韋章良，韓紅賓，于克鋒，丁平真，胡　明，霍元子，何培民

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三沙灣鹽田港養(yǎng)殖海域沉積物中的有機(jī)碳、氮和磷

韋章良1，2，3，韓紅賓1，2，3，于克鋒1，2，3，丁平真1，2，3，胡明1，2，3，霍元子1，2，3，何培民1，2，3

（1.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306； 2.上海海洋大學(xué) 水域環(huán)境生態(tài)上海高校工程研究中心，上海 201306； 3.上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)研究院，上海 201306）

摘要：于2012年8月（夏季）、11月（秋季）和2013年2月（冬季）、5月（春季）共4個(gè)航次對(duì)三沙灣鹽田港養(yǎng)殖海域表層沉積物組成成分及其變化趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)查分析，并采用單因子污染指數(shù)（Pi）對(duì)沉積物質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明不同功能區(qū)沉積物中有機(jī)氮（TN）、總磷（TP）和有機(jī)碳（OC）含量差異顯著（P<0.05），TN和TP含量4季變化范圍分別是0.15～1.39 g/kg和0.11～1.08 g/kg，平均值分別為（0.89±0.36）g/kg和（0.56±0.26）g/kg。OC含量在1.00～14.71 g/kg之間，平均值為（8.26±3.78）g/kg。各站位沉積物中TN污染指數(shù)4季變化范圍為0.25～2.53，4季超標(biāo)率分別為67%、81%、80%和90%； 各站位TP污染指數(shù)4季變化范圍為 0.18～2.63，4個(gè)季節(jié)超標(biāo)率分別為35%、80%、40%和51%； 各季節(jié) OC含量均未超標(biāo)；OC/N原子比全年變化范圍在 8.4～10.3之間，平均值為 8.9±0.6。較弱的水流交換條件和海水養(yǎng)殖，特別是海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖，是造成沉積物污染的主要原因，開展多營(yíng)養(yǎng)層次的綜合養(yǎng)殖模式是促進(jìn)鹽田港海水養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

關(guān)鍵詞：鹽田港； 封閉海灣； 沉積物； 網(wǎng)箱養(yǎng)殖； 大型海藻

［Foundation： Public Science and Technology Research Funds Projects of Ocean，No.201205009-5； National Science and Technology Support Program，No.2012BAC07B03］

海洋沉積物是海洋各種生源要素重要的“源”與“匯”，其各種組成成分和分布在一定程度上制約著該海域海洋生物的生長(zhǎng)和發(fā)育［1-2］。大量的沉積物有機(jī)質(zhì)為底棲異養(yǎng)細(xì)菌提供了有利的生存條件［3］。受污染的沉積物不僅直接危害底棲生物，其中蓄積的污染物在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下會(huì)釋放到水體中，進(jìn)一步危害到水生生態(tài)系統(tǒng)甚至人類健康［4］。外源污染物輸入后在水動(dòng)力的推動(dòng)下在不同功能區(qū)域產(chǎn)生沉降，沉積物在物理、化學(xué)和生物綜合作用下，以不同形態(tài)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)到水環(huán)境中［5］。近年來，我國(guó)海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)給人們帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，但隨著網(wǎng)箱養(yǎng)殖數(shù)量和密度的增加，使得養(yǎng)殖海域環(huán)境逐漸惡化［6］。過度投餌使得網(wǎng)箱及周圍海底的沉積物中有機(jī)質(zhì)、重金屬和硫化物等含量逐漸增加［7］，給養(yǎng)殖活動(dòng)和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。網(wǎng)箱養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的沉積物有機(jī)質(zhì)在一定條件下通過間隙水和上覆水之間的交換作用，增加了養(yǎng)殖水體的營(yíng)養(yǎng)鹽含量［8］，可能誘發(fā)赤潮災(zāi)害的頻繁爆發(fā)［9］。

三沙灣位于福建省東北部，是我國(guó)著名的“大黃魚之鄉(xiāng)”。福建省擁有我國(guó)最大的牡蠣養(yǎng)殖區(qū)，2008年牡蠣養(yǎng)殖面積占全省養(yǎng)殖面積的 27.23%，僅霞浦縣養(yǎng)殖區(qū)年產(chǎn)量就有 5.13×108t［10］。近年來，隨著海水養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱數(shù)量和規(guī)模不斷增大。鹽田港是三沙灣重要港灣組成之一，受海域周圍陸地地形及島嶼的屏障作用，灣內(nèi)海水與外界交換周期較長(zhǎng)［11］。由于缺乏合理的規(guī)劃和科學(xué)的養(yǎng)殖方法，使得鹽田港海域生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化，嚴(yán)重影響了養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益［12］。

本文于2012年—2013年對(duì)三沙灣鹽田港養(yǎng)殖海域沉積物進(jìn)行采樣調(diào)查。分析在各個(gè)季節(jié)不同養(yǎng)殖區(qū)域沉積物質(zhì)量特征與變化趨勢(shì)，并對(duì)沉積物的污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，為今后改善養(yǎng)殖海域水體質(zhì)量、合理規(guī)劃養(yǎng)殖模式和防治養(yǎng)殖區(qū)病害提供基礎(chǔ)資料。

1　材料與方法

1.1研究海域概況

調(diào)查期間，三沙灣鹽田港主要養(yǎng)殖的是大黃魚（Pseudosciaena crocea）和長(zhǎng)牡蠣（Crassostrea gigas），魚類網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)模為 1.15×104個(gè)網(wǎng)箱，養(yǎng)殖周期為2～3 a，主要投喂餌料是冰鮮小雜魚，魚類年產(chǎn)量約為1500 t，長(zhǎng)牡蠣養(yǎng)殖規(guī)模是3.37 km2。大型海藻龍須菜（Gracilaria lemaneiformis）和海帶（Laminaria japonica）根據(jù)季節(jié)更替輪換栽培。龍須菜栽培主要從9月份至來年2月份，栽培面積約為72.44 km2； 海帶在12月底至次年5月份大規(guī)模栽培，調(diào)查期間栽培面積約為181.89 km2。

1.2采樣站位與方法

本研究分別于 2012年夏季（8月）、秋季（11月）和2013年冬季（2月）、春季（5月）共4個(gè)航次對(duì)福建省三沙灣鹽田港（119.76°E～119.83°E，26.72°N～26.84°N）10個(gè)站位沉積物進(jìn)行采樣調(diào)查（圖1），監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括沉積物中總氮（TN）、總磷（TP）和有機(jī)碳（OC）含量。其中，1號(hào)站位位于非養(yǎng)殖區(qū)，3站位位于長(zhǎng)牡蠣養(yǎng)殖區(qū)，4號(hào)站位在網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)，2號(hào)和5～10號(hào)站位分別位于大型海藻栽培區(qū)。

樣品采集、貯存和運(yùn)輸均按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB17378.5-2007）中相關(guān)要求進(jìn)行。沉積物樣品的采集使用Ekman Grab抓斗式采泥器，采集表層0～3 cm樣品，用聚乙烯封口袋封存，迅速儲(chǔ)存到低溫冰箱中待用。分析前將樣品經(jīng)冷凍干燥機(jī)干燥后去除各種雜質(zhì)，用粉碎機(jī)研磨成粉末，四分法取樣過 80目尼龍篩并儲(chǔ)藏于干燥器中備用。沉積物樣品中OC的測(cè)定使用重鉻酸鉀氧化-分光光度法（GB17378.5-2007），相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 1.0%； TN的測(cè)定使用過硫酸鉀氧化法，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.0%，TP的測(cè)定是使用鉬酸銨分光光度法，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 2.0%（GB12763.4-2007）。

1.3評(píng)價(jià)方法

根據(jù)國(guó)家海洋局發(fā)布的《海水增養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》，用單因子評(píng)價(jià)模式對(duì)沉積物中碳、氮、磷含量進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)公式如下：

Pi= Ci/Ci0

式中，Pi指單因子污染指數(shù)，為第i種污染因子的污染指數(shù)； Ci為實(shí)測(cè)污染因子i的濃度； Ci0為實(shí)測(cè)污染因子i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1　鹽田港調(diào)查站位圖Tab.1　Temporal variations in the content of TN in each functional area

文中對(duì)沉積物中TN和TP的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用“第二次全國(guó)海洋污染基線調(diào)查技術(shù)規(guī)程”中指定沉積物的標(biāo)準(zhǔn)，即TN為550 mg/kg，TP是600 mg/kg； 對(duì)有機(jī)碳（OC）的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用《海洋沉積物質(zhì)量》（GB18668-2002）（國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，GB18668-2002 中華人民共和國(guó)海洋沉積物質(zhì)量）中I類沉積物的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行污染物狀況評(píng)價(jià)，1.0作為OC是否對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的基本分界線［13］。

1.4數(shù)據(jù)處理

沉積物所有數(shù)據(jù)用 Excel 2007進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示； 應(yīng)用 SPSS13.0軟件對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），當(dāng)P<0.01時(shí)為差異極顯著，當(dāng) P<0.05為差異顯著； 應(yīng)用 Surfer 8.0軟件對(duì)調(diào)查的站位和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖。

2　結(jié)果

2.1TN含量的時(shí)空變化

調(diào)查期間，鹽田港水域表層沉積物中的TN含量變化范圍為0.15～1.39 g/kg，年平均值為（0.89± 0.36）g/kg（表1）。春季與其余3個(gè)季度TN含量差異顯著（P<0.05），明顯低于其它 3個(gè)季節(jié)，均值為（0.73±0.29）g/kg； 其余 3個(gè)季度之間差異均不顯著（P>0.05），變化范圍在 0.88～0.98 g/kg之間，平均值為（0.95±0.43）g/kg。

表1　各功能區(qū)總氮含量的季節(jié)變化Tab.1　Temporal variations in the content of TN in each functional area

同一季節(jié)不同站位之間TN差異極顯著（P<0.01），全年中位于鹽田港內(nèi)測(cè)的1號(hào)和2號(hào)監(jiān)測(cè)站位TN低于其余各監(jiān)測(cè)站位（圖 2）。春季，灣內(nèi)上游區(qū)域的貝類養(yǎng)殖區(qū)TN比平均值高出0.21 g/kg，其它3個(gè)季節(jié)TN較之網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)略有降低。網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的沉積物4季均有較高含量的TN，在夏季TN含量高達(dá)1.38 g/kg；與3號(hào)、4號(hào)海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖區(qū)相比，全年大型海藻養(yǎng)殖區(qū)沉積物TN含量明顯降低，春季位于海藻養(yǎng)殖區(qū)的2號(hào)站位含量?jī)H為0.35 g/kg。在夏季，位于灣口交匯處的站位TN含量較其他季節(jié)明顯增加，海藻栽培區(qū)的 5號(hào)和 6號(hào)站位比春季高出 0.68 g/kg和0.38 g/kg。

圖2　總氮含量的四季分布圖（g/kg）Fig.2　The horizontal distribution of TN in different seasons（g/Kg）

2.2TP含量的時(shí)空變化

在全年調(diào)查中，鹽田港養(yǎng)殖水域表層沉積物中的 TP含量變化范圍為 0.11～1.08 g/kg，年平均值為（0.56±0.26）g/kg。夏季與其余三個(gè)季度TP含量的差異顯著（P<0.05），夏季的 TP含量最高，平均值為（0.75±0.55）g/kg； 而其余3個(gè)季度之間的差異均不顯著（P>0.05），變化范圍為 0.43～0.58 g/kg（表 2），平均值為（0.49±0.12）g/kg。

同一季節(jié)不同站位之間 TP的含量差異極顯著（P<0.01），海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖區(qū)沉積物 TP含量顯著高于海藻栽培區(qū)和空白海區(qū)（圖3）。網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)全年都處于較高水平，年均值為（0.87±0.21）g/kg，其中，夏季4號(hào)站位達(dá)到全年中的最高值 1.08 g/kg； 牡蠣養(yǎng)殖區(qū)年平均值TP含量較網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)低15%。大型海藻栽培區(qū)TP含量季節(jié)變化顯著，夏季臨近魚類網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的5號(hào)站位沉積物中TP含量較其他6個(gè)海藻栽培區(qū)站位偏低?？瞻缀^(qū)全年TP含量比其他功能海區(qū)都偏低，在秋季，1號(hào)站TP含量位僅占該季節(jié)平均值的23.45%。

表2　各功能區(qū)總磷含量的季節(jié)變化Tab.2　Temporal variations in the content of TP in each functional area

圖3　總磷含量的四季分布圖（g/kg）Fig.3　The horizontal distribution of TP in different seasons（g/kg）

2.3OC含量的時(shí)空變化

鹽田港水域表層沉積物中的 OC含量變化見表3。全年沉積物中OC含量變化范圍為1.00～14.71 g/kg，年平均值為（8.26±3.78）g/kg。春季和其余3個(gè)季度的OC含量的差異均顯著（P<0.05），OC含量最低，平均值僅為（5.74±2.04）g/kg； 其余3個(gè)季度之間的差異均不顯著（P>0.05），變化范圍是7.24-9.49 g/kg，平均值是（8.48±0.45）g/kg。

在春季的 1號(hào)站位 OC含量最低，值為（1.50± 0.82）g/kg； OC最高值出現(xiàn)在夏季的 9號(hào)站位，為14.7 g/kg。牡蠣養(yǎng)殖區(qū)沉積物中年平均 OC含量為（10.13±3.40）g/kg，高于網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的（10.05±4.45）g/kg和海藻栽培區(qū)的（9.51±4.59）g/kg，空白對(duì)照區(qū)OC含量最低，年平均值僅為（1.62±2.64）g/kg。入?？诘目瞻讓?duì)照區(qū)四季OC含量均顯著低于平均值，年平均含量為總體均值的 32%。網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)、牡蠣養(yǎng)殖區(qū)和海藻栽培區(qū)4個(gè)季節(jié)變化范圍在7.82～12.32 g/kg之間，顯著高于空白對(duì)照區(qū)的1.00～3.12 g/kg（圖4）。

沉積物中的 OC/N在一定程度上體現(xiàn)了有機(jī)物來源的差異性。鹽田港養(yǎng)殖海域表層沉積物的OC/N變化于 8.4～10.3之間，平均值為 8.9±0.6，表明沉積物中有機(jī)質(zhì)的主要以內(nèi)源為主，即海洋浮游動(dòng)植物和大型海藻，還有部分水生生物，陸源有機(jī)質(zhì)對(duì)該養(yǎng)殖海域的影響較小。

表3　各功能區(qū)有機(jī)碳含量的季節(jié)變化Tab.3　Temporal variations in the content of OC in each functional area

表4　沉積物中TN和TP的單因子污染指數(shù)（Pi）Tab.4　Single factor pollution indices of nitrogen and phosphorus in sediment（Pi）

2.4沉積物的污染評(píng)價(jià)

圖4　有機(jī)碳含量的四季分布圖（g/kg）Fig.4　The horizontal distribution of OC in different seasons（g/kg）

根據(jù)單因子評(píng)價(jià)方法得到鹽田港監(jiān)測(cè)站位沉積物中TN、TP的污染指數(shù)見表4。從結(jié)果可以看出，沉積物中TN的污染指數(shù)變化范圍為0.25～2.53。4次調(diào)查中各個(gè)季度的超標(biāo)率分別達(dá)到了67%、81%、80 % 和 90%，表明除了春季以外，沉積物中氮的污染嚴(yán)重。沉積物TP的污染指數(shù)變化范圍為0.18～2.63，4個(gè)季度的超標(biāo)率分別為35%、80%、40 %和51%，表明夏季鹽田港沉積物中磷污染嚴(yán)重，秋季和冬季污染較小，而在春季沉積物中的TP對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染。各功能區(qū)全年污染指數(shù)均值分布特征與TN一致。全年每個(gè)站位的沉積物中 OC污染指數(shù)均小于 1，即OC含量水平較低，沒有構(gòu)成污染。

3　討論

不同海域?qū)Φ?、磷等營(yíng)養(yǎng)元素的環(huán)境容量有所區(qū)別，黃海和東海沉積物中TN背景值為0.47 g/kg，TP背景值為0.42 g/kg［14］。根據(jù)本文研究，鹽田港沉積物中的氮和磷的污染指數(shù)已經(jīng)超標(biāo)，造成這種現(xiàn)象的主要原因是水產(chǎn)養(yǎng)殖，較弱的水流交換條件使得沉積污染物易富集。鹽田港屬于封閉型海灣，溶解無機(jī)氮和溶解無機(jī)磷處于高度富營(yíng)養(yǎng)化水平，快速發(fā)展的養(yǎng)殖活動(dòng)和不合理的布局是主要原因［11］。過分密集的網(wǎng)箱布局嚴(yán)重阻擋水流，養(yǎng)殖水體與外海的水交換受到限制。養(yǎng)殖向水體輸入的廢物大大超過了水體的自凈能力，造成病害頻發(fā)［15］。網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)和牡蠣養(yǎng)殖區(qū)處于鹽田港的灣內(nèi)，水流交換量相對(duì)下游的海藻栽培區(qū)差，沉積物容易富集，這可能也是導(dǎo)致這兩個(gè)功能區(qū)沉積物中TN和TP持續(xù)偏高的原因。胡明等［12］調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，鹽田港養(yǎng)殖海域海水營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量指數(shù)NQI月平均值在3.47～7.32之間，已處于嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，造成該海域浮游植物長(zhǎng)期大量生長(zhǎng)、繁殖，加之大型海藻大規(guī)模栽培時(shí)也有腐爛和殘留，而網(wǎng)箱養(yǎng)殖投喂餌料多為海產(chǎn)冰鮮小雜魚，所造成的殘餌、糞便、代謝產(chǎn)物和其它水生生物殘?bào)w常年積累，因此，沉積物中OC/N原子比偏低。

密集的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)生大量的以懸浮碎屑形式存在的顆粒有機(jī)物質(zhì)，主要包括投喂的殘餌和養(yǎng)殖魚類產(chǎn)生的糞便［16］。王肇鼎等［17］對(duì)大鵬澳網(wǎng)箱養(yǎng)殖研究時(shí)認(rèn)為網(wǎng)箱放養(yǎng)密度、水溫及網(wǎng)箱內(nèi)外水交換條件與養(yǎng)殖海域水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度相關(guān)?，F(xiàn)階段，該海區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)殖一般是投喂小雜魚餌料，人工配合飼料使用率較低。研究表明，海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖投喂的餌料被魚類攝食同化一般不到 30%，其他部分多以殘餌、魚類排泄物和代謝廢物等形式進(jìn)入海洋環(huán)境中［18-19］，造成底泥中營(yíng)養(yǎng)元素的富集。網(wǎng)箱養(yǎng)殖源有機(jī)質(zhì)的水平位移最多可達(dá) 400 m，養(yǎng)殖廢物是養(yǎng)殖水域沉積物有機(jī)污染的主要來源［20］。雙殼貝類養(yǎng)殖一般靠自然餌料，不需要人工投餌，但長(zhǎng)年大規(guī)模養(yǎng)殖的貝類產(chǎn)生的生物沉積物將聚積于海底，改變了表層沉積物的數(shù)量和質(zhì)量，進(jìn)而影響底棲生物群落的生存和生長(zhǎng)，甚至導(dǎo)致養(yǎng)殖海域貝類的大批死亡［21］。Kuatsky N等在日本廣島牡蠣養(yǎng)殖區(qū)研究牡蠣排泄量在200 m2的筏架上生長(zhǎng)10個(gè)月所排糞和假糞干重可達(dá)19.3 t［22］。

鹽田港春季多為雨季，是全年徑流最大的季節(jié)，灣內(nèi)、外水體交換量加大［23］，沉積顆粒物隨水流動(dòng)，不易富集，且春季水溫升高，微生物分解活動(dòng)加劇，會(huì)導(dǎo)致沉積物中有機(jī)質(zhì)含量的減少，養(yǎng)殖海域沉積物中總氮和總磷含量偏高，除入?？诘目瞻讓?duì)照區(qū)沉積物含量較低，其它三個(gè)功能區(qū)含量較高且分布比較均勻。夏季魚類生長(zhǎng)迅速，生命代謝旺盛，投餌和排泄物比其它季節(jié)增加，使該海域水體富營(yíng)養(yǎng)化程度增加，產(chǎn)生的溶解性無機(jī)氮和無機(jī)磷為浮游植物的生長(zhǎng)提供重要來源［24］，且夏季為大型海藻栽培間歇期，為赤潮的爆發(fā)提供可能［25］。三沙灣海域年平均風(fēng)速可達(dá) 3.2 m/s，夏季和初秋臺(tái)風(fēng)盛行，鹽田港水深較淺，大風(fēng)浪攪動(dòng)海底沉積物，沉積物通過再懸浮過程中的再礦化及營(yíng)養(yǎng)物顆粒有機(jī)物與水體的混合作用，有利于浮游植物的吸收和細(xì)菌吸附［26］。再懸浮穩(wěn)定沉積后氮、磷元素在生物、pH和DO等環(huán)境因子作用下發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)化，向下沉積或者釋放到水體中，以滿足大型海藻生長(zhǎng)的需要［27］。

開展多營(yíng)養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖（Integrated Multi-trophic Aquaculture，IMTA）可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的高效利用，在減輕環(huán)境壓力的同時(shí)，使系統(tǒng)具有較高的容納量和食物產(chǎn)出能力。Chopin等［28］進(jìn)行大西洋鮭、貽貝及海帶的綜合養(yǎng)殖研究結(jié)果表明，綜合養(yǎng)殖區(qū)海帶生長(zhǎng)速率增加了46%，貽貝增加了50%。長(zhǎng)牡蠣能夠有效地利用鱸魚養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的殘餌和糞便等有機(jī)廢物，混養(yǎng)區(qū)牡蠣的生長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于非混養(yǎng)區(qū)［29］。以大型海藻為基礎(chǔ)的綜合養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)已逐步發(fā)展和完善，利用大型海藻和養(yǎng)殖動(dòng)物在生態(tài)位上的互補(bǔ)性，即應(yīng)用雙殼貝類濾食顆粒污染物，再通過大型海藻吸收去除溶解性營(yíng)養(yǎng)鹽［30-31］。鹽田港大規(guī)模栽培的龍須菜和低溫大型海帶具有季節(jié)上的互補(bǔ)性，對(duì)該海域養(yǎng)殖環(huán)境起到一定的調(diào)控作用。然而，如何合理的布局養(yǎng)殖網(wǎng)箱，建立科學(xué)的綜合養(yǎng)殖匹配模式，將是今后研究的主要方向。

4　結(jié)論

通過對(duì)三沙灣鹽田港養(yǎng)殖海域表層沉積物時(shí)空分布規(guī)律特征的研究，并對(duì)沉積物質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析了沉積物中TN、TP和OC的主要來源及其控制因素，指出開展綜合養(yǎng)殖是該海域可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。主要結(jié)論如下：

（1）鹽田港沉積物中TN和TP平均含量為0.15～1.39 g/kg和0.11～1.08 g/kg，4個(gè)季節(jié)沉積物中氮磷污染嚴(yán)重，內(nèi)源負(fù)荷高。網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)和牡蠣養(yǎng)殖區(qū)位于海灣內(nèi)部，相對(duì)于下游的海藻栽培區(qū)水流交換條件差，殘餌、糞便等其它代謝產(chǎn)物易富集，污染尤其突出。

（2）沉積物中4季OC含量均未超標(biāo)，年平均值為（8.26±3.78）g/kg。全年各站位OC/N平均值低于10，養(yǎng)殖水體的富營(yíng)養(yǎng)化促進(jìn)浮游動(dòng)植物和海藻大量生長(zhǎng)、繁殖，網(wǎng)箱養(yǎng)殖投喂產(chǎn)生的殘餌和生物殘?bào)w分解，表現(xiàn)出沉積物中有機(jī)質(zhì)多為內(nèi)源污染物。

（3）鹽田港較差的水動(dòng)力條件和長(zhǎng)期的海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖活動(dòng)是造成該海域沉積物有機(jī)質(zhì)污染的主要原因，合理布置養(yǎng)殖網(wǎng)箱，利用大型海藻和養(yǎng)殖動(dòng)物在生態(tài)位上的互補(bǔ)性，科學(xué)的開展多營(yíng)養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖是實(shí)現(xiàn)該養(yǎng)殖海域可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

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（本文編輯： 康亦兼）

The content of carbon，nitrogen and phosphorus in the surface sediment at the mariculture area in the enclosed Sansha Bay

WEI Zhang-liang1，2，3，HAN Hong-bin1，2，3，YU Ke-feng1，2，3，DING Ping-zhen1，2，3，HU Ming1，2，3，HUO Yuan-zi1，2，3，HE Pei-min1，2，3
（1.College of Fisheries and Life Sciences，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China； 2.Water Environment and Ecology Engineering Center of Shanghai Institute of Higher Education，Shanghai 201306，China； 3.Marine Scientific Research Institute，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

Received: Nov.5，2015

Key words:Yantian Bay； Enclosed bay； Sediment； Cage fish farming； Macroalgae

Abstract:An investigation has been carried out into the environmental quality of sediment in the enclosed Yantian bay，located inside the Sansha Bay，from August 2012 to July 2013.Testing was carried out at ten sampling sites，which were evenly distributed in different mariculture functional areas，during four different research trips.The single factor contaminant index（Pi）methodology was used to evaluate the environmental quality of sediment.The results showed that the concentration of total nitrogen（TN），total phosphorus（TP）and organic carbon（OC）varied significantly between different seasons（P<0.05）.The concentration of TN ranged from 0.15 to 1.39 g/Kg and the concentration of TP ranged between 0.11 to 1.08 g/Kg.The concentration of OC was in the range of 1.00 to 14.71 g/Kg with an average value of（8.26±3.78）g/Kg，and was found to be the highest in the oyster aquaculture area.The OC concentration in the macro-algae aquaculture area was lower than in the fish cage area，but higher than that in the control area.The Piof TN was 1.23，1.84，1.56 and 1.67 in spring，summer，autumn and winter，respectively.The con-centration of TN in the sediment exceeded the first class standard for marine sediment quality for fisheries in China by 67 %，81 %，80 % and 90 % in every season.The Piof TP ranged from 0.18 to 2.63 during the period of study.Based on the Piresult，the concentration of TP exceeded the first class standard for marine sediment quality for fisheries in China by 35 %，80 %，40 % and 51 % in spring，summer，autumn and winter，respectively.For all four seasons，the concentration of OC was lower than the first class standard for marine sediment quality for fisheries in China.The results detailed in this study indicate that the poor hydrological exchange and mariculture，especially the cage fish farming，have heavily polluted the sediment environment in the Yantian bay.The spatiotemporal change of TN，TP and OC appeared to be related to the mariculture mode.Macro-algae showed high bioextraction efficiencies with nutrients and were able to balance the nutrient produced by marine aquatic animal farming in an Integrated Multi-trophic Aquaculture（IMTA）system.

中圖分類號(hào)：Q944.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-3096（2016）03-0077-10

doi：10.11759/hykx20151105002

收稿日期：2015-11-05； 修回日期： 2016-02-23

基金項(xiàng)目：國(guó)家海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201205009-5）； 國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2012BAC07B03）

作者簡(jiǎn)介：韋章良（1989-），男，安徽合肥人，碩士研究生，研究方向?yàn)楹ＫB(yǎng)殖生態(tài)學(xué)； Email： 315907746@qq.com； 霍元子，通信作者，副教授，Email： yzhuo@shou.edu.cn