谢海群 吴瑞 梁计林 孙婆援 庞巧珠 邢孔敏
摘 要 根据2015年春季海头港近岸海域的水质监测结果,采用水质单因子指数评价法、有机污染指数法和富营养化指数法对海头港近岸海域水质污染状况进行分析评价。结果表明:海头港近岸海域主要污染物浓度较低,单因子指数值较小,有机污染指数值较小,水质良好,该海域处于贫营养化水平,富营养化程度较低。
关键词 海水水质状况 ;污染指数 ;富营养化 ;海头港
中图分类号 X824 文献标识码 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2018.04.017
Abstract According to the monitoring results of sea water quality in the coastal sea waters in Haitou Harbour in 2015, the sea water pollution status in the coastal sea waters in Haitou Harbour were analyzed and evaluated by using water quality single factor evaluation method, organic pollution index method and trophic level index method. The results showed that the concentration of the main pollutants in the coastal sea waters of the Haitou Harbour was rather low, with the value of single-factor index and the organic pollutant index being low, indicating the sea water quality in the coastal waters was good and that the sea waters were oligotrophic with low level of eutrophication.
Keywords sea water quality status ; pollution index ; eutrophication ; Haitou Harbour
海头港是珠碧江的入海口,与昌江县的新港隔海相望,西临北部湾,地理座标为北纬19°31′,东经108°56′。水浅,涨潮时水面约3 km2,可泊中、小型渔船上千艘;退潮时水面约0.18 km2,可泊20 t左右的渔船上百艘。港内底质砂泥;港外约1.5 km处有一珊瑚礁群,成为天然防波堤,低潮时露出水面,隐约可见。1968~1970年,儋县渔业主管部门先后投资60万元建成洲尾、港口2座航标;1980年8月5日,儋县人民政府确认其为渔港;1990年6月22日,农业部批准公布认可;1995年,投资70万元建设防浪堤和疏峻港池;1996年,省属某公司投资200万元建立南港渔业码头[1]。海头港是海南建设西部渔港的主要港口之一,其附近海域资源丰富,近年来,随着人类活动的加剧、渔港附近养殖区的排水等污染给渔港附近海域环境带来了一定的压力。因此,了解海头渔港附近海域环境质量状况,对海头渔港附近海域养殖业的可持续发展和保护该海域生态环境有重要的意义。
1 材料与方法
1.1 样品的采集与分析
2015年5月对海头渔港附近海域进行水质环境监测。该渔港附近海域共布设20个调查站位,调查站点布设1号站位于大铲礁保留区,2、3、4、5号站位于港浦港航运区,6、7、8、9号站位于海头-观音角农渔业区,10、11号站位于海头-尾保留区,13号位于海尾-海头工业与城镇用海区、14、15、16、19号站属于保留区,12、17和20号站位于近海农渔业区,18位于马蓉-海尾珊瑚礁海洋保护区(图1)。
调查项目包括水温(Tem)、pH值、盐度(Sal)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、无机磷(DIP)、无机氮(DIN)、叶绿素a(Chl-a)、石油类(Oil)、懸浮物(SS)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)共16项。
水质调查项目分别采集表层和底层水样进行监测,采样及预处理与分析监测方法均根据《海洋监测规范》进行[2]。
1.2 评价方法
1.2.1 单项水质参数法
式中,Sij为某一水质要素的污染指数;Cij为某一水质要素的实测值;Csj为与Cij对应的水质要素的海水水质标准值。利用单因子水质参数法进行评价,水质评价因子标准数大于1,则表明该项水质已超出标准。
1.2.2 水质有机体污染指数法[3-5]
式中,A为有机污染指数,ICOD、IDIP、IDIN、IDO分别表示监测海域海水化学需氧量、无机氮、无机磷及溶解氧的实测值;SCOD、SDIP、SDIN、SDO分别表示监测海域海洋功能区划所对应的海水水质标准值。有机污染评价分级标准见表1。
1.2.3 水体富营养化标准指数法[4-5]
式中,E为富营养化指数;CCOD为化学需氧量含量(mg/L);CDIN为无机氮含量(mg/L);CDIP为无机磷的含量(mg/L)。营养水平分级见表2。
2 结果与分析
2.1 水质主要监测要素含量的分布状况
监测结果显示,表层海水水温变化范围为28.5~32.0℃,平均值为30.2℃。海水盐度变化范围为33.129~33.667,平均为33.15。pH值变化范围为8.03~8.13,平均为8.09。溶解氧最大值出现在8号站的表层,其值为8.12 mg/L;最小值出现在5号站底层,其值为6.87 mg/L,各站位间溶解氧含量值有一定的差异。化学耗氧量变化范围为0.30~1.31 mg/L,平均值为0.51 mg/L;表层较中层和底层的稍高,最大值为1.31 mg/L,出现在9号站的表层,该站处于珠碧江入海口附近。表层海水活性磷酸盐含量变化范围为0.003~0.01 mg/L,3层之间活性磷酸盐含量差异值不大。无机氮含量变化范围为(未检出~0.174) mg/L,最高值为0.174 mg/L,出现在4号站附近,各站位间值分布差异较大。砷的含量变化于(未检出~1.2)μg/L之间,最高值出现在19号站的中层值,为1.2μg/L,各站位间砷含量无明显差异,含量低,分布较为均匀。汞的含量变化范围为0.007~0.045 μg/L,平均值为0.025 μg/L,3层之间平均值相差不大。锌的含量变化范围为5.19~14.85 μg/L,平均值为9.94 μg/L。镉的含量变化于(0.05~0.25) μg/L,平均值为0.12 μg/L,表中底3层之间含量值变化不大。铅的含量变化范围为0.5~3.42 μg/L,平均值为1.57 μg/L,表层平均值为1.88 μg/L,中层平均值为1.40 μg/L,底层平均值为1.32 μg/L,铅含量值较高。铜的含量变化范围为(未检出~3.36) μg/L,平均值为1.78 μg/L,表中底3层铜含量分布较均匀。石油类含量变化范围为0.008~0.06 mg/L,平均值为0.022 mg/L,9号站位出现0.06 mg/L的最高值,10号站位出现0.046 mg/L的次高值,其余区域表层海水中石油类含量较低,分布较均匀。悬浮物含量较低,其中15号站表层出现最小值2.8 mg/L,9号站出现20.8 mg/L的最高值。各站位之间叶绿素-a含量略有差异,站位间表底层含量变化趋势不同,调查海区东侧海域的叶绿素-a含量相对其它海域较高,同时东侧的1、4、6、11号站叶绿素含量有表层向底层增加的趋势,其它海域为表层高底层低。叶绿素-a含量的变化范围为未检出~1.32 μg/L,平均值为0.39 μg/L。其中最大值位于大铲礁保留区1号站底层。整个区域叶绿素-a含量较低。
2.2 评价结果
2.2.1 单项水质评价结果
根据《海南省海洋功能区划》(2011-1020)和《海水水质标准(GB3097-1997)》相关要求,1、2、3、4、5、6、7、8、9号站的水质执行第3类标准;10、11、13、14、15、16、19号站的水质执行第2类标准;12、17、18、20号站的水质执行第1类标准。单项水质评价指数见表3。由表3可知,除了鉛标准指数值较高,超标率为20%外,其他各项评价指数值均小于1,均满足海洋功能区划要求,海头港附近海域水质处于良好的状态。
2.2.2 有机污染评价结果
根据有机污染评价分级标准,海头港附近海域水质有机污染指数计算结果见表4。调查站位中有机污染指数最大值为-0.19,调查站位的有机污染指数值均小于零,可见,海头渔港附近海域有机污染程度较低,海水水质质量较好。
2.2.3 富营养化评价结果
富营养化会造成浮游生物的过度繁殖,诱发赤潮。富营养化指数是表征水体富营养化程度的指标[6]。调查海域富营养化指数计算结果见表5,所监测站位中富营养化指数E值最大为0.346,最小值为0.007,所有站位E值均小于0.5,营养化水平均处于贫营养状态,富营养化水平较低。
3 结论
2015年的监测分析数据显示,该海域中个别站位的铅含量超出海域所在的海洋功能区划,有机污染指数值均小于0,富营养化指数均小于1,海头港附近海域水质处于良好状态,港口运营是对该海域水质产生的主要影响。为了保持该海域周边良好的水质环境,建议对港口加强管理,严禁直接将污水排入海,做好环保宣传。
参考文献
[1] 海南史志网[EB/OL]. [2016-12-26] http://www.hnszw.org.cn/.
[2] 国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会. GB17378-2007. 中华人民共和国国家标准:海洋监测规范[M]. 北京: 中国标准出版社,2008.
[3] 杨新梅,陈志宏,焦亦平,等. 大连湾海水环境质量状况分析[J]. 海洋环境科学,2001,20(4):18-20.
[4] 邹景忠,董丽萍,秦保平. 渤海湾富营养化与赤潮问题的初步探讨[J]. 海洋环境科学,1983,2(2):41-54.
[5] 于子江,崔文林,杨建强. 青岛奥运帆船赛区及邻近海域海水环境质量分析与评价[J]. 城市环境与城市生态, 2004,17(3):25-26.
[6] 李巧香,周永召,李鹏山. 夏季三亚湾近岸海域海水水质状况分析与评价[J]. 海洋湖沼通报,2010(3):100-107.