福建浮头湾海水及其沉积物的环境质量评价

陈斯婷 王伟力 李青生

(国家海洋局第三海洋研究所，福建 厦门 361005)

福建浮头湾海水及其沉积物的环境质量评价

陈斯婷 王伟力 李青生

(国家海洋局第三海洋研究所，福建 厦门 361005)

2014年12月首次调查了福建浮头湾海域海水及其沉积物的环境质量。结果表明，海水中主要超标污染物为DIN，其含量范围为0.294～0.369mg/L；PO4-P含量符合二类海水水质标准；其它指标均符合一类海水水质标准。研究海域水体已达到富营养化状态，且N为限制性因子。沉积物中各项指标均达到《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)的一类标准。

环境质量；海水；沉积物；浮头湾

浮头湾位于福建省东南部，隶属福建漳州市漳浦县。浮头湾介于六鳌半岛和古雷半岛之间，水域东西宽10km，南北长16km，面积约160km2。海岸线长25km，多为沙质岸，只有东北、西南两处属侵蚀性山地花岗岩岸。历史上该海域水产丰富，尤以鲍鱼养殖闻名遐迩。浮头湾北部海域浅海养殖区已调整为旅游娱乐区，南部海域调整为古雷工业与城镇建设区，一些工业和城镇发展项目正在启动过程中。鉴于迄今为止尚未见有该海域环境质量的报道，于2014年12月对水体及沉积物的各理化因子特征开展较为系统的调查，并对其环境质量进行了评价，以期为今后浮头湾海域的环境保护及可持续开发利用提供基础数据。

1 采样、分析及评价方法

1.1 样品采集

于2014年12月在浮头湾海域采集12个站位表层水样，同时在1、5、6、7、9、12号站位采集表层沉积物样品，站位设置如图1所示。

图1 福建浮头湾海域采样站位图

海水样品的采集、固定、保存均按《海洋监测规范》进行。表层沉积物用抓斗式采泥器采集，用塑料勺取其中央未受干扰的表层泥样。其中，分析硫化物的沉积物样品密封于棕色玻璃瓶，-4℃以下速冻保存；分析重金属和有机碳的样品密封于乙烯袋中，0～4℃下保存。将样品在实验室内风干后，用玛瑙研钵将其研碎并全部通过160目筛，充分混匀后，取样分装保存以供测定。

1.2 样品分析

水质调查项目包括pH、盐度、DO、COD、NO3-N、NO2-N、NH4-N、PO4-P、石油类、悬浮颗粒物。表层沉积物样品监测项目为Cu、Pb、Zn、Hg、As、有机碳及硫化物。具体分析方法详见《海洋监测规范》[1]。

1.3 评价方法

1.3.1 单因子指数评价

分别对研究海域海水及沉积物的环境质量进行单因子评价，评价标准分别为《海水水质标准》(GB 3097—1997)的二类标准和《海洋沉积物质量》(GB 18668—2002)中的一类标准[2，3]。其计算公式如下：

对于DO，计算公式为：

其中：Pij为i点位j项污染物的质量指数；Cij为i点位j项污染物的实测浓度平均值；Cj为j项污染物的评价标准限值。DOf为饱和溶解氧浓度值，DOi为i点处的DO实测浓度均值；DOs为DO的评价标准限值；PiDO为i点位DO的质量指数。

1.3.2 营养水平评价方法

以营养状态指数(E)为主要的评价指标对研究海域的营养状况进行评价。化学耗氧量1～3mg/L，溶解无机氮0.2～0.3mg/L，溶解无机磷0.045mg/L为富营养化的阈值[4]。评价公式为：

上式中：E为富营养化判断值，CCOD、CDIN、CDRP分别为COD(mg/L)、DIN(μg/L)、PO4-P(μg/L)的测定值。若E≥1，即表明所测水体已达到富营养化水平。

2 结果与讨论

2.1 水质监测结果及其富营养化水平分析

2.1.1 表层海水监测结果

对比GB3097-1997《海水水质标准》中第二类海水水质标准可知，研究海域表层海水中主要污染物为DIN，DIN含量范围为0.294～0.369mg/L，平均值为0.338mg/L，NO3-N是造成DIN超标的主要形态。研究海域的PO4-P含量符合二类海水水质标准，pH、DO、COD、石油类等其它指标均符合一类海水水质标准。表层海水水质监测结果如表1所示。

与福建其它海湾相比，浮头湾表层海水的DIN、PO4-P含量高于东山湾、旧镇湾，低于厦门湾、泉州湾。见表2。

2.1.2 富营养化水平分析

根据营养状态指数评价方法，可计算出研究海域各站位的营养状态指数E为0.38～2.49。其中，2、3、5、7、10、12号站位水体中营养化指数分别为1.13、1.21、1.08、1.28、2.49、1.09，表明水体已处于富营养化状态，而最大值出现在10号站位，表明富营养化主要由于沿岸N、P含量较高的生活及农业污水输入所致，可能与浮头湾养殖涨落潮流的影响也有一定关系。

表1 福建浮头湾海水水质分析结果

表2 不同海区表层水中DIN、DRP含量比较

2.2 表层沉积物环境质量

浮头湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Hg、As的平均含量分别为3.54×10-6、14.2×10-6、25.8×10-6、0.079×10-6、6.1×10-6，有机碳和硫化物的平均含量分别为0.17×10-2和7.6×10-6。综上所述，浮头湾海域沉积物中各项指标均达到《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)的一类标准，沉积物质量良好。表层沉积物的监测结果如表3所示。

与福建其它海湾沉积物中重金属含量相比，浮头湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn含量普遍低于福建其它相关海湾。另一方面，Hg、As含量处于中等水平，见表4。

表3 福建浮头湾表层沉积物监测结果

表4 不同海区表层沉积物中重金属平均含量比较

3 结 论

2014年12月首次调查了福建浮头湾海域海水及沉积物的环境质量。结论如下：

(1)浮头湾表层海水中主要超标污染物为DIN，其含量范围为0.294～0.369mg/L；PO4-P含量符合二类海水水质标准，pH、DO、COD、石油类等其它指标均符合一类海水水质标准。表明研究海域水体已达到富营养化状态，且N为限制性因子。与福建其它海湾相比，浮头湾表层海水的DIN、PO4-P含量高于东山湾、旧镇湾，低于厦门湾、泉州湾。

(2)浮头湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Hg、As的平均含量分别为3.54×10-6、14.2×10-6、25.8×10-6、0.079×10-6、6.1×10-6，有机碳和硫化物的平均含量分别为0.17×10-2和7.6×10-6，各项指标均达到《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)的一类标准。与福建其它海湾沉积物中重金属含量相比，浮头湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn含量普遍低于福建其它相关海湾，Hg、As含量处于中等水平。

[1] GB17378-2007，海洋监测规范[S].

[2]GB3097-1997，海水水质标准[S].

[3]GB18668-2002，海洋沉积物质量[S].

[4]邹景忠，董丽萍，秦保平.渤海湾富营养化和赤潮问题的初步探讨[J].海洋环境科学，1983，2(2)：41-54.

[5]颜利，蒋金龙，詹兴旺，等.泉州湾表层水主要化学要素含量和富营养化指数的时空变化特征[J].台湾海峡，2012，31(4)：459-465.

[6]欧阳玉蓉，王翠，李青生，等.厦门湾海域营养盐时空分布与富营养化状况分析[J].福建农业学报，2014，29(1)：88-93.

[7]姜双城，林培梅，蔡玉婷，等.基于PCA法的春、夏季东山湾海域富营养化特征[J].海洋学研究，2015，33(1)：81-88.

[8]陈艳梅，王鑫煌，吴昊.旧镇湾海水中营养盐分布与富营养化的研究[J].福建水产，2010，(1)：60-65.

Assessment of Environmental Quality in Seawater and Sediment of Futou Bay，Fujian

CHEN Siting WANG Weili LI Qingsheng

(Third Institute of Oceanography，SOA，Xiamen 361005，China)

The concentrations of the major environmental items in surface seawater and sediment are reported for the first time in Futou Bay in Fujian Province in Dec 2014.The major pollutant in seawater is DIN，and the concentration is 0.294～0.369mg/L.The content of PO4-P in seawater is with in the First Class Standard of Seawater Quality.The contents of other environmental items in seawater are with in the Second Class Standard of Seawater Quality.It is found that the quality in seawater in Futou Bay was in eutrophication condition using the way of index E，while the limit factor is N.The items in surface sediments are below the values of First Class Standard for Marine Sediments Quality.

seawater；sediment；environmental quality；Futou Bay

陈斯婷，工程师，研究方向为海洋环境评价与规划

李青生，硕士，工程师，主要从事海洋环境科学研究工作

X21

A

1673-288X(2017)03-0156-03

引用文献格式：陈斯婷 等.福建浮头湾海水及其沉积物的环境质量评价[J].环境与可持续发展，2017，42(3)：156-158.