广西近岸海域表层沉积物石油类含量分布及污染特征分析
2019-01-05覃燕丽
覃燕丽
(广西壮族自治区海洋环境监测中心站, 广西 北海 536000)
引言
广西沿海地区位于北部湾北部,有北海市、钦州市、防城港市三个地级市,所濒临的北部湾海域东起与广东省接壤的英罗港西至中越边界的北仑河口,海岸线全长1 595 km,海域面积12.93 km2。随着《广西北部湾经济区发展规划》的深入实施,近年来广西沿海经济快速发展,广西近岸海域环境风险和压力逐渐增加。
1 调查站位与方法
1.1 样品采集与分析
本文利用2003—2015年广西壮族自治区海洋环境监测中心站的常规监测数据。在广西近岸海域共布设40个采样站位,其中珍珠港湾设4个站位(Z1-Z4),防城港湾设 7个站位(F1-F7),钦州湾设13个站位(Q1-Q13),廉州湾设 5个站位(L1-L5),铁山港湾设11个站位(T1-T11)。各调查站位设置如图1。表层沉积物用抓斗式采泥器采集,取其中央未受干扰的表层0-5cm泥样,冷藏密封保存,运送回实验室。沉积物样品在室温下自然风干后研碎,采用160目筛网过筛,测定方法参照《海洋监测规范》。
1.2 评价标准与方法
1)单因子污染指数法。根据《海洋沉积物质量》(GB 18668-2002)中规定的第一类海洋沉积物石油类限定值(500 mg/kg),采用单因子污染指数法:Pi=Ci/So,其中Pi为单项污染指数,Ci为第i站位石油类含量的实测值,So为《海洋沉积物质量》第一类沉积物石油类含量的限定值。当Pi>1时即为超标。
2)沉积物质量比例。按站位计算,以某一类别的监测站位数与监测站位总数的比例来表示,即某一类别沉积物质量的站位数之和占所有监测站位数总和的百分比。计算公式为:
3)定性评价。描述某一区域整体沉积物质量状况时,有四个等级进行表征:沉积物质量优良、沉积物质量一般,沉积物质量差、沉积物质量极差,详见表1。
表1 沉积物质量分级
2 结果与讨论
2.1 含量水平及污染评价
2003年广西近岸海域表层沉积物石油类含量范围为7~1457mg/kg(干重,下同),平均含量77 mg/kg,平均污染指数0.15。有35个站位(87.5%)含量低于100 mg/kg,仅有1个站位(2.5%)的污染指数大于1,出现在廉州湾。优于二类沉积物质量比例为97.7%,沉积物石油类质量为优良。
2005年广西近岸海域表层沉积物石油类含量范围为9~1 507 mg/kg,平均含量89 mg/kg,平均污染指数0.18。有34个站位(85.0%)含量低于100 mg/kg,仅有1个站位(2.5%)的污染指数大于1,出现在廉州湾。优于二类沉积物质量比例为97.7%,沉积物石油类质量为优良。
2007年广西近岸海域表层沉积物石油类含量范围为2~3 805 mg/kg,平均含量210 mg/kg,平均污染指数0.42。有35个站位(87.5%)含量低于100 mg/kg,有3个站位(7.5%)的污染指数大于1,分别出现在防城湾、钦州湾、廉州湾。优于二类沉积物质量比例为92.5%,沉积物石油类质量为优良。
2009年广西近岸海域表层沉积物石油类含量范围为1~56 mg/kg,平均含量4 mg/kg,平均污染指数0.01。40个站位(100%)含量全部低于100 mg/kg。优于二类沉积物质量比例为100%,沉积物石油类质量为优良。
2011年广西近岸海域表层沉积物石油类含量范围为1~816 mg/kg,平均含量30 mg/kg,平均污染指数0.06。有39个站位(97.5%)含量低于100 mg/kg,仅有1个站位(2.5%)的污染指数大于1,出现在廉州湾。优于二类沉积物质量比例为100%,沉积物石油类质量为优良。
2013年广西近岸海域表层沉积物石油类含量范围为1~82 mg/kg,平均含量11 mg/kg,平均污染指数0.02。40个站位(100%)含量全部低于100 mg/kg。优于二类沉积物质量比例为100%,沉积物石油类质量为优良。
2015年广西近岸海域表层沉积物石油类含量范围为1~24 mg/kg,平均含量5 mg/kg,平均污染指数0.01。40个站位(100%)含量全部低于100 mg/kg。优于二类沉积物质量比例为100%,沉积物石油类质量为优良。
广西近岸海域表层沉积物石油类含量年际间呈交替变化,2007年的石油类含量明显较高,2003—2005年份的石油类含量水平大体相当,2009—2015年份的石油类含量水平大体相当。2003年—2015年每个监测年沉积物石油类含量低于100 mg/kg的站位占85%以上,每个监测年优于二类沉积物质量比例均为100%,沉积物石油类质量为优良,表明从2003年到2015年沉积物中石油类浓度基本维持平稳,累积效应不明显,污染程度没有变化,整体污染程度较小。2003年—2015年偶有个别站位超过一类标准,主要出现在廉州湾、钦州湾、防城湾,出现超标的站位超标倍数0.632~5.17,因此仍需加强对各站点石油类的监测。
2.2 含量时空分布特征
2003年各海区平均含量表现为廉州湾>珍珠港湾>铁山港湾>钦州湾>防城港湾,其中廉州湾平均含量377 mg/kg;珍珠港湾平均含量77 mg/kg;铁山港湾平均含量38mg/kg;钦州湾平均含量25 mg/kg;防城港湾平均含量19 mg/kg。
2005年各海区平均含量表现为廉州湾>珍珠港湾>钦州湾>铁山港湾>防城港湾,其中廉州湾平均含量348 mg/kg;珍珠港湾平均含量81 mg/kg;钦州湾平均含量74 mg/kg;铁山港湾平均含量31g/kg;防城港湾平均含量29 mg/kg。
2007年各海区平均含量表现为钦州湾>防城港湾>铁山港湾>廉州湾>珍珠湾,其中钦州湾平均含量294 mg/kg;防城港湾平均含量259 mg/kg;铁山港湾平均含量228 mg/kg;廉州湾平均含量47 mg/kg;珍珠港湾平均含量6 mg/kg。
2009年各海区平均含量表现为廉州湾>钦州湾、防城港湾>珍珠港湾>铁山港湾,其中廉州湾平均含量5 mg/kg;钦州湾和防城港湾平均含量均为3 mg/kg;珍珠港湾平均含量2 mg/kg;铁山港湾平均含量1 g/kg。
2011年各海区平均含量表现为廉州湾>钦州湾>防城港湾>铁山港湾、珍珠港湾,其中廉州湾平均含量171 mg/kg;钦州湾平均含量14 mg/kg;防城湾平均含量11 mg/kg;铁山港湾和珍珠湾平均含量均为5 mg/kg。
2013年各海区平均含量表现为防城港湾>廉州湾>珍珠港湾>钦州湾>铁山港湾,其中防城港湾平均含量22 mg/kg;廉州湾平均含量19 mg/kg;珍珠港湾平均含量11 mg/kg;钦州湾平均含量9 g/kg;铁山港湾平均含量4 mg/kg。
2015年各海区平均含量水平相当,总体表现为防城港湾>钦州湾>廉州湾>铁山港湾、珍珠港湾,其中防城港湾平均含量11 mg/kg;钦州湾平均含量6 mg/kg;廉州湾平均含量4 mg/kg;铁山港湾和珍珠港湾平均含量均为3 mg/kg。
以多年平均值计算,广西近岸海域表层沉积物中石油类含量总体表现为廉州湾>钦州湾>防城港湾>铁山港湾>珍珠港湾,其中廉州湾平均含量140 mg/kg;钦州湾平均含量61mg/kg;防城港湾平均含量51mg/kg;铁山港湾平均含量44 mg/kg;珍珠港湾平均含量均为26 mg/kg。从湾内到湾外,由北到南呈下降趋势,这可能与陆源输入、水文动力因素和沉积物类型的影响有关。高值区出现在防城湾的F1站位、钦州湾的Q3站位、廉州湾的L3和L4站位、铁山港湾的T10站位。
2.3 沉积物石油类的来源
广西近岸海域表层沉积物石油类主要来自陆源污染的输入,包括两大途径,一是南流江、大风江、钦江、茅岭江、防城江和北仑河等为主的河流输入,二是区域入海工业、市政排污、港口船舶等直排海污染源。
注入广西近岸海域的中小型河流有120余条,其中95%为季节性小河流,常年性河流中流域面积较大的主要有南流江、大风江、钦江、茅岭江、防城江、北仑河等,入海河流流量可达153亿m3/a,年均带入的石油类约348 t。广西近岸海域有大量的直排入海排污口,其中石油类平均每年排放108 t,排放口中工业源的数量占6.5%,市政排污口占90.7%,港口船舶占2.7%。这些污染物入海后有相当部分沉降至底部,对沉积物中的石油类产生贡献。
3 结论
通过对广西近岸海域表层沉积物中石油类的研究,获得了以下的主要结论:
1)近13年广西近岸海域表层沉积物石油类质量为优良,石油类浓度基本维持平稳,累积效应不明显,整体污染程度较小。偶有个别站位超过一类标准,主要出现在廉州湾、钦州湾、防城湾,仍需加强对各站点石油类的监测。
2)广西近岸海域表层沉积物中石油类含量总体表现为廉州湾>钦州湾>防城港湾>铁山港湾>珍珠港湾,从湾内到湾外,由北到南呈下降趋势。
3)广西近岸海域表层沉积物中石油类主要来自于入海河流和陆源排污,入海河流的输入占绝对优势,且影响这一整体海域,陆源排污主要影响排污的近岸区域。