钦州湾大蚝养殖区环境健康评价

2020-09-10 14:13张广平张晨晓
海洋开发与管理 2020年3期

张广平 张晨晓

摘要:为了定性定量提供大蚝养殖区环境健康状况咨询,使用联合评价法对钦州湾大蚝养殖育苗区、育肥区、育成区环境健康状况进行评价。结果表明:①钦州湾养殖育成区、育肥区、育苗区的综合评价值为0.62、0.75、1.03,对应环境健康状况分别为良好、良好、不合格。健康状况呈现出由东南外湾的育成区向西北内湾的育苗区方向递减趋势,各养殖海区环境健康状况优先次序为:育成区、育肥区、育苗区。②制约钦州湾养殖区环境健康状况既有共性制约因素石油类,其环境健康状况均为不合格;也有特性制约因子COD、活性磷酸盐。其中,育苗区内COD单因素评价指标值变化范围1.34~2.21,对应健康状况为差,海域大多位于海湾内、外湾交界处以及河海口交汇处,而处于外湾的育肥区、育成区则处于海湾开阔的海域受到COD影响则较小。育肥区内活性磷酸盐单因素评价指标值对应健康状况也存在不合格和差的情况。

关键词:环境健康评价;钦州湾;联合评价法;影响因子评价;大蚝养殖

中图分类号:P76    文献标志码:A    文章编号:1005-9857(2020)03-0041-06

Environmental Health Assessment of Oyster Farming Area in Qinzhou Bay

ZHANG Guangping,ZHANG Chenxiao

(Beibu Gulf University,Qinzhou 535011,China)

Abstract:In order to provide advice on the environmental health status of oyster culture areas,the joint assessment method was used to evaluate the environmental health status of the oyster culture nursery area,fattening area and breeding area of Qinzhou Bay.The results showed that: 1.the comprehensive evaluation values of culture breeding area,fattening area and nursery area in Qinzhou Bay were 0.62,0.75 and 1.03,respectively,which were good,good and unqualified.The health status showed a trend of decreasing from the southeast outer bay breeding area to the northwest inner bay seedling area,and the environmental health status of each cultured sea area was prioritized: Breeding District > Fattening Area > Nursery Area.2.Restricting the environmental health status of the culture area of Qinzhou Bay has both common constraints,petroleum,and its environmental health status is unqualified;there are also characteristic constraints COD,active phosphate.Among them,the change range of COD single factor evaluation index in the nursery area is 1.34~2.21,which is poor in health status.Most of the sea area is located at the junction of the inner and outer bays of the bay and the intersection,while the fattening area and the breeding area of the outer bay are at the open seas of the bay are less affected by COD.The single factor evaluation index value of active phosphate in the fattening area also has unqualified and poor conditions corresponding to the health status.

Key words:Environmental health assessment,Qinzhou Bay,Joint evaluation method,Impact factor evaluation,Oyster culture

0 引言

近年來,随着广西海洋经济可持续发展“十三五”规划的实施[1],广西海洋经济发展进入重要机遇期。钦州湾是传统大蚝养殖基地,养殖区域面积不断扩大,大蚝养殖也得到暴发式增长。与此同时,钦州湾海洋生态环境压力越来越大,生态系统结构变得简单,导致活力降低等问题[2]。同时,钦州湾环境健康状况也越来越引起人们的关注。赖俊翔等[3]使用水环境健康指数、沉积环境健康指数、生物残毒健康指数、栖息地健康指数、生物健康指数等评价因子对广西近岸海域生态健康进行评价。王恩康等[4]运用单因子指数法和潜在生态危害评价法对钦州湾南部表层沉积物重金属方面进行相关评价研究。王毅[5]运用了Hakanson潜在生态风险指数法,对钦州近岸海域及其入海口重金属的分布、来源及污染风险进行了评价,得出主要重金属污染为Cd。韦重霄等[6]对钦州湾内湾茅尾海的富营养化状况评价,结果表明茅尾海处于中度富营养状态。

1 现状及问题

钦州湾位于北部湾顶部,广西沿岸中段,东邻钦州市钦州港区,西邻防城港市企沙半岛,北与钦州市钦南区接壤,南临北部湾。湾口门宽约为29 km,纵深约为39 km,海湾面积约为380 km2。当前对钦州湾水质环境健康评价主要是从整个湾区大尺度的海湾海域来评价考虑的。而大蚝养殖有它自己的生命周期:育苗期、育肥期、育成期。对应地,将钦州湾大蚝养殖区域分为育苗区、育肥区、育成区。而掌握这些不同生命周期区域环境健康状况是养殖企业及政府部门监管者最为关心的问题。因此,本研究基于联合单因素和综合因素评价法,对钦州湾大蚝养殖育苗区、育肥区、育成区环境健康状况进行评价,为养殖客户及相关政府部门监管者提供大蚝养殖区环境健康状况参考。

2 大蚝养殖区环境健康评价体系构建

根据海洋功能区划的要求,海洋养殖区的水质状况不低于二类海水水质标准,因此,钦州湾养殖区的水质环境评价采用的是《海水水质标准》(GB3097—1997)中相应水质标准进行评价[7]。

2.1 联合单因素和综合因素评价法

综合因素指数法可以在一定程度上改善单因素分析的片面性和不确定性的缺陷[8],故本项目联合单因素和综合因素评价法[9]评价养殖区环境健康状况。首先计算养殖区各采样站点的单因子标准指数,该单因子标准指数表征该区域对应单因子受影响的健康状况。其次,将各单因子评价值使用算术平均的方法求得综合因素评价值。具体计算如式(1)单因素评价法和式(2)综合因素。

Pi=CiCs   (1)

Q=1n∑ni=1Pi(2)

式中:Pi为单因素评价指数;Ci为单因素实际检测值;Cs为单因素评价因子的评价标准值;i为采样站位;Q为综合因素评价指数;n为环境影响因素个数。

2.2 评价等级划分

评价等级划分为4级:优、良好、不合格、差。具体等级划分如表1所示。钦州湾养殖区环境健康评价等级以最终计算得出的综合因素评价指数(Q)来表征。单因素评价指数(P)来表征单因素评价得出的健康状况。

3 研究实例

3.1 研究区域及站位

钦州是大蚝之乡,钦州湾是大蚝养殖的重要基地。钦州湾大蚝养殖区域分为育苗区、育肥区和育成区。依据《海洋监测规范》(GB 17378—2007)要求进行挑选采样站位并采集相关的数据,育苗区海域选取A1、A2、A3、A4这4个采样站点,育肥区海域选取A5、A6、A7、A8这4个采样站点,育成区海域选取A9、A10、A11、A12这4个站点。钦州湾大蚝养殖区域及采样站位如图1所示。

钦州湾养殖区采样站点坐标见表2。

3.2 研究数据准备

参考钦州湾环境健康评价文献及借鉴历年监测采集数据分析结果,钦州湾养殖区水质环境健康状况选取水质关键因子pH值、DO、COD、无机氮、活性磷酸盐、石油类进行健康状况评价。数据采集监测均依据《海洋监测规范》(GB 17378—2007)和《海洋调查规范》(GB 12763—2007)中的环境评价原则进行。本项目采集监测数据为2012—2013年钦州湾育苗区、育肥区、育成区水质环境数据。

3.3 研究结果

从钦州湾养殖区环境健康状况综合因素评价法分析结果来看,钦州湾养殖育苗区、育肥区、育成区的环境健康状况分别为不合格、良好、良好,对应综合因素评价值分别是1.03、0.75、0.62。钦州湾养殖区的环境健康状况呈现出由海湾的东南向西北方向递减的趋势,即综合评价值由钦州湾外湾的育成区向内湾近岸的育苗区逐渐提高,各海区环境健康状况良好的优先次序为育成区、育肥区、育苗区(图2)。

从钦州湾养殖区环境健康状况单因素评价分析结果来看,育苗区、育肥区、育成区内pH值和溶解氧单因素评价指数变化范围分别为0.52~0.82、0.61~0.84,对应健康状况为良好或优。钦州湾养殖区水质评价指标值所示,制约钦州湾养殖育苗区、育肥区、育成区环境健康状况既有共性的制约因子,例如石油类;也有特性的制约因子,例如化学需氧量、活性磷酸盐。关键因素石油类在育苗区、育肥区、育成区内环境健康状况均为合格。育苗区内化学需氧量单因素评价指标值变化范围1.34~2.21,这一关键因素健康状况为差。育肥区内活性磷酸盐单因素评价指标值变化范围0.61~1.61,这一因素健康状况为良好到不合格之间(表3)。

4 讨论及对策

根据上述的评价结果,可以看出钦州湾养殖区环境健康存在的主要影响因素问题分别为化学需氧量、活性磷酸盐、石油类。通过单因素评价法得出P指数等值线图,具体分析钦州湾养殖区环境各项评价因素超标的情况及其空间区域分布情况。钦州湾养殖区中育肥区和育成区COD单因素评价值变化范围为0.41~0.60,表明育肥区和育成区COD健康状况为优。而COD单因素评价值出现了5个大于1.0的值,均为钦州湾育苗区域,对应评价值分别为2.21、2.31、1.34、1.29、1.21,表明钦州湾育苗区域COD的单因素健康状况为差或不合格;并且这些健康状况差的区域大多位于海湾内、外湾交界处以及河海口交汇处,表明处于海湾内、外湾交界处以及河海口交汇处的育苗区域受COD影响很大,而处于外湾的育肥区、育成区则处于海湾开阔的海域受到COD影响较小(图3a)。从钦州湾单因素指标值来看,只有处于育苗区的A1、A3、A6站位的无机氮单项标准评价值大于1.0,其余的站位的单项标准值均介于0.09~0.95,表明只有钦州湾育苗区无机氮健康状况为基本合格,其余区域的无机氮为良好或优。而处于育苗区及育肥区的A1、A3、A6站位,同样也是靠近钦州湾内、外湾交汇的地方,而处于外湾的养殖育成区的环境基本上受到無机氮的影响很小(图3b)。

欽州湾育苗区和育肥区A2、A3、A4、A6这4个站位活性磷酸盐单因素评价指数值大于1.0,其余站位的单项标准指数均介于0.25~0.97,表明只有育苗区和育肥区少数站位的活性磷酸盐是不合格的,其余的养殖区域均为良好或优。同时表明钦州湾育苗区与育肥区都有活性磷酸盐单因素评价指数处于不合格的健康状况,而育成区活性磷酸盐的健康状况则无不合格的情况(图4a)。钦州湾养殖区A1、A3、A4、A5、A7、A10站位石油类的单因素评价指数值大于1.0,其余站位的值均介于0.22~0.94,表明这5个站位区域的石油类健康评价状况是不合格的。从空间分布上看,石油类单因素评价指数值为不合格的站位基本覆盖在整个养殖区之中,不论是育苗区、育肥区还是育成区都有存在石油类不合格的情况(图4b)。

5 结论

本研究基于联合评价法对钦州湾大蚝养殖育苗区、育肥区、育成区环境健康状况进行评估,结果表明:①钦州湾养殖育成区、育肥区、育苗区的综合评价指数值为0.62、0.75、1.03,对应环境健康状况分别为不合格、良好、良好。综合因素评价值由外湾育成区向内湾育苗区逐渐提高,健康状况呈现出由海湾东南向西北方向递减趋势,各养殖海区环境健康状况优先次序为育成区、育肥区、育苗区。②从钦州湾养殖区单因素评价结果来看,育苗区、育肥区、育成区内pH值和溶解氧单因素评价对应健康状况为良好或优。制约钦州湾养殖区环境健康状况既有共性制约因素石油类,其环境健康状况均为不合格;也有特性制约因子COD、活性磷酸盐。其中,育苗区内COD单因素评价指标值变化范围1.34~2.21,对应健康状况为差。育肥区内活性磷酸盐单因素评价指标值变化范围0.61~1.61,对应健康状况也存在不合格和差的情况。③而COD单因素评价值出现了5个大于1.0的值,均为钦州湾育苗区域,对应评价值分别为2.21、2.31、1.34、1.29、1.21,表明钦州湾育苗区域COD的单因素健康状况为差或不合格;并且这些健康状况差的区域大多位于海湾内、外湾交界处以及河海口交汇处,表明处于海湾内、外湾交界处以及河海口交汇处的育苗区域受COD影响很大,而处于外湾的育肥区、育成区则处于海湾开阔的海域受到COD影响较小。

参考文献

[1] 广西壮族自治区海洋局.广西海洋经济可持续发展“十三五”规划[R].2017.

[2] 蓝文陆,李天深.钦州湾生态系统健康主要存在问题及保护对策[J].环境科学与管理,2013,38(1):118-122+146.

[3] 赖俊翔,许铭本,姜发军,等.北仑河口近岸海域生态健康分析与评价[J].广西科学,2014,21(1):77-83.

[4] 王恩康,孙永根,夏鹏,等.钦州湾南部表层沉积物重金属分布及生态危害评价[J].海洋科学进展,2017,35(2):284-294.

[5] 王毅.钦州近岸海域及其入海口重金属的分布、来源及污染风险评价[D].南宁:广西大学,2018.

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[8] 廖勇.江苏如东贝类养殖区环境质量评价[D].上海:上海海洋大学,2012.

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