高铭琪
(石狮市海洋渔业发展中心,福建 石狮 362700)
石狮市近岸海域水质分析与评价
高铭琪
(石狮市海洋渔业发展中心,福建 石狮 362700)
2015年1至12月对石狮市近岸水域水质进行监测,检测样品的pH值、溶解氧、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、石油类等6项理化指标,并采用单因子污染指数法及富营养化水平评价法对石狮市近岸海域水质状况进行分析与评价。结果表明,2015年石狮近岸海域水质pH值、溶解氧、化学需氧量符合相应海洋功能区划的环境质量要求,但部分海域水质无机氮、活性磷酸盐及石油类含量超标。
石狮;近岸海域;水质;评价
石狮位于福建省东南沿海,北邻泉州湾,南临深沪湾,海岸线长64 km,海域面积968 km2,蜿蜒曲折的海岸线、沙滩、海岛等自然景观和丰富的历史文化遗址、独特的风土人情,构成了得天独厚的滨海资源。近年来,随着城市人口的密集化和工农业生产的快速发展,石狮近岸海域环境污染有加重的趋势,海水中污染物来源主要与泉州湾及深沪湾周边农业耕作、入海河流水质、陆源入海排污口排污、海水养殖等有关。研究表明,当海域水质呈现富营养化时,海水中的营养物质将促进蓝藻、甲藻和硅藻等藻类的生长,引发赤潮的产生[1-2]。因此,本文依据2015年石狮近岸海域开展的水质监测数据,对
石狮市近岸海域水质情况进行分析和评价,旨在为石狮近岸海域环境质量管理提供科学依据和建议。
为全面掌握石狮市近岸海域海洋环境质量状况和变化趋势,科学客观地评价海洋环境质量,促进海洋资源环境的开发、保护和可持续发展,分别在石湖、古浮、东店、梅林、西岑溪、衙口、红塔湾附近海域各布设一个监测站位开展定期监测工作,监测站位详见表1,监测时间为2015年1月至12月,每月对海水水质进行监测,共计12次。
表1 石狮市近岸海域监测站点一览表
续表1
样品的采集、贮存、处理与分析按照《海洋监测规范》[3]要求进行,检测项目、分析方法及执行标准详见表2。
表2 监测方法
根据我国1997年发布的《海水水质标准》[4],结合《福建省海洋功能区划》[5](2011—2020年)中海区功能区划,并按照《近岸海域环境监测规范》(HJ—2008)[6]的规定,采用单因子污染指数法及富营养化水平法对石狮市近岸海域水质状况进行评价。
1)单因子污染指数法:
(1)pH污染指数的计算公式为:
PpH=|pHi-pHsm|/Ds
式中:pHi—取样点的pH值;pHsu—评价标准的上限值;pHsd—评价标准的下限值;pHsm=1/2(pHsu+pHsd);Ds=1/2(pHsu-pHsd)。
(2)溶解氧污染指数的计算公式为:
当DOi≥DOs时,PDO=|DOf-DOi|/(DOf-DOs)。
当DOi 式中:DOi—取样点的DO值;DOs—DO的标准指数;DOf—为饱和溶解氧浓度。 (3)其它污染指数计算公式为: Pi=Ci/Csi 式中:Pi为i种因子的污染指数;Ci为i种因子的实测浓度;Csi为i种因子的评价标准。 当水质参数的污染指数大于1时,表明该水质参数已超过标准,不符合相应海洋功能区划的环境质量要求。 2)营养水平评价公式为: E=(COD×DIN×DIP×106)/4 500 式中:E为富营养化指数,COD为化学需氧量,DIN为无机氮含量,DIP为活性磷酸盐含量。当E<1时,营养水平为贫营养;1≤E<2时,营养水平为轻度富营养;2≤E<5时,营养水平为中度富营养;5≤E<15时,营养水平为重富营养;E≥15时,营养水平为严重富营养。 表3 各海区海洋功能区划及水质标准 从表4可以看出,2015年石狮近岸海域各监测水域水质pH值的检测结果介于7.87~8.32之间,评价质量指数介于0.11~0.80之间;检测结果最高值出现在衙口海域,其pH值为8.32。结果表明,石狮各海区水质pH值均符合第一类海水水质标准,优于相应海区功能区划的环境质量要求。 表4 石狮市近岸海域pH值监测评价结果 从表5可以看出,2015年石狮近岸海域各监测水域水质溶解氧检测结果介于6.08~8.58 mg·L-1之间,评价质量指数介于0.07~0.25之间;检测结果最低值出现在东店海域,其溶解氧含量为6.08 mg·L-1。监测结果表明,石狮各海区水质溶解氧含量均符合第一类海水水质标准,优于相应海区功能区划的环境质量要求。 表5 石狮市近岸海域溶解氧监测评价结果 从表6可以看出,2015年石狮近岸海域各监测水域水质化学需氧量检测值介于0.18~1.23 mg·L-1之间,评价质量指数介于0.06~0.41之间;监测数据最高值出现在梅林海域,其化学需氧量为0.53 mg·L-1。监测结果表明,石狮各海区水质化学需氧量均符合第一类海水水质标准,优于相应海区功能区划的环境质量要求。 表6 石狮市近岸海域化学需氧量监测评价结果 从图1、表7可以看出,2015年石狮近岸海域各监测水域水质无机氮的检测值介于0.05~0.59 mg·L-1之间,评价质量指数介于0.12~1.73之间;监测数据最高值出现在石湖海域,其无机氮含量为0.59 mg·L-1,超标18%;古浮海域无机氮监测最高值为0.52 mg·L-1,超标73%。监测结果表明,石湖、古浮、梅林、西岑溪、衙口、红塔湾等海域水质无机氮含量全年各有2、9、3、3、4、2个月份超标,不符合相应海区功能区划的环境质量要求,其中第一季度无机氮检测结果显著高于其他季度,2月份除东店海域外,其他6个监测水域水质无机氮检测结果全部超标。 表7 石狮市近岸海域无机氮监测评价结果 监测站位Monitoringstations无机氮测定值/mg·L-1DINmeasuredvalues海域水质标准/mg·L-1Seawaterqualitystandards超标月份比重/%Excessivemonthlyproportion水质评价结果EvaluationresultsSS010.22~0.59<0.516.70.44~1.18SS020.18~0.52<0.375.00.60~1.73SS030.06~0.38<0.500.12~0.76SS040.05~0.42<0.325.00.16~1.40SS050.05~0.35<0.325.00.16~1.16SS060.06~0.38<0.333.30.20~1.26SS070.08~0.40<0.416.70.20~1.01 从图2、表8可以看出,2015年石狮近岸海域各监测水域海水活性磷酸盐的检测值介于0.003~0.071 mg·L-1之间,评价质量指数介于0.73~1.90之间;监测数据最高值出现在石湖海域,其活性磷酸盐含量为0.071 mg·L-1,超标58%;古浮海域活性磷酸盐监测最高值为0.057 mg·L-1,超标90%。监测结果表明,石湖、古浮、梅林、西岑溪、衙口、红塔湾等海域水质无机氮含量全年各有2、4、2、2、3、3个月份超标,不符合相应海区功能区划的环境质量要求,其中第一季度活性磷酸盐检测结果均高于其他季度,1月和3月除东店海域外,其他6个监测水域水质活性磷酸盐检测结果全部超标。 表8 石狮市近岸海域活性磷酸盐监测评价结果 监测站位Monitoringstations活性磷酸盐测定值/mg·L-1DIPmeasuredvalues海域水质标准/mg·L-1Seawaterqualitystandards超标月份比重/%Excessivemonthlyproportion水质评价结果EvaluationresultsSS010.017~0.071<0.04516.70.38~1.57SS020.011~0.057<0.0333.30.37~1.90SS030.004~0.033<0.04500.09~0.73SS040.005~0.036<0.0316.70.17~1.20SS050.005~0.038<0.0316.70.17~1.27SS060.003~0.036<0.0325.00.10~1.20SS070.004~0.033<0.0325.00.13~1.10 从表9可以看出,2015年石狮近岸海域各监测水域海水石油类的检测值介于0.015~0.061 mg·L-1之间,评价质量指数介于0.06~1.18之间;监测数据最高值出现在石湖海域,其石油类含量为0.061 mg·L-1,未超标;古浮海域石油类监测最高值为0.059 mg·L-1,超标18%。监测结果表明,古浮海域石油类含量2、3月份检测结果分别为0.056和0.059 mg·L-1,分别超标12%和18%,其他各海区水质石油类含量均符合第二类海水水质标准,达到或优于相应海区功能区划的环境质量要求。 表9 石狮市近岸海域石油类监测评价结果 从图3、表10可以看出,2015年石狮近岸海域各监测水域水质富营养化指数介于0.01~4.90 之间,呈现不同程度的富营养化现象;最高出现在石湖海域,其富营养化指数为4.90,水质已达到中度富营养化。监测结果表明,石湖海域在1、2、3、6、9、12月水质达到中度富营养化,4、8月达到轻度富营养化,其他月份达到贫营养化;古浮海域在1、2、3月水质达到中度富营养化,6、9、12月达到轻度富营养化,其他月份达到贫营养化;东店海域在2、3月水质达到轻度富营养化,其他月份达到贫营养化;梅林海域在1、2、3月水质达到轻度富营养化,其他月份达到贫营养化;西岑溪、衙口海域水质在2月达到中度富营养化,1、3月达到轻度富营养化,其他月份达到贫营养化;红塔湾海域水质在2月达到中度富营养化,3月达到轻度富营养化,其他月份达到贫营养化。 表10 石狮市近岸海域营养化水平评价状况 监测站位Monitoringstations富营养化指数Eutrophicationindex营养化水平评价EutrophicationlevelevaluationSS010.72~4.90贫营养-中度富营养SS020.23~3.91贫营养-中度富营养SS030.02~1.93贫营养-轻度富营养SS040.02~1.87贫营养-轻度富营养SS050.02~2.02贫营养-中度富营养SS060.01~2.67贫营养-中度富营养SS070.05~2.68贫营养-中度富营养 通过对全年水质监测数据的分析与评价,结果表明,石狮市近岸监测海域海水水质状况总体良好,海水水质pH值、溶解氧和化学需氧量均符合《海水水质标准》第一类海水水质标准,无机氮、活性磷酸盐在个别月份有超标现象。其中,石湖、古浮、梅林、西岑溪、衙口、红塔湾等海域水质无机氮和活性磷酸盐第一季度含量较高,评价质量因子大于1,不能满足其海域功能区划的环境质量要求,污染物类型与全省近岸海域水质主要污染物类型基本一致[7-8]。与2008年的石狮近岸海域水质相比[9],主要污染物类型仍为无机氮与活性磷酸盐,但污染物含量及污染发生的月份已显著增加,表明海水水质氮、磷已发生不同程度的污染。古浮海域石油类含量2、3月评价质量因子分别大于1,说明该海域已受到石油类污染。 通过分析各监测海域富营养指数,石狮东店、梅林监测海域第1季度水质呈现轻度污染,其他季度水质较清洁;西岑溪、衙口、红塔湾监测海域第1季度水质呈现轻度至中度污染,其他季度水质较清洁;石湖及古浮监测海域则大部分月份呈现轻度至中度污染,表明该海域受污染程度较大。 综合各监测海域水质的质量评价因子,石湖海域水质在1、2、3、6月不符合四类水质标准,不能满足其相应海域功能区划的环境质量要求,其他月份符合四类水质标准;古浮海域水质除7、8月符合二类水质标准外,其他月份都不符合二类水质标准,不能满足其相应海域功能区划的环境质量要求;梅林、西岑溪、衙口、红塔湾海域水质在1、2、3月不符合二类水质标准,不能满足其相应海域功能区划的环境质量要求,其他月份符合二类水质标准;东店海域水质全年均符合四类水质标准,可以满足海域功能区划的环境质量要求。 [1]石琛,刘美玲,王丽坤.赤潮的产生和对环境的影响[J].绿色科技,2015,(11):210-213. [2]尹翠玲,张秋丰,刘洋,等.2012年渤海湾赤潮监控区赤潮发生及富营养化状况[J].海洋湖沼通报,2014,(1):137-142. [3]国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB 17378—2007 海洋监测规范[S].北京:中国标准出版社,2008. [4]国家环境保护局.GB 3097—1997 海水水质标准[S].北京:中国标准出版社,1997. [5]中华人民共和国国务院办公厅.国务院关于福建省海洋功能区划(2011—2020年)的批复[EB/OL].[2012-10-10].http://www.gov.cn/xxgk/pub/govpublic/mrlm/201210/t20121016_65632.html. [6]中华人民共和国环境保护部.HJ 442-2008近岸海域环境监测规范[S].北京:中国环境科学出版社,2008. [7]赵卫红.福建近岸海域水质现状及污染防治对策[J].亚热带资源与环境学报,2006,21(2):107-109. [8]杨玉波.福建近岸海域环境状况分析及对策建议[J].化学工程与装备,2015,(7):265-268. [9]李德良.石狮市近岸海域环境质量分析[J].海峡科学,2009,(6):42-45. AnalysisandevaluationofwaterqualityinShishiinshorewaters GAO Mingqi (Shishi Marine Fishery Development Center,Shishi 362700,China) The water quality in Shishi inshore was monitored from January to December in 2015.The physicochemical parameters including pH,dissolved oxygen,chemical oxygen demand,inorganic nitrogen,active phosphate and petroleum.The water quality was analyzed and evaluated by using single factor index method and eutrophication level evaluation method.The results showed that pH,dissolved oxygen,chemical oxygen demand of the water quality conformed to the corresponding environmental quality of marine functional zoning requirements,but inorganic nitrogen,phosphate and petroleum of water quality in part sea waters exceeded the standard in 2015. Shishi;inshore;water quality;evaluation 2017-09-08 高铭琪(1986-),男,福建石狮,工程师,研究方向:化学检测.Tel:15059787595.E-mail:yizhiyu01@163.com 高铭琪.石狮市近岸海域水质分析与评价[J].渔业研究,2017,39(6):493-501. X824 A 1006-5601(2017)06-0493-092 结果与讨论
2.1 pH值
2.2 溶解氧
2.3 化学需氧量
2.4 无机氮
2.5 活性磷酸盐
2.6 石油类
2.7 富营养化指数
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