海口灣海水環(huán)境質(zhì)量狀況分析①

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 海南海口571126）

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(xiàn)長(zhǎng)約20.5 km，口門(mén)寬約12.5 km，全灣總面積42 km2［1]。隨著海口市經(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，使海口灣近岸海域接納的污染負(fù)荷日趨加重［2]。對(duì)海口灣海水環(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)海口灣環(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)海口灣海水環(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)。

1 材料與方法

1.1 材料

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》，將海口灣分為5 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)站位于海口市東海岸旅游休閑娛樂(lè)區(qū)；10、13、17 和18 號(hào)站位于海口灣旅游休閑娛樂(lè)區(qū)；16號(hào)位于海甸港港口航運(yùn)區(qū)。

1.2 方法

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。

2 結(jié)果與分析

2.1 水質(zhì)主要監(jiān)測(cè)要素含量的分布狀況

海口灣近岸海域20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，其次是龍昆溝入海口附近的17 號(hào)站表層，含量是0.2847mg/L；低值出現(xiàn)在13號(hào)站。

2.2 單因子污染指數(shù)法評(píng)價(jià)

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(lèi)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(lèi)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(mǎn)足海洋功能區(qū)劃要求。

2.3 有機(jī)污染評(píng)價(jià)

根據(jù)有機(jī)污染評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，海口灣海水水質(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)，海口灣海域海水有機(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海口附近，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

2.4 海水富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)評(píng)價(jià)

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 海口灣海域富營(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海口和龍昆溝入海口附近。其余站位E值均＜1，低值則出現(xiàn)在10、11號(hào)站位表層。

3 結(jié)論

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：海口灣海域COD 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)，海口灣近岸海域海水中COD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)海口灣近岸海域海水富營(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。