７０ 第９期 浅谈茅尾海综合整治对海水水质的影响 翁培耀 朱文娟 高金荣 钦州市海洋环境监测预报中心 钦州 ５３５０００ 摘要 ２０１１ 年 １１ 月至 ２０１３ 年 ６ 月对茅尾海海域进 行 了 调 查 对 海 水 中 的 温 度 盐 度 ｐｈ 值 油类 无机氮和磷酸盐进行了分 析 结 果 表 明 茅 尾 海 综 合 整 治 工 程 的 开 展 有 助 于 其 周 边 水 质状况的改善 水质大部分符合国家二类海水水质标准 环境因子 突变 值多 发生在 河口 区和 生活区 受人类活动影响显著 关键词 茅尾海 综合整治 环境因子 水质 中图分类号 Ｐ７４ 文献标志码 Ａ 文章编号 １００５ ９８５７ ２０１５ ０９ ００７０ ０５ 茅尾海 位 于 广 西 钦 州 市 以 南 水 域 面 积 约 图 １ １３５ｋｍ 钦江和茅岭 江 为 其 主 要 淡 水 汇 入 河 流 ２ 茅尾海是钦州市 重 要 的 海 产 品 生 产 基 地 已 形 成 了鱼 虾 蟹 贝 的 大 量 养 殖 规 模 近 年 来 由 于 淤积不断加快 海洋 资 源 和 生 态 环 境 都 受 到 了 不 同程度的破坏 严重 影 响 到 了 钦 州 市 海 洋 环 境 的 可持续发展 为此 钦 州 市 实 施 了 茅 尾 海 综 合 整 治工程 工 程 整 治 范 围 北 起 南 北 高 速 公 路 钦 江 三桥 南至龙门岛 西 起 茅 尾 海 中 线 东 至 茅 尾 海 东岸 整治面 积 约 ６５ｋｍ２ 整 治 主 要 内 容 包 括 养殖拆迁 海 底 清 淤 航 道 疏 浚 岸 线 整 治 岸 坡 防护 退堤 还 海 等 在 整 治 的 施 工 过 程 中 往 往 会带入人类活动的 影 响 引 起 周 边 水 域 水 质 的 变 化 因此 在施工过 程 中 对 其 进 行 跟 踪 监 测 本 文依据 ２０１１ 年 １１ 月 ２０１２ 年 ４ 月 ７ 月 １０ 月以 图 １ 茅尾海海域采样站位示意 虚线内范围为茅尾海综合整治范围 及 ２０１３ 年 ３ 月 ６ 月 的 调 查 资 料 以 温 度 盐 度 ｐｈ 值 油类 无 机 氮 和 磷 酸 盐 为 指 标 分 析 了 其 时间和空 间 变 化 特 征 了 解 了 水 质 的 变 化 情 况 为进一步 评 估 茅 尾 海 综 合 整 治 工 程 效 果 提 供 翔 实的资料 为地方政 府 加 强 综 合 整 治 工 程 施 工 期 海洋环境监管提供可行性建议 １ ２ 样品的采集 预处理及分析方法 按照 海洋调查规范 ＧＢ１２７６３ ４ ２００７ １ 的要求 使 用 有 机 玻 璃 采 水 器 进 行 水 样 的 采 集 水温于现场利用表层 水 温 表 进 行 测 定 ｐｈ 值 和 盐度在实 验 室 内 进 行 测 定 油 类 的 采 集 于 现 场 １ 站位与样品 加 入 ５ 滴 浓 硫 酸 进 行 固 定 于 实 验 室 中 加 入 １ １ 站位布设 １０ｍＬ正 己 烷 进 行 萃 取 萃 取 液 装 入 玻 璃 瓶 中 待 本次 调 查 共 在 茅 尾 海 海 域 布 设 １７ 个 站 位 测 营养盐 的 采 集 于 现 场 加 入 ３ 滴 三 氯 甲 烷 进 在水深大于 ５ ｍ 的 站 点 采 集 表 层 和 底 层 海 水 样 行固定 带回实验室后用 ０ ４５μｍ 醋 酸 纤 维 滤 膜 品 所 有 样 品 均 在 退 潮 时 段 采 集 采 样 站 位 见 过滤 滤液装 入 聚 乙 烯 瓶 中 并 于 ４ 冷 藏 保 存 待
第 9 期翁培耀, 等 : 浅谈茅尾海综合整治对海水水质的影响 71 测 所有样品的测试均依据 海洋监测规范 (GB17378.4-2007) [2] 中的分析方法进行 2 结果与讨论 2 1 茅尾海海水中各项环境因子的含量 2011 年 11 月海水温度 盐度 悬浮物 油类 无机氮和磷酸盐的平均浓度及其范围分别为 : 24.9(24.0~25.8),14.950(2~27.225),22.8 (8.3 ~54.0)mg/L,0.041(0.007 ~0.177)mg/L, 0.5866(0.178 9 ~2.377 3)mg/L,0.020 0 (0.0032~0.0417)mg/L 2012 年 4 月海水温度 盐度 悬浮物 油类 无机氮和磷酸盐的平均浓度及其范围分别为 : 23.8(22.2~24.7),11.080(3.880~23.731), 54.9(8.00 ~ 165)mg/L,0.048 (0.027 5 ~ 0.0805)mg/L,0.7400(0.3068~1.1477)mg/L, 0.0419(0.0036~0.1220)mg/L 2012 年 7 月海水温度 盐度 悬浮物 油类 无机氮和磷酸盐的平均浓度及其范围分别为 : 31.2(30.6~32.4),8.130(2.035 ~17.313), 29.3(9.5 ~ 118.6)mg/L,0.035(0.010 3 ~ 0.0968)mg/L,0.3286(0.2010~0.5222)mg/L, 0.0069(0.0005~0.0205)mg/L 2012 年 10 月海水温度 盐度 悬浮物 油类 无机氮和磷酸盐的平均浓度及其范围分别为 : 27.4 (26.8 ~ 28.0),19.025 (10.210 ~ 25.451),20.7(10.0~28.2)mg/L,0.028(0.0071 ~0.0935)mg/L,0.3679(0.2396~0.5438)mg/L, 0.0236(0.0045~0.0342)mg/L 2013 年 3 月海水温度 盐度 悬浮物 油类 无机氮和磷酸盐的平均浓度及其范围分别为 : 18.0 (16.8 ~ 20.2),21.326 (12.505 ~ 28.632),7.3(2.3~16.8)mg/L,0.0255(0~ 0.0596)mg/L,0.0700(0.0413~0.1203)mg/L, 0.0189(0.0034~0.0571)mg/L 2013 年 6 月海水温度 盐度 悬浮物 油类 无机氮和磷酸盐的平均浓度及其范围分别为 :30.7 (29.0~32.5),13.945(2.836~23.216),13.7 (4.0~25.3)mg/L,0.0053(0~0.0255)mg/L, 0.3430(0.1488~0.7523)mg/L,0.0151(0.0011 ~0.0642)mg/L 其中,2011 年 11 月为施工前监测数据, 此后 5 期的监测结果均为施工过程中的跟踪监测所得数据 2 2 环境因子的时间变化特征分析图 2 所示为监测均值随时间的变化趋势图 ( 图 2 中虚线为国家二类海水水质标准示值, 以钦州市海洋功能区划水质为参考标准 ) 由图 2 分析可知, 温度随监测时间的变化曲线呈现出明显的季节性变化特征, 即夏季海温高, 冬季海温低 而盐度则呈现出与温度变化相反的趋势, 夏季雨量充沛, 河流径流量大, 淡水汇入多, 盐度低 ; 冬季雨量较少, 河流径流量小, 淡水汇入少, 盐度高, 盐度变化明显受降雨和径流的控制 这与以往的研究结果 ( 文献 [3-4]) 相一致 其次, 2011 年 11 月至 2013 年 6 月茅尾海海水中悬浮物 油类 无机氮以及磷酸盐含量整体表现为逐步下降趋势, 由此可见茅尾海海水的水质在不断变好, 很可能是茅尾海综合整治工程发挥了重要的作用 为进一步分析茅尾海综合整治工程对茅尾海海洋生态环境的影响, 选择靠近施工区的 2~6 号站位监测数据进行评价, 图 3 反映了 2~6 号站位悬浮物 油类 无机氮及磷酸盐 6 次监测的变化趋势 ( 图 3 中虚线为二类海水水质标准示值 ) 从中可以看出,2 号站位海水中悬浮物浓度呈现典型的季节性变化特征, 即冬季 ( 枯水期 ) 到夏季 ( 丰水期 ) 悬浮物浓度上升, 夏季到冬季悬浮物浓度下降, 这显然与钦江径流的泥沙输入有关 3~6 号站位的悬浮物浓度除在个别时间段呈现异常高值以外, 从整体来看, 均表现出逐步下降的趋势, 且其变化趋势也存在相似性, 这可能与 3~6 号站位处在同一断面上的因素有关 对于油类污染物来说,2~6 号站位的浓度基本呈现出下降的趋势, 但在不同时间段, 浓度会出现异常高值, 且基本在 3 月或 10 月出现, 这很可能与此段时间沙井码头的渔船在作业过程中溢油排放所引起的 但是, 施工以来除了在异常高值时间段, 油类污染物的浓度基本都达到了二类海水水质标准 另外, 就无机氮和磷酸盐两类营养盐来说, 站位 3~6 的两类营养盐的变化趋势保持一致, 而 2 号站位它们的变化趋势有着一定的差异 变化趋势的一致性可能与 3~6 号站位处于同一
７２ 图 ２ 茅尾海海水中环境因子均值变化 图 ３ ２ ６ 号站位各环境因子年季变化
第 9 期翁培耀, 等 : 浅谈茅尾海综合整治对海水水质的影响 73 个断面上, 受同样径流的影响所致 而差异性则可能是 2 号站与 3~6 号站点分处于沙井岛两侧, 受不同入海径流的影响而成 与此同时, 从图 3 中也可以看出, 在 2012 年 4 月和 2012 年 10 月, 两类营养盐的浓度相比于其他时间段都有明显的增加 2~6 号站位均靠近茅尾海传统的对虾养殖区, 一般每年 4 月和 10 月需进行对虾养殖清塘 消毒等工作, 向海排放大量养殖废水, 据此推测 2012 年 4 月和 2012 年 10 月的氮磷高值主要 由水产养殖所贡献 然而, 值得注意的是, 氮磷营养盐整体上均呈现了下降的趋势, 水质情况在不断改善 2 3 环境因子的空间变化特征分析如图 4 所示,2011 年 11 月茅尾海综合整治开展前各站位海水水质监测结果表明 : 茅尾海同一时期海水温度空间上变化不大, 而盐度空间分布则表现出受河流淡水输入和外海 ( 钦州湾 ) 高盐海水影响的特性 图 4 2011 年 11 月茅尾海各站位环境因子变化 1~6 站位悬浮物浓度相对其他监测站位明显较高, 这很可能与钦江泥沙输入以及茅尾海东岸开山 挖石等开发活动有关 所有站位油类和无机氮的变化趋势总体处于平稳状态, 只在 2 号站位产生突然升高的波动, 可能是此处为旅游娱乐区, 污染多与人为活动有关 通过对比可以发现 : 就油类 无机氮和磷酸盐这 3 类环境因子来说, 在综合整治开展之前, 大部分站位所测值均达到了二类海水水质标准 2012 年 4 月至 2013 年 6 月 5 次跟踪监测各环境因子的空间变化 ( 图 5) 2012 年 4 月, 四类监测因子均呈现出锯齿状波动的变化规律, 从空间分布来看并没有明显的变化特征 油类和磷酸盐在大部分站位其浓度均达到了二类海水水质的标准, 而所有站位的无机氮浓度都超出了二类标准 2012 年 7 月, 油类和无机氮在多数站位都达到了二类海水水质的标准, 磷酸盐则均达到二类标准, 且无机氮大致呈现出自北向南递减的趋势 2012 年 10 月, 悬浮物 油类和磷酸盐的曲线 整体上波动明显, 无机氮则表现较为平缓 油类和磷酸盐在大部分站位都达到了二类海水水质标准, 只有少数站位超标, 相比而言, 无机氮在大多站位都超过了二类标准 2013 年 3 月, 悬浮物和油类曲线在整体上波动明显, 呈锯齿状的变化, 无机氮整体和磷酸盐大部分则表现较为平缓 并且, 油类 无机氮和磷酸盐基本都达到了二类海水水质的标准 2013 年 6 月, 四类监测因子的变化都较为频繁, 磷酸盐浓度呈现出由海域中部向南北两方递减的趋势 油类和磷酸盐浓度基本都达到了二类海水水质的标准, 而无机氮浓度在多数站位则超标 综合以上分析结果可知,2012 年 4 月至 2013 年 6 月的五期监测中, 悬浮物 油类和磷酸盐均符合国家二类海水水质标准, 水质情况有所好转 无机氮多超过了二类水质标准, 可能与茅尾 [5-7] 海的贝类养殖有关 各监测因子的波动都较为频繁而整体似有趋向逐步平稳的态势, 而突变值多出现在河口区 工业区及生活区, 主要受到近岸人类活动干扰, 工业废水和生活污水通过河
７４ 流大量输入有关 总 体 来 说 茅 尾 海 综 合 整 治 工 程对茅尾海水质的改良起到了重要的作用 ３ 结论 １ 从 时 间 上 看 ２０１１ 年 １１ 月 至 ２０１３ 年 ６ 月 茅尾海海水中氮 磷营 养盐 指标 总体 上呈 下 降趋势 茅尾海水 体 富 营 养 化 趋 势 有 所 好 转 这 与实施茅尾海综合 整 治 工 程 减 少 茅 尾 海 周 边 围 垦虾塘养殖 退养还 海 以 及 实 施 清 淤 工 程 改 善 茅尾海水动力条件等有非常密切的关系 ２ 从空间上看 茅 尾 海 海 水 中 悬 浮 物 无 机 氮 无机 磷 浓 度 基 本 呈 现 出 由 北 向 南 递 减 的 趋 势 特别是悬浮物浓 度 高 值 区 域 主 要 集 中 在 钦 江 河口区域 以 及 茅 尾 海 综 合 整 治 工 程 施 工 较 为 集 中的茅尾 海 东 岸 区 建 议 茅 尾 海 综 合 整 治 一 期 工程实施期间 应 重 点 加 强 茅 尾 海 东 岸 区 和 钦 江 河口区域海洋环境监管 ３ ２０１２ 年 ４ 月和 ２０１２ 年 １０ 月茅尾海海 水 中无机氮 无 机 磷 含 量 远 远 高 于 其 他 监 测 时 间 综合春季 秋季是钦 州 市 近 几 年 来 海 水 异 常 容 易 发生 季 节 这 一 实 际 情 况 建 议 每 年 春 季 ３ ９ １１ 月 作 为 钦 州 市 海 洋 环 境 重 点 ５ 月 秋季 监管季节 ４ ４ 月和 １０ 月茅尾海 海水 中无 机氮 含量 远 远高于其他监测时 间 很 可 能 是 由 于 每 年 ４ 月 和 １０ 月茅尾海周边大量对虾养殖 清塘 消 毒等 过程 向海排放 大 量 养 殖 废 水 造 成 的 茅 尾 海 综 合 整 治工程实施后 会 大 量 减 少 茅 尾 海 周 边 虾 塘 养 殖 规模 有 利 于 茅 尾 海 海 水 水 质 富 营 养 化 状 况 的 改善 图 ５ ５ 期跟踪监测各站位环境因子变化 参考文献 １ 国家海洋局 海洋调查规范第 ４ 部分 海水化学要素调查 Ｓ 北京 中国标准出版社 ２００７ ２ 国家海洋局 海洋监测规范第 ４ 部分 海水分析 Ｓ 北京 中国标准出版社 ２００７ ３ 杨斌 张晨晓 钟秋平 等 钦州湾表层海水温度盐度及 ｐｈ 值时空变化 Ｊ 钦州学院学报 ２０１２ ２７ ３ １ ５ ４ 陈剑锋 廉州湾海水温度盐度及 ｐｈ 值分析 Ｊ 广西科学院学报 ２００３ １９ １ ４０ ４３ ５ 韦蔓新 赖廷和 何本茂 广西钦州内湾贝类养殖海区三氮的含量和百分组成 Ｊ 台湾海峡 ２００１ ４ ４４１ ４４６ ６ 韦蔓新 赖廷和 何本茂 钦州湾丰 枯水期营养状况变化趋势及其影响因素 Ｊ 热带海洋学报 ２００３ ２２ ３ １６ ２１ ７ 韦蔓新 童万平 赖廷和 等 钦州湾内湾贝类养殖海区水环境特征及营养状况初探 Ｊ 黄渤海海洋 ２００１ ４ ５１ ５５