三都澳水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)調(diào)查

余訓(xùn)凱

（1.寧德市富發(fā)水產(chǎn)有限公司，福建 寧德 352103；2.大黃魚育種國家重點實驗室，福建 寧德 352103；3.寧德大黃魚科技小院，福建 寧德 352103）

三都澳區(qū)域地處三都灣海域南部，位于福建省寧德市境內(nèi)，其海域面積為714 km2，是我國最大的大黃魚（Larimichthys crocea）養(yǎng)殖基地[1]，同時也是全國唯一的官井洋大黃魚內(nèi)灣性產(chǎn)卵場，為大黃魚重要的種質(zhì)資源保護海域[2-3]。近年來，隨著寧德市的工業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，以及人口的增長，流入三都澳海域的工業(yè)廢水、生活污水及養(yǎng)殖帶來的殘餌、生物排泄物等大量增加，對養(yǎng)殖海域的水環(huán)境造成了嚴重影響。此外，日益頻繁的人類活動也是造成沿海區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化的重要原因[4]。

現(xiàn)于2021 年對三都澳水域環(huán)境質(zhì)量進行了調(diào)查，以期更全面地了解三都澳的水質(zhì)現(xiàn)狀和變化趨勢，為該海域的進一步管理和發(fā)展提供依據(jù)[5]。

1 材料與方法

1.1 采樣時間、地點和方法

采樣點位于三都澳的2 個大黃魚主要養(yǎng)殖區(qū)域，分別為三都鎮(zhèn)秋竹村海域（119°44′49.61″E，26°36′56.20″N）（簡稱秋竹村）和三都鎮(zhèn)大灣海域（119°43′12.47″E，26°38′24.73″N）（簡稱大灣），見圖 1。采樣時間為2021 年1—12 月。冬季為1—2 月及12月份，春季為3—5 月，夏季為6—8 月，秋季為9—11 月。采用有機玻璃采水器采集表層水樣，采樣頻率為每個月2 次。

1.2 監(jiān)測項目和測定方法

監(jiān)測項目為水溫、溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）、硝酸鹽氮（NO3--N）、氨氮（NH3-N）和磷酸鹽（PO4--P）。監(jiān)測過程中，樣品的采集、貯存、運輸及前處理分析均嚴格按照《海洋監(jiān)測規(guī)范 第3 部分：樣品采集、貯存與運輸》（GB 17378.3—2007）。

水溫采用溫度計法測定；ρ（DO）采用碘量法測定；ρ（COD）采用堿性高錳酸鉀法測定；ρ（NO2--N）采用萘乙二胺分光光度法測定；ρ（NO3--N）采用鋅-鎘還原法測定；ρ（NH3-N）采用次溴酸鹽氧化法測定；ρ（PO4-P）采用磷鉬藍法測定。

1.3 評價方法

采用《海水水質(zhì)標準》（GB 3097—1997）二類水質(zhì)標準和水體富營養(yǎng)化標準。用營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（E）來分析水域富營養(yǎng)化水平。計算公式如下：

式中：N——無機氮質(zhì)量濃度，mg/L；P——PO4--P 質(zhì)量濃度，mg/L；ρ（COD）——化學(xué)需氧量質(zhì)量濃度，mg/L；E——營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，E 值＞1，表示水體為富營養(yǎng)化狀態(tài)，E 值越大，富營養(yǎng)程度越嚴重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 水溫的周年變化

秋竹村和大灣的水溫變化見圖2。由圖2可見，2 個采樣點的水溫基本一致，為 13.4～28.0 ℃。1 月份水溫最低；1 月份之后水溫逐漸上升，3—5 月份升溫速度最快；8 月份水溫達到最高峰。

圖2 秋竹村和大灣的水溫變化

2.2 DO、COD 及營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)變化

三都澳秋竹村和大灣水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)周年變化見表1。由表1 可見，DO 年平均值為6.04 mg/L，最高值出現(xiàn)在春季，平均值6.99 mg/L，最低值出現(xiàn)在夏季，平均值5.08 mg/L。ρ（DO）按從大到小排序為春、冬、秋和夏季，且每個季節(jié)的 ρ（DO）均＞5 mg/L，符合二類海水水質(zhì)標準。

ρ（COD）年平均值為 0.37 mg/L，遠小于 3.00 mg/L，符合二類海水水質(zhì)標準，ρ（COD）按從大到小排序為夏、秋、春和冬季。

ρ（NO3--N）隨季節(jié)的變化最為明顯，其次是ρ（NO2--N）。ρ（NO3--N）冬季最高，平均值為0.445 mg/L，夏季最低，平均值為0.240 mg/L，按從大到小排序為冬、秋、春、夏季；ρ（NO2--N）按從大到小排序為夏、秋、春和冬季；ρ（NH3-N）按從大到小排序為春、冬、秋和夏季；ρ（PO4--P）按從大到小排序為秋、夏、冬和春季。

水體中N 含量夏季最低，平均為0.338 mg/L；冬季最高，平均值為0.53 mg/L。ρ（N）已超過二類海水水質(zhì)標準。

水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)水體N 的組成比例周年變化見圖3（a）（b）。由圖 3 可見，N 組成以 NO3--N 為主，占比超過54%，其次為NH3-N。NO3--N 占比冬季最高，平均值為84.52%，夏季最低，平均值69.80%。NH3-N占比為春季最高，平均值為19.08%，夏季和冬季占比分別為12.84%和12.37%，秋季最低，平均值為8.80%。NO2--N 占比夏季最高，平均值為17.37%；冬季最低，平均值為3.10%。

2.3 海水富營養(yǎng)化水平

由表1 可見，2 個養(yǎng)殖區(qū)域的水體春季均為輕度營養(yǎng)狀態(tài)，其他季節(jié)均為中度營養(yǎng)狀態(tài)，其中秋季的E 值最高。冬季水體中的平均N/P 略高于Redfield 比值（雷德菲爾德化學(xué)計量比），其他季節(jié)均低于Redfield 比值，無機氮的含量顯得相對緊缺。

表1 三都澳秋竹村和大灣水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)周年變化 mg/L

3 討論

2021 年，三都澳2 個水產(chǎn)養(yǎng)殖點的全年水溫保持在13 ℃以上，夏季平均水溫為27 ℃，有利于大黃魚生長[6]。水體中的DO 和COD 質(zhì)量濃度均符合二類海水水質(zhì)標準，但N 含量偏高。ρ（DO）符合二類海水水質(zhì)標準，但夏秋兩季ρ（DO）略高于5 mg/L，對魚類生長有所影響。

一般認為，氮、磷是造成海區(qū)富營養(yǎng)化的主要營養(yǎng)物質(zhì)[7]。結(jié)合Redfield 比值進行分析，正常情況下海水中N/P 為16∶1，該比值適合大多數(shù)浮游植物的生長，N、P 中某一元素含量相對較低都會限制浮游植物的生長[8]。以上調(diào)查結(jié)果表明，水體中各營養(yǎng)鹽的季節(jié)變化規(guī)律各不相同，夏季和秋季的營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化。夏季水體中的ρ（NO3--N）明顯減少，同時 ρ（NO2--N）占比超過 ρ（NH3-N）；秋季水體中ρ（PO4--P）上升，N/P 比值失調(diào)嚴重。夏季和秋季營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的變化，均會對養(yǎng)殖水域內(nèi)的海洋浮游植物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。春、夏和秋季水體中氮元素含量限制了浮游植物的生長，冬季磷元素含量限制了浮游植物的生長。

相比于 2015 年的 E 值 2.36[1]和 2016 年的 E 值2.22[9]，2021 年三都澳 2 個采樣點的 E 值有所下降，可見養(yǎng)殖水域的水體富營養(yǎng)狀態(tài)有所改善。據(jù)報道，寧德市從2018 年開始開展海上養(yǎng)殖綜合整治行動[10]，經(jīng)3 年的海上整治，三都澳海洋資源分配更加合理，海洋環(huán)境得到有效改善。為進一步保護三都澳海洋環(huán)境，促進水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，應(yīng)繼續(xù)堅持開展海上養(yǎng)殖綜合整治行動，合理分配和開發(fā)海洋資源，減少污染排放，同時提高人們的海洋環(huán)保意識。