五緣灣內(nèi)灣水環(huán)境狀況研究

謝丹丹，謝曉君，林旭吟，林祥日，趙梅英 ，黃曉梅

（ 1.廈門海洋職業(yè)技術(shù)學院 海洋生物學院，福建 廈門 361100；2.福建省高職院校 智慧漁業(yè)應用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門 361100；3.福建省高職院校 海洋生物應用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門 361100；4.中國船舶重工集團公司 第七二五研究所廈門材料研究院，福建 廈門 361006）

五緣灣位于福建省廈門市湖里區(qū)（廈門島）北部，原來稱作“鐘宅灣”. 20世紀50年代末與70年代末灣內(nèi)兩座海堤（五八圍堤和七九圍堤）的建設，使灣內(nèi)原本自由流動的海水變成了內(nèi)湖，加上農(nóng)業(yè)、鹽業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)占據(jù)了原有的大部分水域，造成五緣灣內(nèi)的水體與外海水體的交換能力趨近于零，灣內(nèi)淤積現(xiàn)象嚴重，水深普遍較淺；而環(huán)灣周邊地下原本也沒有建成完善的排污管網(wǎng)，片區(qū)內(nèi)的雨水與生活污水甚至還有小工廠的工業(yè)廢水混合就近排放進入五緣灣水體內(nèi)，致使內(nèi)灣水環(huán)境污染十分嚴重，自然生態(tài)系統(tǒng)嚴重破壞.廈門市政府于2002年啟動了五緣灣片區(qū)生態(tài)修復、岸線整治與綜合開發(fā)工作［1］，通過十余年的修復與開發(fā)，環(huán)境質(zhì)量得到全面提升，成為“廈門城市新客廳”.其中，五緣灣的濕地公園區(qū)域整治已經(jīng)取得了很好的成效［2］，為了解經(jīng)生態(tài)修復改造后的五緣灣內(nèi)灣的水環(huán)境質(zhì)量狀況，本課題組對五緣灣內(nèi)灣的水環(huán)境狀況進行了監(jiān)測與研究.

1 材料與方法

1.1 水樣的采集

1.1.1 采樣點位的布設

五緣灣內(nèi)灣建設有日圓大橋、地緣橋、人緣橋和天圓大橋4坐橋梁，可因地制宜設置4個橋梁采樣點及1個灣頂?shù)牟蓸狱c.采樣點設置如圖1.

圖1 采樣點布設

1.1.2 水樣采集方法

按照近岸海域環(huán)境監(jiān)測規(guī)范（HJ 442-2008）［3］和海水水質(zhì)標準（GB 3097-1997）［4］的要求，采集水樣并保存.

1.2 水質(zhì)監(jiān)測方法

水樣的預處理按海洋監(jiān)測規(guī)范（GB17378-2007）［5］進行.

水樣理化指標均采用海洋監(jiān)測規(guī)范（GB17378-2007）［5］、海洋調(diào)查規(guī)范（GB12763-2007）［6］和海水水質(zhì)標準（GB3097-1997）［4］中規(guī)定的方法，如表1所示.

表1 水質(zhì)分析方法

1.3 富營養(yǎng)化評價方法

評價海水富營養(yǎng)化的方法主要有指數(shù)法（綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)和內(nèi)梅羅指數(shù)法）［7］、單因素評價法、化學參數(shù)法、模糊數(shù)法等［8-9］.本文采用富營養(yǎng)化指數(shù)法［10］，當E＞1時，即認為水體處于富營養(yǎng)化狀態(tài).

2 結(jié)果與分析

2.1 監(jiān)測結(jié)果

五緣灣內(nèi)灣水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果如表2所示，和標準海水水質(zhì)相比有4項不符合標準。

表2 五緣灣內(nèi)灣水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果與海水水質(zhì)標準對照

2.2 監(jiān)測結(jié)果分析

2.2.1 漂浮和懸浮物質(zhì)

五緣灣內(nèi)灣所在的五緣灣濕地公園管理處安排有保潔人員，每天派出保潔船只打撈湖面垃圾，所以在監(jiān)測時段，沒有發(fā)現(xiàn)漂浮垃圾，懸浮物質(zhì)也符合Ⅲ類海水標準.

2.2.2 溶解氧

各監(jiān)測點的溶解氧都在4 mg/L以上，達到Ⅲ類海水的標準.天圓大橋附近的攔水閘在漲潮時打開，外海的新鮮海水能夠順利流入內(nèi)灣，帶來充足的溶解氧，對于內(nèi)灣水體中有機物的氧化、水體的自凈都有積極的作用.

2.2.3 色、臭、味

內(nèi)灣區(qū)域分布著十幾個排污口，退潮時完全暴露，可以看見有黑色、強烈臭味的污水流出，直接流入內(nèi)灣.

歷史上周邊村莊的生活污水、農(nóng)業(yè)退水甚至小工廠的廢水都是直排入五緣灣的；隨著該片區(qū)的整治和開發(fā)，工廠已經(jīng)搬遷、農(nóng)田及部分村莊已經(jīng)征用為新建商業(yè)區(qū)和住宅區(qū)，有配套的截污處理設施；而未拆遷的村莊生活污水依舊是直排，這部分排污管道大部分位于內(nèi)灣區(qū)域，導致內(nèi)灣承載了大量污水、底部也淤積了大量污泥，在夏季氣溫較高時散發(fā)出明顯臭氣.

2.2.4 營養(yǎng)鹽

無機氮和活性磷酸鹽含量都很高，遠遠超過Ⅲ類海水的標準限值，分別達到1.24 mg/L和0.15 mg/L ，是Ⅲ類海水標準限值的3倍和5倍.

大量的無機氮和活性磷酸鹽主要來自排入內(nèi)灣的污水以及五緣灣底部淤積的沉積物向水體的釋放.營養(yǎng)鹽含量高，在一定條件下會引發(fā)赤潮，必須加以防范［11］.

2.2.5 有機物含量

監(jiān)測結(jié)果顯示，化學需氧量（COD）為3.2 mg/L，未超過Ⅲ類海水的標準限值4 mg/L；但生化需氧量（BOD5）達5.33 mg/L，屬于超標，說明水體中可被微生物降解的有機物含量高.有機物的存在，會消耗水體的溶解氧，減緩水體的自凈作用，并加劇水體富營養(yǎng)化.

2.2.6 富營養(yǎng)化指數(shù)

根據(jù)氮、磷營養(yǎng)鹽和有機物含量計算富營養(yǎng)化指數(shù)E為135，提示五緣灣內(nèi)灣的水體已經(jīng)呈現(xiàn)嚴重富營養(yǎng)化狀態(tài)，必須引起高度重視.氮、磷營養(yǎng)鹽的超標，說明富營養(yǎng)化過程與DIN和PO43--P的生物地球化學過程密切相關(guān).

3 結(jié)論與討論

經(jīng)過對五緣灣內(nèi)灣的水環(huán)境狀況進行較為全面的監(jiān)測分析，結(jié)果表明：五緣灣內(nèi)灣的漂浮物質(zhì)、懸浮物質(zhì)、水溫、pH、溶解氧等指標，均能達到廈門市環(huán)境功能規(guī)劃的Ⅲ類海水標準，管理部門的保潔工作、開閘引入新鮮海水的工作都起到了很好的成效.

五緣灣內(nèi)灣水體有明顯的臭味，在退潮時、高溫時尤甚；水體的氮、磷營養(yǎng)鹽含量較高，分別達到了1.24 mg/L和0.154 mg/L；五日生化需氧量（BOD5）達5.33 mg/L，都超出了廈門市環(huán)境功能規(guī)劃的Ⅲ類海水水質(zhì)標準.富營養(yǎng)化指數(shù)（E）達到135，呈現(xiàn)嚴重的富營養(yǎng)化狀態(tài).

五緣灣的形狀呈外寬內(nèi)窄的形態(tài)，內(nèi)灣水體交換能力弱，污泥淤積嚴重；部分居民生活污水、周邊截流的污水混入雨水管而直排五緣灣，帶來了大量氮、磷營養(yǎng)鹽和有機物.這都會加劇五緣灣水質(zhì)的惡化.

2017年，廈門市李斯海等10位人大代表曾提出《關(guān)于搞活“筼筜湖、五緣灣”水體及改善周邊環(huán)境條件的建議》的提案［12］，建議在五緣灣（內(nèi)灣）灣頂新建一座海水壓力泵站，通過壓力管道從五緣灣引水，經(jīng)過筼筜湖排入西海域.該建議與謝丹丹于2008年提出的關(guān)于筼筜湖治理的建議［13］不謀而合.考慮到環(huán)境規(guī)劃還需要一定時間，管理部門當前可以采取的措施應該是截污、清淤，合理使用天圓大橋處的攔水閘，每天向內(nèi)灣引入新鮮海水.