福建省莆田市海水养殖环境质量评价

2019-10-16张丽

中国水产 2019年8期

文/张丽

为给海水养殖规划提供环境质量参考，采用渔业环境标准评价福建省莆田市四大养殖区环境质量（兴化湾XH、南日岛NR、湄州湾MZ、平海湾PH）。结果显示，兴化湾水和沉积物环境质量均最差，水中DIN、DIP、油类超标，按站位超标率大小顺序依次为DIP、DIN、油类，其它三海区水质均能满足渔业养殖需要，所有海区的沉积物质量均满足需求。

莆田市有着悠久的海水养殖历史，海带、红毛菜、紫菜质量一流，缢蛏、红毛菜、鲍鱼均获得国家地理标志称号，莆田是花蛤之乡，菲律宾蛤仔育苗技术获得过国家科技进步奖。随着海域环境容量越来越小，粗放式养殖越来越不适应发展，2018年中央环保督察提出水产养殖对环境造成了污染，怎样化解养殖与环保的矛盾是水产养殖业者要解决的问题。

海洋生态系统存在着多样性和复杂性，物质和能量在食物链上的传递是一个系统复杂的过程，水产养殖科学规划不仅有利于渔业生产更是改善环境的一个有效手段。不同品种对环境中物质的吸收是有选择性的，呈现明显的种间差异：贝类对重金属具有选择性吸收，铅、镉的平均蓄积量最高，鱼对汞的吸收大于其他种类，氮、磷是海带等藻类生长的限制性因素，因此有效了解环境中各物质的环境容量，是合理规划水产养殖的基础。

一、材料与方法

8月10日～16日，相关单位开展了三个海湾及南日岛养殖区的监测，笔者利用这些数据依据渔业养殖标准做横向对比，所评论的海域基本上覆盖了莆田市海水养殖区域，可以作为下一轮海水养殖布局的环境参考。

（一）站位及检测项目

在兴化湾（XH）、湄州湾（MZ）、平海湾（PH）、南日岛（NR）分别布设17个、16个、7个、12个站位，在所有站位（图1）采水样、其中的16个站位采集沉积物样分析检测，水质检测项目：悬浮物、COD、DO、DIN、DIP、活性硅酸盐、Cu、Cd、Hg、Pb、As、油类，沉积物检测项目为Cu、Pb、Cd、Hg、As、有机碳、硫化物、油类。采样、运输、检测及质量控制均依据GB17378-2007海洋监测规范进行。

（二）数据处理

1.单因子评价

Pi=Ci/Ci0，Ci指各指标的实际测得的浓度，Ci0指各指标的标准值，因为是渔业养殖环境，因此采用二类水、一类沉积物标准评价。水中各重金属Pi值数学平均值作为重金属综合P值。

2.综合污染指数

A=CODi/COD0+DINi/DIN0+DIPi/DIP0-DOi/DO0

CODi、DINi、DIPi和DOi指各指标的实测值，COD0、DIN0、DIP0和DO0指各指标的水质二类标准值。

3.沉积物重金属的潜在危害评价

Eir=Tir×CifRI=∑Eir=∑Tir×Cif

图1 莆田市海水养殖环境质量评价站位图

其中Cif=Cis/Cin，Cif为重金属的富集系数；Cis为表层沉积物重金属i的实测值；Cin为重金属i的参考值，采用福建省海岸带土壤背景值Hg、Cd、As、Pb、Cu的分别为0.063、0.060、6.38、39.0、22.4（单位为10-6）。Tir为重金属i的毒性系数，反映重金属i的毒性水平和生物对其污染的敏感程度，参照相关研究Hg、Cd、As、Pb、Cu的毒性系数分别为40、30、10、5、5。潜在生态危害系数（Eir）以小于40、40～80、80～160、160～320、大于320划分为轻微、中等、强、很强、极强5个等级；潜在生态危害指数（RI）以小于150、150～300、300～600、大于600划分为轻微、中等、强、很强4个等级。

二、结果与讨论

（一）水环境

兴化湾DIN、DIP、油类含量站位超标率分别为94%、65%、5%，其它海区均未超标。依据各指标最大值、最小值、平均值评价，环境优劣顺序为：①氮、磷，NR＞PH＞MZ＞XH；②DO，NR＞XH＞PH＞MZ，这是因为南日岛和兴化湾风浪大、水流交换通畅；③硅酸盐，XH＞MZ＞PH，这可能与兴化湾营养盐丰富、海带等大型藻类种植较少有关；④重金属，MZ＞PH＞NR＞XH，但湄州湾Cd、平海湾Hg不符合此规律，湄州湾Cd四区中最高，平海湾Hg仅次于兴化湾，高于湄州湾、南日岛；⑤油类，兴化湾和平海湾并列高于湄州湾，南日岛最低，这可能是因为江阴码头船只出入量较大，平海湾捕捞业发达渔船较多；⑥悬浮物，木兰溪入海处、江阴港附近、湄州湾工业区沿岸悬浮物高于同海湾其它站位，平海湾无大型工业，悬浮物含量较平均，悬浮物与人为活动明显相关。

四海区均处在高DO、低COD水平，南日岛、兴化湾特别突出；硅酸盐是浮游植物繁殖的物质基础，浮游植物是贝类的基础饵料，养殖规划可予以充分利用；氮、磷主要来源于陆地，兴化湾有木兰、秋芦、江阴溪流注入，湄州湾有石化产业园、码头及若干沿岸企业，平海湾一直是海带主产区，南日岛地理条件得天独厚，近些年大量养殖龙须菜等藻类大量消耗营养盐，氮、磷呈现出与这些活动的关联性。

（二）有机污染综合指数、重金属、油类评价结果

将所有站位A值、重金属综合P值、油类P值数学平均后做柱状图如图2，可见兴化湾A值和重金属高于其它区；平海湾油类与兴化湾基本持平，湄州湾次之，南日岛最低；有机污染南日岛最低，兴化湾最高，湄州湾高于平海湾；几个养殖区水环境中均尚有较大的重金属环境容量。

（三）沉积物环境评价结果

由图3可以看出，在沉积物中重金属、有机碳、硫化物、油类的P值均小于1.0，能满足渔业生产的需要，重金属、有机碳含量的顺序为XH＞NR＞MZ＞PH；油类PH＞MZ＞XH＞NR；硫化物与有机碳不同，PH第二，仅次于XH。

图2 水环境中重金属综合指数P值、有机污染综合指数、油类P值

图3 沉积物中重金属、有机碳、硫化物、油类P值

图4 沉积物中重金属潜在生态危害系数Eir

（四）潜在生态危害评价

XH、NR、MZ、PH的RI指数分别为96、98、62、73，均小于150，属于轻微危害程度，平海湾危害系数高于湄州湾，但重金属含量低于湄州湾，从图4中可以看出差异主要在于Hg，平海湾Hg含量高于湄州湾，Hg的毒性系数40，湄州湾Cu、Pb含量虽然高于平海湾，但其毒性系数均只有5。图4中可以看出南日岛Cd的Eir高于40，属于中等危害水平；兴化湾、平海湾水环境中Cu、Cd、Hg从湾顶向湾口降低，Pb、As不明显，湄州湾Cu、Cd、Hg在4、5、6、7站位含量较高，Pb、As不明显，南日岛Cu、Cd、Hg近岸略高于离岸站位，Pb、As不明显，沉积物中重金属环境容量小于水环境，主要因为重金属在沉积物中有累积效应，规划时需整体考虑，不能仅依据水环境中的环境容量。

三、结论

（一）水环境

优劣顺序为：①氮、磷：NR＞PH＞MZ＞XH；②重金属：XH＞NR＞PH＞MZ，但湄州湾Cd、平海湾Hg均不符合此规律，湄州湾四区中Cd最高；③油类：XH、PH>MZ>NR；④悬浮物：木兰溪入海处、江阴港附近、湄州湾工业区沿岸、码头附近悬浮物明显高于同海湾其它站位，平海湾悬浮物含量较平均；⑤DO、COD：NR＞XH＞PH＞MZ：⑥硅酸盐：XH＞MZ＞PH，湄洲湾和平海湾有机污染较轻，兴化湾较重，无机氮和活性磷酸盐均严重超标，西侧近岸水域高，往湾口方向递减；兴化湾石油类浓度高值区主要在于江阴半岛西南侧，变化较大，湄洲湾表层沉积物中石油类含量从湾内到湾外，由北向南、由西到东呈下降趋势，越靠近陆地污染越明显。

总体规律为：人类活动活跃的地方氮、磷、硅酸盐、悬浮物较多，船只流量大的地方油类较多，莆田市所有养殖海域均高DO、低COD，南日岛、兴化湾尤其突出。