防城江入海污染物状况及潜在海水富营养化评价

农立成

（广西防城港市海洋环境监测预报中心，广西 防城港 538001）

近年来近岸海域的富营养化问题一直受到极大的关注。特别在河口、海湾区等特定环境条件下，由于受到地表径流注入、工业和生活污水排放及海水养殖排污等的影响，这一问题尤为严重，由此引起的赤潮发生频率有逐年增加的趋势。

防城江是北部湾海域较大的入海河流之一，其流域位于防城港市防城区境内，流域面积810km2，干流总长90km，发源于十万大山南麓的扶隆乡，流经扶隆、那勤、大录、华石、防城等乡镇后从针鱼岭注人北部湾。

随着工农业的发展、城市进化程度的提高，城市污水的排放越来越多，防城江每年流入北部湾污水量从几亿到十几亿立方米不等，引起流入海域海水富营养化的可能越来越大，成为沿海生态平衡的主要威胁之一。北部湾从2011年起就时有小规模的赤潮现象发生，到2013年11月份在防城港市企沙海域发生大范围的藻类异常繁殖，引发大量的鱼类死亡。此次研究分析了防城江2011～2013年5月（平水期）、8月（丰水期）、10月（枯水期）的化学需氧量、活性磷酸盐、无机氮等几个重要化学指标的年入海量变化趋势，并对该江水的营养化程度进行分析，可以为该流入海域的赤潮监控和水产资源保护提供科学依据，对该流入海域有害赤潮的发生、发展的生态学、海洋学机理以及有害赤潮预测、预报模式的建立具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 采样站位及样品的采集

遵循测站的布设能全面监控江河入海污染源的原则，根据防城江的实际情况，选上滩头村和水营村的连线为监测断面，在监测断面上共布设2个站位。从2011～2013年，每年在5月（平水期）、8月（丰水期）、10月（平水期）分别进行一次监测。样品根据《江河入海污染物总量监测技术规程》进行采集。

1.2 样品的分析方法

《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》HJ535-2009

《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》GB/T11914-1989

《水质 亚硝酸盐测定 分光光度法》GB/T7493-1987

《水质 硝酸盐的测定 锌铬还原法》GB17378-2007

《水质 活性磷酸盐的测定 钼锑抗分光光度法》

2 评价方法

海水中浮游植物一般按照Redfield比值摄取营养盐[1]，环境中过剩的氮、磷营养盐不能被浮游植物所利用，因而并未对富营养化有实质性贡献[2]。只有在水体得到适量的磷（对氮限制水体而言）或氮（对磷限制水体而言）的补充，使N:P值接近Redfield值。这部分磷和氮对富营养化的贡献才能真正体现出来，这种现象可称为潜在性富营养化。

1998年厦门大学郭卫东等提出了潜在性富营养化的概念[3]，并在此基础上提出了一种新的富营养化分级标准及相应的评价模式，考虑到防城江污染物流入海域也会产生营养盐分布不平衡、浮游植物生长受制于某一相对不足营养盐的特征，本研究采用潜在性富营养化的概念及分级标准和评价模式，对防城江水质进行评价。

3 结果

3.1 监测区营养盐污染状况

表1给出了防城江2011～2013年5月、8月、10月各污染物入海浓度，2011～2013年活性磷酸盐浓度从 0.011～0.178mg/L，2011年8月份符合一类地表水水质标准外，另外两个月均超四类地表水水质标准；2012年8月份符合二类地表水水质标准，另外两个月均超四类地表水水质标准；2013年5月超四类地表水水质标准外，其他两个月份均符合二类地表水水质标准。各年度活性磷酸盐入海量，2011年为261.7415吨；2012年为88.7187吨；2013年为132.0873吨。

三年内无机氮浓度在0.630～1.471mg/L之间，监测的9个月数据中，有五个月符合三类地表水水质标准，有四个月符合四类地表水水质标准。2011年平均浓度为1.105mg/L；2012年平均浓度为 0.944mg/L；2013年平均浓度为0.836mg/L，有呈现浓度逐年减少的趋势。2011～2013年年入海无机氮量为3881.9575吨、832.3124吨及2042.1922吨。

根据郭卫东等提出的潜在性富营养化的概念及分级标准和评价模式（表 4），对防城江入海污染物进行评价，评价结果见表3。

评价结果显示，防城江入海污水都呈富营养化，其中2011～2013年的5月份监测均表现为富营养；8月份监测均表现为磷限制潜在性营养；2011～2012年的10月份监测表现为富营养化；2013年10月份表现为磷限制潜在性营养。结果显示，防城江入海水质在5月份（平水期）和10月份（枯水期）基本都是受到无机氮和活性磷酸盐的严重污染，8月份（丰水期）雨水天气较多，雨水冲刷防城江上游附近的耕地，把大量陆源耕地的氮肥携带入江，使得江水呈现磷限制潜在性营养。

3.2 监测区化学需氧量污染情况

化学需氧量（COD），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，主要的是有机物。以此化学需氧量往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标，化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。

防城江入海水体化学需氧量浓度为12.73～30.12mg/L之间，2011年平均浓度为 25.94mg/L，2012年平均浓度为19.19mg/L，2013年平均浓度为15.90mg/L，2011年符合四类地表水水质标准，2012年、2013年均符合三类地表水水质标准。2011～2013年化学需氧量年入海量分别为79897.7335吨、41183.6234吨和37112.7664吨。根据数据显示化学需氧量有逐年减少的趋势，2012年比2011年减少了48.45﹪；2013年比2012年减少了9.88﹪。

表1 2011～2012年防城江入海监测化学需氧量、活性磷酸盐、无机氮测定值（单位：mg/l）

表2 2011～2013年防城江监测化学需氧量、活性磷酸盐、无机氮年入海量（单位：吨）

表3 防城江监测入海污染物潜在性富营养化评价结果

4 结论

通过三年对防城江入海污染物监测，防城江流域的水质活性磷酸盐在监测的9次当中，有11.11%为符合一类地表水质标准；有 33.33%为符合二类地表水水质标准；有 66.66%符合四类地表水质标准。水质无机氮浓度，2011年、2012年均符合三类地表水质标准；2013年水质符合四类地表水质标准。

化学需氧量2011年符合四类地表水质标准，2012年、2013年均符合三类地表水质标准。2011年防城江调查项目的总入海量为 84041.43吨，2012年为42104.65 吨，2013年为 39287.05吨。

防城江由于受到地表径流注入、工业和生活污水排放及海水养殖排污等的影响，在监测期间水质有55.56%属于富营养化，有44.44%属于磷限制性营养。

北部湾发生的赤潮现象不能全部归因于防城江流入的污水，但是也不能说毫无关联，从监测的数据表明，防城江流入北部湾的水质是对藻类生长起到了促进的作用。

[1] JUSTICD,RABALAISNN,TURNER R E.Coupling berween climate variability and coastal cutrophication[J].evidence and outlook for the northern Gulf of Mexico of Sea Research,2005, (54):25-35.

[2] 曲丽梅,姚德,丛丕福.辽东湾氮磷营养盐变化特征及潜在性富营养评价[J].环境科学,2006,27(2):263-267.

[3] 郭卫东,张小明,杨逸萍,等.中国近岸海域潜在富营养化程度的评价[J].台湾海峡,1998,17(1):64-70.