（环境工程专业论文）渤海湾近岸海域海水增养殖区富营养化评价.pdf

渤海湾近岸海域海水增养殖区富营养化评价 摘要 海水增养殖业的发展带来一定经济效益的同时，也对周边海域环境造成了一定的 影响。渤海湾近岸海域是海水养殖的集中区域，也是陆源入海排污和海上排污的主要 受纳场所，由于其特殊的地理位置，水流循环较慢，养殖过程中产生的污染物质不能 及时稀释和扩散，造成养殖区域污染物浓度超标，在一定程度上加剧了海水的富营养 化，海域富营养化是赤潮发生的物质基础，因此掌握养殖区域环境现状，能有效控制 海水的富营养化，从而降低赤潮发生的频率以及危害。通过2 0 1 0 年对渤海湾近岸海 域的7 个养殖区的监测和评价研究，得到以下结论。 1 、海水水质状况一般，超标污染物主要为无机氮和磷酸盐，尤其是无机氮，个 别养殖区超标率达到了1 0 0 ，这种情况与养殖区内投放的饵料过量，对养殖水体的 营养盐未采取有效控制有一定的关系。 2 、开展沉积物监测的4 个养殖区总体状况良好，均达到了一类海洋沉积物质量 标准。 3 、开展生物质量监测的5 个养殖区，有3 个养殖区的生物质量状况良好，黄骅 李家堡养殖区的梭子蟹超标现象最为严重。 4 、按照选取的3 个不同养殖类型的养殖区进行富营养化的比较发现工厂化养殖 优于池塘养殖，池塘养殖优于底播养殖。 渤海湾近岸增养殖海域的最主要生态环境问题是水质环境问题，部分海域增养殖 区海水的无机氮和活性磷酸盐等指标偏高，导致水体产生严重富营养化现象，已经成 为影响养殖环境质量的主要因素，其主要原因为养殖自身的污染和陆源排污。 关键词：海水增养殖；无机氮；磷酸盐；富营养化 e u t r o p h i c a t i o na s s e s s m e n to fb o h a ib a y c o a s t a ls e am a r i c u l t u r a la r e a a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to ft h es e a w a t e ra q u a c u l t u r ei n d u s t r yb r i n gc e r t a i ne c o n o m i c b e n e f i t s ，b u ta l s oc a u s e ds o m ei m p a c to nt h es u r r o u n d i n gm a r i n ee n v i r o n m e n t b o h a ib a y c o a s t a lw a t e r si sac o n c e n t r a t e da r e ao fm a r i n ea q u a c u l t u r e 1 a n d b a s e ds o u r c e si n t oas e a o fs e w a g ea n ds e w a g ed i s p o s a la ts e ar e c e i v i n gs p a c e s ，d u et oi t ss p e c i a lg e o g r a p h i c a l l o c a t i o n ，w a t e rc i r c u l a t i o ni ss l o w ，t h eb r e e d i n gp r o c e s sp o l l u t a n t sc a n td i l u t i o na n d p r o l i f e r a t i o n ，c a u s e dt h ep o l l u t a n tc o n c e n t r a t i o n ，t oac e r t a i ne x t e n t e x a c e r b a t e dt h e e u t r o p h i c a t i o no ft h es e a e u t r o p h i c a t i o ni st h em a t e r i a lb a s i so fo c c u r r e n c eo fr e dt i d e s o c o n t r o lt h eb r e e d i n go fr e g i o n a ls t a t eo ft h ee n v i r o n m e n t ，c a ne f f e c t i v e l yc o n t r o lt h e e u t r o p h i c a t i o no f t h es e a ，t h e r eb yr e d u c i n gt h er e dt i d et h ef r e q u e n c yo fo c c u r r e n c ea n d h a z a r d s s e v e nc u l t u r ez o n e so ft h ec o a s t a lw a t e r so fb o h a ib a ym o n i t o r i n gs t u d yi n2 010 f o u n dt h a t ： 1 t h es e aw a t e rq u a l i t yi ng e n e r a l e x c e s s i v ep o l l u t a n t sw e r ei n o r g a n i cn i t r o g e na n d p h o s p h a t e ，i n o r g a n i cn i t r o g e n ，i n d i v i d u a lf a r m i n gd i s t r i c te x c e e d e dt h er a t eo f10 0 p u t t h eb a i to ft h i ss i t u a t i o na n dc u l t u r ez o n eo fe x c e s s i v en u t r i t i o n ，a q u a c u l t u r ew a t e rs a l th a s n o tt a k e ne f f e c t i v ec o n t r o lo fac e r t a i nr e l a t i o n s h i p 2 t h eo v e r a l lc o n d i t i o no ft h ef o u rc u l t u r ez o n e st oc a r r yo u ts e d i m e n tm o n i t o r i n g h a v er e a c h e dac l a s so fm a r i n es e d i m e n tq u a l i t ys t a n d a r d s 3 f i v eb i o l o g i c a lq u a l i t ym o n i t o r i n gc u l t u r ez o n e s ，t h e r ea r eg o o db i o l o g i c a lq u a l i t yo f t h r e ec u l t u r ez o n e s ，s w i m m i n gc r a be x c e e d e dt h ep h e n o m e n o no ft h eh u a n g h u al ij i a p u b r e e d i n ga r e ai st h em o s ts e r i o u s 4 c o m p a r i s o no fe u t r o p h i c a t i o ni na c c o r d a n c ew i t ht h es e l e c t e d t h r e ed i f f e r e n t b r e e d i n gt y p e so ff a r m i n ga r e a ，t h ef a c t o r yf a r mb e t t e rt h a np o n da q u a c u l t u r e ，p o n dc u l t u r e i ss u p e r i o rt ot h ee n do ft h es o w i n gc u l t u r e b o h a ib a yi n s h o r ei n c r e a s ei nt h eb r e e d i n gw a t e r so ft h em o s ti m p o r t a n te c o l o g i c a l p r o b l e m si sw a t e rq u a l i t ye n v i r o n m e n t a li s s u e s ，t h eh i g hp a r t so ft h eo c e a nm a r i c u l t u r a l a r e as e a w a t e ri n o r g a n i cn i t r o g e na n da c t i v ep h o s p h a t ei n d i c a t o r s ，l e a d i n gt ot h ew a t e rb o d y o rs e v e r ee u t r o p h i c a t i o np h e n o m e n a ，h a sa ni m p a c to nf a r m i n gt h em a i nf a c t o r so f e n v i r o n m e n t a lq u a l i t y ，t h em a i nr e a s o nf o rb r e e d i n gp o l l u t i o na n dl a n d - b a s e ds o u r c e so f s e w a g e k e y w or d s ：m a r i n er e p r o d u c t i o na n dm a r i c u l t u r e ；i n o r g a n i cn i t r o g e n ；p h o s p h a t e ； e u t r o p h i c a t i o n 渤渔堕垂崖渔缝遵盔擅羞堕匡宣萱差毡透纶 1 绪论 1 1 课题背景 我国是世界上海水养殖规模最大的国家之一，海水增养殖划的发展，不仅可以弥 补由于海洋资源的衰竭而引起的水产品产量减少，而且改变沿海渔民以捕鱼为主的单 一的经济模式向“以养为主、捕养结合”之路提供了一条行之有效的途径，对沿海经 济的发展起到了推动作用，对沿海地区的农业产业结构调整和农民收益的提高起到了 巨大作用。但上世纪9 0 年代开始，海水养殖自身存在的各种问题也日益暴露出来。 由于海水增养殖自身的养殖方式和生态结构的缺陷，养殖营养物的大量排放、化学药 物的使用、对海洋生态环境的人为干扰、以及对滩涂的破坏等等，这些问题的发生对 近岸生态环境产生很大的影响，从而引起了生态系统结构的变化。 富营养化是指由于水体中营养物质的过度累积，造成了藻类呔量的繁殖，从而对 水质和生态系统的健康造成一定影响的过程。富营养化给所在水体的水质造成一定的 影响，降低了水体的透明度，影响了阳光对水体的穿透能力，减少了光合作用，从而 影响了水体中溶解氧的改变，对养殖生物带来一定的危害。富营养化尽管是一个自然 变化的过程，但人类的某些活动可以大大加速这一过程。由自然原因所引起的海水富 营养化的情况非常少，而且这种情况的发生需要很长时间。但是e b 于人为因素所造成 的海水富营养化相对较多，这种人为因素就包括海水养殖( 包括滩涂养殖) 产生的废物 和废水。海水养殖海域一般都集中在近岸海域，这些区域也是陆源入海排污和海上排 污的主要受纳场所。由于养殖区养殖设施的屏障作用，改变了养殖区和毗邻水域的流 场，降低了流速，影响了污染物质的输出，使污染物浓度不能及_ 时得到稀释和扩散， 造成附近某一区域污染物质浓度超标。养殖过程中所产生的饵料和排泄物进入水体 后，以有机或无机物形态存在的溶解态及颗粒态物质，使水体和底质中的氮、磷等营 养元素浓度增加，超出了水体的自净能力，从而导致水质的富营养化。 渤海湾由于其半封闭性内湾的地理位置，其近岸海域是2 0 多绦河流的注入点，沿 岸工业的发展、养殖区的增加等因素对渤海湾近岸海域的环境带来了一定的影响。大 量营养物质的输入，导致水质的富营养化，海域富营养化状态是赤潮发生的物质基础， 因此要控制赤潮发生的频率以及减少赤潮给人类带来的危害，必须有效的控制海水的 富营养化，而与富营养化相关的氮磷营养盐的含量及分布情况对于我们评价海域的富 营养化状态将提供了很好的理论依据及技术支持。 1 2 研究目的 由于近年来陆源污染物的大量排放，渤海湾的生态环境日益恶化，加上其所处的 地理位置，导致渤海湾水环境污染尤其是营养盐的污染越来越厉害，作为海上污染源 之一的海水增养殖，给近岸海域富营养化带来的影响也引起我们的关注。因此，全面 掌握养殖区域的环境质量状况及变化趋势，科学地评价养殖区的环境质量，对于保护 我国海洋环境，维持我国海水养殖业的持续健康发展有着及其重要的意义。 1 3 研究现状 1 3 1 国内外研究现状 上世纪7 0 年代末以来，由于陆源入海污染物和海上污染源对近岸海域污染的日 益增加、赤潮的频发，近岸海域富营养化问题已经成为困扰世界沿海国家的首要海洋 生态环境问题。就目前开展的海洋环境监测而言，各个国家和地区的海洋水体检测的 重点均置于富营养化及其相关的问题上。以往河口和沿岸海域富营养化：状况评价是采， 用传统的淡水生态系统的一些评价方法，即通过测定透明度、营养盐和叶绿素a 的含 量等，建立以营养盐为基础的评价体系，即“第1 代”富营养化评价方法。这种方法 主要强调将营养盐负荷的变化作为信号，而将初级生产力和浮游植物生物量的增加、 浮游植物分解后所产生的有机物质以及由此引起的底层水严重缺氧的现象作为对信 号的响应，简单的说就是一个信号对应一组密切相关的量。 通过2 0 多年的研究发现，存在两类观测与第1 代概念模型存在差异：( 1 ) 尽管某 些河口和泻湖可以建立v o l l e n w e i d e 式模型，但是这些模型与湖泊模型有很大差异。 m e e u w i g 在1 9 9 9 年建立了作为该流域土地利用的函数的1 5 个加拿大河口的浮游植物 的生物量变化的经验模型。通过这些模型显示每单位氮输入产生的叶绿素量要比参照 的湖泊模型的叶绿素产量小1 0 倍。这个重要发现说明了在对外部氮的转化方面，河 口与湖泊存在根本性的差别。( 2 ) 通过对许多河口的信号及响应关系的观测表明，营 养和负荷信号与浮游植物的生物量或初级生产力响应之间存在很弱的相关性。b o r u m 在1 9 9 6 年通过5 1 个河口的观测发现，只存在3 6 的浮游植物初级生产的变化与氮的 一 渤篷渣堑崖鲞堡鎏盔擅差蕉匡宣萱差丝证盆 输入速率有关。通过不同区域的结果表明，第1 代概念模型可能已经不适用于河口和 沿岸海域，至少是在对营养盐得输入信号的变化如何导致浮游植物生物量或初级生产 力的增加的影响方面。因此，河口和沿岸海域的富营养化过程一定还包含其它的过程 一一 或因素。而对于某些河口和沿岸系统，它们具有过滤器的作用，对营养盐负荷的变化 具有调控的作用。由于过滤器的作用强度作为一个系统专属的属性，我们用一个通常 用的、简单的营养盐负荷信号即“第1 代模型”来描述整个系统的响应是不太现实的。 因此提出了“第2 代”概念模型，这种模型对沿岸海域人为造成的营养盐过富的情况 给出了清晰的图解。这个概念模型的中心依然是营养盐过富引起的浮游植物生物量的 增加，从而增加了藻类有机物的垂直通量，引起底层水体处于低氧或缺氧状态。 我国的沿岸海域富营养化状况评价是主要采用“第一代”评价方法，这些方法包 括单项指标法、综合指数法、模糊数学综合评价法及潜在性富营养化评价法等。欧盟 的“综合评价法 方法和美国的“国家河口富营养化评价”均是以富营养化状态为基 础的多参数评价方法体系，这两种方法能较为全面地评估富营养化的致害因素及可能 引起的各种富营养化症状，反映了国外当前对河口和沿岸海域海洋生态系统的富营养 化状态的认识水平和科研水平。而我国近岸海域海水增养殖区的富营养化评价还停留 在以营养盐为主的富营养化评价方法问题上，即按照海水增养殖区监测技术规程要 求，根据无机氮、磷酸盐和c o d 的浓度计算富营养化指数e 的各种数学计算方法，这 种方法在定程度上并不能准确的来评价海域富营养化状况等级及其生态效应，但却 作为海水增养殖区监测规范中的一种评价方法，目前国外提出的“第2 代”河口及沿 岸海域的富营养化评价方法还不能完全适用于我国的河口、沿岸海域的生态环境的特 点。因此，我们需要建立适应于我国河口及近岸海域特点的富营养化评价指标方法以 及评价体系，从而正确评价我国河口和近岸海域水质的富营养化状态。 对水质富营养化的防治，主要是通过调节诱发富营养化发生的主要控制性条件， 从而防止富营养化发生。由于温度要素是由大气候形成的自然结果，目前我们无法通 过人工措施调节局部水域的气候条件，也就是说，只能通过对营养盐水平和水流流态 来的有效调节控制富营养化的发生。在以往的富营养化防治过程中，人们往往集中 在对富营养化发生的第一要素，即营养盐浓度的研究，而忽略了对其它要素的调控。 在国内外判断富营养化发生的条件中，也只有营养盐、叶绿素a 和透明度等评价指标， 并制定了相关的水质标准和富营养化分级判别标准，作为水质评价的依据。但对于富 营养化发生的流态要素，尚无定量化的判别依据和标准。富营养化治理的最终目标是 通过有效控制污染源，使水体中营养盐含量低于优势藻类繁衍的临界浓度，维持生态 环境的良性循环。沿岸海域营养盐来源相对较广。通常有大量河道径流及陆源排污汇 入，受污水处理工艺技术的限制，我国已经建成或者正在规划设计的城市或工业污水 处理厂，往往只考虑有机污染物质的去除效果，以有机污染指标c o d 。和b o d 。去除效果 用来评价水质处理效果，若要考虑脱氮除磷效果，则处理工艺需要进一步改进，处理 成本将成倍的增加，导致总磷总氮等污染源的控制难度加大、进程缓慢。 我国的海水养殖带来的主要污染包括对养殖水体自身生态环境的污染和对近岸 海域海水生态环境的破坏。从对养殖水体自身的污染方面来看，主要包含水中营养物 过剩的污染、药物的使用污染以及底泥的富集污染，在水产养殖过程中会产生大量 的饵料废物，它们会以有机或无机物的溶解态和颗粒态( 固态) 状态存在，导致水 体中氮磷营养盐的浓度增加，从而问接得影响了海水富营养化的程度。杨卫华等针 对海水养殖对近岸海域的环境影响进行了相应的研究，并提出养殖过程中产生的残 饵、粪便和代谢废物进入水体后，能够提高水体的富营养化程度。崔毅等【2 1 在黄渤海 海水养殖自身污染的评估工作研究中，重点探讨了投饵和非投饵两种养殖方式产生的 自身污染对海洋环境的影响，研究表明海水养殖的产量与营养盐类浓度的增加、赤潮 发生频率均呈正相关关系。柴夏等口1 在水产养殖对水体富营养化的影响分析研究工作 中，通过对养殖水体和水库水体总氮( t n ) 、总磷( t p ) 含量的监测分析，得到了养殖污 水排放前后对周围水体的营养盐变化影响情况，研究表明养殖污水的排放是导致水库 营养盐增加的主要原因。杨宇峰等n3 在中国海水养殖发展状况与养殖海域生态防治分 析研究工作中，提出了随着海水养殖规模在沿海地区的不断扩大，养殖海域的水体富 营养化和频发的赤潮危害等环境问题已成为海水养殖业可持续发展的瓶颈。林钦等瞄1 曾做过研究统计，意外发现在我国近岸海域赤潮发生的规律与水产品虾的养殖产量成 正相关关系，而与废水排放量没有相关关系。通过上述研究工作，我们可以看出海水 增养殖给沿岸海域生态环境带来的影响，已经引起越来越多的关注，对养殖海域的富 营养化情况采取有效的评价工作，将成为海洋环境保护工作的重要组成部分。 在海水增养殖区的相关环境质量评价研究中，许多学者主要针对养殖类型、养殖 区域地理位置、养殖生物等多种因素开展了相关研究评定工作。韦献革哺1 等对哑铃湾 网箱养殖区营养盐分布情况进行了研究，根据监测结果分析了网箱养殖区和对比站海 水中溶解态无机氮、活性磷酸盐的季节性变化特征，研究发现了溶解态无机氮、活性 磷酸盐与环境要素的线性关系，并针对哑铃湾网箱养殖区的海水富营养化进行评价。 结果表明溶解态无机氮和磷原子的比值降低，导致该海域营养盐结构发生变化，对赤 潮的发生产生了一定的影响，而且哑铃湾养殖区在春、秋两季达到了富营养化状态， 并随着养殖期的延长，富营养化程度越严重。王宪盯1 等针对对虾养殖水体的各项监测 结果，应用营养指数法( e ) 对养殖水体的富营养进行了评价，发现养殖水体内具有 较高浓度的活性磷酸盐和化学耗氧量是造成水体富营养化的主要原因，这种影响主要 表现在较高的叶绿素a 含量，造成这种富营养化的水质状况与养殖周期的长短和季节 的变化密切相关。 目前，国内外对海水富营养化常用的评价标准或模型包括单因子指数法、富营养 化指数法、综合营养状态指数法( 金相灿等19 9 0 ) 、ig n a tia d e s 指数 ( i g n a t i a d e s e t a l 1 9 9 2 ) 和模糊理论( 彭云辉等1 9 9 1 ) 等，上述评价富营养化的模式 虽然有其合理的一面，但都没有揭示出营养盐的限制对富营养化的影响。郭卫东等随1 根据我国近岸海域的富营养化普遍受营养盐限制的特点，提出了潜在性的富营养化评 价的概念，并在此基础上提出了一种新的富营养化分级标准及相应的评价模式，即利 用d i n 、d i p 含量和n p 比值对富营养化类型进行分类和分级。海水增养殖区的水质评 价标准执行国家海水水质二类标准阳1 ( 无机氮：0 3 0 m g d m 。，活性磷酸盐： 0 0 3 0 m g d m 3 ) 。为了反映营养盐对富营养化的影响特征，根据浮游植物生长起瓶颈制 约作用的影响因素选取了溶解无机氮( d i n ：n 0 3 一n ，n o l n ，n h 3 一n ) 、活性磷酸盐( p o l p ) 作为评价参数来划分付营养化状态等级。孙丕喜n 0 1 等运用了潜在性富营养化分析模式 对2 0 0 3 年至1 j 2 0 0 4 年的桑沟湾海域的富营养化情况进行了评价，同时运用t j u s t i c 1 和d o r t c h 2 1 等提出的系统评价每一种营养盐化学计量限制的标准。夏斌等3 3 在夏季莱 州湾及附近水域理化环境及营养现状评价中也运用了潜在性富营养化评价模式，同时 提出了海水中的浮游植物一般都按r e d f i e l d 比值( c ：n ：p = 1 0 6 ：1 6 ：1 ) 来摄取营养物质， 从而导致部分氮或磷相对过剩，根据我们通常所用的海水富营养化评价标准，这部分 过剩的营养盐将导致某一用海区域的营养化水平提高，但实际上它们并没有完全被浮 游植物利用，对实质性的富营养化的贡献相比较很少。徐国锋州等在对乐清湾海水养 殖区的富营养化现状分析与评价研究中，发现养殖区内营养盐浓度较高，全年无机氮、 磷酸盐超标情况严重，水体污染达到了严重污染的程度。朱小山n 引等在对广东拓林湾 海水养殖区环境质量的评价研究中，发现了无机氮、磷酸盐为导致水质富营养化的主 要影响因素，该养殖海域的富营养化极为严重，使生态系统处于不平衡的状态，影响 了养殖水域主导功能作用的发挥。对于研究结论的分析，得出应该加强陆源污染的管 理、合理布局养殖区域及提高养殖人员的环保意识等方面着手，提高养殖水域的环境 质量，从而降低对海洋生态环境的影响。在对拓林湾养殖海域进行的氮磷营养盐分布 研究中，由于拓林湾海水养殖和周边工业的快速发展，造成了该海域环境质量逐渐下 降，导致生态环境恶化，赤潮频发，研究发现拓林湾近岸氮磷远远高于离岸，造成整 个海域水体富营养化，其主要原因是陆源污染及养殖自身产生的污染。何东海口蝴等在 赤潮多发期岱山丁嘴门增养殖区进行的海水水质分析与评价研究工作中，通过2 0 0 8 年对丁嘴门海水养殖区进行的相关监测分析，发现该养殖区域海水综合质量主体上处 于污染水平，富营养化状态明显，其主要影响因素是无机氮和磷酸盐。通过对养殖自 身的污染的研究，除了对养殖水体的污染外，大量排泄物沉到海底，在底泥中富集， 使养殖海域沉积物中营养盐浓度增加，在微生物作用下，分解到水体中，在这种循环 的过程中，沉积物中的氮、磷营养元素监测也应引起重视。黄长江n 7 1 等在对粤东大规 模海水养殖区拓林湾的表层沉积物中的氮磷研究工作发现，由于拓林湾的大规模养 殖，近2 0 年来水质富营养化情况日益严重，赤潮频繁发生，通过调查研究发现表层沉 积物中含水量和有机质及不同形态的氮磷呈f 相关的关系，养殖区域明显高于非养殖 区域。 1 3 2 论文主要研究内容 本论文通过2 0 1 0 年对渤海湾近岸海域几个典型的养殖区，开展的水质、沉积物 的调查研究工作，评价养殖区水质环境状况，分析氮磷营养盐的分布情况及富营养化 的分析评价，探讨养殖区海域生态环境的污染状况和原因，提出相应的污染防治措施， 为赤潮等自然灾害的发生和有效预防提供技术支持。 6 2 1 监测方案 2 监测工作简况及分析评价方法 2 1 1 区域和范围 按照所属区域及养殖类型，在渤海湾近岸海域选取了7 个养殖区开展研究工作。 图2 i 选取的渤海湾养殖区分布图 表2 - i 监测养殖区 所够研究区域 ( 市) 养殖类型 河北 天津 黄骅李家堡养殖区 汉沽大神堂贝类增殖 塘沽区池塘化养殖 人港区i ：厂化养殖 沾化浅海贝类增养殖区 无棣浅海贝类增养殖区 东营新户浅海养殖样板园 7 底播养殖 池塘养殖 池塘养殖 l ：厂化养殖 底播养殖 j ：厂化养殖 池塘养殖 邀瀣渣堑崖瀣域瀣丞埴差殖匡宣萱差化迁俭 一 2 1 2 站位布设 按照海水增养殖区监测技术规程，在每个相对独立的养殖区内均匀布设6 个 水质站位，在养殖区外1 0 0 0 米范围内设置1 个参照站位，进行水环境监测；从6 个 水质站位中选取3 个站位，进行沉积物监测；从6 个水质站位中选取1 个站位，进行 养殖生物质量监测。 2 2 监测项目及方法 2 2 1 监测项目 水质：水温、透明度、p h 、溶解氧、盐度、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、活 性磷酸盐a 。 沉积物：总汞、铜、铅、锌、镉、铬、砷、硫化物、有机碳、油类。 养殖生物质量：石油烃、总汞、镉、铅、砷、铜、锌、铬。 2 2 2 监测方法 水质、沉积物监测和养殖生物质量分析方法( 包括采样和现场与实验室分析) 见 表2 2 、2 3 。 表2 - 2 水质监测项目分析方法 2 3 评价标准及评价方法 2 3 1 评价方法 采用单因子评价法，评价与计算方法如下： p i = c ；s j 式中：p i i 污染物的污染指数； c i j 污染物的实测浓度； s i - - i 污染物的评价标准值。 溶解氧( d 0 ) i i ( d o ) = i d o s d o ( d o ，一d o s ) d o _ d o s ( d d ) = 1 0 9 d o d o s 9 ( 1 ) ( 2 ) d o d o sd o f = 4 6 8 ( 3 1 6 + t ) 式中：i i ( d o ) 溶解氧标准指数； d o f 现场水温及氯度条件下，水样中氧的饱和浓度( m g l ) ； d o 。溶解氧标准值( m g l ) ； t 现场温度。 p h 值 p h 值的标准指数为： s 扭) ：p h 面- p r i s m ( 3 ) 式中：p r i s m = ( 叫弧“+ 础研) 2 上下限的平均值； d s = ( p h s u 一础耐) 2 上下限的差值一半； s ( ) 1 h 的标准指数； p h _ p h 的实测值； p h s “标准中规定的p h 值上限值； 础跗标准中规定的p h 值下限值。 营养指数( e ) 法 营养指数( e ) 按下式计算： e = c o d 无机氮活性磷酸盐x 1 0 6 4 5 0 0 ( 4 ) 上式单位以m g d m 3 表示 2 3 2 评价标准 水质各类因子评价采用海水水质标准( g b 3 0 9 7 1 9 9 7 ) 中的二类海水水质标 准，各项因子评价标准值见表2 4 。沉积物质量评价参照海洋沉积物质量 ( g b l 8 6 6 8 2 0 0 2 ) 中的一类沉积物质量标准和海水增养殖区监测技术规程，各项 因子评价标准值见表2 5 。海洋生物质量评价采用海洋生物质量标准 ( g b l 8 4 2 1 2 0 0 1 ) 中的一类质量标准，各项因子评价标准值见表2 6 。 1 0 表2 - 4 二类海水水质标准( 单位：m g l ) 项目标准项目标准 p h 7 8 8 5无机氮1 0 3 0 d 0 5 0 c o d茎3 o 粪夸登篡群s 供人生食2 的0 0 贝0 类增养殖 个几 ”一一某羞三；磊“ 表2 5 一类沉积物评价标准 项目评价标准值( 干重)项目评价标准值( 干重) 汞郢2 1 0 。6硫化物 _ 3 0 0 x1 0 。6 铅_ ( 。) 5 2 6 沾化浅海贝类增 、 养殖区 文蛤 0 0 4 ( 。)( )( 。) 0 0 3( _ )( 。) 7 1 2 3 2 监测结果评价 3 2 1 水质环境现状评价 对水质各评价因子采用海水水质标准( g b 3 0 9 7 9 7 ) 的二类海水水质标准， 利用公式( 1 ) 、( 2 ) 、( 3 ) 进行计算，对2 0 1 0 年渤海湾近岸海域养殖区内水质项目进 行评价，7 个养殖区内均有不同程度的超标项目，个别项目超标率达到了1 0 0 ，主 要的超标项目为无机氮和磷酸盐。从超标情况看，p h 的最大超标指数为1 6 2 ，化学 耗氧量的最大超标指数为5 7 ，磷酸盐的最大超标指数为1 0 6 ，无机氮的最大超标指 数为3 0 ，详见表3 3 。 表3 - 32 0 1 0 年养殖区水质超标情况统计 养殖区名称监测时间超标项目超标率( )超标污染指数范围 黄骅李家堡 养殖区 5 目 无机氮 。“ 活t f 麟酸盐 1 0 0 1 0 0 1 1 2 1 2 3 2 1 “1 0 6 渤渔渣堑崖连邀盘盔擅菱蕉匡宣萱羞丝迁盆 ph 5 7 1 1 0 9 - 1 2 ”“ 无机氮 1 0 0 1 3 2 - 1 4 0 化学耗氧量8 3 3 1 1 2 1 8 4 1 0 月无机氮 1 0 0 1 2 1 - 1 3 3 活性磷酸盐 1 6 7 1 3 8 3 2 2 沉积物环境质量评价 沉积物评价标准执行海洋沉积物质量( g b l8 6 6 8 2 0 0 2 ) 中海洋沉积物质量一 类标准，对渤海湾近岸海域的7 个养殖区监测项目进行评价，均未超标，符合一类标 准。 3 2 3 生物质量评价 在开展生物质量监测的5 个养殖区内，黄骅李家堡养殖区的梭子蟹中的总汞超过 一类标准3 4 倍，镉超过一类标准1 7 倍，铅超过一类标准3 8 倍，铜超过一类标准 1 3 倍，砷超过一类标准1 2 7 倍；汉沽大神堂贝类增养殖区缢蛏中的铅超过一类标准 2 1 倍，砷超过一类标准3 0 倍，石油烃超过一类标准1 1 倍，东营新户浅海养殖样 板园、无棣浅海贝类增养殖区、沾化浅海贝类增养殖区的监测指标均满足一类生物标 2 4 潋渔煎重崖连撼篷丞埴差殖匡宣萱差丝迁耸 准，详见表3 4 。 表3 _ 4 生物质量监测项目污染指数统计表 养殖区名称 中文名总汞镉铅 铜砷铬 锌石油烃 一- 黄骅李家堡养殖区 梭子蟹 3 4 1 73 8 1 31 2 7 汉沽大神堂贝类增养殖区缢蛏0 60 2 52 1 0 0 83 00 1o 4 东营新户浅海养殖样板园四角蛤0 0 10 0 10 0 10 0 1 0 0 0 50 0 2 无棣浅海贝类增养殖区 沾化浅海贝类增养殖区 文蛤 文蛤 0 0 2 1 1 0 4 0 6 0 o10 0 0 60 o1o 0 3 0 0 20 0 0 50 4 0 80 o10 0 0 60 o1 0 0 3o 0 2o 0 0 5 0 5 2 5 4 富营养化状态评价 按照海水增养殖区的监测技术规程要求，采用营养指数法来评价某一海域的富营 养化状态，这种方法涉及的因素包括化学耗氧量、无机氮和磷酸盐。为了对各养殖类 型的富营养化状态进行对比，我们选取了3 个不同养殖类型的养殖区，分别是底播养 殖、池塘化养殖、工厂化养殖，对应的养殖区为黄骅李家堡养殖区、汉沽大神堂贝类 增养殖区、无棣浅海贝类增养殖区，按照不同的监测时段对富营养化的3 个影响因素 进行分析研究，作为评价富营养化的前提。 4 1 化学耗氧量 为了更好的评价2 0 1 0 年监测养殖区内化学耗氧量的变化情况，将各养殖区每个 监测时间内各站位的化学耗氧量结果进行算术平均，结合2 0 0 9 年、2 0 1 1 年的监测情 况进行对比分析，来研究化学耗氧量的变化趋势。 黄骅李家堡养殖区2 0 0 9 年5 月浓度范围为2 1 2 5 1 6 m g l ，超标指数范围为 1 1 6 1 7 2 ，超标率达8 3 ；8 月浓度范围为2 2 8 3 6 8 m g l ，超标指数范围为3 0 8 3 6 8 ， 超标率达3 3 ；1 0 月浓度范围为1 2 4 1 6 8 m g l ，均未超标；随季节的变化呈降低的 趋势，波动范围相对较大。2 0 1 0 年5 月浓度范围为1 4 4 1 6 0 m g l ，均未超标：8 月 浓度范围为2 2 0 - , 3 o o m g l ，均未超标；1 0 月浓度范围为2 4 8 - 5 5 2 m g l ，超标指数 范围为1 1 2 1 8 4 ，超标率达8 0 ；随季节变化呈升高的趋势，波动范围相对较大， 与2 0 0 9 年变化幅度基本相同。2 0 1 1 年5 月浓度范围为1 2 钆1 8 4 m g l ，均未超标；8 月浓度范围为2 4 0 3 3 6 m g l ，超标指数范围为1 0 3 1 1 2 ，超标率达3 3 ；1 0 月浓度 范围为1 2 4 1 5 2 m g l ，均未超标；随季节变化呈先升高后降低的趋势，波动范围相 比较小。总体看，黄骅李家堡养殖区化学耗氧量的超标情况2 0 0 9 年最为严重，2 0 1 1 年最轻。 汉沽大神堂贝类增养殖区2 0 0 9 年5 月浓度范围为1 7 1 2 0 4 m g l ，均未超标；8 月浓度范围为1 3 4 2 0 6 m g l ，均未超标；1 0 月浓度范围为1 1 8 2 2 3 m g l ，均未超 标；随季节的变化呈降低的趋势，波动范围相对较小。2 0 1 0 年5 月浓度范围为 1 2 5 - 1 7 6 m g l ，均未超标；8 月浓度范围为1 2 7 2 5 7 m l ，均未超标；1 0 月浓度范 2 6 勘塑渣近崖盘堑渔盔缝羞殖竖宜萤差丝迸盆 围为2 3 6 - 2 8 4 m g l ，均未超标；随季节变化呈升高的趋势，波动范围较小。2 0 11 年 5 月浓度范围为1 4 7 - 2 8 1 m g l ，均未超标；8 月浓度范围为1 8 2 2 3 4 m g l ，均未超 标；1 0 月浓度范围为2 2 6 - 2 6 9 m g l ，均未超标；随季节变化呈先降低后升高的趋势， 波动范围相比较小。总体看，汉沽大神堂养殖区化学耗氧量均未超标，2 0 0 9 年浓度 最低，2 0 1 1 年浓度最高。 无棣浅海贝类增养殖区2 0 0 9 年5 月浓度范围为1 2 1 1 5 8 m g l ，均未超标；8 月 浓度范围为1 1 7 1 3 4 m g l ，均未超标；1 0 月浓度范围为o 9 8 1 3 0 m g l ，均未超标； 随季节的变化呈降低的趋势，波动范围很小。2 0 1 0 年5 月浓度范围为1 2 2 1 m l ， 均未超标；8 月浓度范围为1 0 1 3 m g l ，均未超标；随季节变化呈下降的趋势，波 动范围较小。2 0 1 1 年5 月浓度范围为o 5 0 0 - - , 1 o o m g l ，均未超标；8 月浓度范围为 0 3 0 0 2 3 0 m g l ，均未超标；1 0 月浓度范围为1 2 8 3 8 8 m g l ，超标指数范围为 1 0 2 1 2 9 ，超标率为5 0 ：随季节变化呈上升的趋势。总体看，无棣浅海养殖区化 学耗氧量超标情况2 0 1 1 年较为严重，2 0 0 9 年、2 0 1 0 年均未超标。 对三个养殖区化学耗氧量的进行对比分析，我们可以看出黄骅李家堡养殖区水质 化学耗氧量超标情况最为严重，其次为无棣浅海贝类养殖区2 0 11 年1 0 月超标，汉沽 大神堂增养殖区均未超标，对应的养殖类型为池塘养殖优于工厂化养殖，工厂化养殖 优于底播养殖。详见图4 1 。 4 5 4 3 5 ， 3 2 5 目 蜊 2 疑1 5 1 0 5 0 间 图4 13 个典型的养殖区化学耗氧量隧季1 i 砂i 匕( m g l ) 一黄骅李家堡 增养殖区 一汉沽大神堂 增养殖区 一无棣浅海贝 类增养殖区 渤渔渣运崖渔筮连盔擅差蕉匡直萤差丝证俭 4 2 无机氮 为了更好的评价2 0 1 0 年监测养殖区内无机氮的变化情况，将各养殖区每个监测 时间内各站位的无机氮结果进行算术平均，结合2 0 0 9 年、2 0 1 1 年的监测情况进行对 比分析，来研究无机氮的变化趋势。 黄骅李家堡养殖区2 0 0 9 年5 月浓度范围为o 0 2 6 5 0 1 2 4 m g l ，均未超标；8 月 浓度范围为0 3 2 5 0 5 6 4 m g l ，超标指数范围为1 1 4 1 8 8 ，超标率达1 0 0 ；1 0 月浓 度范围为o 2 4 和0 2 7 2 m g l ，均未超标；随季节的变化呈先升高后降低的趋势，波动 范围相对较大。2 0 1 0 年5 月浓度范围为0 3 3 6 0 3 7 0 m g l ，超标指数范围为1 1 2 - 1 2 3 ， 超标率达1 0 0 ；8 月浓度范围为0 3 9 7 0 4 2 9 m g l ，超标指数范围为1 3 2 - 1 4 3 ，超标 率达1 0 0 ；1 0 月浓度范围为0 3 6 5 0 3 9 9 m g l ，超标指数范围为1 2 1 1 3 3 ，超标率 达1 0 0 ；随季节变化呈先升高后降低的趋势，波动范围较小。2 0 1 1 年5 月浓度范围 为0 2 3 2 0 2 6 8 m g l ，均未超标；8 月浓度范围为0 2 5 3 - 0 2 7 5 m g l ，均未超标；1 0 月 浓度范围为0 3 1 4 o 3 4 5 m g l ，超标指数范围为1 0 5 1 1 5 ，超标率达1 0 0 ，随季节 变化呈上升的趋势，波动范围相比较小。总体看，黄骅李家堡养殖区化学耗氧量的超 标情况2 0 1 0 年最为严重，2 0 1 1 年最轻。 汉沽大神堂贝类增养殖区2 0 0 9 年5 月浓度范围为o 5 0 3 0 6 2 4 m g l ，超标指数范 围为1 6 8 2 0 8 ，超标率为1 0 0 ；8 月浓度范围为0 3 9 8 0 5 1 8 m l ，超标指数范围为 1 3 3 1 7 3 ，超标率为1 0 0 ；1 0 月浓度范围为0 2 9 0 0 3 7 4 m g l ，超标指数范围为 1 0 5 1 2 5 ，超标率为8 3 ；随季节的变化呈先升高后降低的趋势，波动范围相对较 小。2 0 1 0 年5 月浓度范围为0 3 9 7 0 6 0 1 m g l ，超标指数范围为1 3 2 2 o o ，超标率为 1 0 0 ；8 月浓度范围为0 5 5 5 0 6 8 9 m g l ，超标指数范围为1 8 5 2 3 0 ，超标率为1 0 0 ； 1 0 月浓度范围为o 5 8 2 0 7 0 7 m g l ，超标指数范围为1 9 和2 3 5 ，超标率为1 0 0 ；随 季节变化呈升高的趋势，波动范围较大。2 0 1 1 年5 月浓度范围为0 2 8 4 0 4 5 9 m g l ， 超标指数范围为1 1 0 1 5 3 ，超标率为8 3 ；8 月浓度范围为o 3 0 9 0 6 6 9 m g l ，超标 指数范围为1 0 3 2 2 3 ，超标率为1 0 0 均未超标；1 0 月浓度范围为0 5 7 3 0 6 9 3 m g l ， 超标指数范围为1 9 1 2 3 1 ，超标率为1 0 0 ；随季节变化呈升高的趋势，波动范围相 比较大。总体看，汉沽大神堂养殖区无机氮超标情况2 0 1 0 年最为严重，2 0 0 9 年最轻。 无棣浅海贝类增养殖区2 0 0 9 年5 月浓度范围为0 1 9 3 0 2 6 3 m g l ，均未超标；8 月浓度范围为0 2 3 7 0 2 6 5 m g l ，均未超标；1