曹妃甸臨近海域表層水質狀況分析與評價

國家海洋局秦皇島海洋環境監測中心站 楊雯，王眾，張勇，李微微

環渤海經濟區是我國經濟發展的重點地區之一[1]，2011年《河北沿海地區發展規劃》的實施，標志著河北沿海地區發展正式上升為國家戰略。作為河北省第一大工程，高強度、大規模的曹妃甸圍填海工程在帶來巨大社會和經濟效益的同時，也會對周邊海區水沙運動、灘槽演變、防洪納潮、防風抗浪以及生態環境等產生較大影響和干擾[2][3]。目前曹妃甸的大規模填海活動已基本停止，但隨著曹妃甸工業區進一步開發、建設，以及后期港口、石化等工業項目的運行，都可能對曹妃甸海域的環境造成持續影響。

因此，監測分析鄰近海域海水水質狀況并進行綜合評價，可以為闡明圍填海開發對海洋環境的影響提供合理有效的基礎資料，對于指導開發和管理近岸海域環境具有一定的現實意義[4]。

一、調查與方法

（一）調查站位與時間

2016年8月、2017年和2018年6月共對曹妃甸工業區臨近海域連續3年實施監測，共布設站位20個。調查站位如圖1所示。

圖1 調查站位示意圖

監測項目包括表層海水鹽度、石油類、溶解氧（DO）、化學需氧量（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《海洋監測規范》[5]進行。

（二）評價方法

調查海域以《海水水質標準》[6]中一類海水水質標準為評價基準，采用單因子污染指數法與海水營養化指數（E值）和有機污染指數（A值）相結合的方式[7-10]。

海水富營養指數[11]采用下列公式計算：

式(1)中COD、DIN、DIP為海域水體中化學需氧量、無機氮、活性磷酸鹽實測濃度，單位均為mg/L。當E≥1時，表明海域水體呈現為富營養狀態，且E值愈大則富營養狀態愈嚴重[12]。

有機污染指數采用下列公式及有機污染分級[13-14]：

式(2)中COD、DIN、DIP、DO為海域水體中實測濃度（mg/L），COD0、DIN0、DIP0、DO0為第一類海水水質標準（mg/L）。海水的有機污染指數與對應污染程度級別見表1。

表1 海水有機污染評價分級[13]

二、結果與討論

（一）海域表層水體質量評價

2016-2018年調查海域表層水質調查評價結果見表2。各要素的監測結果顯示，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調查評價結果

從統計結果來看，2016-2018年石油類、COD、DO均符合第一類標準，表明調查海域沒有受到海洋石油污染，水體溶解氧充足，海洋生物生存環境良好，不易出現缺氧現象[15]；COD含量值較低,表明調查海域調查期間受有機物污染不嚴重[10]；2016年DIN超出第一類海水水質標準，超標率為25%，但符合第二類海水水質標準，滿足所在功能區要求的海水水質標準，2017和2018年均符合一類海水水質標準；2016和2018年DIP超出第一類海水水質標準，超標率分別為15%和10%，但符合第二類海水水質標準，滿足所在功能區要求的海水水質標準，2017年均符合第一類海水水質標準。調查海域表層水質狀況總體良好。

（二）海域富營養化程度及評價

1.營養指數法

從2016-2018年曹妃甸臨近海域E值計算結果（表3）得知，E值平均值范圍為0.09-0.62。根據E值平均值的變化規律，2016-2018年調查海域總體上為貧營養狀態，2016年僅11、15號站位為富營養狀態。

表3 2016-2018年曹妃甸臨近海域營養指數評價結果

2.有機污染指數法

2016-2018調查海域有機污染指數統計結果（表4）表明，在調查期間該海域總體上受有機物污染的程度降低。除個別較為靠近工業區的站位外，整體海域的水質向好轉變。

表4 2016-2018年曹妃甸臨近海域表層水質有機污染評價指數統計表

三、結論

（1）曹妃甸工業區臨近海域表層水質狀況良好，無機氮和活性磷酸鹽是主要的超標因子，超標部分雖超出第一類海水水質標準，但符合第二類海水水質標準，滿足所在功能區要求的海水水質。

（2）從E值和A值的統計結果來看，2016-2018年海水營養指數（E值）為0.09-0.62，有機污染指數（A值）為1.09-2.18，表明該海域水質較清潔，調查海域為貧營養狀態。