宁德近岸海域水环境状况评价

陈苏婷

（宁德市海洋与渔业环境监测站，福建 宁德 352100）

引言

宁德近岸海域是一个复合型区域化的海洋环境生态系统，具有渔业、旅游、核电、火电、自然保护区等多种功能区划。随着《宁德市海洋经济发展规划》的深入实施，近年来，宁德沿海经济得到快速发展，工农业发展和城市化进程加快，工业和生活污水排放、海水养殖污染、地表径流等带来的影响加剧，大量的工农业废水与生活污水未经处理，饱含有机质与各种营养盐直接排入海，造成近岸海域的水体富营养化严重，宁德近岸海域的环境污染问题越来越突出。根据近几年发布的《福建省生态环境状况公报》，宁德沙埕港以及三沙湾的局部海域为劣四类海水水质，超标因子主要为无机氮和活性磷酸盐。近岸海域海水体富营养化严重，导致近岸海域赤潮频发。2020年宁德近岸海域发生赤潮3起，2021年宁德近岸海域发生赤潮1起，2022年宁德近岸海域发生赤潮2起。

富营养化是海洋中出现的生态异常现象，是引发赤潮的主要因素[1]。赤潮发生时和发生后，赤潮生物的大量繁殖和死亡会对海洋生物生存和海洋生态环境造成极大的破坏。因此在赤潮高发区设置点位进行近岸海域的水质监测可为该海域富营养状况、海洋环境保护与管理及对策研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 点位布设、监测项目和监测时间

在宁德近岸海域赤潮多发区布设8个代表性点位（详见图1），监测项目包括水温、盐度、pH值、溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、无机氮（DIN，氨氮+硝酸氮+亚硝酸氮）、活性磷酸盐、叶绿素a、浮游植物等。2022年4—10月开展每月一次连续7个月的调查与监测，其中水温、盐度、pH值、DO、叶绿素a和浮游植物作为赤潮预测的敏感指标于4～6月赤潮高发期增加监测频次，每周监测两次。按照气候特性可将监测时间分为春季（4月和5月），夏季（6—8月），秋季（9月和10月）。

图1 监测点位分布图

1.2 样品采集和分析方法

采集表层海水。所有样品的现场采集、贮存、运输及实验室检测分析均按《海洋监测规范》执行，质量控制按照《全国海洋生态环境监测工作实施方案》执行［2-4］。

1.3 评价方法

1.3.1 富营养化指数（E）

按照《近岸海域环境监测技术规范 第一部分 总则》HJ 442.1-2020海水水质富营养化状况进行评价［5］。富营养化指数（E）计算公式如下：

式（1）中：CCOD、CDIN、CDIP分别为化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐的实测浓度，单位为 mg/L。水质富营养化指数等级指标为贫营养E＜1.00，轻度富营养1.00≤E＜2.00，中度富营养2.00≤E＜5.00，重富营养5.00≤E＜15.00，严重富营养E≥15.00。

1.3.2 营养状态质量指数（NQI）

根据文献，为了进一步了解海域氮、磷等营养盐对水质的影响，还可采用营养状态指数法对海水水质进行分析与评价，该方法是目前使用较多的一种评价方法[6]。其计算公式如下：

式（2）中：CCOD、CDIN、CDIP、CChla分别为化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、叶绿素的实测浓度，CS（COD）、CS（DIN）、CS（SPR）和CS（Chla）为相应的国家海水水质标准单位为 mg/L［7］。根据宁德海洋功能区划，本监测区域主要为水产养殖区和海水浴场，即采用《海水水质标准》（GB 3097-1997）中的Ⅱ类海水水质标准，分别为3 mg/L、0.3 mg/L、0.03 mg/L、5 μg/L。水质营养状况指数等级为等级Ⅰ贫营养NQI≤2，等级Ⅱ中等营养2＜NQI≤3，等级Ⅲ富营养NQI＞3。

2 结果与讨论

2.1 宁德近岸海域水质现状

对2022年4—10月宁德近岸海域赤潮多发区开展每月一次连续7个月的调查与监测结果如表1和表2所示。监控区域8个站位水质常规监测要素变化情况如图2和图3所示。监测期间监控区内发生三起赤潮分别为N01福鼎渔井村附近海域，面积约4～15 km2，持续时间为5月9日～6月6日；N04霞浦高罗海域，面积约4 km2，持续时间为5月12～6月4日。

表1 2022年宁德近岸海域理化要素监测结果

表2 2022年宁德近岸海域各站位理化要素年均值监测结果

图2 各站位监测要素月均值变化趋势图

图3 各站位监测要素月均值柱状图

从上述图表中可以看出：

水温：各站位水温变化趋势基本一致，符合气候变化趋势，N03站位同期水温最高，N08站位水温最低；

盐度：各站位盐度变化趋势基本一致，N03、N05和N07站位的盐度波动变化较大。由于N03受罗汉溪淡水注入影响，N05受交溪淡水注入影响而N07受霍童溪和七都溪淡水注入影响，因此三个站位的盐度最低；

pH值：pH值年均值基本符合第一类海水水质标准，N01、N02、N03、N04和N07站位pH值波动较大，N01、N02和N04站位数值在五月显著增加，这与当月赤潮爆发有关，在6月份pH值回归历史水平；

溶解氧：溶解氧基本符合第一类海水水质标准，溶解氧变化趋势基本一致，赤潮期间出现明显峰值；

化学需氧量：化学需氧量含量基本符合第一类海水水质标准，6月份N04站位满足第二类海水水质标准，N01站位劣于第四类海水水质标准；

无机氮：无机氮含量较高，季节变化明显，夏季低，春秋高，大部分站位符合第二类海水水质标准，部分站位超第三类海水水质标准；

活性磷酸盐：活性磷酸盐含量较高，季节变化明显，夏季低，春秋高，绝大多数站位超第三类海水水质标准；

叶绿素-a：叶绿素-a浓度在六月之后显著增加，这与同期赤潮爆发有关。

2.2 富营养化指数（E）和营养状态质量指数（NQI）评价

对2022年4月-10月宁德近岸海域每月一次连续7次的调查与监测结果进行计算分析，结果见表3，各站位E变化趋势见图4。

表3 2022年宁德近岸海域富营养化指数和营养状态质量指数结果

图4 各站位E变化趋势图

通过图4和表3可以看出2022年宁德近岸海域水质富营养化状况主要以轻度和中度富营养为主，通过营养状态质量指数（NQI）的数值可以发现，海区营养等级达到三级为富营养状态。通过监测数据发现富营养化最严重的点位为N03，超标的主要要素是活性磷酸盐。

2.3 讨论

宁德近岸海域富营养化程度较高，表现为春秋季较高，夏季数值较低，这与本区域的营养盐浓度结果较一致。营养盐的变化受地表径流、闽浙沿岸流以及气候等因素的影响较大。夏季台风等强对流天气较多，且受到闽浙沿岸流的影响，海域水体交换能力增强，营养盐扩散速度加快，浓度相应降低，同时夏季由于水温高、光线强使浮游植物生长旺盛，消耗了大量的营养盐，因此夏季宁德近岸海域富营养化程度较低。从地理分布来看，富营养化程度较高站位基本为N03、N05和N07，这与三个站位特殊的地理位置有较大的关系，三个站位均有内陆的河流汇入。内陆河流汇入将陆地上的大量工、农业废水和生活污水带入海，这也是造成三个站位营养盐含量较高的主要原因。另外，宁德近岸海域以其特有的地理环境优势，是大黄鱼、海参等养殖的重要基地，养殖业的快速发展，也带来了一定的污染，因此水产养殖过程中营养盐的输入影响也不容忽视。

3 结论与建议

2022年宁德近岸海域除发生赤潮外，pH、溶解氧以及化学需氧量基本符合第一类海水水质标准；无机氮含量较高，大部分站位符合第二类海水水质标准，部分站位超第三类海水水质标准；活性磷酸盐含量较高，绝大多数站位超第三类海水水质标准；叶绿素-a浓度因赤潮影响6、7月份较高。该海域富营养化状况主要以轻度和中度富营养为主，营养盐呈季节性和地域性特征，总体上表现为春秋高，夏季低；有地表径流的区域高，反之则低。

随着宁德沿海经济的快速发展，大量的工业、农业以及生活等方面的陆地污染物随径流及雨水冲刷注入近岸海域和内湾，致使海水水体富营养化现象突出。另外，海产生物养殖规模不断扩大，尤其是近岸集中式超负荷水体养殖，也带来了自身养殖的污染影响［8］。因此，为保护和治理宁德近岸海域水环境，作者提出以下治理措施建议：

（1）首先全面查清陆源污染排海物质数量以及时空分布，切实采取措施治理陆源污染，并加强对内陆河流的监测。

（2）以工业、畜禽养殖和城市生活污染为重点制定污染物入海总量控制制度，严格控制污染物入海量，采取总量控制和达标排放等措施，确保污染物排放稳定控制在排放标准和总量控制指标内，以达到减轻海洋污染的目的。

（3）推行健康养殖，制定系统的沿岸海水养殖开发和管理计划。在综合调查和评价的基础上从社会效益、经济效益和环境效益的角度根据沿岸区域的不同特点合理划分养殖区，避免过度养殖。

（4）加强近岸海域生态监测和生态修复力度。加强对该海域海洋生物、海水水质、浮游动植物以及社会经济的监测和调查，促进该区域赤潮发生机理的研究，探索新的赤潮治理方法。推进红树林生态修复提升工程，全面优化近岸水质。