近十年三沙湾海水增养殖区环境质量状况与变化趋势评价

王 萱，刘义峰，郭 伟

(1.福建省渔业资源监测中心，福建 福州 350003；2.福建省环境监测中心站，福建 福州 350003)

三沙湾位于福建省东北部沿海，由一澳(三都澳)、二洋(东吾洋、官井洋)、三港(鲈门港、白马港、盐田港)等次一级海湾汇集而成，四周被群山环绕，湾口宽仅3 km，是我国典型的近海封闭型海湾[1]。三沙湾西北侧有赛江、霍童溪等河流注入，东南方经东冲口与东海相通，咸淡水交混，营养盐丰富，滩涂底质和海区水质肥沃，饵料丰富，适宜多种水生生物的生长、栖息和繁衍。湾内官井洋是全国少有的大黄鱼、对虾产卵繁殖和幼鱼育肥的理想场所和多种经济鱼类索饵越冬的场所[2]。

三沙湾海水养殖在宁德市渔业中占有主导地位，养殖面积和产量均占全市的70%左右，其中霞浦县的浅海、滩涂养殖面积和产量都最大，其次是蕉城区，福安市最低。近十年来，三沙湾海水养殖面积从24 354 hm2增加到30 348 hm2，养殖产量从32.94×104t增加到56.61×104t[3-4]，基本呈现逐年攀升趋势。三沙湾内海水养殖品种有鱼类、贝类、藻类、虾类和蟹类。在养殖品种结构比例方面，鱼类养殖产量占总产量的17.2%，以大黄鱼为主，具有国内最大规模大黄鱼养殖产量；贝类养殖产量占总产量的42.0%，以牡蛎、缢蛏和泥蚶为主；藻类养殖产量占总产量的36.5%，以海带为主，其次为紫菜和江蓠；虾类养殖以南美白对虾为主；蟹类养殖主要为锯缘青蟹和三疣梭子蟹[3]。

通过分析评价近十年来三沙湾海水增养殖区环境质量综合状况，掌握养殖环境变化趋势，为渔业水域环境保护提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

综合考虑三沙湾增养殖区内养殖品种、规模和分布状况，共布设8个站位，其中：1#站位分布于藻类养殖区，属于白马港水域；2#站位分布于藻类养殖区，位于盐田港口；3#至8#站位均分布于藻类和鱼类混合养殖区，3#站位属于鲈门港水域，4#站位属于东吾洋水域，5#、8#站位属于三都澳水域，6#、7#站位属于官井洋水域。于2009至2018年开展水质、沉积物和养殖生物质量监测，其中：海水监测采集表层水样，沉积物监测采集表层沉积物样品，生物质量监测采集增养殖区内的2种贝类(至少采集1种双壳贝类)样品。监测站位分布见图1，监测要素、频率和时间见表1。

表1 三沙湾海水增养殖区养殖环境监测要素、频率和时间Tab.1 Monitoring elements，frequency and time in Sansha Bay mariculture area

1.2 评价方法

根据国家海洋局《海水增养殖区环境监测与评价技术规程》，综合考虑水质、沉积物和养殖生物中各监测要素的达标情况(评价指标和标准见表2)，计算三沙湾海水增养殖区的环境质量综合指数[5]，进而根据所在等级判断是否满足增养殖区功能要求。

表2 海水增养殖区评价指标和标准Tab.2 Evaluation indicators and criteria of mariculture area

1.2.1 环境质量综合指数(EQI)

1)根据式(1)计算三沙湾增养殖区超标环境要素的比值：

(1)

2)根据式(2)计算各环境要素超标数据个数的比值：

(2)

3)根据式(3)计算不符合环境质量标准的测定结果偏离标准的程度：

(3)

式中：F3——不符合环境质量标准的测定结果偏离标准的程度；Pi——第i个超标测定值的污染指数值，其计算分以下两种情况：

当环境质量标准为不得大于目标值时，按式(4)计算：

(4)

式中：NMi——超标要素的测定值；MSi——该超标要素的环境质量标准值。

当环境质量标准为不得小于目标值时，按式(5)计算：

(5)

4)根据式(6)计算海水增养殖区环境质量综合指数：

(6)

式中：EQI——环境质量综合指数。

1.2.2 环境质量等级

根据EQI分值将增养殖区环境质量分为4个等级，环境等级划分及其含义见表3。

表3 海水增养殖区环境质量等级划分Tab.3 Environmental quality grading of mariculture area

2 结果

采用2009至2018年三沙湾海水增养殖区水质、沉积物和养殖生物监测数据，按照环境质量综合指数法进行评价，三沙湾海水增养殖区近十年的环境质量综合状况评价结果见表4，其变化趋势见图2。

表4 2009至2018年三沙湾海水增养殖区环境质量综合状况Tab.4 Comprehensive status of environmental quality in Sansha Bay from 2009 to 2018

由图2、表4可见，近十年来三沙湾海水增养殖区环境质量综合状况呈现稳中有升的趋势。2009年环境质量等级仅为及格，个别时段不能满足功能区环境质量要求；2010至2012年转为较好，一般能满足功能区环境质量要求；2013年以来均为优良，能满足功能区环境质量要求，但2018年环境质量综合指数略有下降。

从各评价介质来看，海水中主要超标要素为无机氮和活性磷酸盐，部分站位溶解氧超标，个别年份pH和粪大肠菌群超标；沉积物中，2012年以前，部分站位的粪大肠菌群、硫化物或重金属含量超出第一类海洋沉积物质量标准，2013年起，海洋沉积物质量总体良好，各监测要素含量基本符合第一类海洋沉积物质量标准；生物质量方面，2014年以前，部分站位的石油烃或重金属含量存在不同程度的超标现象，2015年起，养殖生物质量明显好转，除2018年个别站位的重金属含量超标外，其余年份各监测要素含量均符合第一类海洋生物质量标准。

根据各监测站位所属水域，可评价各站位所代表的三沙湾内次一级海区三都澳(5#、8#站位)、东吾洋(4#站位)、官井洋(6#、7#站位)、鲈门港(3#站位)、白马港(1#站位)和盐田港(2#站位)的增养殖环境状况。为确保评价结果的可比性，考虑到并非所有站位都进行了沉积物和养殖生物质量监测，本文通过计算2009年至2018年三沙湾内不同海区代表性站位的水质监测要素达标率来评价各海区增养殖环境状况。根据评价结果(图3)，三沙湾内的官井洋增养殖环境较好，其次是三都澳和东吾洋，盐田港、鲈门港和白马港增养殖环境相对较差。

3 讨论

20世纪90年代以来，三沙湾海水养殖发展迅速，但缺乏统筹规划，基本处于无序、无度、无偿发展状态，造成局部海区养殖密度过大。网箱养殖绝大多数投喂冰鲜小杂鱼虾，饵料系数普遍偏高，残饵量大，加上养殖生物的排泄物，水产养殖自身污染严重[6]。进入21世纪，随着“环三都澳”区域发展战略实施，新型临海工业项目频繁上马，大规模填海造地工程陆续施工，大量的工业废水、生活污水以及船舶污水直接排放或泄漏入海，加剧了海洋污染。三沙湾海水增养殖区的水质、沉积物和生物质量超标的要素数量和次数均较多，尤其是水质中的无机氮和活性磷酸盐、沉积物中的粪大肠菌群和重金属、生物质量中的石油烃和重金属等要素，导致环境质量综合状况一度仅处于较好甚至及格等级。

2012年宁德市发布了《三沙湾海水养殖水域规划》，提出“至2020年，规划三沙湾海水养殖水域面积比2010年养殖面积减少73.9%，养殖区内规范化养殖、禁养区内全面禁止养殖、临时养殖区内全部退出养殖”的总体目标[2]，并对网箱养殖、延绳式养殖、棚架式养殖、滩涂养殖、筏式养殖等主要养殖类型的养殖布局与密度做了明确要求。同年，为有效保护海域生态环境，宁德市正式出台了《宁德市海上水产养殖综合整治工作方案》，三年内清退15×104口养殖网箱，并将三沙湾作为重点区域进行整治[7]。这些管理措施无疑对三沙湾海水增养殖区环境质量状况的改善起到了一定的促进作用。从监测结果也可看出，2013年至2017年，沉积物质量和生物质量均出现好转，沉积物中各监测要素含量基本符合第一类海洋沉积物质量标准，生物质量除个别年份重金属含量超标外，其余年份各监测要素含量均符合第一类海洋生物质量标准。

2017年中央环保督察启动，宁德市针对督察组反馈的海水养殖超规划问题，开展了海上养殖综合整治攻坚战等一系列行动，对不符合规划的海水养殖设施进行清退整治。2018年宁德市共清退超规划养殖藻类水域面积5 492.63 hm2、网箱水域面积385.99 hm2 [8]。大量研究表明，海带、紫菜等藻类是巨大的海洋碳汇，在吸纳氮、磷等营养盐方面作用巨大[9-10]，如此大规模清退藻类养殖，将会增加海水中氮、磷含量，加剧水体富营养化程度，造成三沙湾海水增养殖区环境质量状况出现波动。

通过上述评价和分析可见，根据环境质量综合指数法计算得出的近十年来三沙湾增养殖区环境状况的变化趋势与同期三沙湾水产养殖业、临港工业的发展和海洋环境保护的力度存在一定的关系。只有有针对性地进行科学、合理的开发与保护，才能持续改善海水养殖环境和养殖生物质量。

此外，从整个三沙湾增养殖区来看，增养殖环境较差的白马港、鲈门港和盐田港，分别有交溪、霍童溪和杯溪等入海河流汇入，且入海河流的径流量与所汇入海域的养殖水环境呈一定的相关性，即入海河流的径流量越大，其所汇入海域的养殖水环境越差。这主要是由于三沙湾为封闭型海湾，水体交换能力弱，污染物扩散迁移速度缓慢，陆源入海污染物对湾顶局部海域养殖环境影响明显。

4 建议

1)调整养殖布局，由近岸向外海拓展

随着近年来禁养区和限养区养殖清退以及环三都澳经济区的建设，三沙湾养殖空间急剧缩小，因此，养殖空间由近岸向外海拓展十分必要。建议压缩近岸传统养殖规模，鼓励渔业企业开展离岸养殖和集约化养殖，将养殖区逐步从近岸内湾向深水海域发展，推广深水抗风浪网箱养殖设施和技术，大力发展现代高效设施渔业、深海立体生态养殖[11]，推动海上养殖“内转外、浅转深”发展。

2)加强陆海联动，控制入海污染物排放

建议加强近岸海域和陆域环境协同综合整治，开展流域环境综合整治、农村环境连片整治、不合理入海排污口清理来推动生活和工业污水治理，优化排污口布局，实施集中深、远海排放，开展排污总量控制，减少陆源污染物排放，减轻对渔业水域的影响。同时，推进养殖池塘尾水治理、养殖网箱粪污残饵收集等环保设施升级改造，推广优质、高效的配合饲料使用，减少冰鲜杂鱼饵料投喂，提高饵料的利用率，减轻水产养殖自身污染。

3)坚持生态优先，保护重要养殖水域滩涂生态环境

坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，科学开展水域滩涂承载力评价，合理安排产业发展空间[12]，保护渔业资源及其生境，尤其是官井洋大黄鱼繁殖保护区和环三都澳湿地水禽红树林自然保护区等重要渔业水域。通过创新渔业生产模式，开展增殖放流、人工鱼礁建设等重要海洋生物资源保护与修复工程，持续改善三沙湾海水增养殖区环境质量状况。