2020—2022年夏季北戴河近岸海域環(huán)境監(jiān)測與分析

劉婧美,徐晨曦,趙春龍,趙 吉,周會文,崔粉娥

(1.秦皇島市國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)保護(hù)中心,河北 秦皇島 066100;2.秦皇島北戴河新區(qū)水產(chǎn)技術(shù)推廣站,河北 秦皇島 066600;3.河北省海洋漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站,河北 秦皇島 066200;4.秦皇島北戴河新區(qū)海洋和漁業(yè)局,河北 秦皇島 066600;5.秦皇島市氣象臺,河北 秦皇島 066000)

北戴河有22.5 km的海岸線[1]12-13,沙軟潮平,水質(zhì)優(yōu)良,是天然的海水浴場[2]。每年夏季7、8月份,該地區(qū)氣候宜人[3],大量的各地游客到海濱浴場游玩,人為活動加之海洋生物生長旺盛等原因,近岸海洋生態(tài)環(huán)境承受巨大的壓力。為保護(hù)北戴河海域生態(tài)環(huán)境,豐富海洋漁業(yè)資源,近年來,當(dāng)?shù)睾Ｑ鬂O業(yè)部門實(shí)施了海洋生態(tài)環(huán)境修復(fù)、漁業(yè)資源增殖和海洋及岸灘環(huán)境保護(hù)等項(xiàng)目,并設(shè)立海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站,筆者在2020—2022年7、8月份對該海域進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測,旨在為該海域生態(tài)環(huán)境治理和改善提供數(shù)據(jù)支撐。

1 監(jiān)測方法

1.1 監(jiān)測海域范圍和時間

監(jiān)測范圍為北戴河近岸3海里海域,西起戴河口漁港,東至東山旅游碼頭,內(nèi)設(shè)固定采樣點(diǎn)5處,計(jì)算5處采樣點(diǎn)檢測平均值。采樣時間為2020—2022年每年7—8月份,每月上、中、下旬各采樣2次,采樣時間為早6:00—8:00。

1.2 監(jiān)測項(xiàng)目

水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目包括漂浮物質(zhì)、色臭味、pH值、溶解氧、COD、油類、活性磷酸鹽和無機(jī)氮(包括亞硝酸鹽、硝酸鹽和氨氮)。

1.3 監(jiān)測方法

根據(jù)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)[4]要求,漂浮物質(zhì)鑒定采用目測法,色臭味鑒定采用感官法;其他項(xiàng)目樣品采集、運(yùn)輸和保存監(jiān)測方法參照國標(biāo)《海洋監(jiān)測規(guī)范 第3部分:樣品采集、貯存與運(yùn)輸》(GB 17378.3-2007)[5],樣品預(yù)處理和實(shí)驗(yàn)分析參照國標(biāo)《海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分:海水分析》(GB 17378.4-2007)[6],數(shù)據(jù)分析與處理參照國標(biāo)《海洋監(jiān)測規(guī)范 第2部分:數(shù)據(jù)處理與分析質(zhì)量控制》(GB 17378.2-2007)[7]。

1.4 海水水質(zhì)判定標(biāo)準(zhǔn)

海水水質(zhì)判定標(biāo)準(zhǔn)參照國標(biāo)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)[4]。該標(biāo)準(zhǔn)界定海水水質(zhì)第一類適用于海洋漁業(yè)水域、海上自然保護(hù)區(qū)和珍稀瀕危海洋生物保護(hù)區(qū),第二類適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、海水浴場、人體直接接觸海水的海上運(yùn)動或娛樂區(qū),以及與人類食用直接有關(guān)的工業(yè)用水區(qū)。結(jié)合監(jiān)測海域的使用功能,原則上要求水質(zhì)至少達(dá)到第二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)則更優(yōu),具體檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)要求見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 漂浮物質(zhì)和色臭味

2020—2022年7—8月北戴河近岸海水海面無油膜、浮沫和其他漂浮物質(zhì),水質(zhì)清澈,海水無異色、異臭、異味,海水感官良好。

2.2 pH值

《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)[4]中要求一、二類海水水質(zhì)pH值為7.8～8.5,2020—2022年7—8月海水pH值基本在一、二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)波動,2021年7—8月海水pH值波動較大,7月下旬有一個檢測平均值略低于一、二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求,檢測數(shù)據(jù)見圖1。

檢測時間

2.3 溶解氧

《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)[4]中要求一類海水溶解氧含量應(yīng)>6 mg·L-1,二類海水溶解氧含量應(yīng)>5 mg·L-1,2020—2022年7—8月海水溶解氧含量均能夠達(dá)到二類海水水質(zhì)要求以上,檢測值見圖2。比較三年檢測值可以看出,7月初開始海水溶解氧略有下降趨勢,到8月中旬溶解氧有明顯升高趨勢。

檢測時間

2.4 COD

《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)[4]中要求一類海水COD應(yīng)≤2 mg·L-1,二類海水COD應(yīng)≤3 mg·L-1,2020年和2021年7—8月海水COD均能夠達(dá)到一類海水水質(zhì)要求,2022年8月底有一個檢測平均值略高于2 mg·L-1,且低于3 mg·L-1,結(jié)合當(dāng)時氣候、天氣和環(huán)境等條件綜合分析,此次檢測值偏高與強(qiáng)降雨有關(guān),2022年7—8月海水COD整體符合二類海水水質(zhì)要求。檢測值見圖3。

檢測時間

2.5 油類

《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)[4]中要求一、二類海水油類應(yīng)≤0.05 mg·L-1,2020—2022年7—8月海水油類含量均能夠達(dá)到一、二類海水水質(zhì)要求,檢測值見圖4。海水中油類偏高多與船舶溢油有關(guān),7—8月份正值禁漁期,船只航行受限,因此船只溢油的風(fēng)險較低。

檢測時間

2.6 活性磷酸鹽

海水中活性磷酸鹽含量主要來源于陸源污染,《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)[4]中要求一、二類海水中活性磷酸鹽含量應(yīng)≤0.015 mg·L-1,2020—2022年7—8月海水活性磷酸鹽含量均能夠達(dá)到一、二類海水水質(zhì)要求,檢測值見圖5。

檢測時間

2.7 無機(jī)氮

海水中無機(jī)氮含量亦是多來源于陸源污染,《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)[4]中要求一類海水中無機(jī)氮含量應(yīng)≤0.20 mg·L-1,二類海水中無機(jī)氮鹽含量應(yīng)≤0.30 mg·L-1,2020—2022年7—8月海水無機(jī)氮檢測值見圖6。2020年7—8月海水中無機(jī)氮含量均符合一類海水水質(zhì)要求,2021年7月和2022年8月各有一個檢測平均值高于0.20 mg·L-1,但低于0.30 mg·L-1,2021年和2022年7—8月份海水無機(jī)氮含量整體符合二類海水水質(zhì)要求。

3 結(jié)論

3.1 水質(zhì)達(dá)標(biāo)率統(tǒng)計(jì)對比

2020—2022年,每個監(jiān)測項(xiàng)目檢驗(yàn)樣品180個,根據(jù)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算三年來7—8月份海水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率,見表2。

表2 2020—2022年北戴河近岸海水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率統(tǒng)計(jì) %

3.2 一類水質(zhì)達(dá)標(biāo)率分年度統(tǒng)計(jì)對比

2020—2022年,每年度每個監(jiān)測項(xiàng)目檢驗(yàn)樣品60個,對各年度各監(jiān)測項(xiàng)目一類水質(zhì)達(dá)標(biāo)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),見表3。

表3 2020—2022年分年度北戴河近岸海水一類水質(zhì)達(dá)標(biāo)率統(tǒng)計(jì) %

3.3 小結(jié)

2020—2022年7、8月份,北戴河海域水質(zhì)環(huán)境總體良好,海面無漂浮物質(zhì),海水無異色、異臭、異味,符合一、二水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,pH值、COD、油類、磷酸鹽和無機(jī)氮基本維持在一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),但溶解氧一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)率較低,人為活動污染、海洋生物災(zāi)害和陸域污染對該海域環(huán)境的影響不容忽視。

4 污染來源分析與建議

4.1 北戴河近岸海域海洋環(huán)境污染來源分析

4.1.1 旅游壓力造成的人為污染 受北戴河鮮明的季節(jié)變化影響,北戴河旅游存在明顯的季節(jié)依賴,夏季平均氣溫24.5℃[1]14-15,比周邊城市涼爽舒適,每年夏季,優(yōu)質(zhì)的水質(zhì)和質(zhì)細(xì)軟平的沙灘吸引了大量的游客游玩,各個公共海濱浴場在短時間內(nèi)游客密度過大給近岸海域海洋環(huán)境和岸灘環(huán)境帶來了巨大壓力。北戴河國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報顯示,2019年北戴河接待中外游客1 287.95萬人次,2020年接待中外游客450萬人次,2021年接待中外游客657萬人次,而此項(xiàng)數(shù)據(jù)主要來源于夏季。據(jù)當(dāng)?shù)毓芾聿块T岸灘垃圾清理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2020—2022年夏季北戴河公共海濱浴場日清理岸灘垃圾1～8 t。夏季人為污染給海濱環(huán)境的承載能力帶來挑戰(zhàn)。

4.1.2 海洋生物造成的污染 當(dāng)?shù)丶夹g(shù)部門對三年來北戴河近岸海域水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,夏季近岸海水受氣候升溫影響,水溫最高29.10℃,最低22.22℃,溫暖舒適的水溫為多種海洋生物創(chuàng)造了適宜的生長環(huán)境,浮游生物(尤指藻類)、大型藻類和水母等生長繁殖及代謝死亡影響了海洋水質(zhì)。海洋中某些藻類、細(xì)菌或原生動物等浮游生物受陸域水體富營養(yǎng)化等因素影響暴發(fā)性增殖和聚集引發(fā)赤潮,使海洋溶解氧降低或產(chǎn)生毒素[8],導(dǎo)致海洋生物或養(yǎng)殖水產(chǎn)品生存條件惡化,甚至死亡,并可能通過富集作用間接危害人體健康。當(dāng)?shù)睾Ｑ笊餀z測部門對北戴河近岸海域浮游生物監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2020—2022年該海域均有局部范圍夜光藻大量生長,藻類濃度超出赤潮基準(zhǔn)濃度,所幸夜光藻為不產(chǎn)毒藻類,但暴發(fā)增殖死亡仍會消耗大量水體中氧氣。北戴河海域的大型藻類主要為滸苔、孔石莼和龍須菜等,7—8月份受水溫適宜和營養(yǎng)物質(zhì)豐富的海水條件影響,大型綠藻暴發(fā)性增殖,聚集在近岸海域,并隨海浪滯留在海岸邊,不僅給海濱景觀帶來負(fù)面影響,同時大量綠藻腐敗給海水水質(zhì)造成污染。當(dāng)?shù)毓芾聿块T對岸灘污染物調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2020—2022年7—8月份北戴河公共海濱浴場日清理大型藻類5～35 t。當(dāng)?shù)丶夹g(shù)人員常年對北戴河近岸海域水母監(jiān)測情況表明,受水溫和降雨等因素影響,該海域每年7—8月份為水母旺發(fā)期[9],水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)證明,大量水母快速生長消耗海水中氧氣,使海水溶解氧較非水母旺發(fā)期低,同時水母死亡腐敗使海水發(fā)生一定程度的酸化,使pH值較非水母旺發(fā)期略有降低[10],海水水質(zhì)的變化一定程度上破壞了其他海洋生物的生存環(huán)境。

4.1.3 陸域污染對海洋環(huán)境造成的污染 陸域污染物入海是近岸海域污染的重要原因,自上世紀(jì)90年代開始,陸域污染就成為備受人們重視的海洋生態(tài)環(huán)境問題。北戴河陸域污染物主要包括人類生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的農(nóng)藥和肥料,以及高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的有機(jī)物和無機(jī)物污染,主要排污指標(biāo)有COD、氨氮、石油類、總氮、總磷等[11]。有學(xué)者對秦皇島域內(nèi)主要河流入海口污染情況進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測,結(jié)果顯示,與人民生活緊密聯(lián)系的河流生態(tài)壓力較大,營養(yǎng)鹽檢測數(shù)據(jù)較高[12],營養(yǎng)鹽含量過高會引發(fā)赤潮等生態(tài)問題,甚至導(dǎo)致海洋生態(tài)的失衡。另外,陸域污染物中氰化物、硫化物等有毒有害物質(zhì),以及重金屬、糞大腸桿菌等指標(biāo)也是評價海水水質(zhì)的重要指標(biāo),這些物質(zhì)的超標(biāo)也會嚴(yán)重破壞海洋生態(tài)環(huán)境。

4.2 北戴河海域海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)的建議

4.2.1 控制與修復(fù)并舉,推動海洋生態(tài)環(huán)境改善 一是建立海岸帶環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)機(jī)制,按照海岸帶生態(tài)環(huán)境承載力和主要污染物排海總量控制指標(biāo),逐步削減入海污染負(fù)荷,控制陸域污染等因素引起的海水富營養(yǎng)化,減少浮游生物的大量繁殖而產(chǎn)生的赤潮災(zāi)害,進(jìn)一步研發(fā)高效無公害的赤潮消除方法,探究綠潮形成機(jī)制,控制綠藻數(shù)量。二是以集約和節(jié)約利用海洋資源為原則,加強(qiáng)對占用岸線和用海項(xiàng)目的審查工作,控制海岸線開發(fā)規(guī)模和強(qiáng)度,努力實(shí)現(xiàn)岸線資源優(yōu)化配置。三是加快海洋生態(tài)環(huán)境修復(fù)進(jìn)程,通過實(shí)施海洋生物棲息地保護(hù)和改造、漁業(yè)資源增殖放流和河口海域氮磷削減區(qū)建設(shè)等措施,來修復(fù)和改善海域生態(tài)環(huán)境。四是嚴(yán)格執(zhí)行伏季休漁制度,為海洋生物創(chuàng)造休養(yǎng)生息的空間,維護(hù)生物多樣性。

4.2.2 防治與科研并舉,減少海洋生物性災(zāi)害 近年來,水母災(zāi)害已經(jīng)成為我國近岸海域常見的海洋生物性災(zāi)害,北戴河海域水母旺發(fā)季節(jié)正值旅游旺季,水母存在不同程度的毒性,給游客海濱浴場游玩帶來了一定的風(fēng)險[13],同時水母聚集性旺發(fā)又相繼死亡對海洋水質(zhì)造成了一定的污染[10],為減少水母旺發(fā)對該海域造成危害,管理部門采取了巡視、監(jiān)測、攔截和捕撈等措施,但由于水母暴發(fā)具有不確定性,并且水母具有遷移性,因此用攔截和捕撈的方式治理水母旺發(fā)始終是治標(biāo)不治本,建議有關(guān)部門及專家積極探索利用生物敵害技術(shù)控制水母數(shù)量的方法、利用潮汐流和水動力等技術(shù)控制水母聚集的物理疏導(dǎo)方法等,逐步攻克水母治理的難題。

4.2.3 宣傳與維護(hù)并舉,共同保護(hù)藍(lán)色家園 一是營造文明旅游文化氛圍。通過電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)等平臺發(fā)布文明旅游宣傳資料,增強(qiáng)游客對海洋及岸灘環(huán)境的保護(hù)意識,減少人為污染。二是加強(qiáng)海洋垃圾污染防治。建立海洋垃圾監(jiān)測、收集、運(yùn)輸及處置機(jī)制,強(qiáng)化屬地管理責(zé)任。海岸帶范圍內(nèi),禁止丟棄、掩埋、堆積、拋撒、焚燒垃圾;從事生產(chǎn)、經(jīng)營活動的單位和個人應(yīng)當(dāng)設(shè)置垃圾回收裝置或者設(shè)施,及時收集清理垃圾,保持海岸帶干凈整潔。三是開設(shè)海洋及岸灘環(huán)境群眾舉報熱線。設(shè)立管理海洋及岸灘環(huán)境的電話熱線或舉報信箱,有關(guān)部門接到咨詢、投訴和舉報后,立即進(jìn)行核實(shí)、答復(fù)和處理。