吳 瑞
(海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院/海南省海洋開(kāi)發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 海南???71126)
海口灣位于海南島北部、瓊州海峽中段南側(cè),東起白沙門(mén),西至后海,與廣東省的雷州半島隔海相望,是一個(gè)向北敞開(kāi)的弧形海灣,其東部主要為南渡江三角洲;海灣東西長(zhǎng)約14 km,南北寬約6 km,岸線長(zhǎng)約20.5 km,口門(mén)寬約12.5 km,全灣總面積42 km2[1]。隨著??谑薪?jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,尤其是海南省國(guó)際旅游島發(fā)展建設(shè)以來(lái),大規(guī)模的海岸帶旅游和海洋產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)帶來(lái)人口聚集和資源高消耗,使??跒辰逗S蚪蛹{的污染負(fù)荷日趨加重[2]。對(duì)??跒澈Kh(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),為政府管理部門(mén)提供決策依據(jù)、對(duì)于保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境具有重要意義。近20年的調(diào)查資料顯示,已有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)??跒抄h(huán)境問(wèn)題進(jìn)行了大量研究[3-12],但缺乏近期資料。根據(jù)2018年10月海口灣水質(zhì)調(diào)查結(jié)果,采用單因子污染指數(shù)法、有機(jī)污染指數(shù)法和富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)法評(píng)價(jià)對(duì)??跒澈Kh(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),為該海域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。
調(diào)查區(qū)位于20°04′40.98″~20°03′36.54″N,110°12′23.33″~110°18′37.39″E之間的海域,根據(jù)《海南省海洋功能區(qū)劃》,將??跒撤譃? 個(gè)區(qū)域設(shè)定采樣點(diǎn),設(shè)定20 個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行海水水質(zhì)石油含量的分析。本次布設(shè)的站位中1、2、3、4、5、6、7 和20 號(hào)站位位于海口市西海岸旅游休閑娛樂(lè)區(qū);8、9、11、12 和19 號(hào)站位位于秀英港港口航運(yùn)區(qū);14 號(hào)站和15 號(hào)站位于??谑袞|海岸旅游休閑娛樂(lè)區(qū);10、13、17 和18 號(hào)站位于??跒陈糜涡蓍e娛樂(lè)區(qū);16號(hào)位于海甸港港口航運(yùn)區(qū)。
1.2.1 樣品采集
2018年10 月采集水質(zhì)樣品,樣品的采樣、保存和分析依據(jù)《海洋調(diào)查規(guī)范》[13]執(zhí)行。水樣采集時(shí),水深0~10m時(shí),僅采集表層水樣,表層水樣采集為水深0.5m處;水深超過(guò)10m時(shí),采集表、底層水樣,表層為水深0.5m處,底層為水深距海底0.5m處。其中9、12和15站位水深超過(guò)11m,采集表、底層水樣,其余站位水深在10m左右,僅采集表層水樣。水質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目包括化學(xué)需氧量(COD)、無(wú)機(jī)氮(DIN,亞硝酸鹽硝酸鹽氨氮NH3-N 之和)、活性磷酸鹽(DIP,樣品分析方法按《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[14]進(jìn)行。
圖1 采樣站位
1.2.2 單因子水質(zhì)指數(shù)法[15]
采用《近海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》提出的單因子污染指數(shù)法評(píng)價(jià)調(diào)查海域的水質(zhì)污染程度。污染指數(shù)的計(jì)算公式為:
式中:PIi—某監(jiān)測(cè)站位污染物i的污染指數(shù),Ci—某監(jiān)測(cè)站位污染物的實(shí)測(cè)濃度,Csj為與Soi—污染物的i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。PIi≤1,表明符合標(biāo)準(zhǔn),PIi>1,表示超標(biāo)。
1.2.2 水體有機(jī)污染評(píng)價(jià)[16-17]
有機(jī)體污染指數(shù)計(jì)算方法為:
式中:A為有機(jī)污染指數(shù),ICOD、IDIN、IDIP、IDO分別表示監(jiān)測(cè)海域海水化學(xué)需氧量、無(wú)機(jī)氮、無(wú)機(jī)磷及溶解氧的實(shí)測(cè)值;SCOD、SDIN、SDIP、SDO分別表示監(jiān)測(cè)海域海洋功能區(qū)劃所對(duì)應(yīng)的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值。有機(jī)污染評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 有機(jī)污染評(píng)價(jià)分級(jí)
1.2.3 富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)[17-18]
海水富營(yíng)養(yǎng)化水平采用公式(3)進(jìn)行。
式中:E為富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù);CCOD為化學(xué)需氧量含量(mg/L);CDIN為無(wú)機(jī)氮含量(mg/L);CDIP為無(wú)機(jī)磷的含量(mg/L)。當(dāng)E≥1 時(shí),表明水體呈富營(yíng)養(yǎng)化,E值越高,水體富營(yíng)養(yǎng)化程度越嚴(yán)重。
??跒辰逗S?0個(gè)站位的水質(zhì)調(diào)查結(jié)果:
(1) 調(diào)查海域海水中COD濃度為0.24~1.91mg/L,平均值0.80mg/L。最高值出現(xiàn)在16 號(hào)站位表層,該站處于鴨尾溪入海口附近,其次是18、17 號(hào)站表層,分別是1.86 和1.52mg/L,18 號(hào)站位位于丘海大道泄洪溝附近,17 號(hào)站位位于龍昆溝入海口附近。
(3) 調(diào)查海域海水中NO3-N 含量為0.080~0.178mg/L,平均值0.135mg/L,NO3-N 高值出現(xiàn)在3、6號(hào)站表層,低值出現(xiàn)在13、18號(hào)站表層。
(4) 調(diào)查海域海水中NO2-N 含量為0.000 2~0.237 0mg/L,平均值0.012 4mg/L,NO2-N 高值出現(xiàn)在16號(hào)站表層,低值出現(xiàn)在18號(hào)站表層。
(5) 調(diào)查海域海水中NH4-N 含量為0.003 9~0.208 0mg/L,平均值0.033 0mg/L,NH4-N 高值出現(xiàn)在10號(hào)站表層,低值出現(xiàn)在19號(hào)站表層。
(6) 調(diào)查海域海水中DIN 含量為0.088 4~0.420 7mg/L,平均值0.180 0mg/L。DIN 高值出現(xiàn)在鴨尾溪入海口16 站位表層,其次是龍昆溝入??诟浇?7 號(hào)站表層,含量是0.2847mg/L;低值出現(xiàn)在13號(hào)站。
根據(jù)《海南省海洋功能區(qū)劃(2010-2020)》和《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 3097-1997)》 相關(guān)要求, 1~7、10、13、14、15、17、18 和20 號(hào)站執(zhí)行第二類海水水質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);8、9、11、12、16和19 號(hào)站位執(zhí)行第三類海水水質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。單因子污染指數(shù)見(jiàn)表2,COD 污染指數(shù)平均值為0.25,DIN 污染指數(shù)平均值為0.54,污染指數(shù)平均值為0.34。除了位于16 號(hào)站位的DIN 污染指數(shù)值為1.05,其余各項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)值均<1,均滿足海洋功能區(qū)劃要求。
根據(jù)有機(jī)污染評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),??跒澈K|(zhì)有機(jī)污染指數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3,調(diào)查海域所有站位A值均<1,可見(jiàn),??跒澈S蚝K袡C(jī)污染程度較低。調(diào)查站位中有機(jī)污染指數(shù)值最大值為0.33,該站位位于鴨尾溪陸源入??诟浇?,鴨尾溪主要匯集的是海甸島西部的市政生活污水,污水排放量1.56491×108m3/年[17]。鴨尾溪的主要污染因子為T(mén)N、TP[2]。
表2 COD等環(huán)境要素污染指數(shù)
表3 有機(jī)污染指數(shù)計(jì)算結(jié)果
調(diào)查海域富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4,所監(jiān)測(cè)站位中E值最大為1.71,最小值為0.09,
表4 ??跒澈S蚋粻I(yíng)養(yǎng)化指數(shù)計(jì)算結(jié)果
16、17 號(hào)站位表層E值>1,說(shuō)明海水富營(yíng)養(yǎng)化,這兩個(gè)站位分別位于鴨尾溪陸源入??诤妄埨先牒?诟浇?。其余站位E值均<1,低值則出現(xiàn)在10、11號(hào)站位表層。
本文對(duì)2018年10月海口灣近岸海域海水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)查,對(duì)海水富營(yíng)養(yǎng)化程度進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果可知:??跒澈S駽OD 平均含量為0.80mg/L、DIN平均含量為0.1800mg/L,PO43--P 平均含量為0.0116mg/L;以單因子污染指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià),??跒辰逗S蚝K蠧OD和PO43--P濃度符合相應(yīng)海洋功能區(qū)劃,1 個(gè)站位的DIN 濃度超標(biāo);以海水富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)對(duì)??跒辰逗S蚝K粻I(yíng)養(yǎng)化水平進(jìn)行評(píng)價(jià),部分水體處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài),富營(yíng)養(yǎng)化程度主要受陸源污染物影響。