狀況總體良好。

（二）海域富營(yíng)養(yǎng)化程度及評(píng)價(jià)

1.營(yíng)養(yǎng)指數(shù)法

從2016-2018年曹妃甸臨近海域E值計(jì)算結(jié)果（表3）得知，E值平均值范圍為0.09-0.62。根據(jù)E值平均值的變化規(guī)律，2016-2018年調(diào)查海域總體上為貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，2016年僅11、15號(hào)站位為富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

表3 2016-2018年曹妃甸臨近海域營(yíng)養(yǎng)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

2.有機(jī)污染指數(shù)法

2016-2018調(diào)查海域有機(jī)污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表4）表明，在調(diào)查期間該海域總體上受有機(jī)物污染的程度降低。除個(gè)別較為靠近工業(yè)區(qū)的站位外，整體海域的水質(zhì)向好轉(zhuǎn)變。

表4 2016-2018年曹妃甸臨近海域表層水質(zhì)有機(jī)污染評(píng)價(jià)指數(shù)統(tǒng)計(jì)表

三、結(jié)論

（1）曹妃甸工業(yè)區(qū)臨近海域表層水質(zhì)狀況良好，無(wú)機(jī)氮和活性磷酸鹽是主要的超標(biāo)因子，超標(biāo)部分雖超出第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但符合第二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足所在功能區(qū)要求的海水水質(zhì)。

（2）從E值和A值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，2016-2018年海水營(yíng)養(yǎng)指數(shù)（E值）為0.09-0.62，有機(jī)污染指數(shù)（A值）為1.09-2.18，表明該海域水質(zhì)較清潔，調(diào)查海域?yàn)樨殸I(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。