曹妃甸临近海域表层水质状况分析与评价

国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站 杨雯，王众，张勇，李微微

环渤海经济区是我国经济发展的重点地区之一[1]，2011年《河北沿海地区发展规划》的实施，标志着河北沿海地区发展正式上升为国家战略。作为河北省第一大工程，高强度、大规模的曹妃甸围填海工程在带来巨大社会和经济效益的同时，也会对周边海区水沙运动、滩槽演变、防洪纳潮、防风抗浪以及生态环境等产生较大影响和干扰[2][3]。目前曹妃甸的大规模填海活动已基本停止，但随着曹妃甸工业区进一步开发、建设，以及后期港口、石化等工业项目的运行，都可能对曹妃甸海域的环境造成持续影响。

因此，监测分析邻近海域海水水质状况并进行综合评价，可以为阐明围填海开发对海洋环境的影响提供合理有效的基础资料，对于指导开发和管理近岸海域环境具有一定的现实意义[4]。

一、调查与方法

（一）调查站位与时间

2016年8月、2017年和2018年6月共对曹妃甸工业区临近海域连续3年实施监测，共布设站位20个。调查站位如图1所示。

图1 调查站位示意图

监测项目包括表层海水盐度、石油类、溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、活性磷酸盐（PO4-P）、硝酸盐-氮（NO3-N）、亚硝酸盐-氮（NO2-N）、氨氮（NH4-N）、叶绿素a。采样及分析方法按照《海洋监测规范》[5]进行。

（二）评价方法

调查海域以《海水水质标准》[6]中一类海水水质标准为评价基准，采用单因子污染指数法与海水营养化指数（E值）和有机污染指数（A值）相结合的方式[7-10]。

海水富营养指数[11]采用下列公式计算：

式(1)中COD、DIN、DIP为海域水体中化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐实测浓度，单位均为mg/L。当E≥1时，表明海域水体呈现为富营养状态，且E值愈大则富营养状态愈严重[12]。

有机污染指数采用下列公式及有机污染分级[13-14]：

式(2)中COD、DIN、DIP、DO为海域水体中实测浓度（mg/L），COD0、DIN0、DIP0、DO0为第一类海水水质标准（mg/L）。海水的有机污染指数与对应污染程度级别见表1。

表1 海水有机污染评价分级[13]

二、结果与讨论

（一）海域表层水体质量评价

2016-2018年调查海域表层水质调查评价结果见表2。各要素的监测结果显示，盐度平均值范围为32.022-32.489；石油类平均值范围为0.0186-0.0208mg/L;COD平均浓度值范围为1.14-1.43mg/L；DIN(无机氮）平均浓度值范围为0.0857-0.164mg/L；DIP（活性磷酸盐）平均浓度值范围为0.00433-0.0106mg/L；DO平均浓度值范围为8.49-9.58mg/L；叶绿素a平均浓度值范围为5.97-7.56μg/L。

表2 2016-2018年曹妃甸海域表层水质调查评价结果

从统计结果来看，2016-2018年石油类、COD、DO均符合第一类标准，表明调查海域没有受到海洋石油污染，水体溶解氧充足，海洋生物生存环境良好，不易出现缺氧现象[15]；COD含量值较低,表明调查海域调查期间受有机物污染不严重[10]；2016年DIN超出第一类海水水质标准，超标率为25%，但符合第二类海水水质标准，满足所在功能区要求的海水水质标准，2017和2018年均符合一类海水水质标准；2016和2018年DIP超出第一类海水水质标准，超标率分别为15%和10%，但符合第二类海水水质标准，满足所在功能区要求的海水水质标准，2017年均符合第一类海水水质标准。调查海域表层水质状况总体良好。

（二）海域富营养化程度及评价

1.营养指数法

从2016-2018年曹妃甸临近海域E值计算结果（表3）得知，E值平均值范围为0.09-0.62。根据E值平均值的变化规律，2016-2018年调查海域总体上为贫营养状态，2016年仅11、15号站位为富营养状态。

表3 2016-2018年曹妃甸临近海域营养指数评价结果

2.有机污染指数法

2016-2018调查海域有机污染指数统计结果（表4）表明，在调查期间该海域总体上受有机物污染的程度降低。除个别较为靠近工业区的站位外，整体海域的水质向好转变。

表4 2016-2018年曹妃甸临近海域表层水质有机污染评价指数统计表

三、结论

（1）曹妃甸工业区临近海域表层水质状况良好，无机氮和活性磷酸盐是主要的超标因子，超标部分虽超出第一类海水水质标准，但符合第二类海水水质标准，满足所在功能区要求的海水水质。

（2）从E值和A值的统计结果来看，2016-2018年海水营养指数（E值）为0.09-0.62，有机污染指数（A值）为1.09-2.18，表明该海域水质较清洁，调查海域为贫营养状态。