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        廣西北海市廉州灣養(yǎng)殖區(qū)營養(yǎng)鹽分布與富營養(yǎng)化的研究

        2011-08-30 06:11:22劉保良陳旭陽
        科技傳播 2011年17期
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)標準養(yǎng)殖區(qū)營養(yǎng)鹽

        李 萍,劉保良,陳旭陽

        國家海洋局北海海洋環(huán)境監(jiān)測中心站,廣西北海 536000

        富營養(yǎng)化是指由于人類的活動水體中營養(yǎng)成分(如氮、磷等)增加,引起植物過量生長和整個水體生態(tài)平衡的改變,因而造成危害的一種污染現(xiàn)象[1]。研究海水中營養(yǎng)鹽的分布規(guī)律,對于了解營養(yǎng)物質(zhì)的來源和遷移特征,以及富營養(yǎng)化對沿岸海水養(yǎng)殖業(yè)造成的影響具有重要的意義。

        廉州灣位于北海市北側(cè),灣口朝西半開放,呈半圓狀。海灣口門南起北海市冠頭嶺,北至合浦縣西場的高沙。海灣口門寬17km,全灣岸線長約72km,海灣面積190km2[2]。廉州灣養(yǎng)殖區(qū)位于廉州灣的東南側(cè),是北海市主要的海水養(yǎng)殖區(qū)。本文根據(jù)2009年5、8、10月和2010年5、8、10月6個航次的調(diào)查資料對廉州灣養(yǎng)殖區(qū)海水中營養(yǎng)鹽(即無機氮:包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、氨氮、無機磷)含量的變化和分布變化進行研究,分析討論營養(yǎng)鹽分布與該養(yǎng)殖區(qū)海域富營養(yǎng)化的關(guān)系,為廉州灣養(yǎng)殖區(qū)海域生態(tài)環(huán)境的保護和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 調(diào)查站位和時間

        圖1 廉州灣養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測站位圖

        本次調(diào)查在廉州灣養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)共設(shè)了7個監(jiān)測站位(D3N070~D3N076)。調(diào)查時間為2009年5、8、10和2010年的5、8、10月共6個航次(見圖1)。

        1.2 采樣與分析方法

        樣品采集和分析方法均依據(jù)《海洋監(jiān)測規(guī)范》GB17378.4-2007[3]進行。

        2 結(jié)果與討論

        2009年5 、8 、10月和2010年5、8、10月廉州灣海域溶解態(tài)無機氮(NO2-N、NO3-N、NH4-N之和)、無機磷(PO4-P)化學(xué)需氧量(COD)的含量范圍見表1。

        表1 廉州灣表層海水中無機氮和無機磷的含量(mg/L)

        2.1 無機氮(DIN)的分布特點

        經(jīng)分析2009年廉州灣養(yǎng)殖區(qū)的DIN變化范圍在0.075 mg/L~0.219mg/L,各月DIN含量平均值均<0.30mg/L,符合二類海水水質(zhì)標準(《海水水質(zhì)標準》,GB 3097-1997),適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。2010年廉州灣養(yǎng)殖區(qū)的DIN變化范圍在0.158mg/L~0.395mg/L,5月份的海水DIN含量值為0.158 mg/L,符合二類海水水質(zhì)標準,8月和10月的海水DIN含量均超過0.30mg/L,小于0.40mg/L,屬于第三類海水水質(zhì)標準(《海水水質(zhì)標準》,GB 3097-1997)。

        2.2 無機磷(PO4-P)的分布特點

        調(diào)查結(jié)果表明:廉州灣養(yǎng)殖區(qū)海水無機磷含量的變化:5月<8月<10月。與海水中無機氮的分布規(guī)律基本一致。5月份夏季由于生物活動旺盛,攝取了大量的磷,因此含量較低。同時5月是汛期入海河流徑流量的增加是整個海域PO43--P的濃度有所降低,隨之8、10月份的雨量逐漸減少,入海河流徑流量也遞減,整個海域PO43--P的濃度有所增加。

        2.3 N/P比值

        人們往往根據(jù)Rdfield比值研究生態(tài)環(huán)境中的限制因素是氮或磷。就是說,當營養(yǎng)鹽總水平足以滿足浮游植物生長時,海洋浮游植物的N/P比基本遵循Rdfield比,即16:1。只有當海水中無機氮和無機磷均達到一定水平以上時,N/P比對浮游植物才有實際意義,如果兩者含量均很低或特別高,對自養(yǎng)生物都將是不利的。營養(yǎng)鹽吸收動力學(xué)研究表明,當D/P>>16時,表明水體缺磷,磷是控制生物量得限制因素;而當D/P<<16時,表明氮相對不足,是限制因素[4]。從表1可以看出,2009年5、8、10月和2010年5、8、10月的N/P比值在5.01~10.53之間,平均值6.24,遠小于16。說明廉州灣養(yǎng)殖區(qū)海水中P含量較豐富。其原因可能受到沿岸陸源水徑流帶入含P豐富的淡水的影響。

        2.4 廉州灣海水營養(yǎng)狀況分析

        通過富營養(yǎng)化指數(shù)的計算公式可以評價養(yǎng)殖區(qū)海域富營養(yǎng)化狀況:

        富營養(yǎng)化指數(shù)公式[5]如下:

        式中:E為富營養(yǎng)化指數(shù);COD、DIP、DIN的單位均為mg/L;當E≧1時為富營養(yǎng)化,當E值越大表明營養(yǎng)化程度越嚴重。根據(jù)上述公式計算廉州灣養(yǎng)殖區(qū)各測站的E值見表2。

        表2 廉州灣養(yǎng)殖區(qū)海域水質(zhì)營養(yǎng)指數(shù)(E)

        根據(jù)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)E知道的變化趨勢可見:2009年和2010年從5月到10月富營養(yǎng)化程度逐漸增加,10月份的E值較高,海水富營養(yǎng)化程度最大,這是與海域的無機氮、磷酸鹽含量和COD值逐漸增大有關(guān)。2009年5、8月E值均小于1,水質(zhì)良好,富營養(yǎng)化程度不明顯。2010年該養(yǎng)殖區(qū)的海水富營養(yǎng)化程度都較高,E值均大于1。從2009年到2010年該養(yǎng)殖區(qū)海水富營養(yǎng)化程度逐年增大,水質(zhì)受污染程度逐年增大。

        3 結(jié)論

        1)廉州灣養(yǎng)殖區(qū)海域營養(yǎng)鹽主要來源于陸源徑流(工業(yè)生產(chǎn)活動污水和生活污水)和養(yǎng)殖區(qū)自身產(chǎn)生的污水;

        2)廉州灣養(yǎng)殖區(qū)無機氮含量秋季高于夏季;

        3)廉州灣養(yǎng)殖區(qū)2009年和2010年海水的N/P值均小于16,說明廉州灣養(yǎng)殖區(qū)海水P含量豐富;

        4)廉州灣富秋季營養(yǎng)化程度遠高于夏季,并且該養(yǎng)殖區(qū)富營養(yǎng)化程度逐年增大,通過對陸域工業(yè)生產(chǎn)活動污水和生活污水加以控制和治理,可以改善廉州灣海水的富營養(yǎng)化程度。

        [1]張偉,楊秀山.水體富營養(yǎng)化及其治理[J].生物學(xué)通報,2001,36(11):20-22.

        [2]李樹華.中國海灣志廣西海灣分冊[M].北京:海洋出版社,1993:52-95.

        [3]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗總局,國家標準化管理委員會.GB17378.4-2007,海洋監(jiān)測規(guī)范第4部分:海水分析[S].北京:中國標準出版社,2007.

        [4]胡明輝,等.長江口浮游植物生長的磷酸鹽限制[J].海洋學(xué)報.1989,11(4):439-443.

        [5]林榮根.海水富營養(yǎng)化水平評價方法淺析[J].海洋環(huán)境科學(xué),1996,15(5):28-31.

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