海口湾海水环境质量状况分析①

吴 瑞

（海南省海洋与渔业科学院/海南省海洋开发规划设计研究院 海南海口571126）

海口湾位于海南岛北部、琼州海峡中段南侧，东起白沙门，西至后海，与广东省的雷州半岛隔海相望，是一个向北敞开的弧形海湾，其东部主要为南渡江三角洲；海湾东西长约14 km，南北宽约6 km，岸线长约20.5 km，口门宽约12.5 km，全湾总面积42 km2［1]。随着海口市经济和社会的发展，尤其是海南省国际旅游岛发展建设以来，大规模的海岸带旅游和海洋产业开发带来人口聚集和资源高消耗，使海口湾近岸海域接纳的污染负荷日趋加重［2]。对海口湾海水环境质量状况进行评价，为政府管理部门提供决策依据、对于保护海洋生态环境具有重要意义。近20年的调查资料显示，已有相关文献对海口湾环境问题进行了大量研究［3-12]，但缺乏近期资料。根据2018年10月海口湾水质调查结果，采用单因子污染指数法、有机污染指数法和富营养化指数法评价对海口湾海水环境质量进行评价，为该海域的生态环境保护提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

调查区位于20°04′40.98″～20°03′36.54″N，110°12′23.33″～110°18′37.39″E之间的海域，根据《海南省海洋功能区划》，将海口湾分为5 个区域设定采样点，设定20 个站点进行海水水质石油含量的分析。本次布设的站位中1、2、3、4、5、6、7 和20 号站位位于海口市西海岸旅游休闲娱乐区；8、9、11、12 和19 号站位位于秀英港港口航运区；14 号站和15 号站位于海口市东海岸旅游休闲娱乐区；10、13、17 和18 号站位于海口湾旅游休闲娱乐区；16号位于海甸港港口航运区。

1.2 方法

1.2.1 样品采集

2018年10 月采集水质样品，样品的采样、保存和分析依据《海洋调查规范》［13]执行。水样采集时，水深0～10m时，仅采集表层水样，表层水样采集为水深0.5m处；水深超过10m时，采集表、底层水样，表层为水深0.5m处，底层为水深距海底0.5m处。其中9、12和15站位水深超过11m，采集表、底层水样，其余站位水深在10m左右，仅采集表层水样。水质调查项目包括化学需氧量（COD）、无机氮（DIN，亚硝酸盐硝酸盐氨氮NH3-N 之和）、活性磷酸盐（DIP，样品分析方法按《海洋监测规范》［14]进行。

图1 采样站位

1.2.2 单因子水质指数法［15]

采用《近海海洋环境监测规范》提出的单因子污染指数法评价调查海域的水质污染程度。污染指数的计算公式为：

式中：PIi—某监测站位污染物i的污染指数，Ci—某监测站位污染物的实测浓度，Csj为与Soi—污染物的i的评价标准。PIi≤1，表明符合标准，PIi＞1，表示超标。

1.2.2 水体有机污染评价［16-17]

有机体污染指数计算方法为：

式中：A为有机污染指数，ICOD、IDIN、IDIP、IDO分别表示监测海域海水化学需氧量、无机氮、无机磷及溶解氧的实测值；SCOD、SDIN、SDIP、SDO分别表示监测海域海洋功能区划所对应的海水水质标准值。有机污染评价分级标准见表1。

表1 有机污染评价分级

1.2.3 富营养化评价［17-18]

海水富营养化水平采用公式（3）进行。

式中：E为富营养化指数；CCOD为化学需氧量含量（mg/L）；CDIN为无机氮含量（mg/L）；CDIP为无机磷的含量（mg/L）。当E≥1 时，表明水体呈富营养化，E值越高，水体富营养化程度越严重。

2 结果与分析

2.1 水质主要监测要素含量的分布状况

海口湾近岸海域20个站位的水质调查结果：

（1） 调查海域海水中COD浓度为0.24～1.91mg/L，平均值0.80mg/L。最高值出现在16 号站位表层，该站处于鸭尾溪入海口附近，其次是18、17 号站表层，分别是1.86 和1.52mg/L，18 号站位位于丘海大道泄洪沟附近，17 号站位位于龙昆沟入海口附近。

（3） 调查海域海水中NO3-N 含量为0.080～0.178mg/L，平均值0.135mg/L，NO3-N 高值出现在3、6号站表层，低值出现在13、18号站表层。

（4） 调查海域海水中NO2-N 含量为0.000 2～0.237 0mg/L，平均值0.012 4mg/L，NO2-N 高值出现在16号站表层，低值出现在18号站表层。

（5） 调查海域海水中NH4-N 含量为0.003 9～0.208 0mg/L，平均值0.033 0mg/L，NH4-N 高值出现在10号站表层，低值出现在19号站表层。

（6） 调查海域海水中DIN 含量为0.088 4～0.420 7mg/L，平均值0.180 0mg/L。DIN 高值出现在鸭尾溪入海口16 站位表层，其次是龙昆沟入海口附近的17 号站表层，含量是0.2847mg/L；低值出现在13号站。

2.2 单因子污染指数法评价

根据《海南省海洋功能区划（2010-2020）》和《海水水质标准（GB 3097-1997）》 相关要求， 1～7、10、13、14、15、17、18 和20 号站执行第二类海水水质质量标准；8、9、11、12、16和19 号站位执行第三类海水水质质量标准。单因子污染指数见表2，COD 污染指数平均值为0.25，DIN 污染指数平均值为0.54，污染指数平均值为0.34。除了位于16 号站位的DIN 污染指数值为1.05，其余各项评价指数值均＜1，均满足海洋功能区划要求。

2.3 有机污染评价

根据有机污染评价分级标准，海口湾海水水质有机污染指数计算结果见表3，调查海域所有站位A值均＜1，可见，海口湾海域海水有机污染程度较低。调查站位中有机污染指数值最大值为0.33，该站位位于鸭尾溪陆源入海口附近，鸭尾溪主要汇集的是海甸岛西部的市政生活污水，污水排放量1.56491×108m3/年［17]。鸭尾溪的主要污染因子为TN、TP［2]。

表2 COD等环境要素污染指数

表3 有机污染指数计算结果

2.4 海水富营养化指数评价

调查海域富营养化指数计算结果见表4，所监测站位中E值最大为1.71，最小值为0.09，

表4 海口湾海域富营养化指数计算结果

16、17 号站位表层E值＞1，说明海水富营养化，这两个站位分别位于鸭尾溪陆源入海口和龙昆沟入海口附近。其余站位E值均＜1，低值则出现在10、11号站位表层。

3 结论

本文对2018年10月海口湾近岸海域海水水质进行调查，对海水富营养化程度进行评价，结果可知：海口湾海域COD 平均含量为0.80mg/L、DIN平均含量为0.1800mg/L，PO43--P 平均含量为0.0116mg/L；以单因子污染指数法进行评价，海口湾近岸海域海水中COD和PO43--P浓度符合相应海洋功能区划，1 个站位的DIN 浓度超标；以海水富营养化指数对海口湾近岸海域海水富营养化水平进行评价，部分水体处于富营养化状态，富营养化程度主要受陆源污染物影响。