嵊泗县-衢山岛周边海域海洋生态环境现状调查评价

2021-12-06祝银朱剑严忠雍

科学与生活 2021年24期

祝银朱剑严忠雍

摘要：2019年春季大潮期间对嵊泗县-衢山岛周边海域的水质、沉积物、生物体质量和生物生态开展大面调查。调查结果表明海水水质超一类，无机氮和活性磷酸盐含量超标是最主要的影响因素。沉积物中全部监测指标的检测值均符合第一类海洋沉积物质量标准。生物体质量全部监测指标的检测值均符合海洋生物质量评价标准。浮游植物和浮游动物生物种类丰富多样，但底栖生物和潮间带生物种类较为单一。

关键词：嵊泗县-衢山岛;水质;沉积物;生物体质量;生物生态

1 研究背景

嵊泗县位于杭州湾以东，长江口东南，是浙江省最东部、舟山群岛最北部的海岛县，与岱山县大衢岛隔水为邻。衢山岛（又称大衢）位于浙江省舟山群岛中北部，处长江、钱塘江入海口外缘。嵊泗-衢山海域受长江径流和近岸潮流交互影响，该区域渔业资源丰富，为舟山渔场重要组成部分，是很多重要经济鱼类的产卵场和洄游通道[1-2]。嵊泗-衢山海域港口资源得港独优，嵊泗适宜开发的深水岸段有9处，总长46.5公里，其中水深15米以上岸线36.5公里，水深20米以上岸线10公里;衢山岛周围水域最深41米，最浅2米，平均水深10米，可利用岸线30余公里，拥有3个深水良港。发达的港口航运，以及长江入海口、钱塘江等径流带来的附近城市污染排放对于海域环境及水生生物安全构成一定影响。近海海域是陆地和海洋之间物质和能量交换的重要区域，与外海相比，近海海洋生态系统更加脆弱且复杂，更易受人类活动的影响[3]。

因此，为了解嵊泗县至衢山岛周边海域海洋生态环境现状，依据《浙江省海洋功能区划（2011-2020年）》（国海管字[2016]221号）[4]、《海洋调查规范》（GB 12763-2007）[5]、《海洋监测规范》（GB 17378-2007）[6]，于2019年春季大潮期间对嵊泗县-衢山岛周边海域的水质、沉积物、生物体质量和生物生态开展大面调查，根据《海洋工程環境影响评价技术导则》（GB/T 19485-2014）[7]、《海水水质标准》（GB 3097-1997） [8]、《海洋沉积物质量》（GB 18668-2002） [9]等相关标准，对嵊泗县-衢山岛周边海域的海洋生态环境质量现状进行评价。对该海域的海洋生态环境现状的研究有助于了解其环境现状，为保护海洋生态环境、渔业资源以及生态修复提供科学考量。

2 材料与方法

2.1站位布设与样品采集

根据调查海域的潮流特征及海洋功能区划，在嵊泗县至衢山岛周边海域，共布设水质大面调查站20个、沉积物质量大面调查站10个、海洋生物生态大面调查站12个以及潮间带断面4条，进行海水水质、沉积物及生物生态大面采样，具体调查站位分布见图1。

严格按照《海洋调查规范》（GB 12763-2007）[5]和《海洋监测规范》（GB 17378-2007）[6]的要求进行样品的采集、保存和制备。在2019年5月大潮期间进行采样，当水深在10 m以内时采表层水样即可;当水深在10 m～25m时，需要采表层、底层两层水样;当水深在25m～50m时，则需采表层、中层和底层三层水样（表层样品采取离海面0.5 m处水样、中层样品采取离海面10m处水样、底层样品采取离海底1 m处水样）。石油类与生物生态样品仅采表层水样（叶绿素a除外）。沉积物样品采用锚式采泥器采集表层沉积物。潮间带生物采样在大潮期间分高潮、中潮、低潮分别进行。

2.2调查项目及分析方法

水质：pH、DO、COD、石油类、无机氮（氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮）、活性磷酸盐、铜、锌、铅、铬、镉、汞、砷。

沉积物：石油类、有机碳、硫化物、铜、锌、铅、铬、镉、汞、砷。

生物体质量：石油烃、铜、锌、铅、铬、镉、汞、砷。。

生物生态：叶绿素a、浮游植物、浮游动物、底栖生物、潮间带生物。

各指标均依据《海洋调查规范》（GB 12763-2007）[5]、《海洋监测规范》（GB 17378-2007）[6]和《近岸海域环境监测规范》（HJ 442-2008）[11]等标准进行检测。

2.3评价方法

（1）对调查海域的水质、沉积物、生物体质量现状评价均采用环境质量单因子评价标准指数法[12]。计算公式为：

Pi=Ci/Si

式中：Pi为评价因子标准指数;Ci为评价因子的实测浓度值，mg/L;Si为评价因子的评价标准，mg/L。若Pi<1，则表明该因子符合功能区的使用要求;若Pi≥1，则表明该因子不符合相应功能区的使用要求。

（2）对调查海域的生物生态质量现状评价采用优势种优势度指数。优势种的概念有两个方面，即一方面占有广泛的生态环境，可以利用较高的资源，有着广泛的适应性，在空间分布上表现为空间出现频率较高，另一方面，表现为个体数量庞大，丰度较高。综合优势种概念的两个方面，得出优势种优势度（Y）的计算公式为：

式中：fi为该物种在各采样点的出现频率;ni为该物种在空间中的丰度;

N为各采样点所有物种的总丰度。当Y≥0.02时，该物种为优势种。

2.4评价标准

依据《浙江省海洋功能区划（2011-2020年）》[4]，调查海域功能区划为大洋山工业与城镇用海区、黄泽山-小衢山港口航运区、泗礁旅游休闲娱乐区、马鞍列岛海洋保护区等海洋功能区。根据海洋环境保护要求，调查海域水质评价参照《海水水质标准》（GB 3097-1997） [8]中的第一类要求执行，沉积物质量评价参照《海洋沉积物质量》（GB 18668-2002） [9]第一类要求执行，具体质量标准值见表1。海洋鱼类、甲壳类和软体类生物的生物体质量评价尚未出台统一的评价标准，因此笔者采用《全国海岸带和海涂资源综合调查简明规程》[13]中的“海洋生物质量评价标准”对铜、锌、铅、镉、汞进行评价，采用《第二次全国海洋污染基线调查报告》[14]中的评价标准对砷、铬、石油烃进行评价，具体质量标准值见表2。

3调查结果与评价

3.1水质现状调查结果与评价

嵊泗县至衢山岛周边海域水质大面调查结果与评价具体见表3。由表可知：嵊泗县至衢山岛周边海域环境海水水质，除无机氮、活性磷酸盐外，全部站位pH、DO、COD、石油类、锌、铜、铅、镉、砷、铬的含量均符合《海水水质标准》（GB 3097-1997）[8]第一类要求，其中无机氮、活性磷酸盐站位超标率均为100%。结果显示嵊泗县至衢山岛周边海域海水水质超一类，无机氮和活性磷酸盐含量超标是最主要的影响因素。这与嵊泗马鞍列岛保护区、舟山的金塘岛和衢山岛以及舟山本岛南部[15-17]等海域调查结果一致。过量的无机氮和活性磷酸盐使得海水富营养化严重，这为藻类爆发生长提供了物质基础，应建立连续观测机制，加强水质监测与严格管理，防治赤潮爆发[18-19]。

3.2沉积物现状调查结果与评价

嵊泗县至衢山岛周边海域沉积物大面调查结果与评价具体见表4。由表可知，嵊泗县至衢山岛周边海域环境沉积物中全部监测指标的检测值均符合《海洋沉积物质量》（GB18668-2002）[9]中第一类海洋沉积物质量标准。这与王姮[16]、薛彬[2]等的研究相符合，沉积物质量状况良好。

3.3生物体质量现状调查结果与评价

本航次调查选取嵊泗县至衢山岛周边海域代表性生物龙头鱼、银鲳、凤鲚、带鱼、叫姑鱼、哈氏仿对虾、中华管鞭虾、葛氏长臂虾、三疣梭子蟹、日本蟳、口虾姑、曼氏无针乌贼等作为生物体质量评价对象，具体调查结果见表5。

结果表明，嵊泗县至衢山岛周边海域代表性物种主要为鱼类和甲壳类，所有生物体样品的全部监测指标的检测值均符合《全国海岸带和海涂资源综合调查简明规程》[13]和《第二次全国海洋污染基线调查报告》[14]中的“海洋生物质量评价标准”。这与王范盛[20] 作者对于海洋生物体质量的调查结果相符合，海洋生物体质量状况良好。

3.4生物生态现状调查结果与评价

3.4.1 叶绿素a调查结果与评价

嵊泗县至衢山岛周边海域叶绿素a调查结果在0.046～7.923 μg/L之间，平均叶绿素a值为2.043μg/L。其中表层叶绿素a值在0.046～15.906 μg/L之间，平均叶绿素a值为2.504 μg/L;底层叶绿素a值在0.037～7.923 μg/L之间，平均叶绿素a值为2.910 μg/L。

3.4.2 浮游植物调查结果与评价

嵊泗县至衢山岛周边海域调查期间共获有浮游植物3门38种。其中，硅藻门31种，占81.6%;甲藻门6种，占15.8%;蓝藻门1种，占2.6%;中肋骨条藻 keletonema costatum为优势种，其Y值为0.63。浮游植物丰度在1120～3020 ind/L之间，平均丰度为1987 ind/L;豐富度d在0.499～0.712之间，平均值为0.652;均匀度J'在0.436～0.621之间，平均值为0.554;多样性指数H' 值在0.781～1.113之间，平均值为0.984;优势度在0.462～0.599之间，平均值为0.526。

3.4.3 浮游动物调查结果与评价

嵊泗县至衢山岛周边海域调查期间共获有大型浮游动物7类30种。其中桡足类15种，占50.0%;水母类4种，占13.3%;浮游幼体5种，占16.7%;毛颚动物2种，占6.7%;樱虾类2种，占6.7%;磷虾类和鼓虾类各1种，分别占3.3%。中华哲水蚤Calanus sinicus Brodsky为优势种，其Y值为0.51。浮游动物生物量在9.3～31.2 mg/m3之间，平均生物量为15.7 mg/m3;丰度在4.9～14.4 ind/m3之间，平均丰度为8.0 ind/m3;丰富度d在1.873～2.748之间，平均值为2.405;均匀度J'在0.632～0.905之间，平均值为0.728;多样性指数值H'在1.018～1.622之间，平均值为1.286;优势度值在0.654～0.894之间，平均值为0.744。

3.4.4 底栖生物调查结果与评价

嵊泗县至衢山岛周边海域在调查期间采集到大型底栖生物4大类10种，其中多毛类4种，占40%;软体动物3种，占30%;甲壳动物1种，占10%;棘皮动物2种，占20%。异足索沙蚕Lumbriconeris heteropoda为优势种，其Y值为0.47。底栖生物生物量在1.7～7.3g/m2之间，平均底栖生物生物量为3.9g/m2;丰度在20～70 ind/m2之间，平均丰度为44 ind/m2;丰富度d值在0.334～0.588之间，平均0.443;均匀度J'在0.790～1.000之间，平均值为0.921;多样性指数值H'在0.562～1.099之间，平均值为0.890;优势度值在0.385～0.690之间，平均值为0.569。

3.4.5 潮间带生物调查结果与评价

嵊泗县至衢山岛周边海域调查期间4个潮间带断面T1、T2、T3和T4均为岩相，采集到生物种类2大类12种，其中软体动物8种，占66.7%;甲壳类4种，占33.3%。短滨螺Littorina （L） brevicula为高潮带优势种，疣荔枝螺Reishia clavigera为中潮带和低潮带优势种。四个调查断面生物种类丰富度d在0.258～0.685之间，平均值为0.520;均匀度J'在0.918～0.961之间，平均值为0.946;多样性指数H'在0.637～1.332之间，平均值为1.085;优势度在0.454～0.729之间，平均值为0.637。

4 结论

（1）嵊泗县至衢山岛周边海域水质中全部站位pH、DO、COD、石油类、锌、铜、铅、镉、砷、铬的含量均符合第一类海水水质标准，其中无机氮、活性磷酸盐站位超标率均为100%。结果显示嵊泗县至衢山岛周边海域海水水质超一类，无机氮和活性磷酸盐含量超标是最主要的影响因素。

（2）嵊泗县至衢山岛周边海域沉积物中全部监测指标的检测值均符合第一类海洋沉积物质量标准。沉积物质量状况良好。

（3）嵊泗县至衢山岛周边海域生物体代表性物种龙头鱼、银鲳、凤鲚、带鱼、叫姑鱼、哈氏仿对虾、中华管鞭虾、葛氏长臂虾、三疣梭子蟹、日本蟳、口虾姑、曼氏无针乌贼中的全部监测指标的检测值均符合《全国海岸带和海涂资源综合调查简明规程》和《第二次全国海洋污染基线调查报告》中的“海洋生物质量评价标准”。海洋生物体质量状况良好。

（4）嵊泗县至衢山岛周边海域共获有浮游植物3门38种。其中，硅藻门31种，占81.6%;甲藻门6种，占15.8%;蓝藻门1种，分别占2.6%。调查期间浮游植物丰度在1120～3020 ind/L之间，平均丰度为1987 ind/L。共获有大型浮游动物7类30种，其中桡足类15种，占50.0%;水母类4种，占13.3%;浮游幼体5种，占16.7%;毛颚动物2种，占6.7%;樱虾类2种，占6.7%;磷虾类和鼓虾类各1种，分别占3.3%。调查期间浮游动物丰度在4.9～14.4 ind/m 3之间，平均丰度为8.0ind/m3。采集到大型底栖生物4大类10种，其中多毛类4种，占40%;软体动物3种，占30%;甲壳动物1种，占10%;棘皮动物2种，占20%。调查海域周边海域底栖生物丰度在20～70ind/m2之间，平均丰度为44ind/m2。潮间带生物种类组成2大类12种，软体动物8种，甲壳类4种。

参考文献

[1]薛彬.嵊泗海域溶解氧与营养盐分布特征及其相关性研究[J].广州化工，2016.44（17）.

[2]薛彬.浙江衢山岛周边海域沉积物化学特征[J].河北渔业.2015（10）.

[3]Hansom J D.Coastal sensitivity to environmental change：a view from the beach[J].Catena，2001，42（2/4）：291-305.

[4]国海管字[2016]221号《浙江省海洋功能區划（2011-2020年）》[S].

[5]GB 12763-2007《海洋调查规范》[S].

[6]GB 17378-2007《海洋监测规范》[S].

[7]GB/T 19485-2014《海洋工程环境影响评价技术导则》[S].

[8]GB 3097-1997《海水水质标准》[S].

[9]GB 18668-2002《海洋沉积物质量》[S].

[10]GB 18421-2001《海洋生物质量》[S].

[11]HJ 442-2008《近岸海域环境监测规范》[S].