福建省东山湾海洋生态环境中石油烃类分布特征与评价*

陈财珍，林静，许贻斌，罗冬莲，钟硕良

(1.福建省水产研究所 厦门 361013； 2.国家海洋局第三海洋研究所 厦门 361005)



福建省东山湾海洋生态环境中石油烃类分布特征与评价*

陈财珍1，林静2，许贻斌1，罗冬莲1，钟硕良1

(1.福建省水产研究所 厦门 361013； 2.国家海洋局第三海洋研究所 厦门 361005)

根据2011年东山湾海域海水石油类含量、表层沉积物石油类含量以及7种养殖贝类体石油烃含量的监测结果，分析评价结果表明：① 除个别站位，东山湾海域海水石油类含量均符合《海水水质标准》第一类标准。春季东山湾海水中石油类的含量分布由湾内向湾外呈降低之势，夏季呈湾口高湾内低的格局。春季石油类含量与Chl-a之间呈显著正相关关系；② 沉积物石油类含量均符合《海洋沉积物质量》第一类标准。其含量分布呈现湾口高湾内低、湾中部高西部低的格局； ③ 7种养殖贝类体内种间石油烃含量分布从大到小依次排列为：菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)、华贵栉扇贝(Chlamysnobilis)、僧帽牡蛎(Saccostreacucullata)、杂色鲍(Haliotisdiversicolor)、波纹巴菲蛤(Paphiaundulata)、泥蚶(Tegillarcagranosa)、缢蛏(Sinonovaculaconstricta)，均符合《海洋生物质量》第一类标准。

石油烃类；海洋生态环境；东山湾

海洋环境中的石油烃主要来源于工业排放、溢油事故、船舶运输、大气沉降和石油的勘探等，更多地受人为活动的影响，尤其是近岸及河口区域[1]。通过各种途径进入海洋环境中的石油烃通过蒸发作用逸入大气，部分进入水体或在沉积物中累积，甚至转移至生物体中[2]。石油烃是近岸海域的主要污染物之一，石油烃含有多种难以被微生物降解的致癌物质，其亲脂性使之易在海洋生物的脂肪内富集，并可通过食物链的传递直接危害人体健康[3-4]。因此石油烃污染已引起国内外学者的普通关注。

东山湾位于福建省东南部，是中国东海和南海的交汇处，海域总面积247.89 km2，水域面积155.5 km2，其间有塔屿等大小岛屿屏障，是个半封闭型的海湾。东山湾是福建省三大优良港湾之一，渔业资源较丰富，是福建省重要渔业养殖基地。目前国内外学者对水体、沉积物和生物体中的石油烃做了大量研究[1，5-9]，但对东山湾海洋生态环境中石油烃的研究相对较少[10]。本研究在2011年对东山湾海域调查的基础上，对石油类在海水、沉积物和养殖贝类体中的含量研究，以此进一步了解东山湾海域的环境质量，为东山湾环境质量评价和整治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品的采集

2011年在东山湾海域(117.45°—117.60°E； 23.65°—23.90°N)共设12个监测调查站位(图1)。5月(春季)和8月(夏季)采集海水样品，8月采集养殖贝类和表层沉积物样品。采集的7种养殖贝类包括波纹巴非蛤(Paphiaundulata)、泥蚶(Tegillarcagranosa)、僧帽牡蛎(Saccostreacucullata)、杂色鲍(Haliotisdiversicolor)、菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)、缢蛏(Sinonovaculaconstricta)和华贵栉孔扇贝(Chlamysnobilis)。

图1 调查站位图

1.2 分析方法

样品采集、贮存、运输按《海洋调查规范》(GB/T12763-2007)[11]中的方法进行，样品的前处理和分析均按GB 17378-2007《海洋监测规范》[12]中的方法进行。

1.3 数据处理

用Excel、Sufer、SPSS软件对数据处理分析。

2 结果与讨论

2.1 海洋生态环境中石油烃类的分布特征

2.1.1 海水中石油类的分布特征

(1) 海水中石油类的含量分布。春季东山湾海水中石油类含量变化范围为0.015 6～0.049 8 mg/L，平均值为0.026 2 mg/L。最大值出现在邻近漳江入海口的DS11站，最小值出现在丰屿附近海域的DS09站。总体上，春季东山湾海水中石油类的平面分布由湾内向湾外呈降低之势(图2)。DS11站石油类含量较高，主要是受漳江径流和八尺门网箱鱼类养殖的影响，石油类含量由湾顶逐步向湾内降低。随着工业、生活污水排放量的逐年上升，漳江携带的污染物入海通量逐年上升，将影响东山湾海水水质[13]。

图2 春季海水中石油类平面分布

夏季东山湾海水中石油类含量范围在0.010 0～0.059 8 mg/L之间，平均值为0.026 5 mg/L。最大值出现在八尺门鱼类网箱养殖区的DS02站，最小值出现在湾口的DS10站。石油类的平面分布呈湾口高、湾内低、湾西部高中部低的格局(图3)，主要受休渔期开禁，船舶频繁来往的影响。夏季DS02站海水中石油类含量较高，是因为夏季是养殖贝类的生长旺季，海上养殖作业较为频繁，产生较多的养殖污水及船舶废水等。

图3 夏季海水中石油类平面分布

整体来看，东山湾表层海水中石油类含量变化范围为0.010 0～0.059 8 mg/L，平均值为0.026 4 mg/L。其含量季节变化不明显。

(2) 海水中石油类含量与Chl-a的相关性。海洋中的微生物在一定程度上对水体中的有机物具有降解作用。因此，当石油烃的浓度相对较低(0.010～0.500 mg/L)时，可能刺激浮游植物的细胞分裂速率和光合作用，使浮游植物大量繁殖。Chl-a是估算浮游植物生物量的重要指标，因此海水中石油类的含量分布与Chl-a密切相关[14-15]。运用SPSS软件对数据结果进行统计分析，结果表明，春季东山湾海水中石油类含量与Chl-a有较好的线性关系，相关系数为0.895 3。这与王宪等[14]对大亚湾大鹏澳表层海水中石油类与Chl-a的关系研究结果一致。而夏季东山湾海水中石油类与Chl-a无显著相关，可能是与海水中石油类的含量也受到营养盐、溶解氧等环境因子的影响有关[16]。

2.1.2 沉积物中石油类的分布特征

东山湾表层沉积物中石油类含量变化范围为12.5 ～127 mg/kg，平均值为61.5 mg/kg。石油类高值主要集中在DS08站、DS09站及湾口的DS06站和DS10站，最小值出现在站位DS07。总体上，石油类平面分布趋势呈现湾口高湾内低、中部高西部低的格局(图4)。湾口的石油类含量高，是因为邻近港口码头，受船舶含油废水排放的影响。DS08站沉积物石油类含量高，与处于海域表层的一个反时针水平余环流系统中有关[17]。海流抵达DS08站附近后发生回流，使石油类汇聚在该海域，不易扩散。湾外的DS07站石油类含量最低，与其沉积物组成以沙砾为主有关。不同粒径的沉积物与石油类物质的结合能力不同，细颗粒物质更易吸附石油类[9]。

图4 东山湾沉积物石油类平面分布

统计结果表明，东山湾沉积物和海水中石油类含量的相关关系不显著(r=-0.508)，主要与沉积物中石油类的含量分布受水动力条件、沉积物类型等因素的影响有关。这与袁骐等[18]对长江口及邻近海域油污染的研究结果相一致。

2.1.3 养殖贝类体中石油烃的分布特征

东山湾海域7种养殖贝类体石油烃含量水平范围为5.20～14.4 mg/kg，平均值为8.67 mg/kg。养殖贝类体石油烃含量在种类间存在一定的差异，其含量由高到低的依次排列为：菲律宾蛤仔(14.4 mg/kg)、华贵栉扇贝(10.1 mg/kg)、僧帽牡蛎(10.0 mg/kg)、杂色鲍(7.70 mg/kg)、波纹巴菲蛤(7.00 mg/kg)、泥蚶(6.30 mg/kg)、缢蛏(5.20 mg/kg)。其中菲律宾蛤仔的石油烃含量最高，高萍等[19]研究亦表明，菲律宾蛤仔对石油烃具有显著的富集能力。不同贝类积累和代谢石油烃能力的差异，与其养殖周期、生活方式以及体内脂肪含量的多少有关[3，20]。软体双壳类以水管或腮滤食生活，其滤水率的大小直接影响生物对海水中石油烃的吸收和累积[20]。

2.2 海洋生态环境中石油烃类的污染程度及评价

文章分别以《海水水质标准》[21](GB 3097-1997)一类标准、《海洋沉积物质量》[22](GB 18668-2002)一类标准和《海洋生物质量》[23](GB 18421-2001)一类标准作评价标准，采用单因子污染指数评价法对东山湾海水、表层沉积物和养殖贝类体进行评价。单因子污染指数1.0作为该因子是否对环境产生污染的基本分界线，小于0.5为生态环境未受该因子沾污；介于0.5～1.0之间为生态环境受到该因子沾污；大于1.0表明生态环境已受到该因子污染。

2.2.1 海水中石油类的污染评价

东山湾海水中石油类的污染指数在0.20～1.20之间，平均值为0.53，说明东山湾海水总体已受到石油类沾污，且其占样品总数的4.2%。

表1为国内不同海域海水中的石油类含量对比。与1998年东山湾的监测数据相比，本次研究海水中石油类的含量较高，说明近年来东山湾石油类含量呈逐步增加之势。东山湾水体中石油类的平均含量稍低于胶州湾、湄洲湾和内伶仃洋，远低于点源水污染严重的山东近海和经济较为发达的珠江口。可以看出，东山湾海水与国内主要海域相比，受石油类污染处于较低水平，海水质量良好。

表1 不同海域海水中的石油类含量 mg/L

2.2.2 沉积物中石油类的污染评价

东山湾表层沉积物中石油类的污染指数为0.025～0.25，平均值为0.12。结果表明东山湾表层沉积物未受石油类沾污。沉积物中石油类含量均符合《海洋沉积物质量》一类标准。

本调查结果与1998年王宪等[10]的监测结果比较可知，前者石油类含量的平均值高于后者约2倍，表明东山湾表层沉积物中石油类含量近年来有所增加。表2给出了调查海域表层沉积物中石油类含量与其他海域的比较。东山湾表层沉积物中石油类平均含量高于湄洲湾和温州近岸，低于经济发达的长江口、珠江口和厦门港。

表2 不同海域表层沉积物中的石油类含量 mg/kg

2.2.3 养殖贝类中石油烃的污染评价

东山湾养殖贝类体石油烃的污染指数为0.35～0.96，平均值为0.58。表明东山湾养殖贝类总体受到石油类沾污。养殖贝类体石油烃含量均符合海洋生物质量一类标准。

该研究将数据结果与2007年东山湾养殖贝类体石油烃的含量进行对比。2007年于东山湾海域采集的3种养殖贝类体石油烃含量水平范围为7.68 ～40.6 mg/kg，平均值为20.1 mg/kg。其含量由高到低依次排列为：缢蛏(40.6 mg/kg)、巴非蛤(12.0 mg/kg)、太平洋牡蛎(7.68 mg/kg)。由此可见，除了牡蛎，缢蛏和巴非蛤均明显低于2007年的调查结果。说明近年来贝类受石油烃污染有减轻之势。

3 结束语

(1)东山湾表层海水中石油类含量变化范围为0.010 0～0.059 8 mg/L，平均值为0.026 4 mg/L。除个别站位，其含量均符合国家第一类海水水质标准。东山湾海水总体已受到石油类沾污。春季东山湾海水中石油类的平面分布由湾内向湾外呈降低之势。夏季石油类的平面分布呈湾口高湾内低的格局。春季东山湾海水中石油类含量与Chl-a呈显著相关关系。

(2)东山湾表层沉积物中石油类含量变化范围为12.5 ～127.0 mg/kg，平均值为61.5 mg/kg，其含量均符合沉积物质量一类标准。东山湾表层沉积物未受到石油类沾污。东山湾沉积物中石油类含量分布呈现湾口高湾内低、中部高西部低的格局。东山湾沉积物和海水中石油类含量的相关性较差。

(3)东山湾海域养殖贝类体石油烃含量水平范围为5.20～14.4 mg/kg，平均值为8.67 mg/kg，其含量均符合海洋生物质量一类标准。东山湾养殖贝类体总体已受到石油烃沾污。其含量由高到低依次排列为：菲律宾蛤仔、华贵栉扇贝、僧帽牡蛎、杂色鲍、波纹巴菲蛤、泥蚶、缢蛏。与2007年的调查结果相比，东山湾贝类受石油烃污染有减轻之势。

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福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室的国家海洋局海洋公益性行业科研专项“东南沿海半封闭海湾对人类活动干扰的响应评价、生态重构技术和示范”(201005012)；“东山湾受损生境修复生态工程和效果评价技术集成与示范”(201305043-4)；福建省省属公益类科研院所基本科研专项“石油烃对中肋骨条藻的毒性效应及其蛋白质遗传网络的研究”(2013R001-2).

X8；P7

A

1005-9857(2015)10-0073-05