劉芳 柯盛 周立喜 陳成瓊 陳耀

摘要：為了探討廣東雷州珍稀海洋生物國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)海域水體和沉積物中石油類(lèi)的含量及其分布特征，文章于2017年和2018年分別對(duì)保護(hù)區(qū)海域的石油類(lèi)進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明，保護(hù)區(qū)表層水體石油類(lèi)含量為0.003～0.066 mg/L，平均含量為0.015 mg/L，平均污染指數(shù)為0.30，保護(hù)區(qū)水體中的石油類(lèi)基本符合一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。保護(hù)區(qū)表層沉積物中石油類(lèi)含量為3.0～54.8 mg/kg，平均值為11.109 mg/kg，符合海洋沉積物第一類(lèi)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。保護(hù)區(qū)水體和沉積物中石油類(lèi)含量的變化規(guī)律基本相似，但是沉積物中石油類(lèi)含量的變化更大。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)分析，保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的主要來(lái)源是保護(hù)區(qū)社區(qū)小型漁船航行排放的石油類(lèi)，以及保護(hù)區(qū)周邊漁船在航行過(guò)程排放的石油類(lèi)擴(kuò)散到保護(hù)區(qū)海域。

關(guān)鍵詞：石油類(lèi);污染指數(shù);海洋自然保護(hù)區(qū);海水;沉積物;分布特征

中圖分類(lèi)號(hào)：X55;P76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-9857（2020）01-0069-06

Abstract：In order to research the petroleum content and distribution characteristics in the seawater and sediment of Guangdong Leizhou Rare Marine Life National Nature Reserve，this paper investigated the petroleum content of the Reserve in 2017 and 2018 respectively.The results showed that the petroleum content in the seawater of the Reserve was 0.003～0.066 mg/L，the average content was 0.015 mg/L，and the average pollution index was 0.30.The petroleum content in the seawater of the Reserve basically accorded with the first class seawater quality standard.The content of petroleum in the surface sediment of the Reserve was 3.0～54.8 mg/kg and the average content was 11.109 mg/kg，which accorded with the first quality standard of marine sediment.The change rule of petroleum content in the seawater and sediment of the Reserve was basically similar，but the change of petroleum content in sediment was greater.According to the analysis of survey data，the main sources of petroleum in the seawater of the Reserve originated from the petroleum discharged by small fishing boats of the Reserve Community during navigation，and other source came from the fishing boats around the Reserve spreading petroleum to the sea area of the Reserve during navigation.

Key words：Petroleum，Pollution index，Marine Nature Reserve，Seawater，Sediment，Distribution characteristics

特征

0 引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人類(lèi)活動(dòng)日益頻繁，石油污染已經(jīng)是我國(guó)近海最主要的污染問(wèn)題之一。石油進(jìn)入海洋后，會(huì)在海面形成一層厚度不均勻的薄膜，阻礙海-氣界面間的氣體、能量和水分交換，影響浮游植物的光合作用，毒害海洋生物[1]。廣東雷州珍稀海洋生物國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)保護(hù)區(qū)）位于雷州半島西部海域，主要保護(hù)對(duì)象為珍稀海洋生物及其棲息地，包括儒艮、中華白海豚、大珠母貝（白蝶貝）、文昌魚(yú)、綠海龜、棱皮龜、玳瑁、江豚、寬吻海豚等國(guó)家Ⅰ、Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物，以及珊瑚礁、海藻場(chǎng)和紅樹(shù)林等典型海洋生態(tài)系統(tǒng)[2]。調(diào)查保護(hù)區(qū)海域水體和沉積物中石油類(lèi)的含量和分布特征，以掌握保護(hù)區(qū)海洋環(huán)境狀況，為保護(hù)珍稀海洋生物提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集和分析方法

本研究在保護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置7個(gè)調(diào)查站位（圖1），海水樣品采集時(shí)間分別為：2017年3月、10月、12月;2018年1月、3月、7月、10月、12月，表層沉積物樣品采集時(shí)間為2017年12月和2018年1月。樣品的采集參照GB12763.0—2007進(jìn)行，海水石油類(lèi)采用GB17378.7—2007/13.2紫外可見(jiàn)分光光度法進(jìn)行測(cè)定，沉積物中的石油類(lèi)則采用《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》GB17378.5—2007/13.2 紫外可見(jiàn)分光光度法進(jìn)行測(cè)定。

1.2 評(píng)價(jià)方法

本研究分別以GB3097—1997海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[3]一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和GB18668—2002[4]海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)保護(hù)區(qū)的水體和沉積物中石油類(lèi)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)公式[5]為：Pi=Ci/Cs;式中Pi為評(píng)價(jià)因子的污染指數(shù);Ci為各評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)濃度值;Cs為評(píng)價(jià)因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。其中，采用一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)石油類(lèi)含量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值為0.05 mg/L，一類(lèi)海洋沉積物石油類(lèi)含量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值為500.0 mg/kg。海水中石油類(lèi)污染因子的分級(jí)見(jiàn)表1。

2 結(jié)果

2.1 表層海水石油類(lèi)含量及污染狀況評(píng)價(jià)

保護(hù)區(qū)表層海水各站位石油類(lèi)含量的分析結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，保護(hù)區(qū)表層海水的石油類(lèi)含量濃度范圍為0.003～0.066 mg/L，平均含量為0.015 mg/L。最大值出現(xiàn)在2017年3月的6號(hào)站位，含量為0.066 mg/L，含量小于0.003 mg/L的站位有：2018年7月的全部站位，2018年3月的1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)和7號(hào)站位，以及2018年10月的2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)和6號(hào)站位。

從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，2017年保護(hù)區(qū)表層海水的石油類(lèi)平均含量為0.025 mg/L，2018年的平均含量為0.009 mg/L，2017年的平均含量明顯大于2018年。5號(hào)站位表層海水石油含量的平均值0.022 mg/L，是平均含量最高的站位，2號(hào)站位表層海水石油含量的平均值0.010 mg/L，是平均含量最低的站位。

表3中，質(zhì)量評(píng)價(jià)為自然本底的站位有38個(gè)，清潔的站位有13個(gè)，較清潔的站位有2個(gè)，輕度污染的站位有1個(gè)，污染的站位有2個(gè)。

保護(hù)區(qū)表層海水石油類(lèi)平均污染指數(shù)為0.30，處于自然本底水平。其中，自然本底、清潔、較清潔的站位占94.64%，輕度污染和污染的站位占5.36%。整體而言，保護(hù)區(qū)表層海水的石油類(lèi)含量符合一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 表層沉積物中石油類(lèi)含量及污染狀況評(píng)價(jià)

保護(hù)區(qū)表層沉積物中石油類(lèi)含量及污物狀況評(píng)價(jià)見(jiàn)表4。其中，站位2和站位3的底質(zhì)為玄武巖底質(zhì)，沒(méi)有采集到沉積物樣品。2018年1月，站位1采集的樣品主要是沙，沒(méi)有進(jìn)行石油類(lèi)含量的測(cè)定。

由表4可知，2017年12月保護(hù)區(qū)表層沉積物中石油類(lèi)平均含量20.280 mg/kg，遠(yuǎn)大于2018年1月的平均含量1.938 mg/kg，與水體的分布規(guī)律相似，即水體中的石油類(lèi)含量高，其對(duì)應(yīng)沉積物中石油烴的含量也高。各站位平均污染指數(shù)為0.022，各站位均沒(méi)有超出一類(lèi)海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3 討論

3.1 保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的來(lái)源

石油類(lèi)的成分十分復(fù)雜，由多種烷烴、芳烴、烯烴和雜環(huán)芳烴等復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)組成[1]。海洋環(huán)境中的石油烴主要來(lái)自石油開(kāi)采、溢油事故、船舶運(yùn)輸、大氣沉降和陸源排放等[8-9]。人為活動(dòng)是石油烴進(jìn)入海洋環(huán)境的主要途徑，尤其是在近岸及河口區(qū)域[10]。保護(hù)區(qū)沿岸沒(méi)有大型的工礦企業(yè)，保護(hù)區(qū)內(nèi)禁止石油開(kāi)采、拖網(wǎng)、挖沙等作業(yè)，保護(hù)區(qū)海域有社區(qū)漁民的小型流刺網(wǎng)漁船航行，保護(hù)區(qū)沿岸有少量養(yǎng)殖廢水排放。

3.1.1 保護(hù)區(qū)水體石油類(lèi)含量的時(shí)間變化

2017—2018年保護(hù)區(qū)表層海水石油類(lèi)含量的監(jiān)測(cè)結(jié)果如圖2所示，2018年7月各站位石油類(lèi)含量的平均值最小，每個(gè)站位的含量均小于0.003 mg/L，而其他調(diào)查時(shí)間段，沒(méi)有出現(xiàn)所有站位含量均小于0.003 mg/L的現(xiàn)象。2018年7月是南海的休漁期，保護(hù)區(qū)海域內(nèi)基本沒(méi)有社區(qū)漁民的小型漁船航行。因此，初步說(shuō)明保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的主要來(lái)源可能是小型漁船航行排放的石油類(lèi)。

3.1.2 保護(hù)區(qū)各功能區(qū)水體中石油類(lèi)的分布

2017年和2018年保護(hù)區(qū)各功能區(qū)水體中石油類(lèi)的平均含量如圖3所示，2017年水體中石油類(lèi)的平均含量遠(yuǎn)大于2018年，但是保護(hù)區(qū)各功能區(qū)水體中石油類(lèi)含量的變化規(guī)律一致，均是由大到小依次為：緩沖區(qū)、實(shí)驗(yàn)區(qū)、核心區(qū)。核心區(qū)的3個(gè)站位靠近近岸，但是水體中石油類(lèi)含量最低，初步說(shuō)明陸源排放不是保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的主要來(lái)源。

3.1.3 保護(hù)區(qū)各站位水體中石油類(lèi)的分布

圖4為2017—2018年保護(hù)區(qū)各站位表層海水中石油類(lèi)的平均含量。從圖4中可以看出，5號(hào)站位和6號(hào)站位的平均含量均較高，這兩個(gè)站位處于保護(hù)區(qū)的最南端，靠近漁船進(jìn)出烏石港的航道，烏石港屬于國(guó)家級(jí)中心漁港，進(jìn)出港口的漁船較多，導(dǎo)致石油類(lèi)的排放較多。石油類(lèi)物質(zhì)入海后，水溶性部分即開(kāi)始溶入水體，其余部分則浮于水面并擴(kuò)散成油膜，油膜隨風(fēng)和表層流漂移[11]，水體中石油類(lèi)的擴(kuò)散和漂移可能是造成這兩個(gè)站位海水中的石油類(lèi)含量高的原因。

2017年和2018年，2號(hào)站位石油類(lèi)平均含量都是最低的，該站位的底質(zhì)為玄武巖，而且水深較淺，漁船航行時(shí)可能會(huì)繞開(kāi)此海域，推測(cè)可能是這個(gè)原因造成該站位表層海水的石油類(lèi)平均含量最低。

綜上所述，保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的主要來(lái)源不是陸源排放，主要來(lái)源于社區(qū)漁民小型漁船航行排放的石油類(lèi)，以及周邊漁船航行排放的石油類(lèi)擴(kuò)散到保護(hù)區(qū)海域。

3.2 保護(hù)區(qū)表層沉積物中石油類(lèi)的來(lái)源

2017年12月保護(hù)區(qū)表層沉積物中石油類(lèi)平均含量20.280 mg/kg 遠(yuǎn)大于2018年1月的平均含量1.938 mg/kg，而相同時(shí)間水體中石油類(lèi)平均含量分別是0.028 mg/kg 和0.010 mg/kg，水體和沉積物中石油類(lèi)含量的變化規(guī)律一致，但是沉積物中石油類(lèi)含量的變化更大。

海水中的石油經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、光化學(xué)作用、微生物降解等過(guò)程進(jìn)入大氣，但大部分石油最終以溶解組分或相應(yīng)地降解組分存在于海洋中，并且有相當(dāng)部分通過(guò)吸附、絮凝和沉淀作用進(jìn)入沉積物[12]。有研究表明，懸浮顆粒物對(duì)水體中的石油污染物有著很高的富集系數(shù)，兩者之間存在正相關(guān)關(guān)系[13]。沉積物粒度越大，擁有的比表面積越小，絮凝作用越弱[1]。保護(hù)區(qū)海水水質(zhì)潔凈，懸浮顆粒物的含量較低，懸浮顆粒物的富集作用可能比較小，保護(hù)區(qū)海底主要是以玄武巖，還有砂、砂礫和黏土等濱海沉積[14]，對(duì)水體中的石油烴吸附能力弱，加上保護(hù)區(qū)海域潮差較大[14]?？赡苡捎谏鲜鲆蛩?，造成保護(hù)區(qū)沉積物中石油類(lèi)的含量比水體的含量變化更大。

3.3 保護(hù)區(qū)水體和表層沉積物中石油類(lèi)與國(guó)內(nèi)海域的比較

保護(hù)區(qū)水體和表層沉積物中石油類(lèi)的含量與國(guó)內(nèi)海域比較情況如表5和表6所示，保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的含量低于大亞灣、珠江口、內(nèi)伶仃洋、山東近海，但是高于北部灣。珠江口、山東近海、大亞灣等沿岸屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，水體和表層沉積物中石油類(lèi)含量較高。本研究的保護(hù)區(qū)海域?qū)儆诒辈繛车慕逗Ｓ颍Ｗo(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)含量高于整個(gè)北部灣的平均值，此北部灣調(diào)查的J07站位靠近保護(hù)區(qū)海域，其水體中石油類(lèi)的平均濃度為0.014 7 mg/L，與本研究的平均值0.015 mg/L相差較小。該北部灣的調(diào)查時(shí)間是2006年，本研究的調(diào)查時(shí)間是2017年和2018年，相隔10多年，但是變化幅度較小，說(shuō)明保護(hù)區(qū)及其周邊海域受石油類(lèi)污染的影響變化不大。

4 結(jié)論

（1）從調(diào)查結(jié)果看，該保護(hù)區(qū)水體中的石油類(lèi)含量為0.003～0.066 mg/L，平均含量為0.015 mg/L。保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的平均污染指數(shù)為0.30，處于自然本底水平。因此，整體而言，保護(hù)區(qū)水體中的石油類(lèi)符合第一類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

該保護(hù)區(qū)沉積物中石油類(lèi)含量為3.0～54.8mg/kg，平均值為11.109 mg/kg，各站位均沒(méi)有超出海洋沉積物質(zhì)量一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）2018年7月為休漁期，各站位水體中的石油類(lèi)含量最低，說(shuō)明保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的主要來(lái)源是社區(qū)小型漁船航行排放的石油類(lèi)。核心區(qū)靠近近岸，但水體中石油類(lèi)含量最低，說(shuō)明保護(hù)區(qū)水體中石油類(lèi)的主要來(lái)源不是陸源排放。5號(hào)站位和6號(hào)站位的平均含量均較高，推測(cè)這兩個(gè)站位石油類(lèi)的主要來(lái)源是周邊漁船航行排放的石油類(lèi)擴(kuò)散到保護(hù)區(qū)海域。

（3）保護(hù)區(qū)水體和沉積物中石油類(lèi)含量的變化規(guī)律基本一致，但是沉積物中石油類(lèi)含量的變化更大。

參考文獻(xiàn)

[1] 李磊，蔣玫，王云龍，等.長(zhǎng)江口及鄰近海域沉積物中石油烴污染特征[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2014，34（3）：752-757.

[2] 劉芳，柯盛，周立喜，等.廣東雷州珍稀海洋生物國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)海水環(huán)境質(zhì)量狀況分析與評(píng)價(jià)[J].海洋開(kāi)發(fā)與管理，2019，36（9）：64-67.

[3] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)局，國(guó)家海洋局.GB 3097-1997，海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].1997.

[4] 國(guó)家海洋局.GB18668—2002，海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].2002.

[5] 傅海靖.海洋污染與保護(hù)[M].北京：科學(xué)出版社，1979：113-121.

[6] 賈曉平，杜飛雁，林欽，等.海洋漁場(chǎng)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況綜合評(píng)價(jià)方法探討[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)，2003，10（2）：160-164.

[7] 環(huán)境保護(hù)部.HJ442—2008，近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范[S].2008.

[8] OU S M，ZHENG J H，et al.Petroleum hydrocar-bons and polycyclic aromatic hydrocarbons in the surficial sediments of Xiamen Harbour and Yuan Dan Lake，China[J].Chemosphere，2007，68（1）：140-149.

[9] LYLA S，MANOKRAN S，KHAN A.Petroleum hydrocarbon distribution in continental shelf region of southeast coast of India[J].Int Sediment Res，2012，27（1）：73-83.

[10] 陳財(cái)珍，林靜，許貽斌，等.福建省東山灣海洋生態(tài)環(huán)境中石油烴類(lèi)分布特征與評(píng)價(jià)[J].海洋開(kāi)發(fā)與管理，2015，32（10）：73-77.

[11] 張曉萍，李凌云，張?jiān)獦?biāo)，等.廈門(mén)鄰近海域油類(lèi)污染狀況評(píng)價(jià)[J].臺(tái)灣海峽，2001，20（2）：161-164.

[12] 陳勇民.港口水域石油污染生物降解及生物修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2002：21-27.

[13] 李磊，蔣玫，沈新強(qiáng)，等.長(zhǎng)江口及鄰近海域水體中石油烴分布特征及其污染評(píng)價(jià)[J].環(huán)境化學(xué)，2014（8）：1366-1372.

[14] 江海聲，歐春曉，李加兒，等.雷州珍稀水生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)生物多樣性及其保育[M].廣州：廣東科技出版社，2006：3-4.

[15] 孫濤，肖雅元，王騰，等.大亞灣海域水體和沉積物中石油類(lèi)含量與分布特征[J].南方水產(chǎn)科學(xué)，2018（4）：1-9.

[16] 魏鵬，黃良民，馮佳和，等.珠江口廣州海域石油烴的分布及其與河口環(huán)境的關(guān)系[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2010，29（4）：473-476.

[17] 賀玉林，劉澤偉，盧偉華.珠江口內(nèi)伶仃洋水體和沉積物石油烴的分布特征[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012（3）：125-127.

[18] 譚麗菊，張哲，王江濤，等.山東近海水體石油烴的分布特征研究[J].中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（s1）：203-206.

[19] 馬志凱，鄭愛(ài)榕，程遠(yuǎn)月，等.北部灣夏季表層海水中石油類(lèi)的分布特征[C]胡建宇，楊圣云.北部灣海洋科學(xué)研究論文集（第1輯），北京：海洋出版社，2008：111-120.

[20] 潘建明，扈傳昱，劉小涯，等.珠江河口沉積物中石油烴分布及其與河口環(huán)境的關(guān)系[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2002，21（2）：23-27.

[21] ZHOU R，QIN B，PENG S T，et al.Total petroleum hydrocarbons and heavy metals in the surface sediments of Bohai Bay，China：long-term variations in pollution status and adverse biological risk[J].Mar Bull，2014，83（1）：290-297.