青岛市崂山区流清河湾增养殖区生态环境监测与评价报告.doc

青岛市崂山区流清河湾增养殖区生态环境监测与评价报告 青岛市崂山区海洋与渔业局农业部黄渤海区渔业生态环境监测中心二O一O年五月青岛市崂山区流清河湾增养殖区生态环境监测与评价报告(2010) 崂山环监报告 第01-2号青岛市崂山区海洋与渔业局 农业部黄渤海区渔业生态环境监测中心 青岛市崂山区沿海海洋环境独特，水质状况良好，饵料生物丰富，既是多种海珍品的栖息地，又是青岛市重要的水产养殖区，目前养殖品种已达二十余种，其中海参、鲍鱼、三疣梭子蟹等养殖品种已成为特色水产品。为了实时掌握崂山区水产增养殖区生态环境质量现状及其动态变化，2010年5月农业部黄渤海区渔业生态环境监测中心和青岛市崂山区海洋与渔业局联合对典型网箱养殖区-流清河湾增养殖区的生态环境质量进行了监测与评价，其结果可为当地渔业主管部门制定宏观管理措施提供科学依据，以利于崂山区海水养殖业的健康和可持续发展。1 监测区域和站位设置监测区域为崂山区流清河湾增养殖区（网箱养殖区）。共设7个监测站点，监测区域和站位分布如表1和图1所示。监测时间为2010年5月25日。表1 监测站点地理坐标站 号0123456经纬度3606.17N,12036.96E3606.41N,12036.32E3606.64N,12036.39E3606.70N,12036.52E3606.73N,12036.78E3606.75N,12036.97E3606.82N,12037.44E图1 监测站位分布图2 监测项目与分析方法2.1 水质环境监测项目包括水温、盐度、pH、DO、COD、亚硝酸氮、硝酸氮、氨氮、活性磷酸盐、悬浮物、粪大肠菌群、细菌总数。水温、盐度、pH和DO以美国产YSI 556型多参数水质监测仪进行现场测定，测定层次为表层。其它监测项目，首先在现场采集水样，然后带回实验室分析，采样层次为表层。样品分析按海洋监测规范（GB17378.4-2007）规定的方法进行。2.2 生物环境监测项目包括浮游植物、浮游动物和叶绿素a，叶绿素a采样层次为表层。叶绿素a：用孔径0.45m的聚脂纤维滤膜过滤水样1000ml，用丙酮萃取，采用分光光度法测定。浮游植物：样品的采集采用国际标准号20（孔径0.076mm）的筛绢缝制的浅水III型浮游生物网（网口直径为37cm，网全长1.5m），自海底到水面垂直拖取样品，样品用甲醛溶液固定。浮游动物：样品的采集采用国际标准号GG36的筛绢缝制的浅水I型浮游生物网（网口直径为50cm，网全长2.7m），自海底到水面垂直拖取样品，样品用5%甲醛溶液浸泡，进行生物量（湿重）测定、种类鉴定和个体计数。所有样品的处理、分析鉴定和资料整理和数据处理均按海洋监测规范（GB17378.7-2007）规定的方法进行。3 结果与评价3.1 评价方法 依据海水水质标准（GB3097-1997）中的二类标准（适应于水产养殖区），对监测海域水环境质量进行评价。 采用营养指数（E）法，对监测海域营养状况进行评价。其计算公式为： 式中E为营养指数，IN为无机氮，IP为无机磷，COD为化学需氧量。当E1时，为贫营养；当E1时，为富营养；E值越高，富营养化程度越严重。 依据陈清潮等提出的生物多样性阈值评价标准，即H/ 3.5为非常丰富，2.63.5为丰富，1.62.5为较好，0.61.5为一般， 0.6为差，来衡量监测海域生物群落结构状况。生物物种多样性分析计算公式如下：（1）香农韦弗（Shannon-Weaver）多样性指数 采用Shannon Weaver指数公式，即 式中： 物种多样性指数 样品中的种类总数 第i种的个体数（）与总个体数（的比值（或）（2）均匀度 （Pielou指数） 采用Pielou的均匀度指数公式，即式中： 均匀度 物种多样性指数 为，表示多样性指数的最大值，为样品中总种类数（3）物种丰富度采用Margalef 指数dMa公式计算，即式中：丰富度 样品中的种类总数样品中的生物个体数（4）物种单纯度其计算公式为式中：单纯度 第i种的个体数样品中的生物个体数（5）优势度式中：优势度 样品中第一优势种的个体数样品中第二优势种的个体数 样品中的总个体数3.2 监测与评价结果3.2.1 监测海域水环境质量评价 水温监测海域表层水温变化范围为12.7012.87，平均值为12.8。高值出现在3号站，最低值出现在2号站（图2-1）。图2-1 监测海域水温（）的分布 盐度监测海域表层盐度变化范围为28.7831.81，平均值为31.10，最高值出现在5号站，最低值出现在3号站（图2-2）。 图2-2 监测海域盐度的分布 溶解氧监测海域表层溶解氧含量范围为10.4810.74mg/L，平均值为10.64mg/L，最高值出现在3号站，最低值出现在5号站（图2-3）。 图2-3 监测海域溶解氧（mg/L）的分布与海水水质标准中的二类标准（5mg/L）进行比较，全部测站溶解氧含量均高于标准限值，说明监测海域溶解氧含量满足标准要求。 pH监测海域表层pH值变化范围为7.998.33，平均值为8.01，最高值出现在3号站，最低值出现在0号站（图2-4）。 图2-4 监测海域pH值的分布与海水水质标准中的二类标准（7.88.5）进行比较，监测海域pH值均在标准限值范围之内，说明监测海域pH值满足标准要求。 化学需氧量（COD）监测海域表层COD含量范围为0.341.01mg/L，平均值为0.68mg/L，最高值出现在1号站，最低值出现在3号站（图2-5）。 图2-5 监测海域化学需氧量（mg/L）的分布与海水水质标准中的二类标准（3mg/L）进行比较，全部测站表层COD含量均低于标准限值，说明监测海域COD含量满足标准要求。 无机氮监测海域表层无机氮含量范围为131.82267.64g/L，平均值为186.58g/L，最高值出现在0号站，最低值出现在5号站（图2-6）。 图2-6 监测海域无机氮（g/L）的分布与海水水质标准中的二类标准（300g/L）进行比较，可以看出：监测海域表层无机氮含量均低于标准限值，说明监测海域无机氮含量满足标准要求。 硝酸盐氮监测海域表层硝酸盐氮含量范围为100.71211.82g/L，平均值为130.62g/L，最高值出现在0号站，最低值出现在5号站（图2-7）。图2-7 监测海域硝酸盐氮（g/L）的分布 亚硝酸盐氮图2-8 监测海域亚硝酸盐氮（g/L）的分布监测海域表层亚硝酸盐氮含量范围为2.884.82g/L，平均值为3.59g/L，最高值出现在0号站，最低值出现在3号站（图2-8）。 氨氮监测海域表层氨氮含量范围为27.68100.14g/L，平均值为52.37g/L，最高值出现在1号站，最低值出现在5号站（图2-9）。图2-9 监测海域氨氮（g/L）的分布 活性磷酸盐监测海域表层活性磷酸盐含量范围为1.384.84g/L，平均值为2.17g/L，最高值出现在0号站，最低值出现在2号站（图2-10）。 图2-10 监测海域活性磷酸盐（g/L）的分布与海水水质标准中的二类标准（30g/L）进行比较，：监测海域表层磷酸盐含量均低于标准限值，说明监测海域磷酸盐含量满足标准要求。 悬浮物图2-11 监测海域悬浮物含量（mg/L）的分布监测海域表层悬浮物含量范围为16.8223.22mg/L，平均值为20.18mg/L，最高值出现在6号站，最低值出现在0号站（图2-11）。 粪大肠菌群监测海域表层粪大肠菌群含量范围为未检出230个/L，平均值为75.71个/L，最高值出现在1号站，0号站未检出（图2-12）。图2-12 监测海域粪大肠菌群的分布与海水水质标准中的二类标准（2000个/L）进行比较，全部测站表层粪大肠菌群含量均低于标准限值，说明监测海域粪大肠菌群含量满足标准要求。 细菌总数图2-13 监测海域细菌总数的分布监测海域表层细菌总数含量范围为1.131037.55103个/mL，平均值为5.41个/mL，最高值出现在3号站，最低值出现在6号站（图2-13）。3.2.2 监测海域营养状况评价 监测海域各测站营养指数计算结果列入表2-1。表2-1 监测海域和河流各测站营养指数（E）统计站号0123456平均值表层0.2430.1020.0180.0390.0420.0340.0290.073由表2-1可见，监测海域各站位E均小于1，表明该海域处于贫营养水平。3.2.3 监测海域生物环境质量评价3.2.3.1叶绿素a监测海域表层叶绿素a含量范围为1.281.82mg/m3，平均值为1.54mg/m3，最高值出现在6号站，最低值出现在4号站（图2-14）。 图2-14 监测海域叶绿素a（mg/m3）的分布3.2.3.2浮游植物浮游植物是指在水流运动的作用下，被动地漂浮在水层中的单细胞植物，浮游植物虽然个体小，但是在海洋生态系统中占有非常重要的地位。它们的数量多、分布广，是海洋生产力的基础，也是海洋生态系统能量流动和物质循环的最主要环节。由于其营随波逐流的生活方式，使其对栖息的生境中的各种环境因子有着较强的依赖性。因此浮游植物的种类组成特点和数量分布等生态特征，在一定程度上反映了海域生态环境的基本特征。根据2010年5月25日崂山沿岸海域浮游植物的调查结果，对其种类组成、数量分布、优势种及其优势度进行了研究。并采用浮游植物物种多样性指数、群落均匀度、单纯度和丰富度等群落结构指标分析了调查海域浮游植物的群落结构特征。 种类组成调查海域共检出浮游植物4属7种，其中硅藻门的种类较多，有2属5种，占71.4%；甲藻次之，有2属2种, 占29.6%（表3-1）。硅藻门以圆筛藻属的种类数最多，达4种。根据调查结果，调查海域浮游植物种类主要是以温带近岸种和浮游广布种为主。根据其生态特征大致可分为：广温广盐的广布种、较温带内湾种和沿岸种、远洋性种类。表3-1调查海域浮游植物种名录 种 类Species辐射圆筛藻 Coscinodiscus radiatus Ehrenberg偏心圆筛藻 Cos. Excentricus Ehrenberg虹彩圆筛藻 Cos. oculus-iridis Ehrenberg圆筛藻 Cos. sp.角毛藻Chaetoceros sp.纺垂角藻 Ceratium fusus var.schuttii Lenm夜光藻 Noctiluca scientillans (Marcartney) Kofoid et Swezy 浮游植物的数量分布调查海域浮游植物的平面分布是不均匀的。调查期间内，调查海域浮游植物的数量范围为200.00660.00103cell/m3，浮游植物平面分布的格局是，数量密集区出现在0号站，1号站数量最低（图3-1）。图3-1 调查海域浮游植物数量分布根据贾晓平提出的生物资源栖，环境质量评价中的“饵料生物水平分级评价标准”中浮游植物密度评价标准（表3-2），崂山区增养殖海域的7个调查站位中，0号站浮游植物数量660103cell/m3，为较丰富；其余站位站浮游植物数量为200500103cell/m3，为较低；因此该海域浮游植物数量处于较低水平。表3-2 饵料生物（浮游植物）水平分级评价标准浮游植物栖息密度（103cell/m3）1000分级描述低较低较丰富丰富最丰富 浮游植物群落结构特征浮游植物群落的各种参数变化可以在一定程度上反映出海区环境变化的状况，也可以作为环境质量评价的依据之一。表3-3列出的数据显示了调查海区浮游植物多样度(H)、丰富度(d)、单纯度（E）和均匀度(J)的季节变化特点。调查海域浮游植物多样性指数的变化范围为0.080.75，丰富度为0.120.70，均匀度为0.150.54，单纯度为0.450.97。根据陈清潮等提出的多样性阈值评价标准（表3-4）及本海域的调查结果，可以看出本海域浮游植物多样性较差。表3-3 调查海域各监测站点浮游植物群落结构指数站位Station种类数Species number多样性指数Diversity index 丰富度Abundance index均匀度Simplicity index单纯度Evenness index020.080.120.150.97140.750.700.540.45230.500.460.450.56340.240.580.170.81440.460.580.330.71530.310.410.290.80630.150.140.350.94表3-4 生物多样性阈值评价标准评价等级IIIIIIIVV阈值3.5分级描述差一般较好丰富非常丰富 夜光藻分布特征 2010年5月25日调查海域夜光藻为优势种。夜光藻属甲藻门，为表层沿岸种类，分布广，世界各海域均有分布。藻体近于圆球形呈囊状，没有外壳，具有一条能动的触手，游泳生活。细胞无色或绿色，细胞内原生质淡红色，细胞核小球形，由中央原生质包围。 大量密集时呈红色。具有发光能力。本种是世界性的赤潮生物，也是我国沿海引起赤潮最普遍的原因种。该藻曾在南海、长江口外海域多次引发赤潮。崂山调查养殖海域夜光藻数量范围为181.4649.77103cell/m3（见图3-2），占浮游植物总量的90.198.5%。图3-2 养殖海域夜光藻数量分布3.2.3.3浮游动物浮游动物作为海洋生态物质循环和能量流动中的重要环节，其动态变化控制着初级生产力的节律、规模和归宿，同时控制着鱼类资源的变动。因此浮游动物的动态变化和生产力的高低，对于整个海洋生态系统结构功能、生态容纳量以及生物资源补充量都有十分重要的影响。浮游植物生产的产物基本上要通过浮游动物这个环节才能被其他动物所利用。浮游动物通过摄食影响或控制初级生产力，同时其种群动态变化又可能影响许多鱼类动物资源群体的生物量。 种类组成及数量分布调查海域共检出浮游动物4大类6种（表3-5）。浮游动物种类数最多的是0号站，为5种，其次为4、6号站，为4种；种类数最少的是2号站，仅为2种。数量最多为3号站，为62个/m3；数量最少的是6号站，为21个/m3（见图3-3）。表3-5调查海域浮游动物种名录 种 类 Species强壮箭虫