《2015年天津大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)海水質(zhì)量狀況及富營養(yǎng)化狀100字》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2015年天津大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)海水質(zhì)量狀況及富營養(yǎng)化狀100字(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2015年天津大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)海水質(zhì)量狀況及富營養(yǎng)化狀100字
摘要:2015年5月、8月、10月對天津大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)的水質(zhì)進(jìn)行了連續(xù)監(jiān)測。結(jié)果表明,該保護(hù)區(qū)無機(jī)氮和化學(xué)需氧量呈現(xiàn)自近岸向外海逐漸降低的趨勢,鹽度平面分布與此相反;通過研究區(qū)域和對照區(qū)域N/P和E值進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)域N/P和E值均高于對照區(qū)域,說明海水受到了陸源徑流帶來的高含量的營養(yǎng)鹽和有機(jī)物的物理稀釋作用。天津大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)海水的污染因子主要是無機(jī)氮,磷相對于氮來說是嚴(yán)重不足的。
關(guān)鍵詞:濱海濕地;海水質(zhì)量;富營養(yǎng)化
為保護(hù)和恢復(fù)天津近岸海洋生態(tài)環(huán)境與生
2、物資源,天津市人民政府在《天津市海洋功能區(qū)劃(2011-2020年)》中設(shè)立了大港濱海濕地海洋特別區(qū),《規(guī)劃》中明確提出該保護(hù)區(qū)具有重點(diǎn)保護(hù)濱海濕地、貝類資源及其棲息環(huán)境,恢復(fù)灘涂濕地生態(tài)環(huán)境和淺海生物多樣性基因庫,加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測等職能。
大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)位于天津市濱海新區(qū)大港近海區(qū)域,歷史上貝類資源豐富。但隨著近年來大型用海工程的開發(fā)建設(shè)以及陸源排污量的增加,該海域的海洋自然環(huán)境變化日趨加劇,由此引發(fā)的赤潮危害和對該區(qū)域沖淤環(huán)境的改變,不僅威脅著該區(qū)域的主要保護(hù)對象賴以生存的生境,而且也影響了該生態(tài)區(qū)生態(tài)功能的充分發(fā)揮。因此,了解大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)海水化學(xué)要素的含量
3、水平,科學(xué)地分析和評價該海域海水質(zhì)量狀況和富營養(yǎng)化水平,可為環(huán)境保護(hù)和制定增養(yǎng)殖措施提供智力支撐。
1材料與方法
1.1調(diào)查時間和區(qū)域
研究區(qū)域選擇在天津大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū),調(diào)查時間為2015年的5月、8月、10月。共設(shè)置監(jiān)測站位14個(表1,圖1)。其中,研究站位11個,對照站位3個。
1.2水樣的采集和分析
測定參數(shù)包括鹽度、pH、溶解氧(DO)、無機(jī)氮(DIN)、活性磷酸鹽(PO43--P)、石油類、化學(xué)需氧量(CODMn)、其中,無機(jī)氮(DIN)為氨氮(NH4+-N)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)及硝酸鹽氮(NO3--N)之和。樣品采集及分析
4、方法均依據(jù)《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB 17378.4-2007)執(zhí)行。
2結(jié)果與討論
2.1化學(xué)要素平面分布特征
2.1.1鹽度2015年研究區(qū)域5月份鹽度范圍在29.805‰~31.318‰之間,平均值為30734‰。對照區(qū)域范圍30.592‰~30.975‰之間,平均值為30.776‰。8月份鹽度范圍在30.399‰~31.050‰之間,平均值為30.857‰。對照區(qū)域范圍30.489‰~30.583‰之間,平均值為30.
5、532‰。10月份鹽度范圍在28.685‰~29.789‰之間,平均值為29.429‰。對照區(qū)域范圍29.003‰~30.280‰之間,平均值為29482‰。本調(diào)查海域10月份鹽度低于5月和8月。總體來說,鹽度變化主要受氣象條件和大陸遷流、陸地?zé)嵝?yīng)以及海水流動的影響,具有較明顯的季節(jié)性差異。
2015年鹽度平面分布趨勢見圖2。由此看出,5月份在調(diào)查區(qū)域中部有一個低值區(qū),鹽度等值線向外輻射,逐漸遞增。8月份鹽度從沿岸向外海方向呈逐漸降低的趨勢。10月份鹽度變化趨勢與5月份相似,向外海方
6、向逐漸升高。總體來說,由于受陸地徑流影響較大,鹽度從沿岸向外海方向呈升高趨勢。
圖22015年鹽度平面分布趨勢圖
2.1.2pH2015年5月份研究區(qū)域pH范圍在7.93~8.14,平均值8.04。對照區(qū)域范圍8.00~8.05,平均值8.02。8月份研究區(qū)域pH范圍在7.90~8.12,平均值8.02。對照區(qū)域范圍8.08~8.11,平均值8.10。10月份研究區(qū)域pH范圍在8.14~8.22,平均值8.19。對照區(qū)域范圍8.12~8.14,平均值8.13。pH的變動受降水和陸地徑流等因素的影響比較小,能夠維持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。
2015年平面分布趨勢見圖3。由此看
7、出,5月份pH從西部海岸向?qū)φ諈^(qū)域方向呈先升高后降低的趨勢。8月份pH在調(diào)查區(qū)域中部有一個低值區(qū),而后向周圍輻射增加。10月份從調(diào)查區(qū)域向?qū)φ諈^(qū)域呈降低趨勢。
圖32015年pH值平面分布趨勢圖
2.1.3溶解氧(DO)2015年5月份研究區(qū)域溶解氧含量范圍在7.28~8.85 mg/L,平均值832 mg/L。對照區(qū)域范圍6.61~7.75 mg/L,平均值7.44 mg/L。8月份研究區(qū)域溶解氧含量范圍在5.57~8.80 mg/L,平均值6.84 mg/L。對照區(qū)域范圍7.39~8.35 mg/L,平均值7.87 mg/L。10月份研究區(qū)域溶解氧含量范圍在6.06~8.52
8、 mg/L,平均值7.85 mg/L。對照區(qū)域范圍7.38~8.05 mg/L,平均值7.34 mg/L。
2015年溶解氧含量平面分布趨勢見圖4。由此看出,2015年5月從沿岸方向向?qū)φ諈^(qū)域溶解氧呈逐漸降低的變化趨勢。8月份溶解氧從研究區(qū)向?qū)φ諈^(qū)呈先降低后升高的變化趨勢,研究區(qū)域溶解氧最高。10月份溶解氧自北向南逐漸升高。
圖42015年溶解氧平面分布圖
2.1.4無機(jī)氮(DIN)2015年5月份研究區(qū)域無機(jī)氮含量范圍在0.360~0.648 mg/L,平均值0.541 mg/L。對照區(qū)域范圍0.368~0.415 mg/L,平均值0.386 mg/L。8月份研究區(qū)域無
9、機(jī)氮含量范圍在0.418~0.829 mg/L,平均值0.584 mg/L。對照區(qū)域范圍0.383~0.481 mg/L,平均值0.433 mg/L。10月份研究區(qū)域無機(jī)氮含量范圍在0.287~0.462 mg/L,平均值0.373 mg/L。對照區(qū)域范圍0.253~0.320 mg/L,平均值0292 mg/L。無機(jī)氮平均值在7月份豐水期明顯較高,這反映了地表徑流對無機(jī)氮含量的影響,也可能是農(nóng)田灌溉隨雨水入海造成無機(jī)氮含量較高。
2015年無機(jī)氮含量平面分布趨勢見圖5。由此看出,2015年從沿岸方向向?qū)φ諈^(qū)域無機(jī)氮變化趨勢整體呈降低的趨勢,對照區(qū)域無機(jī)氮最低。由此也可以看出,陸源
10、徑流是該海域無機(jī)氮的主要來源。
圖52015年無機(jī)氮平面分布趨勢圖
圖62015年活性磷酸鹽平面分布圖
2.1.5活性磷酸鹽(PO43--P)活性磷酸鹽是浮游植物生長不可或缺的營養(yǎng)元素之一,在浮游植物的代謝過程中發(fā)揮著重要作用。本調(diào)查結(jié)果表明,活性磷酸鹽均在一個較低的水平波動。2015年5月份研究區(qū)域活性磷酸鹽含量范圍在0.004~0.009 mg/L,平均值0.004 45 mg/L。對照區(qū)域范圍0.004~0.010 mg/L,平均值0.006 mg/L。2015年5月份和10月份研究區(qū)域活性磷酸鹽含量均未檢出。
2.1.6石油類(oil)2015年5月份研究區(qū)域石
11、油類含量范圍在0.0331~0.185 mg/L,平均值0.065 mg/L。對照區(qū)域范圍0.0283~0.0358 mg/L,平均值0.0325 mg/L。8月份研究區(qū)域石油類含量范圍在0.0218~0.0645 mg/L,平均值0.0390 mg/L。對照區(qū)域范圍0.0202~0.0421 mg/L,平均值0.0280 mg/L。10月份研究區(qū)域石油類含量范圍在0.0170~0.0282 mg/L,平均值0.0202 mg/L。對照區(qū)域范圍0.0203~00304 mg/L,平均值0.0249 mg/L。
2015年石油類含量平面分布趨勢見圖7。由此看出,5月份石油類從調(diào)查區(qū)域
12、向?qū)φ諈^(qū)域呈逐漸降低的趨勢。8月份整個監(jiān)測區(qū)域中部有一個高值區(qū),而后向周圍輻射逐漸降低。10月份石油類從調(diào)查區(qū)域向?qū)φ諈^(qū)域逐漸升高。
圖72015年石油類平面分布圖
2.1.7化學(xué)需氧量(CODMn)化學(xué)需氧量是衡量水體受有機(jī)物污染的重要指標(biāo)。2015年5月份研究區(qū)域化學(xué)需氧量含量范圍在1.50~3.39 mg/L,平均值2.12 mg/L。對照區(qū)域范圍1.72~1.93 mg/L,平均值1.82 mg/L。8月份研究區(qū)域化學(xué)需氧量含量范圍在0.72~2.06 mg/L,平均值1.44 mg/L。對照區(qū)域范圍1.77~1.85 mg/L,平均值1.81 mg/L。10月份研究區(qū)域化
13、學(xué)需氧量含量范圍在1.34~2.44 mg/L,平均值2.04 mg/L。對照區(qū)域范圍1.26~1.52 mg/L,平均值1.35 mg/L。
2015年化學(xué)需氧量平面分布趨勢見圖8。由此看出,化學(xué)需氧量呈現(xiàn)從調(diào)查區(qū)域向?qū)φ諈^(qū)逐漸降低的趨勢。
圖82015年化學(xué)需氧量平面分布圖
2.2化學(xué)因子超標(biāo)情況
從整個監(jiān)測水域來講,2015年研究區(qū)域和對照區(qū)域pH和活性磷酸鹽均優(yōu)于海水一類標(biāo)準(zhǔn)值;無機(jī)氮均超出海水一類標(biāo)準(zhǔn)值(0.2 mg/L);2015年5月石油類研究區(qū)域超標(biāo)率為54.5%,8月份研究區(qū)域超標(biāo)率為36.4%,10月份研究區(qū)域石油類均低于海水一類標(biāo)準(zhǔn)(0.0
14、5 mg/L),對照區(qū)域石油類均未超出海水一類標(biāo)準(zhǔn)值;研究區(qū)域化學(xué)需氧量5、8、10月份均超出海水一類標(biāo)準(zhǔn)值,超標(biāo)率分別為63.6%、9.09%、54.5%,對照區(qū)域均未超出海水一類標(biāo)準(zhǔn)值(2 mg/L);溶解氧除8月份研究區(qū)域有3個站位劣于海水一類標(biāo)準(zhǔn)值(〉6 mg/L)外,5月份和10月份研究區(qū)域以及5、8、10月份對照區(qū)域溶解氧均優(yōu)于海水一類標(biāo)準(zhǔn)值。
2.3營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)和類型分析
N/P為氮、磷兩元素對水體富營養(yǎng)化的重要指標(biāo)。一般海水中N/P比值為16∶1。這個比值稱為Redfield比值。海水中浮游植物一般按照Redfield比值[1]攝取營養(yǎng)鹽,偏高或偏低可以使環(huán)境中某
15、一過剩的營養(yǎng)鹽不能被浮游植物所利用或者浮游植物的生長受到相對低含量營養(yǎng)鹽的限制,因而不能對富營養(yǎng)化有實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)?;谝陨显颍緢蟾娌捎霉l(wèi)東等[2]提出的富營養(yǎng)化評價模式對研究區(qū)域進(jìn)行評價(見表2)。其中E值是以鄒景忠[3]所擬定的標(biāo)準(zhǔn),即CODMn的質(zhì)量濃度為1~3 mg/L,無機(jī)氮的質(zhì)量濃度為0.2~0.3 mg/ L,活性磷酸鹽的質(zhì)量濃度為0.045 mg/ L為富營養(yǎng)化的閾值,得到的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)式:
E=COD(mg/L)xDIN(mg/L)xPO43-(mg/L)x1064500
當(dāng)E≥1時,表示水體呈富營養(yǎng)化狀態(tài)。E值越大,富營養(yǎng)化程度越高。
N/P結(jié)
16、果表明,2015年大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)海域水質(zhì)全年總體呈現(xiàn)為磷限制潛在性富營養(yǎng)狀態(tài)。Redfield[1]研究表明,浮游植物對氮、磷營養(yǎng)鹽是按16∶1的原子個數(shù)比進(jìn)行吸收的。但過剩的N和P實(shí)際不能被浮游植物所利用,從而具有潛在性危害。E值結(jié)果表明,除2015年研究站位有輕微的富營養(yǎng)化狀態(tài)外,其余站位均未表現(xiàn)出富營養(yǎng)化狀態(tài)。調(diào)查海域N/P范圍在142~323之間(見表3),研究區(qū)域N/P和E值均高于對照區(qū)域,說明海水受到了陸源徑流帶來的高含量的營養(yǎng)鹽和有機(jī)物的物理稀釋作用,主要源頭為此處兩條入海河流青靜黃排水渠和子牙新河。
由表4看出,整個調(diào)查海域N/P均較高,主要原因是無機(jī)氮含量較
17、高,相對過量,而活性磷酸鹽相對緊缺,在較低水平波動,為此海域浮游植物生長的限制因子。渤海灣海域水質(zhì)富營養(yǎng)化狀況受活性磷酸鹽影響較大,對活性磷酸鹽的濃度變化也極為敏感。因此,活性磷酸鹽一旦濃度升高達(dá)到一定值,使N/P接近16∶1,則極容易誘發(fā)浮游植物大量繁殖,從而使海區(qū)出現(xiàn)真正意義上的富營養(yǎng)化現(xiàn)象,甚至引發(fā)赤潮。
3結(jié)論
研究表明,無機(jī)氮、化學(xué)需氧量從沿岸方向向?qū)φ諈^(qū)域整體呈降低的趨勢,鹽度平面分布恰恰相反。
研究區(qū)域N/P和E值均高于對照區(qū)域,說明海水受到了陸源徑流帶來的高含量的營養(yǎng)鹽和有機(jī)物的物理稀釋作用。
天津大港濱海濕地海洋特別保護(hù)區(qū)海水的污染因子主要
18、是無機(jī)氮。磷相對于氮來說是嚴(yán)重不足的。
項(xiàng)目區(qū)位于天津市與河北省海域交界處,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有本市所轄的兩條河流青靜黃排水渠和子牙新河穿境入海,項(xiàng)目區(qū)南界緊鄰河北省北排污河,項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境受陸源排水的影響較大,使得無機(jī)氮、化學(xué)需氧量含量較高??刂迫牒N廴驹词强刂扑w富營養(yǎng)化的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn):
[1]
Redfield AC, Ketchum BH, Richards FA. The influence of organisms on the composition of sea water[J]. In:Hill, MN(ed), The sea. London:Wiley Interscience, 1963:26-77
[2] 郭衛(wèi)東,章小明,楊逸萍,胡明輝.中國近岸海域潛在性富營養(yǎng)化程度的評價[J].臺灣海峽. 1998,17(1):64-70
[3] 鄒景忠,董麗萍,秦保平.渤海灣富營養(yǎng)化和赤潮問題的初步探討[J].海洋環(huán)境科學(xué),1983,2( 2) : 41-55