近岸海域水质状况调查与综合评价<br/>——以连云港市为例

近岸海域水质状况调查与综合评价
——以连云港市为例

2020-09-10尹华斌周德山陈克红张晴邵帅刘展新

环境保护与循环经济 2020年8期

尹华斌周德山陈克红张晴邵帅刘展新

（连云港市海洋环境监测预报中心，江苏连云港 222001）

1 引言

进入21 世纪以来，我国沿海经济进入发展的快车道，工农业活动强度增加，对海洋生态环境的干扰和破坏持续加剧。了解海洋生态环境现状，综合评价生态危害程度，对保护和合理开发利用海洋资源具有重要意义。随着城市开发力度的加快，工农业废水、城市生活污水和养殖污水等陆源入海污染物［1］不断进入海洋，造成我国沿海近岸海域水质状况变差，海洋灾害频发，海洋生态压力增加。连云港市境内海洋资源丰富，拥有211.587 km 海岸线［2-3］，是中部地区典型的沿海城市。本文以连云港市为调查样本，通过统计2018 年春季、夏季、秋季连云港市近岸海域水质监测数据，分析该海域的水质质量现状。依照海水水质评价标准和环境质量评价标准［4］，采用有机污染物指数法和富营养化指数法等评价方法［5-6］，对该海域海水的站点达标率、有机污染、营养水平等进行综合评价，为合理开发和利用海洋生态资源提供数据参考和理论依据。

2 监测区域与方法

2.1 监测站位与时间

2018 年在连云港近岸海域共布设15 个站位点，见表1，分别于春季、夏季、秋季进行水质现场采样，并带回实验室分析检测。

表1 2018 年连云港市近岸海域监测站位点

2.2 监测项目与方法

监测项目包括温度、盐度、悬浮物（SS）、化学需氧量（CODMn）、溶解氧（DO）、pH、石油类、活性磷酸盐、叶绿素-a、总磷、总氮、溶解态无机氮（硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮）、石油类和重金属元素（Cu，Zn，Cd，Cr，Pb，Hg，As）。样品的采集、保存和分析均按照国家标准《海洋监测规范第4 部分：海水分析》（GB 17378.4—2007）有关规定执行［7］，各项目检测方法及标准见表2。

表2 各项目检测方法及标准

2.3 评价方法与标准

海水水质的评价依据为《海水水质标准》（GB 3097—1997）［8］，运用有机污染物指数法和富营养指数法对调查海域水质进行综合评价。

3 水质监测结果

2018 年连云港近岸海域春季、夏季、秋季监测结果见表3。主要监测项目中活性磷酸盐年均值为0.009 mg/L；化学需氧量实测范围为0.56～1.44 mg/L，年均值为0.97 mg/L；溶解态无机氮实测范围为0.017～0.525 mg/L，年均值为0.231 mg/L；石油类实测范围为ND～0.037 mg/L，年均值为0.015 mg/L；重金属项目中各监测数值均在二类标准值内。

表3 2018 年连云港市近岸海域春季、夏季、秋季监测数据

4 水质现状分析及综合评价

4.1 水质现状分析

按二类海水评价标准，15 个监测站位点春季水质达标率为66.7%，其中一类、二类、三类、四类和劣四类海水占比为20.0%，46.7%，26.7%，0.0%，6.6%；夏季水质达标率为46.6%，其中一类、二类、三类、四类和劣四类海水占比为33.3%，13.3%，6.7%，26.7%，20.0%；秋季水质达标率为93.3%，其中一类、二类、三类、四类和劣四类海水占比为80.0%，13.3%，0.0%，6.7%，0.0%；全年水质达标率为68.9%，其中一类、二类、三类、四类和劣四类占比为44.4%，24.5%，11.1%，11.1%，8.9%。

4.2 达标面积统计分析

2018 年连云港近岸海域符合优良（一、二类）海水水质标准的面积为5 488 km2，占管辖海域面积的82.2%；劣四类面积比例为3.0%。与2017 年相比，优良面积比例上升22.0%，劣四类面积比例下降9.4%。主要超标物为无机氮、活性磷酸盐，秋季海水水质整体优于其他月份，水质等级分布见图1。

图1 2018 年连云港市近岸海域水质变化趋势

4.3 综合评价

4.3.1 有机污染状况评价

2018 年连云港市近岸海域海水有机污染指数综合评价［9］采用下式计算：

式中，A 值为有机污染指数；DIP0，COD0，DIN0，DO0对应第二类海水水质标准值（分别为3.0，0.30，0.030，5.0 mg/L）；DIPi，CODi，DINi，DOi为实际测量值。海水有机污染状况分级见表4。

表4 海水有机污染状况分级

调查海域有机污染状况计算结果见表5。

表5 2018 年连云港市近岸海域有机污染状况计算结果

表5 显示，2018 年3 个批次A 值平均值均小于1，表明全年海水有机污染处于较好的状况。从时间上分析，春季Z10 站位点A 值为1.95，水质受到有机污染，其他点位均处于Ⅱ级及以下标准；夏季Z7，Z10，Z13 站位点 A 值分别为 1.63，1.49，1.10，达到Ⅲ级标准，其他点位A 值均未超过1，处于Ⅱ级及以下标准；秋季Z7，Z10，Z13 站位点A 值分别为1.18，1.03，1.17，达到Ⅲ级标准，其他点位A 值均未超过1，处于Ⅱ级及以下标准。夏季A 值要高于其他月份，可能与夏季海水中营养物质消耗有关。从区域上分析，站位点Z10 常年处于受污染状态，且较其他点位水质有机污染程度最高；站位点Z7，Z13 在夏季、秋季开始受到污染，其他点位均处于Ⅱ级及以下标准。

4.3.2 富营养化程度评价

采用业内广泛使用的邹景忠等［10］营养指数计算公式和评价分级，对2018 年连云港近岸海域海水富营养化程度进行综合评价，计算公式如下：

式中，E 为富营养化指数；CODMn，DIN，DIP 分别为化学需氧量、无机氮含量、活性磷酸盐含量，mg/L。海水水质营养水平评价分级见表6。

表6 海水水质营养水平评价分级

调查海域富营养化指数计算结果见表7。表7显示，春季、秋季富营养化指数E 平均值超过1.0，处于富营养化状态，夏季E 值平均为0.93，处于中营养化状态。全年三季E 值大于1.0 的站位点分别占6.7%，26.7%，33.3%，其中Z10 站位点常年处于高富营养化水平，Z7 和Z13 两个站位点在夏季、秋季均处于富营养化及以上水平。从时间上分析，春季、夏季E 值较秋季有所降低，原因可能与水温高，海洋浮游植物快速生长消耗营养盐有关。总体而言，连云港近岸海域海水水质的富营养化程度总体水平较高，近岸水质要劣于远岸水质，且随季节的更替呈现波动性变化。

表7 2018 年连云港市近岸海域富营养化指数计算结果

5 结论与建议

5.1 结论

2018 年连云港市近岸海域水质质量整体不佳，较往年有所下降，无机氮和活性磷酸盐仍然是连云港市近岸海域的主要污染物，远岸点位水质优于近岸点位水质，河口区域海水水质相对较差。调查海域春季、秋季的水质状况要好于夏季，站点达标率和水质优良面积均有所下降。综合评价结果显示，2018年连云港市近岸海域海水有机污染处于较好的状况，但富营养化程度总体水平较高，且随季节的更替呈现波动性变化。