新村水體富營(yíng)養(yǎng)化及其養(yǎng)殖合理布局的探討

王芬，聶瑞

(海南省海洋監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心 ?？?570206)

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新村水體富營(yíng)養(yǎng)化及其養(yǎng)殖合理布局的探討

王芬，聶瑞

(海南省海洋監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心 ?？?570206)

文章根據(jù)新村港2004—2013年調(diào)查數(shù)據(jù)，采用富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)法評(píng)價(jià)新村水體富營(yíng)養(yǎng)狀況。新村港2004—2009年富營(yíng)養(yǎng)指數(shù)年平均值均保持較低水平，2010—2013年相對(duì)較高。且出現(xiàn)在7—10月。新村港需要合理布局養(yǎng)殖區(qū)域和規(guī)模，從而達(dá)到改善該海水富營(yíng)養(yǎng)化狀況的目的。

新村港；富營(yíng)養(yǎng)化；合理布局

富營(yíng)養(yǎng)化是一種氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過(guò)多引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象[1]。海南陵水新村港作為典型天然潟湖型港灣，地處亞熱帶，全年水溫鹽度適中，是海南省重要的養(yǎng)殖基地之一。新村港口窄內(nèi)寬，面積約2 220 hm2，其中腹地面積約20 km2。港內(nèi)水深較深，東西兩面有南灣半島環(huán)抱，風(fēng)平浪靜，避風(fēng)條件好，是個(gè)得天獨(dú)厚的天然良港，港內(nèi)無(wú)大的淡水河流注入，適宜養(yǎng)殖。目前新村港養(yǎng)殖品種大多為經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)，珍珠貝養(yǎng)殖面積較小。根據(jù)調(diào)查研究，新村港地理環(huán)境及養(yǎng)殖布局對(duì)其水體富營(yíng)養(yǎng)化造成一定影響。

1 新村港水體狀況

1.1 監(jiān)測(cè)概況

根據(jù)調(diào)查需要，共布設(shè)6個(gè)監(jiān)測(cè)站位，在新村港水域布設(shè)5個(gè)站點(diǎn)，在口門(mén)外海域布設(shè)1個(gè)參考站位(圖1)。

圖1 監(jiān)測(cè)站位

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括化學(xué)需氧量、無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽和活性硅酸鹽等項(xiàng)目。監(jiān)測(cè)按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》(GB17378-2007)[2]執(zhí)行。監(jiān)測(cè)時(shí)間為2004年4月至2013年10月，4—10月下半月進(jìn)行一次。

1.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

1.2.1 化學(xué)需氧量

2004—2013年新村港化學(xué)需氧量年平均值變化呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)；各年最小值均保持較低水平，最大值波動(dòng)范圍較大，為1.32～3.18 mg/L，其中2010年最大(圖2)。除2005年外，2004—2013年新村港各站位化學(xué)需氧量年平均值變化基本一致，呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，其中，2010年和2013年相對(duì)較高。整體而言，1號(hào)站、2號(hào)站和3號(hào)站化學(xué)需氧量測(cè)值相對(duì)較低，4號(hào)站、5號(hào)站和6號(hào)站明顯較高(圖3)。4—10月各站位化學(xué)需氧量平均值呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，7—10月化學(xué)需氧量測(cè)值相對(duì)較高。1號(hào)站、2號(hào)站、3號(hào)站化學(xué)需氧量測(cè)值相對(duì)較低，4號(hào)站、5號(hào)站、6號(hào)站明顯較高(圖4)。

圖2 2004—2013年化學(xué)需氧量年平均變化趨勢(shì)

圖3 2004—2013年化學(xué)需氧量年際變化趨勢(shì)

圖4 2004—2013年化學(xué)需氧量月際變化趨勢(shì)

1.2.2 無(wú)機(jī)氮

2004—2013年新村港無(wú)機(jī)氮年平均值變化呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)；各年最小值均保持較低水平，最大值波動(dòng)范圍較大，為0.118～0.330 mg/L，其中2010年、2011年和2013年均較高(圖5)。2004—2013年新村港各站位無(wú)機(jī)氮年平均值無(wú)明顯變化規(guī)律，總體呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，其中，2010年和2013年相對(duì)較高(圖6)。4—10月各站位無(wú)機(jī)氮平均值呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，8—10月無(wú)機(jī)氮測(cè)值相對(duì)較高(圖7)。

圖5 2004—2013年無(wú)機(jī)氮年平均變化趨勢(shì)

圖6 2004—2013年無(wú)機(jī)氮年際變化趨勢(shì)

圖7 2004—2013年無(wú)機(jī)氮月際變化趨勢(shì)

1.2.3 活性磷酸鹽

圖8 2004—2013年活性磷酸鹽年平均變化趨勢(shì)

2004—2013年新村港活性磷酸鹽年平均值變化呈先下降再緩慢上升的趨勢(shì)；各年最小值均保持較低水平；最大值呈下降再波動(dòng)上升的趨勢(shì)，變化范圍為0.007～0.114 mg/L(圖8)。2004—2013年新村港各站位磷酸鹽年平均值總體呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，其中，自2009年開(kāi)始，各站位磷酸鹽相對(duì)較高，且逐年上升幅度較大(圖9)。4—9月各站位活性磷酸鹽平均值總體呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，8—10月磷酸鹽測(cè)值相對(duì)較高。總體而言，2號(hào)站、4號(hào)站測(cè)值相對(duì)較高，5號(hào)相對(duì)較低(圖10)。

圖9 2004—2013年活性磷酸鹽年際變化

圖10 2004—2013年活性磷酸鹽月際變化

2 新村港水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況

海水中的氮磷作為海洋浮游植物生長(zhǎng)繁殖的必需成分，也是海洋初級(jí)生產(chǎn)力和食物鏈的基礎(chǔ)，適量的氮磷能促進(jìn)浮游生物的正常生長(zhǎng)，維持水體的生態(tài)平衡。但是在人為因素的影響下，含有大量氮磷或其他微量元素的廢水進(jìn)入水體中，使得局部水體有余交換不暢而營(yíng)養(yǎng)鹽升高，將造成水體富營(yíng)養(yǎng)化甚至達(dá)到過(guò)營(yíng)養(yǎng)化[1]。本文采用營(yíng)養(yǎng)指數(shù)E評(píng)價(jià)水體中的富營(yíng)養(yǎng)化程度，營(yíng)養(yǎng)指數(shù)按下式計(jì)算：

公式單位以mg/L表示，如E≥1，則水體呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)[3]。

2004—2009年新村港富營(yíng)養(yǎng)指數(shù)年平均值均保持較低水平，2010—2013年相對(duì)較高，其中2013年最高，為1.5，已超過(guò)富營(yíng)養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)值，呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)；2011年其次，為0.90，接近富營(yíng)養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)值(圖11)。

圖11 2004—2013年水體E變化趨勢(shì)

2004—2009年富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)月平均值，除2005年9月和2006年8月相對(duì)較高，最高為0.33，其余均保持較低水平，各月均小于富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，水質(zhì)狀況良好(圖12)。

圖12 2004-2009年E月平均值變化狀況

2010—2013年富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)變化波動(dòng)較大，4月、5月和6月的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)均較低，部分年份7月、8月、9月和10月的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)相對(duì)較高，其中9月最高，2011年和2013年9月的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)分別達(dá)5.91和6.25，遠(yuǎn)大于富營(yíng)養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)值，水質(zhì)較差；2013年7月、10月和2010年8月其次，均大于2，呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，其余均保持較低水平，水質(zhì)狀況良好(圖13)。

圖13 2010-2013年E月平均值變化情況

結(jié)果分析表明，2004—2009年陵水新村赤潮監(jiān)控區(qū)富營(yíng)養(yǎng)指數(shù)年平均值均保持較低水平，自2010年以來(lái)有明顯上升的趨勢(shì)，2013年最高，并已超過(guò)富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)值，呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。2004—2009年各月富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)均保持較低水平，其水質(zhì)狀況良好；2010—2013年富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)變化波動(dòng)較大，其中，4月、5月和6月的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)較低，水質(zhì)狀況較好；2010年、2011年、2013年的7月、8月、9月、10月的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)相對(duì)較高，呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，水質(zhì)較差。

3 養(yǎng)殖布局合理性分析

新村港口門(mén)朝西，口門(mén)最窄處不足100 m，灣底距口門(mén)約8.5 km，上游沒(méi)有河流流入。整個(gè)港灣的水體全部交換一次約需1個(gè)月時(shí)間。口門(mén)狹窄、口門(mén)外沙帶存在、整個(gè)港灣水域面積較大及養(yǎng)殖魚(yú)排的布局等成為水體交換緩慢的原因[4]。由于新村港港灣水域面積較大，灣口處與灣底水體交換速度不一，污染物在水體中交換速度差異及交換時(shí)間長(zhǎng)短不一，造成了一定的積累。目前新村港內(nèi)有口門(mén)至灣底均布有養(yǎng)殖魚(yú)排，僅在南灣村下有小規(guī)模的珍珠貝養(yǎng)殖，已無(wú)麒麟菜養(yǎng)殖區(qū)域。由于養(yǎng)殖魚(yú)排排放的養(yǎng)殖廢水及過(guò)剩養(yǎng)殖餌料在水體中分解，給整個(gè)港灣帶入大量的營(yíng)養(yǎng)鹽，而在港灣后半部由于水體交換緩慢，造成營(yíng)養(yǎng)鹽在水體中的不斷積累[4]。

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，新村港2004—2009年富營(yíng)

養(yǎng)指數(shù)年平均值均保持較低水平，2010—2013年相對(duì)較高。2010—2013年富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)變化波動(dòng)較大，4月、5月和6月的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)均較低，富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)相對(duì)較高出現(xiàn)在7—10月，其中2011年和2013年9月的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)分別達(dá)5.91和6.25，遠(yuǎn)大于富營(yíng)養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)值，呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。同時(shí)在2010—2013年富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)較大的站點(diǎn)大多是灣底4號(hào)站、5號(hào)站和6號(hào)站。

目前新村港水體交換不暢，養(yǎng)殖布局不合理的結(jié)果是造成新村港目前水體富營(yíng)養(yǎng)化的一大原因。早年新村港養(yǎng)殖布局為在自口門(mén)向里3 km范圍內(nèi)安排經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖，港灣后半部安排麒麟菜養(yǎng)殖，同時(shí)在兩個(gè)養(yǎng)殖區(qū)中間區(qū)域安排較小規(guī)模的珍珠貝類(lèi)養(yǎng)殖。在港灣口門(mén)處水體交換良好，養(yǎng)殖魚(yú)排的養(yǎng)殖污水及部分過(guò)剩餌料分解產(chǎn)生的污染物可及時(shí)隨著海水?dāng)U散交換出去，而在港灣的后半部，水體交換不暢造成營(yíng)養(yǎng)鹽累積，易出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。麒麟菜的生長(zhǎng)吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而使水體達(dá)到凈化的目的。早年的調(diào)查結(jié)果證明此布局合理。

4 結(jié)論

新村港養(yǎng)殖條件得天獨(dú)厚，作為養(yǎng)殖區(qū)適宜養(yǎng)殖品種較多。由于其獨(dú)特的天然潟湖構(gòu)造，養(yǎng)殖布局合理，控制其養(yǎng)殖規(guī)模，則充分發(fā)揮新村港海域水體養(yǎng)殖功能。在灣底后半部布置麒麟菜養(yǎng)殖區(qū)，恢復(fù)早年新村港養(yǎng)殖布局將充分考慮新村港水體交換及富營(yíng)養(yǎng)化狀況，使得麒麟菜養(yǎng)殖有效吸收該海域中富余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，降低富營(yíng)養(yǎng)化狀況，從而改善新村港海域水質(zhì)狀況。

[1] 李巧香，黃文國(guó)，周永召.新村港水體富營(yíng)養(yǎng)化與赤潮發(fā)生的初步研究[J].海洋湖沼通報(bào)，2010(4):9-15.

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). GB17378-2007海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[3] 國(guó)家海洋局. HY/T069-2005赤潮監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程[S].2005.

[4] 周永召，王芬，周湘彬.新村港養(yǎng)殖的合理布局及麒麟菜養(yǎng)殖對(duì)其水質(zhì)的影響[J].海洋開(kāi)發(fā)與管理，2012，29(1):113-115.

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1005-9857(2015)10-0093-04