淺談茅尾海綜合整治對海水水質的影響

翁培耀，朱文娟，高金榮

( 欽州市海洋環境監測預報中心 欽州 535000 )

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淺談茅尾海綜合整治對海水水質的影響

翁培耀，朱文娟，高金榮

( 欽州市海洋環境監測預報中心 欽州 535000 )

2011年11月至2013年6月對茅尾海海域進行了調查，對海水中的溫度、鹽度、pH值、油類、無機氮和磷酸鹽進行了分析。結果表明，茅尾海綜合整治工程的開展有助于其周邊水質狀況的改善，水質大部分符合國家二類海水水質標準。環境因子突變值多發生在河口區和生活區，受人類活動影響顯著。

茅尾海；綜合整治；環境因子；水質

茅尾海位于廣西欽州市以南，水域面積約135 km2，欽江和茅嶺江為其主要淡水匯入河流。茅尾海是欽州市重要的海產品生產基地，已形成了魚、蝦、蟹、貝的大量養殖規模。近年來，由于淤積不斷加快，海洋資源和生態環境都受到了不同程度的破壞，嚴重影響到了欽州市海洋環境的可持續發展。為此，欽州市實施了茅尾海綜合整治工程。工程整治范圍北起南北高速公路欽江三橋，南至龍門島，西起茅尾海中線，東至茅尾海東岸，整治面積約65 km2。整治主要內容包括：養殖拆遷、海底清淤、航道疏浚、岸線整治、岸坡防護、退堤還海等。在整治的施工過程中，往往會帶入人類活動的影響，引起周邊水域水質的變化。因此，在施工過程中對其進行跟蹤監測。本文依據2011年11月、2012年4月、7月、10月以及2013年3月、6月的調查資料，以溫度、鹽度、pH值、油類、無機氮和磷酸鹽為指標，分析了其時間和空間變化特征，了解了水質的變化情況，為進一步評估茅尾海綜合整治工程效果提供翔實的資料，為地方政府加強綜合整治工程施工期海洋環境監管提供可行性建議。

1 站位與樣品

1.1 站位布設

本次調查共在茅尾海海域布設17個站位，在水深大于5 m的站點采集表層和底層海水樣品，所有樣品均在退潮時段采集。采樣站位見圖1。

圖1 茅尾海海域采樣站位示意(虛線內范圍為茅尾海綜合整治范圍)

1.2 樣品的采集、預處理及分析方法

按照《海洋調查規范》(GB12763.4-2007)[1]的要求，使用有機玻璃采水器進行水樣的采集。水溫于現場利用表層水溫表進行測定。pH值和鹽度在實驗室內進行測定。油類的采集于現場加入5滴濃硫酸進行固定，于實驗室中加入10 mL正己烷進行萃取，萃取液裝入玻璃瓶中待測。營養鹽的采集于現場加入3滴三氯甲烷進行固定，帶回實驗室后用0.45 μm醋酸纖維濾膜過濾，濾液裝入聚乙烯瓶中并于4℃冷藏保存待測。所有樣品的測試均依據《海洋監測規范》(GB17378.4-2007)[2]中的分析方法進行。

2 結果與討論

2.1 茅尾海海水中各項環境因子的含量

2011年11月海水溫度、鹽度、懸浮物、油類、無機氮和磷酸鹽的平均濃度及其范圍分別為：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，0.586 6(0.178 9 ～2.377 3)mg/L，0.020 0(0.003 2～0.041 7)mg/L。

2012年4月海水溫度、鹽度、懸浮物、油類、無機氮和磷酸鹽的平均濃度及其范圍分別為：23.8(22.2～24.7)℃，11.080(3.880～23.731)，54.9(8.00～165)mg/L，0.048(0.027 5～0.080 5)mg/L，0.740 0(0.306 8～1.147 7)mg/L，0.041 9(0.003 6～0.122 0)mg/L。

2012年7月海水溫度、鹽度、懸浮物、油類、無機氮和磷酸鹽的平均濃度及其范圍分別為：31.2(30.6～32.4)℃，8.130(2.035 ～17.313)，29.3(9.5～118.6)mg/L，0.035(0.010 3～0.096 8)mg/L，0.328 6(0.201 0～0.522 2)mg/L，0.006 9(0.000 5～0.020 5)mg/L。

2012年10月海水溫度、鹽度、懸浮物、油類、無機氮和磷酸鹽的平均濃度及其范圍分別為：27.4(26.8～28.0)℃，19.025(10.210～25.451)，20.7(10.0～28.2)mg/L，0.028(0.007 1～0.093 5)mg/L，0.367 9(0.239 6～0.543 8)mg/L，0.023 6(0.004 5～0.034 2)mg/L。

2013年3月海水溫度、鹽度、懸浮物、油類、無機氮和磷酸鹽的平均濃度及其范圍分別為：18.0(16.8～20.2)℃，21.326(12.505～28.632)，7.3(2.3～16.8)mg/L，0.025 5(0～0.059 6)mg/L，0.070 0(0.041 3～0.120 3)mg/L，0.018 9(0.003 4～0.057 1)mg/L。

2013年6月海水溫度、鹽度、懸浮物、油類、無機氮和磷酸鹽的平均濃度及其范圍分別為：30.7(29.0～32.5)℃，13.945(2.836～23.216)，13.7(4.0～25.3)mg/L，0.005 3(0～0.025 5)mg/L，0.343 0(0.148 8～0.752 3)mg/L，0.015 1(0.001 1～0.064 2)mg/L。

其中，2011年11月為施工前監測數據，此后5期的監測結果均為施工過程中的跟蹤監測所得數據。

2.2 環境因子的時間變化特征分析

圖2所示為監測均值隨時間的變化趨勢圖(圖2中虛線為國家二類海水水質標準示值，以欽州市海洋功能區劃水質為參考標準)。由圖2分析可知，溫度隨監測時間的變化曲線呈現出明顯的季節性變化特征，即夏季海溫高，冬季海溫低。而鹽度則呈現出與溫度變化相反的趨勢，夏季雨量充沛，河流徑流量大，淡水匯入多，鹽度低；冬季雨量較少，河流徑流量小，淡水匯入少，鹽度高，鹽度變化明顯受降雨和徑流的控制。這與以往的研究結果(文獻[3-4])相一致。其次，2011年11月至2013年6月茅尾海海水中懸浮物、油類、無機氮以及磷酸鹽含量整體表現為逐步下降趨勢，由此可見茅尾海海水的水質在不斷變好，很可能是茅尾海綜合整治工程發揮了重要的作用。

圖2 茅尾海海水中環境因子均值變化

為進一步分析茅尾海綜合整治工程對茅尾海海洋生態環境的影響，選擇靠近施工區的2～6號站位監測數據進行評價，圖3反映了2～6號站位懸浮物、油類、無機氮及磷酸鹽6次監測的變化趨勢(圖3中虛線為二類海水水質標準示值)。從中可以看出，2號站位海水中懸浮物濃度呈現典型的季節性變化特征，即冬季(枯水期)到夏季(豐水期)懸浮物濃度上升，夏季到冬季懸浮物濃度下降，這顯然與欽江徑流的泥沙輸入有關。3～6號站位的懸浮物濃度除在個別時間段呈現異常高值以外，從整體來看，均表現出逐步下降的趨勢，且其變化趨勢也存在相似性，這可能與3～6號站位處在同一斷面上的因素有關。

對于油類污染物來說，2～6號站位的濃度基本呈現出下降的趨勢，但在不同時間段，濃度會出現異常高值，且基本在3月或10月出現，這很可能與此段時間沙井碼頭的漁船在作業過程中溢油排放所引起的。但是，施工以來除了在異常高值時間段，油類污染物的濃度基本都達到了二類海水水質標準。

圖3 2～6號站位各環境因子年季變化

另外，就無機氮和磷酸鹽兩類營養鹽來說，站位3～6的兩類營養鹽的變化趨勢保持一致，而2號站位它們的變化趨勢有著一定的差異。變化趨勢的一致性可能與3～6號站位處于同一個斷面上，受同樣徑流的影響所致。而差異性則可能是2號站與3～6號站點分處于沙井島兩側，受不同入海徑流的影響而成。與此同時，從圖3中也可以看出，在2012年4月和2012年10月，兩類營養鹽的濃度相比于其他時間段都有明顯的增加。2～6號站位均靠近茅尾海傳統的對蝦養殖區，一般每年4月和10月需進行對蝦養殖清塘、消毒等工作，向海排放大量養殖廢水，據此推測2012年4月和2012年10月的氮磷高值主要由水產養殖所貢獻。然而，值得注意的是，氮磷營養鹽整體上均呈現了下降的趨勢，水質情況在不斷改善。

2.3 環境因子的空間變化特征分析

如圖4所示，2011年11月茅尾海綜合整治開展前各站位海水水質監測結果表明：茅尾海同一時期海水溫度空間上變化不大，而鹽度空間分布則表現出受河流淡水輸入和外海(欽州灣)高鹽海水影響的特性。

圖4 2011年11月茅尾海各站位環境因子變化

1～6站位懸浮物濃度相對其他監測站位明顯較高，這很可能與欽江泥沙輸入以及茅尾海東岸開山、挖石等開發活動有關。所有站位油類和無機氮的變化趨勢總體處于平穩狀態，只在2號站位產生突然升高的波動，可能是此處為旅游娛樂區，污染多與人為活動有關。

通過對比可以發現：就油類、無機氮和磷酸鹽這3類環境因子來說，在綜合整治開展之前，大部分站位所測值均達到了二類海水水質標準。

圖5 5期跟蹤監測各站位環境因子變化

2012年4月至2013年6月5次跟蹤監測各環境因子的空間變化(圖5)。

2012年4月，四類監測因子均呈現出鋸齒狀波動的變化規律，從空間分布來看并沒有明顯的變化特征。油類和磷酸鹽在大部分站位其濃度均達到了二類海水水質的標準，而所有站位的無機氮濃度都超出了二類標準。

2012年7月，油類和無機氮在多數站位都達到了二類海水水質的標準，磷酸鹽則均達到二類標準，且無機氮大致呈現出自北向南遞減的趨勢。

2012年10月，懸浮物、油類和磷酸鹽的曲線整體上波動明顯，無機氮則表現較為平緩。油類和磷酸鹽在大部分站位都達到了二類海水水質標準，只有少數站位超標，相比而言，無機氮在大多站位都超過了二類標準。

2013年3月，懸浮物和油類曲線在整體上波動明顯，呈鋸齒狀的變化，無機氮整體和磷酸鹽大部分則表現較為平緩。并且，油類、無機氮和磷酸鹽基本都達到了二類海水水質的標準。

2013年6月，四類監測因子的變化都較為頻繁，磷酸鹽濃度呈現出由海域中部向南北兩方遞減的趨勢。油類和磷酸鹽濃度基本都達到了二類海水水質的標準，而無機氮濃度在多數站位則超標。

綜合以上分析結果可知，2012年4月至2013年6月的五期監測中，懸浮物、油類和磷酸鹽均符合國家二類海水水質標準，水質情況有所好轉。無機氮多超過了二類水質標準，可能與茅尾海的貝類養殖有關[5-7]。各監測因子的波動都較為頻繁而整體似有趨向逐步平穩的態勢，而突變值多出現在河口區、工業區及生活區，主要受到近岸人類活動干擾，工業廢水和生活污水通過河流大量輸入有關?？傮w來說，茅尾海綜合整治工程對茅尾海水質的改良起到了重要的作用。

3 結論

(1)從時間上看，2011年11月至2013年6月，茅尾海海水中氮、磷營養鹽指標總體上呈下降趨勢，茅尾海水體富營養化趨勢有所好轉。這與實施茅尾海綜合整治工程，減少茅尾海周邊圍墾蝦塘養殖、退養還海，以及實施清淤工程、改善茅尾海水動力條件等有非常密切的關系。

(2)從空間上看，茅尾海海水中懸浮物、無機氮、無機磷濃度基本呈現出由北向南遞減的趨勢，特別是懸浮物濃度高值區域主要集中在欽江河口區域以及茅尾海綜合整治工程施工較為集中的茅尾海東岸區。建議茅尾海綜合整治一期工程實施期間，應重點加強茅尾海東岸區和欽江河口區域海洋環境監管。

(3)2012年4月和2012年10月茅尾海海水中無機氮、無機磷含量遠遠高于其他監測時間，綜合春季、秋季是欽州市近幾年來海水異常容易發生季節這一實際情況，建議每年春季(3-5月)、秋季(9-11月)作為欽州市海洋環境重點監管季節。

(4)4月和10月茅尾海海水中無機氮含量遠遠高于其他監測時間，很可能是由于每年4月和10月茅尾海周邊大量對蝦養殖清塘、消毒等過程向海排放大量養殖廢水造成的。茅尾海綜合整治工程實施后，會大量減少茅尾海周邊蝦塘養殖規模，有利于茅尾海海水水質富營養化狀況的改善。

[1] 國家海洋局.海洋調查規范(第4部分):海水化學要素調查[S].北京:中國標準出版社，2007.

[2] 國家海洋局.海洋監測規范(第4部分):海水分析[S].北京:中國標準出版社，2007.

[3] 楊斌，張晨曉，鐘秋平，等.欽州灣表層海水溫度鹽度及pH值時空變化[J].欽州學院學報，2012，27(3):1-5.

[4] 陳劍鋒.廉州灣海水溫度鹽度及pH值分析[J].廣西科學院學報，2003，19(1):40-43.

[5] 韋蔓新，賴廷和，何本茂.廣西欽州內灣貝類養殖海區三氮的含量和百分組成[J].臺灣海峽，2001(4):441-446.

[6] 韋蔓新，賴廷和，何本茂.欽州灣豐、枯水期營養狀況變化趨勢及其影響因素[J].熱帶海洋學報，2003，22(3):16-21.

[7] 韋蔓新，童萬平，賴廷和，等.欽州灣內灣貝類養殖海區水環境特征及營養狀況初探[J].黃渤海海洋，2001(4):51-55.

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