秦皇島近岸海域春季表層溶解氧飽和度分析

叢明琦　宋愛君　趙冉　王會心　魯勖琳

摘? ?要：根據2019年春季3～5月份對河北省秦皇島市近岸海域西浴場、東浴場以及湯河溶解氧的調查結果，探討溶解氧飽和度與大氣壓、溫度、鹽度之間的關系。結果顯示，渤海灣近岸海域東、西浴場溶解氧飽和度為68%～113%，湯河溶解氧飽和度為68.0%～144.5%。總體呈湯河溶解氧飽和度高、近岸海域溶解氧飽和度低的趨勢。溶解氧飽和度主要受鹽度、水溫和氣溫的影響。

關鍵詞：秦皇島;近岸海域;溶解氧飽和度

渤海是我國唯一半封閉的內海，水體交換能力差，自潔能力很弱，容易造成污染物堆積，導致水體富營養化。秦皇島地處環渤海和京津冀兩個經濟圈中，風景優美，是絕佳的旅游場所，但也是受人為活動影響最為明顯、污染最嚴重的海域之一，入海河流逐漸成為秦皇島近岸海域的主要污染源[1]。

溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）是水質評價的主要因子，也是水體中生物生存繁殖的基本條件。一般魚種每天至少應有16 h生活在溶解氧質量濃度大于5 mg/L的水中，其余時間溶解氧也應大于等于3 mg/L。當溶解氧質量濃度小于1 mg/L時，絕大部分魚類會窒息死亡[2]。當海水溶解氧的日平均值小于3 mg/L或者是24 h之內的任何觀測值小于1 mg/L時，就認為出現低氧現象[3]。海水在不同溫度和鹽度下的溶解氧飽和質量濃度采用Weiss方程計算[4]。海水中的溶解氧受到物理、生物、化學等多種因素影響，用溶解氧飽和度值對水質進行分析和討論，能直觀地反映海域水體的健康狀況。

對秦皇島海港區近岸海域以及主要入海河流的水質因子進行采樣調查并用溶解氧飽和度值對水質進行分析，具有非常重要的意義。本研究根據2019年春季3～5月份對河北省秦皇島市近岸海域西浴場、東浴場以及湯河溶解氧的調查結果，探討了溶解氧飽和度與大氣壓、溫度、鹽度之間的關系。

1? ? 分析方法

分析方法如表1所示。

2? ? 結果與分析

2.1? 春季溶解氧飽和度分析

秦皇島近岸海域春季溶解氧飽和度分析如表2所示。由表2可見，西浴場表層水體溶解氧飽和度平均值為93.4%，東浴場表層水體溶解氧飽和度平均值為94.9%，總體處于不飽和狀態。湯河水體溶解氧飽和度平均值為112.5%，呈現過飽和狀態。總體上看，東、西浴場溶解氧飽和度基本持平，湯河由于藻類強烈的光合作用，呈現過飽和趨勢。

2.2? 溶解氧飽和度與大氣壓的關系

秦皇島近岸海域溶解氧飽和度與大氣壓呈正相關的關系，尤其是西浴場和東浴場變化明顯。隨著大氣壓的升高，水體中的溶解氧飽和度也逐漸增加，一方面是由于壓力越大，氧氣溶解在水中的量也越多，使溶解氧飽和度值變大;另一方面在壓力比較大的情況下，底部的污染物不會向上翻騰消耗表層的溶解氧，因此壓力增加，溶解氧質量分數也會高一些[5]。但是，湯河比較特殊，湯河隨著壓力的升高，溶解氧飽和度變化不明顯，這可能是由于湯河是秦皇島工業和生活污水主要排放地，排放量大、污染物含量高、藻類植物大量生長，導致大量消耗水中的溶解氧。

2.3? 溶解氧飽和度與鹽度的關系

秦皇島近岸海域溶解氧飽和度與鹽度呈負相關，鹽度變化不大，對溶解氧飽和度幾乎沒有影響。但是，湯河比較特殊，溶解氧飽和度與鹽度正相關，可能因為湯河是主要的入海口河流，受春季海水漲潮影響，海水流入湯河內，導致鹽度直線上升。

2.4? 溶解氧飽和度與溫度的關系

溫度影響包括水溫和氣溫，由于氣溫隨觀測時段變化較大，故本研究以考察水溫變化為主[6]。西浴場、東浴場、湯河溶解氧飽和度與水溫的關系分別如圖1、圖2、圖3所示。由圖可知，溶解氧飽和度與水溫呈負相關關系，即水溫低時溶解氧溶解度大、飽和度高，水溫高時溶解氧溶解度小、飽和度低。溶解氧飽和度受溫度影響較大，春季植物光合作用加強，產生的氧氣增多，但海水溫度的升高導致氧氣溶解度降低[7]。

3? ? 結語

通過對秦皇島近岸海域西浴場、東浴場以及河流主要入海口湯河3～5月份的溶解氧飽和度進行調查研究，得到以下幾點結論。（1）3～5月份的溶解氧飽和度主要受水溫升高的影響，東浴場和西浴場溶解氧飽和度相差不大，湯河溶解氧飽和度遠高于東、西浴場，3個月內變化幅度順序依次為湯河>西浴場>東浴場。（2）影響溶解氧的主要因素為氣壓、鹽度和水溫。（3）溶解氧飽和度總體變化趨勢為秦皇島近岸海域東、西浴場溶解氧飽和度隨大氣壓增大而增加，湯河變化不明顯;鹽度變化對西浴場、東浴場溶解氧飽和度影響不大，湯河溶解氧飽和度隨鹽度增大而增加;隨著溫度的降低，溶解氧飽和度總體呈現升高趨勢，水溫是影響溶解氧飽和度的主要因素。

[參考文獻]

[1]褚? ?帆，劉憲斌，劉占廣，等.天津近岸海域海水富營養化評價及其主成分分析[J].海洋通報，2015，34（1）：107-112.

[2]李玉蘭.溶解氧評價方法探討[J].科技論壇，2006（4）：21-22.

[3]NEZLIN N P，KAMER K，HYDE J，et al.Dissolved oxygen dynamics in a eutrophic estuary，upper newport bay，California[J].Estuarine Coastal and Shelf Science，2009，82（1）：139-151.

[4]魏平方，萬? ?銳.冬季荊州護城河溶解氧與影響因素探討[J].廣東化工，2017，44（23）：15-16.

[5]國家質量檢驗檢疫總局.GB/T12763[Z]海洋調查規范.2007.

[6]呂琳莉，李朝霞，崔崇雨.高原河流溶解氧變化規律研究[J].環境科學與技術，2018，41（7）：133-140.

[7]李? ?瀟，王曉莉，劉書明，等.天津近岸海域溶解氧含量分布特征及影響因素研究[J].海洋開發與管理，2017，34（8）：75-78.