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广西茅尾海近岸海域“十二五”期间营养盐变化趋势分析及防治对策

2016-11-17蒋清华邓琰石向阳

环境科学导刊 2016年6期
关键词:营养盐富营养化十二五

蒋清华,邓琰,石向阳,陈 兰

(广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西 北海 536000)



广西茅尾海近岸海域“十二五”期间营养盐变化趋势分析及防治对策

蒋清华,邓琰,石向阳,陈 兰

(广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西 北海 536000)

通过2011—2015年监测数据分析广西茅尾海海域营养盐的变化趋势和富营养化状况。结果表明:茅尾海2011—2015年为中度富营养~重富营养。茅尾海水体中的活性磷浓度持续增加,活性磷浓度的增加在一定程度上降低了磷的限制作用,为茅尾海的浮游植物生长提供了条件,给茅尾海生态系统健康带了潜在风险。

近岸海域;营养盐;富营养化;污染控制;广西茅尾海

茅尾海位于广西钦州湾海域顶部,南临北部湾,因其形似猫尾,过去称“猫尾海”,后来因滩涂盛长茅尾而得今名。茅尾海内宽口窄,形似布袋状又如湖泊,是半封闭式的内海。其海域面积约135km2,东西走向最宽处约15km,南北走向最宽处约17km。

本文根据2011—2015年的监测资料和有关文献,对茅尾海近岸海域营养进行评价分析,并提出防治对策。

1 材料与方法

1.1 监测数据

监测数据采用广西壮族自治区海洋环境监测中心站2010—2015年在茅尾海的监测结果,每年分别采集枯、丰、平水期水样。水质监测分析按照《GB17378-2007海洋监测规范》进行。

1.2 富营养化评价方法

水质富营养化状况分析采用《HJ442-2008近岸海域环境监测规范》的富营养化指数E进行计算和分级。富营养化评价采用富营养化指数E计算公式:

E=(化学需氧量×无机氮×活性磷酸盐)×106/4500

式中:化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐质量浓度单位为mg/L。

富营养化等级划分指标:E<1,为贫营养;1≤E<2.0,为轻度富营养;2.0≤E<5.0,为中度富营养;5.0≤E<15.0,为重富营养;E≥15.0,为严重富营养。

1.3 潜在性富营养化评价方法

本文选用郭卫东等[1]以潜在性富营养化的概念为基础,参照我国海水水质标准以及有关实验结果,提出的分类分级的潜在性富营养化评价模式,分类分级潜在性富营养化评价模式的营养级划分原则见表1。

2 茅尾海近岸海域营养盐结果和讨论

2.1 营养盐含量的年际变化

目前较为公认的海洋富营养化标准为:无机氮(DIN)为0.20~0.30mg/L,活性磷酸盐(DIP)为0.02mg/L[1]。

茅尾海:近5a茅尾海海水的DIN年均值是海洋富营养化标准上限(0.30mg/L)的1.28~1.98倍;DIP除2011年和2014年<0.02mg/L外,其余年份的年均值>0.02mg/L的标准,2011—2015年茅尾海均处于富营养化状态。

从污染程度看,茅尾海DIN含量均超过《GB3097-1997海水水质标准》第二类标准要求;DIP除2015年超过第二类标准要求,其余4年均符合第二类标准要求;茅尾海海域明显受到N的影响。

图1为茅尾海无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO4-P)、活性硅酸盐(SiO3-Si)浓度的年平均值。茅尾海DIN、SiO3-Si含量呈波浪形变化波动幅度较小;PO4-P含量呈波浪形变化波动幅度较大。

表1 营养级的划分标准

表2 茅尾海营养盐含量年际变化 mg/L

2.2 近岸海域富营养化状况分析

表3为2011—2015年来茅尾海近岸海域海水富营养化指数的变化情况。结果表明:茅尾海2012年为重富营养,其它年份均为中度富营养。从秩相关系数rs看,茅尾海海水富营养化指数E没有明显的变化趋势,表明茅尾海海水富营养化状况没有加剧但也没有得到有效的改善。

表3 2011—2015年广西近岸海域富营养化指数E

表4 茅尾海营养类型划分

2.3 茅尾海富营养潜在因素分析

由潜在性富营养化评价结果可见,整个茅尾海海域处于富营养状态。从富营养化指数E看,茅尾海2011—2015年均处于重度或中度富营养,N/P值在12~26,较2006—2010年N/P值17~55有所下降,说明茅尾海水体中的活性磷浓度持续增加。活性磷浓度的增加在一定程度上降低了磷的限制作用,为茅尾海的浮游植物生长提供了条件,给茅尾海生态系统健康带来了潜在风险。

3 茅尾海海域富营养化原因分析

(1)入海河流输入营养物质

根据广西壮族自治区海洋环监测中心站2011—2015年入海河流监测数据,茅岭江入海断面水质在Ⅱ~Ⅲ类波动,钦江东入海断面水质在Ⅲ~Ⅳ类波动,钦江西入海断面水质在Ⅳ~劣Ⅴ类波动。通过钦江、茅岭江等入海河流携带进入海洋的高锰酸盐指数约0.92~1.44万t/a,总氮约0.78~0.98万t/a,总磷约0.05~0.07万t/a,见图2。近5a来入海河流携带的污染物没有降低的趋势,持续的污染物输入对茅尾海海域水质影响较大。

(2)海水养殖业影响

尽管采取了合理布局养殖区、严格控制海洋渔业养殖规模、提倡生态养殖方式、建立生态养殖示范区等积极措施防治海水养殖污染,但沿海滩涂高密度、大量使用人工混合饲料以及高度集中、废水直接排放的养殖方式和养殖区仍然普遍存在。

(3)农业污染

沿岸农村的畜禽无序散养,大量畜禽粪便未经处理直接排放,以及多年来沿岸农民过量使用化肥和农药,造成污染物经雨水和排灌进入河流最后汇入茅尾海。

(4)沿岸废水排放

2015年钦州市城市污水处理率约为92%,茅尾海沿岸乡镇污水处理率为0。城市排污管网并不完善、部分处理设施不能完全满足环保新要求。茅尾海沿岸大部分农村虽然建设了生活垃圾收集设施,但没有建设相应的生活污水及垃圾处理设施,农村生活污水及垃圾无序排放现象仍然存在。沿岸的一些工业企业环保意识薄弱加上管理松散,导致污水处理设施不能正常运行。

(5)淤积影响

多年来茅尾海不断淤浅、海域面积萎缩,造成茅尾海纳潮量减少、水交换能力减弱、生态退化。

4 防治对策

(1)开展钦江、茅岭江达标整治工作,减少氮、磷入海量。

(2)结合目前广西正在开展的生态乡村建设,在种植业方面,推进农村连片综合整治,提高农业规模化、产业化水平,大力发展生态农业和有机农业,实施测土配方施肥等综合利用技术,推广使用生物有机肥料和低毒、低残留高效农药,减少农业面源污染。

(3)加大对海洋水产养殖项目的管理,根据海域环境容量,合理调整养殖布局,科学确定养殖密度,优化养殖生产结构。建立海水养殖控制红线区制度,逐步减少水产散养数量和面积,规范海水养殖规模。发展海水生态养殖,减少氮磷排放量。

(4)加快推进茅尾海近岸海域综合治理项目和岸线保护治理项目建设,加强重要海洋湿地修复和红树林生态系统保护,促进滨海植被修复等,逐步构建海岸带生态屏障,逐步恢复海域生态自净能力和生物多样性维护能力。

(5)加快推进城镇生活污水处理厂和配套管网建设,制定工业园区污水处理设施建设方案,有效减少城镇生活污染物和园区工业污染物入海排放量;加快沿海、沿江乡镇污水处理厂建设。

[1]郭卫东,张晓明,杨逸萍,等.中国近海海域潜在性富营养化程度的评价[J].台湾海峡,1998,17(1):64-70.

Study on the Trend of Nutrient Salts and Control Countermeasure in the Offshore Marine Area of The Maowei Sea during the “Twelfth Five-year Plan” Period

JIANG Qing-hua, DENG Yan, SHI Xiang-yang, CHEN Lan

(Guangxi Beihai Marine Environmental Monitoring Central Station, Beihai Guangxi 536000 ,China)

According to the monitoring data from 2011 to 2015 in the Maowei Sea, the change trends of nutrients and sea waters eutrophication condition were studied. The analysis showed that the nutritious level has been transformed from moderately eutrophication to heavy eutrophication. The continuous increasing of active phosphate concentration has provided the suitable conditions to the phytoplankton growth, which would increase the potential risk of ecosystem in the Maowei Sea Area.

offshore marine area; nutrients; eutrophication; pollution controls; Maowei Sea in Guangxi

2016-05-04

蒋清华(1982-),男,广西北海人,在职研究生,工程师,主要从事环境监测和环境科研工作。

X52

A

1673-9655(2016)06-0027-03

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