國家海洋局秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測中心站 楊雯,王眾,張勇,李微微
環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)地區(qū)之一[1],2011年《河北沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃》的實(shí)施,標(biāo)志著河北沿海地區(qū)發(fā)展正式上升為國家戰(zhàn)略。作為河北省第一大工程,高強(qiáng)度、大規(guī)模的曹妃甸圍填海工程在帶來巨大社會和經(jīng)濟(jì)效益的同時,也會對周邊海區(qū)水沙運(yùn)動、灘槽演變、防洪納潮、防風(fēng)抗浪以及生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生較大影響和干擾[2][3]。目前曹妃甸的大規(guī)模填?;顒右鸦就V?,但隨著曹妃甸工業(yè)區(qū)進(jìn)一步開發(fā)、建設(shè),以及后期港口、石化等工業(yè)項(xiàng)目的運(yùn)行,都可能對曹妃甸海域的環(huán)境造成持續(xù)影響。
因此,監(jiān)測分析鄰近海域海水水質(zhì)狀況并進(jìn)行綜合評價,可以為闡明圍填海開發(fā)對海洋環(huán)境的影響提供合理有效的基礎(chǔ)資料,對于指導(dǎo)開發(fā)和管理近岸海域環(huán)境具有一定的現(xiàn)實(shí)意義[4]。
2016年8月、2017年和2018年6月共對曹妃甸工業(yè)區(qū)臨近海域連續(xù)3年實(shí)施監(jiān)測,共布設(shè)站位20個。調(diào)查站位如圖1所示。
圖1 調(diào)查站位示意圖
監(jiān)測項(xiàng)目包括表層海水鹽度、石油類、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(COD)、活性磷酸鹽(PO4-P)、硝酸鹽-氮(NO3-N)、亞硝酸鹽-氮(NO2-N)、氨氮(NH4-N)、葉綠素a。采樣及分析方法按照《海洋監(jiān)測規(guī)范》[5]進(jìn)行。
調(diào)查海域以《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》[6]中一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為評價基準(zhǔn),采用單因子污染指數(shù)法與海水營養(yǎng)化指數(shù)(E值)和有機(jī)污染指數(shù)(A值)相結(jié)合的方式[7-10]。
海水富營養(yǎng)指數(shù)[11]采用下列公式計(jì)算:
式(1)中COD、DIN、DIP為海域水體中化學(xué)需氧量、無機(jī)氮、活性磷酸鹽實(shí)測濃度,單位均為mg/L。當(dāng)E≥1時,表明海域水體呈現(xiàn)為富營養(yǎng)狀態(tài),且E值愈大則富營養(yǎng)狀態(tài)愈嚴(yán)重[12]。
有機(jī)污染指數(shù)采用下列公式及有機(jī)污染分級[13-14]:
式(2)中COD、DIN、DIP、DO為海域水體中實(shí)測濃度(mg/L),COD0、DIN0、DIP0、DO0為第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)。海水的有機(jī)污染指數(shù)與對應(yīng)污染程度級別見表1。
表1 海水有機(jī)污染評價分級[13]
2016-2018年調(diào)查海域表層水質(zhì)調(diào)查評價結(jié)果見表2。各要素的監(jiān)測結(jié)果顯示,鹽度平均值范圍為32.022-32.489;石油類平均值范圍為0.0186-0.0208mg/L;COD平均濃度值范圍為1.14-1.43mg/L;DIN(無機(jī)氮)平均濃度值范圍為0.0857-0.164mg/L;DIP(活性磷酸鹽)平均濃度值范圍為0.00433-0.0106mg/L;DO平均濃度值范圍為8.49-9.58mg/L;葉綠素a平均濃度值范圍為5.97-7.56μg/L。
表2 2016-2018年曹妃甸海域表層水質(zhì)調(diào)查評價結(jié)果
從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看,2016-2018年石油類、COD、DO均符合第一類標(biāo)準(zhǔn),表明調(diào)查海域沒有受到海洋石油污染,水體溶解氧充足,海洋生物生存環(huán)境良好,不易出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象[15];COD含量值較低,表明調(diào)查海域調(diào)查期間受有機(jī)物污染不嚴(yán)重[10];2016年DIN超出第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)率為25%,但符合第二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),滿足所在功能區(qū)要求的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),2017和2018年均符合一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);2016和2018年DIP超出第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)率分別為15%和10%,但符合第二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),滿足所在功能區(qū)要求的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),2017年均符合第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)查海域表層水質(zhì)狀況總體良好。
1.營養(yǎng)指數(shù)法
從2016-2018年曹妃甸臨近海域E值計(jì)算結(jié)果(表3)得知,E值平均值范圍為0.09-0.62。根據(jù)E值平均值的變化規(guī)律,2016-2018年調(diào)查海域總體上為貧營養(yǎng)狀態(tài),2016年僅11、15號站位為富營養(yǎng)狀態(tài)。
表3 2016-2018年曹妃甸臨近海域營養(yǎng)指數(shù)評價結(jié)果
2.有機(jī)污染指數(shù)法
2016-2018調(diào)查海域有機(jī)污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表4)表明,在調(diào)查期間該海域總體上受有機(jī)物污染的程度降低。除個別較為靠近工業(yè)區(qū)的站位外,整體海域的水質(zhì)向好轉(zhuǎn)變。
表4 2016-2018年曹妃甸臨近海域表層水質(zhì)有機(jī)污染評價指數(shù)統(tǒng)計(jì)表
(1)曹妃甸工業(yè)區(qū)臨近海域表層水質(zhì)狀況良好,無機(jī)氮和活性磷酸鹽是主要的超標(biāo)因子,超標(biāo)部分雖超出第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),但符合第二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),滿足所在功能區(qū)要求的海水水質(zhì)。
(2)從E值和A值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看,2016-2018年海水營養(yǎng)指數(shù)(E值)為0.09-0.62,有機(jī)污染指數(shù)(A值)為1.09-2.18,表明該海域水質(zhì)較清潔,調(diào)查海域?yàn)樨殸I養(yǎng)狀態(tài)。