寧德近岸海域水環(huán)境狀況評價

陳蘇婷

（寧德市海洋與漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測站，福建 寧德 352100）

引言

寧德近岸海域是一個復合型區(qū)域化的海洋環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，具有漁業(yè)、旅游、核電、火電、自然保護區(qū)等多種功能區(qū)劃。隨著《寧德市海洋經濟發(fā)展規(guī)劃》的深入實施，近年來，寧德沿海經濟得到快速發(fā)展，工農業(yè)發(fā)展和城市化進程加快，工業(yè)和生活污水排放、海水養(yǎng)殖污染、地表徑流等帶來的影響加劇，大量的工農業(yè)廢水與生活污水未經處理，飽含有機質與各種營養(yǎng)鹽直接排入海，造成近岸海域的水體富營養(yǎng)化嚴重，寧德近岸海域的環(huán)境污染問題越來越突出。根據近幾年發(fā)布的《福建省生態(tài)環(huán)境狀況公報》，寧德沙埕港以及三沙灣的局部海域為劣四類海水水質，超標因子主要為無機氮和活性磷酸鹽。近岸海域海水體富營養(yǎng)化嚴重，導致近岸海域赤潮頻發(fā)。2020年寧德近岸海域發(fā)生赤潮3起，2021年寧德近岸海域發(fā)生赤潮1起，2022年寧德近岸海域發(fā)生赤潮2起。

富營養(yǎng)化是海洋中出現(xiàn)的生態(tài)異常現(xiàn)象，是引發(fā)赤潮的主要因素[1]。赤潮發(fā)生時和發(fā)生后，赤潮生物的大量繁殖和死亡會對海洋生物生存和海洋生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞。因此在赤潮高發(fā)區(qū)設置點位進行近岸海域的水質監(jiān)測可為該海域富營養(yǎng)狀況、海洋環(huán)境保護與管理及對策研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 點位布設、監(jiān)測項目和監(jiān)測時間

在寧德近岸海域赤潮多發(fā)區(qū)布設8個代表性點位（詳見圖1），監(jiān)測項目包括水溫、鹽度、pH值、溶解氧（DO）、化學需氧量（COD）、無機氮（DIN，氨氮+硝酸氮+亞硝酸氮）、活性磷酸鹽、葉綠素a、浮游植物等。2022年4—10月開展每月一次連續(xù)7個月的調查與監(jiān)測，其中水溫、鹽度、pH值、DO、葉綠素a和浮游植物作為赤潮預測的敏感指標于4～6月赤潮高發(fā)期增加監(jiān)測頻次，每周監(jiān)測兩次。按照氣候特性可將監(jiān)測時間分為春季（4月和5月），夏季（6—8月），秋季（9月和10月）。

圖1 監(jiān)測點位分布圖

1.2 樣品采集和分析方法

采集表層海水。所有樣品的現(xiàn)場采集、貯存、運輸及實驗室檢測分析均按《海洋監(jiān)測規(guī)范》執(zhí)行，質量控制按照《全國海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作實施方案》執(zhí)行［2-4］。

1.3 評價方法

1.3.1 富營養(yǎng)化指數（E）

按照《近岸海域環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范 第一部分 總則》HJ 442.1-2020海水水質富營養(yǎng)化狀況進行評價［5］。富營養(yǎng)化指數（E）計算公式如下：

式（1）中：CCOD、CDIN、CDIP分別為化學需氧量、無機氮、活性磷酸鹽的實測濃度，單位為 mg/L。水質富營養(yǎng)化指數等級指標為貧營養(yǎng)E＜1.00，輕度富營養(yǎng)1.00≤E＜2.00，中度富營養(yǎng)2.00≤E＜5.00，重富營養(yǎng)5.00≤E＜15.00，嚴重富營養(yǎng)E≥15.00。

1.3.2 營養(yǎng)狀態(tài)質量指數（NQI）

根據文獻，為了進一步了解海域氮、磷等營養(yǎng)鹽對水質的影響，還可采用營養(yǎng)狀態(tài)指數法對海水水質進行分析與評價，該方法是目前使用較多的一種評價方法[6]。其計算公式如下：

式（2）中：CCOD、CDIN、CDIP、CChla分別為化學需氧量、無機氮、活性磷酸鹽、葉綠素的實測濃度，CS（COD）、CS（DIN）、CS（SPR）和CS（Chla）為相應的國家海水水質標準單位為 mg/L［7］。根據寧德海洋功能區(qū)劃，本監(jiān)測區(qū)域主要為水產養(yǎng)殖區(qū)和海水浴場，即采用《海水水質標準》（GB 3097-1997）中的Ⅱ類海水水質標準，分別為3 mg/L、0.3 mg/L、0.03 mg/L、5 μg/L。水質營養(yǎng)狀況指數等級為等級Ⅰ貧營養(yǎng)NQI≤2，等級Ⅱ中等營養(yǎng)2＜NQI≤3，等級Ⅲ富營養(yǎng)NQI＞3。

2 結果與討論

2.1 寧德近岸海域水質現(xiàn)狀

對2022年4—10月寧德近岸海域赤潮多發(fā)區(qū)開展每月一次連續(xù)7個月的調查與監(jiān)測結果如表1和表2所示。監(jiān)控區(qū)域8個站位水質常規(guī)監(jiān)測要素變化情況如圖2和圖3所示。監(jiān)測期間監(jiān)控區(qū)內發(fā)生三起赤潮分別為N01福鼎漁井村附近海域，面積約4～15 km2，持續(xù)時間為5月9日～6月6日；N04霞浦高羅海域，面積約4 km2，持續(xù)時間為5月12～6月4日。

表1 2022年寧德近岸海域理化要素監(jiān)測結果

表2 2022年寧德近岸海域各站位理化要素年均值監(jiān)測結果

圖2 各站位監(jiān)測要素月均值變化趨勢圖

圖3 各站位監(jiān)測要素月均值柱狀圖

從上述圖表中可以看出：

水溫：各站位水溫變化趨勢基本一致，符合氣候變化趨勢，N03站位同期水溫最高，N08站位水溫最低；

鹽度：各站位鹽度變化趨勢基本一致，N03、N05和N07站位的鹽度波動變化較大。由于N03受羅漢溪淡水注入影響，N05受交溪淡水注入影響而N07受霍童溪和七都溪淡水注入影響，因此三個站位的鹽度最低；

pH值：pH值年均值基本符合第一類海水水質標準，N01、N02、N03、N04和N07站位pH值波動較大，N01、N02和N04站位數值在五月顯著增加，這與當月赤潮爆發(fā)有關，在6月份pH值回歸歷史水平；

溶解氧：溶解氧基本符合第一類海水水質標準，溶解氧變化趨勢基本一致，赤潮期間出現(xiàn)明顯峰值；

化學需氧量：化學需氧量含量基本符合第一類海水水質標準，6月份N04站位滿足第二類海水水質標準，N01站位劣于第四類海水水質標準；

無機氮：無機氮含量較高，季節(jié)變化明顯，夏季低，春秋高，大部分站位符合第二類海水水質標準，部分站位超第三類海水水質標準；

活性磷酸鹽：活性磷酸鹽含量較高，季節(jié)變化明顯，夏季低，春秋高，絕大多數站位超第三類海水水質標準；

葉綠素-a：葉綠素-a濃度在六月之后顯著增加，這與同期赤潮爆發(fā)有關。

2.2 富營養(yǎng)化指數（E）和營養(yǎng)狀態(tài)質量指數（NQI）評價

對2022年4月-10月寧德近岸海域每月一次連續(xù)7次的調查與監(jiān)測結果進行計算分析，結果見表3，各站位E變化趨勢見圖4。

表3 2022年寧德近岸海域富營養(yǎng)化指數和營養(yǎng)狀態(tài)質量指數結果

圖4 各站位E變化趨勢圖

通過圖4和表3可以看出2022年寧德近岸海域水質富營養(yǎng)化狀況主要以輕度和中度富營養(yǎng)為主，通過營養(yǎng)狀態(tài)質量指數（NQI）的數值可以發(fā)現(xiàn)，海區(qū)營養(yǎng)等級達到三級為富營養(yǎng)狀態(tài)。通過監(jiān)測數據發(fā)現(xiàn)富營養(yǎng)化最嚴重的點位為N03，超標的主要要素是活性磷酸鹽。

2.3 討論

寧德近岸海域富營養(yǎng)化程度較高，表現(xiàn)為春秋季較高，夏季數值較低，這與本區(qū)域的營養(yǎng)鹽濃度結果較一致。營養(yǎng)鹽的變化受地表徑流、閩浙沿岸流以及氣候等因素的影響較大。夏季臺風等強對流天氣較多，且受到閩浙沿岸流的影響，海域水體交換能力增強，營養(yǎng)鹽擴散速度加快，濃度相應降低，同時夏季由于水溫高、光線強使浮游植物生長旺盛，消耗了大量的營養(yǎng)鹽，因此夏季寧德近岸海域富營養(yǎng)化程度較低。從地理分布來看，富營養(yǎng)化程度較高站位基本為N03、N05和N07，這與三個站位特殊的地理位置有較大的關系，三個站位均有內陸的河流匯入。內陸河流匯入將陸地上的大量工、農業(yè)廢水和生活污水帶入海，這也是造成三個站位營養(yǎng)鹽含量較高的主要原因。另外，寧德近岸海域以其特有的地理環(huán)境優(yōu)勢，是大黃魚、海參等養(yǎng)殖的重要基地，養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，也帶來了一定的污染，因此水產養(yǎng)殖過程中營養(yǎng)鹽的輸入影響也不容忽視。

3 結論與建議

2022年寧德近岸海域除發(fā)生赤潮外，pH、溶解氧以及化學需氧量基本符合第一類海水水質標準；無機氮含量較高，大部分站位符合第二類海水水質標準，部分站位超第三類海水水質標準；活性磷酸鹽含量較高，絕大多數站位超第三類海水水質標準；葉綠素-a濃度因赤潮影響6、7月份較高。該海域富營養(yǎng)化狀況主要以輕度和中度富營養(yǎng)為主，營養(yǎng)鹽呈季節(jié)性和地域性特征，總體上表現(xiàn)為春秋高，夏季低；有地表徑流的區(qū)域高，反之則低。

隨著寧德沿海經濟的快速發(fā)展，大量的工業(yè)、農業(yè)以及生活等方面的陸地污染物隨徑流及雨水沖刷注入近岸海域和內灣，致使海水水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象突出。另外，海產生物養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，尤其是近岸集中式超負荷水體養(yǎng)殖，也帶來了自身養(yǎng)殖的污染影響［8］。因此，為保護和治理寧德近岸海域水環(huán)境，作者提出以下治理措施建議：

（1）首先全面查清陸源污染排海物質數量以及時空分布，切實采取措施治理陸源污染，并加強對內陸河流的監(jiān)測。

（2）以工業(yè)、畜禽養(yǎng)殖和城市生活污染為重點制定污染物入海總量控制制度，嚴格控制污染物入海量，采取總量控制和達標排放等措施，確保污染物排放穩(wěn)定控制在排放標準和總量控制指標內，以達到減輕海洋污染的目的。

（3）推行健康養(yǎng)殖，制定系統(tǒng)的沿岸海水養(yǎng)殖開發(fā)和管理計劃。在綜合調查和評價的基礎上從社會效益、經濟效益和環(huán)境效益的角度根據沿岸區(qū)域的不同特點合理劃分養(yǎng)殖區(qū)，避免過度養(yǎng)殖。

（4）加強近岸海域生態(tài)監(jiān)測和生態(tài)修復力度。加強對該海域海洋生物、海水水質、浮游動植物以及社會經濟的監(jiān)測和調查，促進該區(qū)域赤潮發(fā)生機理的研究，探索新的赤潮治理方法。推進紅樹林生態(tài)修復提升工程，全面優(yōu)化近岸水質。