蔣清華,鄧琰,石向陽,陳 蘭
(廣西壯族自治區海洋環境監測中心站,廣西 北海 536000)
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廣西茅尾海近岸海域“十二五”期間營養鹽變化趨勢分析及防治對策
蔣清華,鄧琰,石向陽,陳 蘭
(廣西壯族自治區海洋環境監測中心站,廣西 北海 536000)
通過2011—2015年監測數據分析廣西茅尾海海域營養鹽的變化趨勢和富營養化狀況。結果表明:茅尾海2011—2015年為中度富營養~重富營養。茅尾海水體中的活性磷濃度持續增加,活性磷濃度的增加在一定程度上降低了磷的限制作用,為茅尾海的浮游植物生長提供了條件,給茅尾海生態系統健康帶了潛在風險。
近岸海域;營養鹽;富營養化;污染控制;廣西茅尾海
茅尾海位于廣西欽州灣海域頂部,南臨北部灣,因其形似貓尾,過去稱“貓尾海”,后來因灘涂盛長茅尾而得今名。茅尾海內寬口窄,形似布袋狀又如湖泊,是半封閉式的內海。其海域面積約135km2,東西走向最寬處約15km,南北走向最寬處約17km。
本文根據2011—2015年的監測資料和有關文獻,對茅尾海近岸海域營養進行評價分析,并提出防治對策。
1.1 監測數據
監測數據采用廣西壯族自治區海洋環境監測中心站2010—2015年在茅尾海的監測結果,每年分別采集枯、豐、平水期水樣。水質監測分析按照《GB17378-2007海洋監測規范》進行。
1.2 富營養化評價方法
水質富營養化狀況分析采用《HJ442-2008近岸海域環境監測規范》的富營養化指數E進行計算和分級。富營養化評價采用富營養化指數E計算公式:
E=(化學需氧量×無機氮×活性磷酸鹽)×106/4500
式中:化學需氧量、無機氮、活性磷酸鹽質量濃度單位為mg/L。
富營養化等級劃分指標:E<1,為貧營養;1≤E<2.0,為輕度富營養;2.0≤E<5.0,為中度富營養;5.0≤E<15.0,為重富營養;E≥15.0,為嚴重富營養。
1.3 潛在性富營養化評價方法
本文選用郭衛東等[1]以潛在性富營養化的概念為基礎,參照我國海水水質標準以及有關實驗結果,提出的分類分級的潛在性富營養化評價模式,分類分級潛在性富營養化評價模式的營養級劃分原則見表1。
2.1 營養鹽含量的年際變化
目前較為公認的海洋富營養化標準為:無機氮(DIN)為0.20~0.30mg/L,活性磷酸鹽(DIP)為0.02mg/L[1]。
茅尾海:近5a茅尾海海水的DIN年均值是海洋富營養化標準上限(0.30mg/L)的1.28~1.98倍;DIP除2011年和2014年<0.02mg/L外,其余年份的年均值>0.02mg/L的標準,2011—2015年茅尾海均處于富營養化狀態。
從污染程度看,茅尾海DIN含量均超過《GB3097-1997海水水質標準》第二類標準要求;DIP除2015年超過第二類標準要求,其余4年均符合第二類標準要求;茅尾海海域明顯受到N的影響。
圖1為茅尾海無機氮(DIN)、活性磷酸鹽(PO4-P)、活性硅酸鹽(SiO3-Si)濃度的年平均值。茅尾海DIN、SiO3-Si含量呈波浪形變化波動幅度較小;PO4-P含量呈波浪形變化波動幅度較大。

表1 營養級的劃分標準

表2 茅尾海營養鹽含量年際變化 mg/L

2.2 近岸海域富營養化狀況分析
表3為2011—2015年來茅尾海近岸海域海水富營養化指數的變化情況。結果表明:茅尾海2012年為重富營養,其它年份均為中度富營養。從秩相關系數rs看,茅尾海海水富營養化指數E沒有明顯的變化趨勢,表明茅尾海海水富營養化狀況沒有加劇但也沒有得到有效的改善。

表3 2011—2015年廣西近岸海域富營養化指數E

表4 茅尾海營養類型劃分
2.3 茅尾海富營養潛在因素分析
由潛在性富營養化評價結果可見,整個茅尾海海域處于富營養狀態。從富營養化指數E看,茅尾海2011—2015年均處于重度或中度富營養,N/P值在12~26,較2006—2010年N/P值17~55有所下降,說明茅尾海水體中的活性磷濃度持續增加。活性磷濃度的增加在一定程度上降低了磷的限制作用,為茅尾海的浮游植物生長提供了條件,給茅尾海生態系統健康帶來了潛在風險。
(1)入海河流輸入營養物質
根據廣西壯族自治區海洋環監測中心站2011—2015年入海河流監測數據,茅嶺江入海斷面水質在Ⅱ~Ⅲ類波動,欽江東入海斷面水質在Ⅲ~Ⅳ類波動,欽江西入海斷面水質在Ⅳ~劣Ⅴ類波動。通過欽江、茅嶺江等入海河流攜帶進入海洋的高錳酸鹽指數約0.92~1.44萬t/a,總氮約0.78~0.98萬t/a,總磷約0.05~0.07萬t/a,見圖2。近5a來入海河流攜帶的污染物沒有降低的趨勢,持續的污染物輸入對茅尾海海域水質影響較大。

(2)海水養殖業影響
盡管采取了合理布局養殖區、嚴格控制海洋漁業養殖規模、提倡生態養殖方式、建立生態養殖示范區等積極措施防治海水養殖污染,但沿海灘涂高密度、大量使用人工混合飼料以及高度集中、廢水直接排放的養殖方式和養殖區仍然普遍存在。
(3)農業污染
沿岸農村的畜禽無序散養,大量畜禽糞便未經處理直接排放,以及多年來沿岸農民過量使用化肥和農藥,造成污染物經雨水和排灌進入河流最后匯入茅尾海。
(4)沿岸廢水排放
2015年欽州市城市污水處理率約為92%,茅尾海沿岸鄉鎮污水處理率為0。城市排污管網并不完善、部分處理設施不能完全滿足環保新要求。茅尾海沿岸大部分農村雖然建設了生活垃圾收集設施,但沒有建設相應的生活污水及垃圾處理設施,農村生活污水及垃圾無序排放現象仍然存在。沿岸的一些工業企業環保意識薄弱加上管理松散,導致污水處理設施不能正常運行。
(5)淤積影響
多年來茅尾海不斷淤淺、海域面積萎縮,造成茅尾海納潮量減少、水交換能力減弱、生態退化。
(1)開展欽江、茅嶺江達標整治工作,減少氮、磷入海量。
(2)結合目前廣西正在開展的生態鄉村建設,在種植業方面,推進農村連片綜合整治,提高農業規模化、產業化水平,大力發展生態農業和有機農業,實施測土配方施肥等綜合利用技術,推廣使用生物有機肥料和低毒、低殘留高效農藥,減少農業面源污染。
(3)加大對海洋水產養殖項目的管理,根據海域環境容量,合理調整養殖布局,科學確定養殖密度,優化養殖生產結構。建立海水養殖控制紅線區制度,逐步減少水產散養數量和面積,規范海水養殖規模。發展海水生態養殖,減少氮磷排放量。
(4)加快推進茅尾海近岸海域綜合治理項目和岸線保護治理項目建設,加強重要海洋濕地修復和紅樹林生態系統保護,促進濱海植被修復等,逐步構建海岸帶生態屏障,逐步恢復海域生態自凈能力和生物多樣性維護能力。
(5)加快推進城鎮生活污水處理廠和配套管網建設,制定工業園區污水處理設施建設方案,有效減少城鎮生活污染物和園區工業污染物入海排放量;加快沿海、沿江鄉鎮污水處理廠建設。
[1]郭衛東,張曉明,楊逸萍,等.中國近海海域潛在性富營養化程度的評價[J].臺灣海峽,1998,17(1):64-70.
Study on the Trend of Nutrient Salts and Control Countermeasure in the Offshore Marine Area of The Maowei Sea during the “Twelfth Five-year Plan” Period
JIANG Qing-hua, DENG Yan, SHI Xiang-yang, CHEN Lan
(Guangxi Beihai Marine Environmental Monitoring Central Station, Beihai Guangxi 536000 ,China)
According to the monitoring data from 2011 to 2015 in the Maowei Sea, the change trends of nutrients and sea waters eutrophication condition were studied. The analysis showed that the nutritious level has been transformed from moderately eutrophication to heavy eutrophication. The continuous increasing of active phosphate concentration has provided the suitable conditions to the phytoplankton growth, which would increase the potential risk of ecosystem in the Maowei Sea Area.
offshore marine area; nutrients; eutrophication; pollution controls; Maowei Sea in Guangxi
2016-05-04
蔣清華(1982-),男,廣西北海人,在職研究生,工程師,主要從事環境監測和環境科研工作。
X52
A
1673-9655(2016)06-0027-03