吳敏蘭，吳錦城，謝映勤，方志亮

(1．漳州城市職業(yè)學(xué)院生物與環(huán)境工程系，福建 漳州 363000;2．福建省云霄縣海洋與漁業(yè)局，福建 漳州 363000)

0 引言

水環(huán)境污染通常分為點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染 (又稱(chēng)面源污染)．非點(diǎn)源污染 (Non-point Source Pollution，NPS)指溶解的或固體的污染物從非特定的地點(diǎn)進(jìn)入受納水體 (河流、湖泊、水庫(kù)和海灣等)，引起水體富營(yíng)養(yǎng)化或其他形式的污染[1]．相對(duì)于容易標(biāo)識(shí)、排污口單一的工業(yè)和城市生活污水點(diǎn)源污染源，非點(diǎn)源污染源涉及面更廣泛，這些污染物包括農(nóng)田中過(guò)量施用的化肥農(nóng)藥、耕地或林地產(chǎn)生的水土流失、生活區(qū)或畜禽養(yǎng)殖所帶來(lái)的氮磷流失等．漳江多年來(lái)一直是福建省污染最輕的河流之一，但隨著周邊地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展，生活污水等溶解的或固體的污染物越來(lái)越多地進(jìn)入漳江，已經(jīng)對(duì)保護(hù)區(qū)水質(zhì)造成了一定影響 (如富營(yíng)養(yǎng)化與酸化等)．尤其是自1960年以后，南北江攔河閘建成，河水基本處于靜止?fàn)顟B(tài)．目前，有關(guān)漳江口紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的研究主要集中在紅樹(shù)植物、昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類(lèi)、水產(chǎn)資源及保護(hù)、保護(hù)區(qū)建設(shè)規(guī)劃及管理等方面[2－5]，對(duì)保護(hù)區(qū)水質(zhì)非點(diǎn)源污染研究鮮有報(bào)道．本文以福建省漳江口紅樹(shù)林濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為研究對(duì)象，在2009—2011年選取5個(gè)水質(zhì)采樣點(diǎn)進(jìn)行3次采樣，研究保護(hù)區(qū)不同站位水質(zhì)及非點(diǎn)源污染狀況，以期為有效控制海洋陸源污染，保護(hù)漳江口紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)及海洋環(huán)境提供一定的科學(xué)依據(jù)．

1 研究區(qū)概況

漳江口紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是被列入國(guó)際名錄的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，位于福建省云霄縣．漳江干流長(zhǎng)達(dá)58 km，流域面積855 km2，徑流總量1.011×109m3(包括客水1.53×108m3)，全年全縣平均徑流量為6.35×108m3．

自然保護(hù)區(qū)地理位置坐標(biāo)為 N23°53'45″～23°56'00″，E117°24'07″～117°30'00″，保護(hù)區(qū)總面積2360 hm2，是以紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)、瀕危動(dòng)植物物種和東南沿海優(yōu)質(zhì)、水產(chǎn)種質(zhì)資源為主要保護(hù)對(duì)象的濕地生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型保護(hù)區(qū)，包括河口水域、灘涂和潮間帶森林濕地等3種濕地類(lèi)型，保護(hù)區(qū)內(nèi)有紅樹(shù)植物5科6屬6種，是北回歸線北側(cè)種類(lèi)最多、生長(zhǎng)最好的紅樹(shù)林天然群落[5]．

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與水質(zhì)取樣

在保護(hù)區(qū)選取5個(gè)樣地 (編號(hào)FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5)，于2009年10月、2010年6月和2011年3月，分別取水樣進(jìn)行檢測(cè)．檢測(cè)參數(shù)包括DO、CODMn、氨氮、硝酸鹽－氮、亞硝酸鹽－氮、總磷、總氮、磷酸鹽、油類(lèi)．樣地位置見(jiàn)圖1，各樣地描述如表1．

圖1 漳江采樣站位示意圖Fig.1 Sampling station in Zhangjiang River

表1 樣地描述Tab.1 Description of sampling sites

2.2 檢測(cè)方法

檢測(cè)分析方法 (包括采樣、現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室分析等)詳見(jiàn)HY/T 077—2005 江河入海污染物總量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程、GB 17378—2007 江河入海污染物總量及河口區(qū)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程及GB 17378—2007 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范．主要參數(shù)分析方法見(jiàn)表2．

表2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及分析方法Tab.2 Water quality monitoring and analysis methods

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，并采用LSD法進(jìn)行多重比較分析，顯著性水平P〈0.05．Sigmaplot 10.0進(jìn)行圖表制作．

3 結(jié)果

3.1 水中溶解氧DO

溶解氧DO是指溶解在水中的分子氧．如果水被污染，有機(jī)腐敗物質(zhì)和其他還原性物質(zhì)的存在會(huì)逐漸消耗水中的溶解氧，因此，可用溶解氧量表示水的污染程度．從圖2可知:水中溶解氧FZ1為7.2667 mg/L，F(xiàn)Z5比FZ1高12.29%，表明流經(jīng)紅樹(shù)林核心區(qū)的水中溶解氧DO含量增加了．FZ2、FZ3、FZ4、FZ5之間沒(méi)有顯著差異(P〈0.05)．各站點(diǎn)含量均遠(yuǎn)高于國(guó)家海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (第二類(lèi))(GB 3097—1997)5 mg/L，水體自?xún)裟芰^好．

3.2 化學(xué)需氧量COD

化學(xué)需氧量COD是表示水中還原性物質(zhì) (各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等)多少的一個(gè)指標(biāo)，也是衡量水中有機(jī)物含量的指標(biāo)．化學(xué)需氧量越大，說(shuō)明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重．國(guó)家海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (第二類(lèi))(GB 3097—1997)規(guī)定該指標(biāo)為3 mg/L．圖3顯示:各站點(diǎn)含量均低于標(biāo)準(zhǔn)，流經(jīng)FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5的分別是該標(biāo)準(zhǔn)的92.67%、69.67%、47.78%、41.00%和29.33%．表明，流經(jīng)紅樹(shù)林，其水中化學(xué)需氧量COD含量逐漸減少，表明水體有機(jī)物污染程度減輕，紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物有較好的凈化作用．

圖2 漳江采樣點(diǎn)DO含量Fig.2 The content of DO in sampling point of Zhangjiang River

圖3 漳江采樣點(diǎn)COD含量Fig.3 The content of COD in sampling point of Zhangjiang River

3.3 無(wú)機(jī)氮 (NH4－N、NO2－N、NO3－N)和PO4－P

圖4顯示:水中無(wú)機(jī)氮含量均已超過(guò)0.30 mg/L的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)．FZ1、FZ2的含量分別為標(biāo)準(zhǔn)的4.76倍、4.53倍．FZ3為核心區(qū)，但周?chē)聂~(yú)蝦池、竹塔村民的生活污水排放導(dǎo)致該站位無(wú)機(jī)氮的含量上升，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的5.0倍．流經(jīng)種類(lèi)和數(shù)量最多的紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)后，含量雖有所減少，但FZ4、FZ5仍超標(biāo)286.67%、220.33%(見(jiàn)圖4)，表明該水體富含無(wú)機(jī)氮．

從圖5可知:各樣點(diǎn)PO4－P含量均已超過(guò)0.030 mg/L的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且表現(xiàn)出與無(wú)機(jī)氮同樣的變化趨勢(shì)，5個(gè)樣地FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5分別超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)33.33%、60%、190%、60%和66.67%(見(jiàn)圖5)，顯示水體嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化．

圖4 漳江采樣點(diǎn)無(wú)機(jī)氮含量Fig.4 The content of inorganic nitrogen insampling point of Zhangjiang River

圖5 漳江采樣點(diǎn)PO4-P含量Fig.5 The content of PO4-P in sampling point of Zhangjiang River

3.4 酸度pH值

pH值是反映水溶液酸堿性大小的一個(gè)指標(biāo)，它對(duì)污水處理、利用以及水中生物生長(zhǎng)繁殖都有很大影響．圖6顯示，水中各樣地pH值為7.44，均低于7.8～8.5的標(biāo)準(zhǔn)，水體呈現(xiàn)酸化．

3.5 油類(lèi)

試驗(yàn)區(qū)5個(gè)樣地FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5油類(lèi)含量均低于標(biāo)準(zhǔn)0.05 mg/L，表明油類(lèi)尚未對(duì)該水域造成嚴(yán)重影響，但FZ2的油類(lèi)含量0.0411已接近最低標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)引起重視．其次，當(dāng)水體流經(jīng)紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)后，水中油類(lèi)從FZ2(0.0411 mg/L)到FZ5(0.0216 mg/L)，下降了47.44%，水體中的油類(lèi)含量顯著減少，各樣地間有顯著差異(P〈0.05)，表明紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水體中的油類(lèi)有良好的凈化作用 (見(jiàn)圖7)．

圖6 漳江采樣點(diǎn)的pH值Fig.6 pH in sampling point of Zhangjiang River

圖7 漳江采樣點(diǎn)油類(lèi)含量Fig.7 The content of oil in sampling point of Zhangjiang River

4 討論

從世界范圍來(lái)看，非點(diǎn)源污染已成為水環(huán)境的一大污染源或首要污染源．在美國(guó)，非點(diǎn)源污染量已經(jīng)占污染總量的2/3以上，其中農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源貢獻(xiàn)率更是高達(dá)75%以上[6]．丹麥270條河流，94%的氮負(fù)荷、52%的磷負(fù)荷是由非點(diǎn)源污染引起的．荷蘭農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源提供的總氮、總磷分別占水環(huán)境污染總量的60%和40%～50%．在我國(guó)，非點(diǎn)源污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重，在太湖和滇池等重要湖泊，非點(diǎn)源污染已經(jīng)成為水質(zhì)惡化的主要原因之一．根據(jù)國(guó)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[7]，北京密云水庫(kù)、天津于橋水庫(kù)、安徽巢湖等水域，非點(diǎn)源污染的比例已經(jīng)超過(guò)了點(diǎn)源污染，其中農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染對(duì)非點(diǎn)源污染量的“貢獻(xiàn)”最大．因此，非點(diǎn)源污染目前已經(jīng)成為影響水體環(huán)境質(zhì)量的重要污染類(lèi)型[7]．

本研究結(jié)果顯示:非點(diǎn)源污染已經(jīng)給漳江和紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)水體帶來(lái)了一定程度的污染，對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，水體中N、P嚴(yán)重超標(biāo) (GB 3097—1997海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (Ⅱ))而導(dǎo)致了富營(yíng)養(yǎng)化和酸化，改變了紅樹(shù)林生境．雖然紅樹(shù)林濕地具有潛在的保持污水負(fù)載營(yíng)養(yǎng)物的能力，水中溶解氧DO和化學(xué)需氧量COD的數(shù)據(jù)較好，表明對(duì)N、P和有機(jī)物有一定的凈化作用，但還不足以說(shuō)明它們能忍受長(zhǎng)期的污水排放的壓力，特別當(dāng)所排放的污水的濃度及其排放量逐漸增大時(shí)．黃立南等[8]研究了城鎮(zhèn)生活污水排放對(duì)紅樹(shù)林植物群落凋落物的影響，認(rèn)為污水的排放對(duì)在紅樹(shù)林底泥上分解的葉片周?chē)沫h(huán)境產(chǎn)生了很大的影響，特別是污水懸浮物的沉積，使葉片處于一種更為封閉、缺氧的環(huán)境中，從而使葉片正常的分解過(guò)程受到阻礙[8]．劉玉等[9]研究認(rèn)為，污水排入紅樹(shù)林后，大部分藻類(lèi)因不能適應(yīng)生境的劇變而死亡，只有少數(shù)適應(yīng)性強(qiáng)的種類(lèi)可以存活．因此，污水與紅樹(shù)林濕地之間的作用問(wèn)題，如:污水排放對(duì)紅樹(shù)林的影響，包括重金屬污水、含油廢水、生活污水等不同類(lèi)型污水排放對(duì)紅樹(shù)林生長(zhǎng)、生理生態(tài)、紅樹(shù)林沉積物、林區(qū)藻類(lèi)等的影響;紅樹(shù)林凈化污水的效能，包括紅樹(shù)林累積、吸收和對(duì)污水中污染物的凈化能力、凈化效果的研究[10]等，需要人們更多地去關(guān)注和研究．

紅樹(shù)林河口灣和紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是排放城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水的便利場(chǎng)所[11]．保護(hù)區(qū)周邊有4個(gè)村:北邊的東廈村、船場(chǎng)村、溪塘村，南邊的竹塔村，人口總計(jì)18647人;周邊旅游飯店有7家;南北各建有一個(gè)下水碼頭，個(gè)體游船近10艘．由于居民環(huán)保意識(shí)弱，環(huán)保設(shè)施相對(duì)滯后，生活污染 (人糞尿、生活污水和生活垃圾)、家庭飼養(yǎng)禽畜糞尿等隨意排放，沒(méi)有集中處理，污染物直接排放于水中，這些因素的綜合作用是造成該區(qū)域非點(diǎn)源污染的主要成因．

土地利用方式是影響非點(diǎn)源污染的關(guān)鍵性因素．保護(hù)區(qū)有灘涂面積近666.67 hm2．由于歷史原因，紅樹(shù)林灘涂濕地曾遭到人為毀壞，如圍海造農(nóng)田、圍海造魚(yú)蝦池、建造碼頭、開(kāi)建道路等，特別是近年來(lái)發(fā)展大規(guī)模灘涂漁業(yè)養(yǎng)殖，圍海造養(yǎng)殖池約80 hm2，人工飼養(yǎng)高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚(yú)、蟶、蝦、蟹，造成這部分濕地生態(tài)特征改變，從而帶來(lái)一定程度的污染．李俊然等[12]研究認(rèn)為:不適當(dāng)?shù)耐恋乩梅绞胶娃r(nóng)田管理模式會(huì)導(dǎo)致土壤侵蝕及過(guò)量的氮、磷隨地表徑流流失，從而形成大面積非點(diǎn)源污染．

龍寒等[13]研究認(rèn)為:隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)廢料源源不斷地向海洋輸入，污染日趨嚴(yán)重．漳江上游雖無(wú)大中型工業(yè)，但流域及保護(hù)區(qū)周邊有許多小型企業(yè)，如石材加工廠、冷凍公司、食品廠等，這些企業(yè)有的無(wú)污水處理設(shè)施，有的由于運(yùn)行成本過(guò)高而沒(méi)有投入實(shí)際運(yùn)行，一些企業(yè)生產(chǎn)循環(huán)用水率很低，甚至將污水直接排入漳江，引起水體懸浮物濃度升高，有毒有害物質(zhì)含量增加，溶解氧減少，水體富營(yíng)養(yǎng)化和酸化，污染濕地．

紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)各種污染物有一定的抗性和耐受力，對(duì)水體有一定的凈化能力．本文數(shù)據(jù)已表明，漳江的紅樹(shù)林濕地對(duì)來(lái)自陸地的污染物進(jìn)行了一定的凈化，無(wú)機(jī)氮 (NH4－N、NO2－N、NO3－N)、PO4－P、油類(lèi)的含量均有所下降，這與多位專(zhuān)家學(xué)者的研究結(jié)果[13－14]是一致的．

漳江水在流經(jīng)紅樹(shù)林濕地后注入東山灣，流向臺(tái)灣海峽．因此，富營(yíng)養(yǎng)化與酸化的水體排放到大海，勢(shì)必將來(lái)自陸地的污染物帶入海洋生態(tài)系統(tǒng)中，從而影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)與能量循環(huán)以及海岸生境．當(dāng)今，海洋生物多樣性喪失和海洋生境退化及其由此引發(fā)的一系列海洋生態(tài)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到更多關(guān)注，其中與海岸生境保護(hù)和海洋資源管理相關(guān)的問(wèn)題尤為突出[15]，這正是研究者們應(yīng)該所關(guān)注的．

致謝 感謝福建省水產(chǎn)研究所羅冬蓮研究員給予的大力支持與幫助．

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