王娜 林修棟

摘要根據(jù)2014年豐水期水質(zhì)監(jiān)測(cè)，分析五龍河口表層海水無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽、化學(xué)需氧量的濃度分布，進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)，選取pH、鹽度、溶解氧、化學(xué)需氧量、活性磷酸鹽、無(wú)機(jī)氮（亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、氨氮）、葉綠素a等環(huán)境因子與營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)E進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明，該海域表層海水無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽、化學(xué)需氧量均超過一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，海水富營(yíng)養(yǎng)化水平為高富營(yíng)養(yǎng)；該海域營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與化學(xué)需氧量、鹽度、亞硝酸鹽氮、pH、葉綠素a、溶解氧均呈現(xiàn)顯著的相關(guān)關(guān)系，而與活性磷酸鹽、硝酸鹽氮、氨氮相關(guān)性較弱。

關(guān)鍵詞五龍河；河口；富營(yíng)養(yǎng)化；環(huán)境因子

中圖分類號(hào)S181.3；X824；X834文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）28-238-02

五龍河入?？谔?，潮間帶灘涂廣闊，生物資源豐富，是多種貝類繁衍棲息的優(yōu)良場(chǎng)所及多種海洋經(jīng)濟(jì)魚蝦洄游索餌的通道和場(chǎng)所，并入選了國(guó)家級(jí)海洋特別保護(hù)區(qū)。五龍河攜帶大量的營(yíng)養(yǎng)鹽入海，嚴(yán)重影響河口乃至整個(gè)丁字灣水質(zhì)狀況。作為膠東第一大河流，五龍河每年接納了大量的生活污水和工業(yè)廢水，其水質(zhì)狀況不容樂觀[1-2]。因此，研究該海域的海水營(yíng)養(yǎng)狀況，對(duì)于五龍河口乃至丁字灣的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和科學(xué)管理具有重要意義。

1資料與方法

1.1數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)據(jù)來(lái)源于煙臺(tái)市海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心2014年8月對(duì)五龍河口的調(diào)查監(jiān)測(cè)，調(diào)查站位共6個(gè)（圖1）調(diào)查過程中采集表層0.5 m處的水樣，樣品采集、貯存、運(yùn)輸和預(yù)處理及其分析測(cè)定均按《海洋調(diào)查規(guī)范》和《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》中的相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)定進(jìn)行。

1.2評(píng)價(jià)方法

采用鄒景忠等[3]提出的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法，對(duì)調(diào)查海域海水富營(yíng)養(yǎng)化狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)公式為：

E=CCOD×CDIN×CDIP4 500×106

式中，E為營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；CCOD、CDIN、CDIP分別為海水化學(xué)需氧量、無(wú)機(jī)氮和無(wú)機(jī)磷濃度的實(shí)測(cè)值，單位均為mg/L，以活性磷酸鹽的質(zhì)量濃度代替無(wú)機(jī)磷的質(zhì)量濃度。當(dāng)E≥1時(shí)，水體呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化水平；E值越大，水體富營(yíng)養(yǎng)化程度越高；當(dāng)E≥3.0時(shí)，水體富營(yíng)養(yǎng)化水平為高富營(yíng)養(yǎng)[4]。

2營(yíng)養(yǎng)鹽濃度與分布

2.1無(wú)機(jī)氮

海水中無(wú)機(jī)氮主要包括NO3N、NO2N及NH3N，它是浮游植物生長(zhǎng)繁殖所必須的營(yíng)養(yǎng)鹽之一。2014年8月份五龍河口海域表層海水中無(wú)機(jī)氮濃度為0.642～0.958 mg/L，平均0.803 mg/L，屬于劣四類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。最高值出現(xiàn)在養(yǎng)殖區(qū)附近的5號(hào)站位，最低值出現(xiàn)在河口處的1號(hào)站位（圖2a）。表明淺灘養(yǎng)殖對(duì)該海域無(wú)機(jī)氮濃度分布影響明顯。

2.2活性磷酸鹽

磷在海水中主要以磷酸鹽的形式存在，也是浮游植物生長(zhǎng)必不可少的營(yíng)養(yǎng)要素之一，在生物代謝過程中起著重要的作用。8月份五龍河口海域表層海水中活性磷酸鹽濃度為0.031 3～0.044 0 mg/L，平均0.038 3 mg/L，屬于四類水質(zhì)。最高值出現(xiàn)在河口處的1號(hào)站位，最低值出現(xiàn)在5號(hào)站位（圖2b）。表明該海域活性磷酸鹽在由入海徑流輸入的同時(shí)，還受其他因素的影響。

2.3化學(xué)需氧量

化學(xué)需氧量是表征水體有機(jī)物含量的重要指標(biāo)，主要反映水體受有機(jī)物污染的程度，是我國(guó)控制污染總量排放的重要水質(zhì)參數(shù)。

8月份五龍河口海域表層海水化學(xué)需氧量濃度為1.42～4.67 mg/L，平均值3.13 mg/L，屬于三類水質(zhì)。最高值出現(xiàn)在河口處的1號(hào)站位，而最低值出現(xiàn)在6號(hào)站位（圖2c）。整體呈沿河口向外海降低的趨勢(shì)，表明河流入海徑流對(duì)該海域化學(xué)需氧量貢獻(xiàn)顯著。

3水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化狀況分析

3.1富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)評(píng)價(jià)

營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（E）表征水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度，海水富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)造成浮游植物的過度繁殖，易誘發(fā)赤潮。2014年夏季五龍河口海域E值為10.3～29.3，平均20.8，最低值位于6號(hào)站位，最高值位于1號(hào)站位，呈現(xiàn)出明顯的沿河口向外海遞減的趨勢(shì)（圖2d）。營(yíng)養(yǎng)化水平均處于高富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

3.2營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系

使用軟件SPSS 19，采用雙變量對(duì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與環(huán)境因子之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析，環(huán)境因子選取酸堿度、鹽度、溶解氧、化學(xué)需氧量、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、氨氮、葉綠素a，相關(guān)系數(shù)采用Pearson 相關(guān)系數(shù)。

相關(guān)分析結(jié)果表明，五龍河口海水營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)E與COD、鹽度、亞硝酸鹽氮、pH均呈極顯著相關(guān)性（P≤0.01），與葉綠素a、溶解氧呈顯著相關(guān)性（P≤0.05），而與活性磷酸鹽、硝酸鹽氮、氨氮相關(guān)性較弱。

五龍河口海水營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與鹽度呈極顯著的負(fù)相關(guān)性，表明該海域受河流沖淡水的影響顯著，河流徑流對(duì)該海域海水的富營(yíng)養(yǎng)化起重要作用。從主導(dǎo)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的各指標(biāo)與鹽度的關(guān)系來(lái)看，COD和亞硝酸鹽氮與鹽度呈極顯著負(fù)相關(guān)性，而與E值呈極顯著正相關(guān)性，說明調(diào)查海域COD、亞硝酸鹽氮主要由沿岸入海河流所貢獻(xiàn)，并成為主導(dǎo)該海域富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素；而活性磷酸鹽、硝酸鹽氮、氨氮與鹽度、E值均呈弱相關(guān)性，說明由河流徑流帶來(lái)的活性磷酸鹽、硝酸鹽氮、氨氮不占主導(dǎo)地位，河口區(qū)硝酸鹽的再生增補(bǔ)[5-6]、磷酸鹽的“緩沖機(jī)制”[7-8]及生物作用[9]也會(huì)對(duì)相關(guān)營(yíng)養(yǎng)要素的濃度分布產(chǎn)生影響。

E值與pH呈極顯著的正相關(guān)性，與溶解氧呈顯著的正相關(guān)性。從主導(dǎo)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的幾大指標(biāo)來(lái)看，COD和亞硝酸鹽氮與pH也呈極顯著正相關(guān)性。無(wú)機(jī)氮的主要組成部分硝酸鹽氮與pH呈顯著的負(fù)相關(guān)性，卻與E值的相關(guān)性較弱，同時(shí)與溶解氧和葉綠素a分別呈顯著和極顯著的正相關(guān)關(guān)系。pH 在水體中主要受CO2 含量的影響，在富營(yíng)養(yǎng)水體中CO2和DO的含量一樣也是主要受生物過程的控制；8月份水溫高異養(yǎng)細(xì)菌活躍，附近淺灘養(yǎng)殖累積的有機(jī)物在分解過程中消耗DO，產(chǎn)生CO2、H2S等酸性氣體，使水體DO含量和pH降低[10]。這進(jìn)一步表明硝酸鹽氮的濃度分布受淺灘養(yǎng)殖的影響比較明顯。

葉綠素a一般作為反映水體中藻類數(shù)量多寡的綜合指標(biāo)，其含量的高低常作為生物指標(biāo)來(lái)指示水體富營(yíng)養(yǎng)化的程度[11]。五龍河口海水E值與葉綠素a呈顯著的正相關(guān)性，表明葉綠素a能在一定程度上反映該海域水體富營(yíng)養(yǎng)化水平，但其含量還受光輻照度、溫度、透明度和營(yíng)養(yǎng)鹽等因素的影響[12-13]。

4結(jié)論

（1）五龍河口夏季表層海水中化學(xué)需氧量的濃度為142～4.67 mg/L，平均3.13 mg/L；活性磷酸鹽的濃度為0.031 3～0.044 0 mg/L，平均0.038 3 mg/L；無(wú)機(jī)氮的濃度為0.642～0.958 mg/L，平均0.803 mg/L。各指標(biāo)均值超一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）五龍河口海水富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)E平均高達(dá)20.8。E與COD、鹽度、亞硝酸鹽氮、 pH呈極顯著相關(guān)性（P≤0.01），與葉綠素a、溶解氧呈顯著相關(guān)性（P≤0.05），而與活性磷酸鹽、硝酸鹽氮、氨氮相關(guān)性較弱。說明該海域富營(yíng)養(yǎng)化水平受河流沖淡水的影響顯著，其次是淺灘養(yǎng)殖。

（3）為保護(hù)五龍河口海域的生態(tài)環(huán)境，防止富營(yíng)養(yǎng)化程度的進(jìn)一步加重，應(yīng)對(duì)該海域生態(tài)環(huán)境加強(qiáng)監(jiān)測(cè)監(jiān)管，對(duì)入海污染物進(jìn)行總量控制，發(fā)展生態(tài)漁業(yè)，以改善水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化狀況，保護(hù)并恢復(fù)好沿岸海域的生態(tài)環(huán)境。

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