秦皇岛近岸海域春季表层溶解氧饱和度分析

丛明琦　宋爱君　赵冉　王会心　鲁勖琳

摘   要：根据2019年春季3～5月份对河北省秦皇岛市近岸海域西浴场、东浴场以及汤河溶解氧的调查结果，探讨溶解氧饱和度与大气压、温度、盐度之间的关系。结果显示，渤海湾近岸海域东、西浴场溶解氧饱和度为68%～113%，汤河溶解氧饱和度为68.0%～144.5%。总体呈汤河溶解氧饱和度高、近岸海域溶解氧饱和度低的趋势。溶解氧饱和度主要受盐度、水温和气温的影响。

关键词：秦皇岛;近岸海域;溶解氧饱和度

渤海是我国唯一半封闭的内海，水体交换能力差，自洁能力很弱，容易造成污染物堆积，导致水体富营养化。秦皇岛地处环渤海和京津冀两个经济圈中，风景优美，是绝佳的旅游场所，但也是受人为活动影响最为明显、污染最严重的海域之一，入海河流逐渐成为秦皇岛近岸海域的主要污染源[1]。

溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）是水质评价的主要因子，也是水体中生物生存繁殖的基本条件。一般鱼种每天至少应有16 h生活在溶解氧质量浓度大于5 mg/L的水中，其余时间溶解氧也应大于等于3 mg/L。当溶解氧质量浓度小于1 mg/L时，绝大部分鱼类会窒息死亡[2]。当海水溶解氧的日平均值小于3 mg/L或者是24 h之内的任何观测值小于1 mg/L时，就认为出现低氧现象[3]。海水在不同温度和盐度下的溶解氧饱和质量浓度采用Weiss方程计算[4]。海水中的溶解氧受到物理、生物、化学等多种因素影响，用溶解氧饱和度值对水质进行分析和讨论，能直观地反映海域水体的健康状况。

对秦皇岛海港区近岸海域以及主要入海河流的水质因子进行采样调查并用溶解氧饱和度值对水质进行分析，具有非常重要的意义。本研究根据2019年春季3～5月份对河北省秦皇岛市近岸海域西浴场、东浴场以及汤河溶解氧的调查结果，探讨了溶解氧饱和度与大气压、温度、盐度之间的关系。

1    分析方法

分析方法如表1所示。

2    結果与分析

2.1  春季溶解氧饱和度分析

秦皇岛近岸海域春季溶解氧饱和度分析如表2所示。由表2可见，西浴场表层水体溶解氧饱和度平均值为93.4%，东浴场表层水体溶解氧饱和度平均值为94.9%，总体处于不饱和状态。汤河水体溶解氧饱和度平均值为112.5%，呈现过饱和状态。总体上看，东、西浴场溶解氧饱和度基本持平，汤河由于藻类强烈的光合作用，呈现过饱和趋势。

2.2  溶解氧饱和度与大气压的关系

秦皇岛近岸海域溶解氧饱和度与大气压呈正相关的关系，尤其是西浴场和东浴场变化明显。随着大气压的升高，水体中的溶解氧饱和度也逐渐增加，一方面是由于压力越大，氧气溶解在水中的量也越多，使溶解氧饱和度值变大;另一方面在压力比较大的情况下，底部的污染物不会向上翻腾消耗表层的溶解氧，因此压力增加，溶解氧质量分数也会高一些[5]。但是，汤河比较特殊，汤河随着压力的升高，溶解氧饱和度变化不明显，这可能是由于汤河是秦皇岛工业和生活污水主要排放地，排放量大、污染物含量高、藻类植物大量生长，导致大量消耗水中的溶解氧。

2.3  溶解氧饱和度与盐度的关系

秦皇岛近岸海域溶解氧饱和度与盐度呈负相关，盐度变化不大，对溶解氧饱和度几乎没有影响。但是，汤河比较特殊，溶解氧饱和度与盐度正相关，可能因为汤河是主要的入海口河流，受春季海水涨潮影响，海水流入汤河内，导致盐度直线上升。

2.4  溶解氧饱和度与温度的关系

温度影响包括水温和气温，由于气温随观测时段变化较大，故本研究以考察水温变化为主[6]。西浴场、东浴场、汤河溶解氧饱和度与水温的关系分别如图1、图2、图3所示。由图可知，溶解氧饱和度与水温呈负相关关系，即水温低时溶解氧溶解度大、饱和度高，水温高时溶解氧溶解度小、饱和度低。溶解氧饱和度受温度影响较大，春季植物光合作用加强，产生的氧气增多，但海水温度的升高导致氧气溶解度降低[7]。

3    结语

通过对秦皇岛近岸海域西浴场、东浴场以及河流主要入海口汤河3～5月份的溶解氧饱和度进行调查研究，得到以下几点结论。（1）3～5月份的溶解氧饱和度主要受水温升高的影响，东浴场和西浴场溶解氧饱和度相差不大，汤河溶解氧饱和度远高于东、西浴场，3个月内变化幅度顺序依次为汤河>西浴场>东浴场。（2）影响溶解氧的主要因素为气压、盐度和水温。（3）溶解氧饱和度总体变化趋势为秦皇岛近岸海域东、西浴场溶解氧饱和度随大气压增大而增加，汤河变化不明显;盐度变化对西浴场、东浴场溶解氧饱和度影响不大，汤河溶解氧饱和度随盐度增大而增加;随着温度的降低，溶解氧饱和度总体呈现升高趋势，水温是影响溶解氧饱和度的主要因素。

[参考文献]

[1]褚   帆，刘宪斌，刘占广，等.天津近岸海域海水富营养化评价及其主成分分析[J].海洋通报，2015，34（1）：107-112.

[2]李玉兰.溶解氧评价方法探讨[J].科技论坛，2006（4）：21-22.

[3]NEZLIN N P，KAMER K，HYDE J，et al.Dissolved oxygen dynamics in a eutrophic estuary，upper newport bay，California[J].Estuarine Coastal and Shelf Science，2009，82（1）：139-151.

[4]魏平方，万   锐.冬季荆州护城河溶解氧与影响因素探讨[J].广东化工，2017，44（23）：15-16.

[5]国家质量检验检疫总局.GB/T12763[Z]海洋调查规范.2007.

[6]吕琳莉，李朝霞，崔崇雨.高原河流溶解氧变化规律研究[J].环境科学与技术，2018，41（7）：133-140.

[7]李   潇，王晓莉，刘书明，等.天津近岸海域溶解氧含量分布特征及影响因素研究[J].海洋开发与管理，2017，34（8）：75-78.