福建省莆田市海水養殖環境質量評價

文/張麗

為給海水養殖規劃提供環境質量參考，采用漁業環境標準評價福建省莆田市四大養殖區環境質量（興化灣XH、南日島NR、湄州灣MZ、平海灣PH）。結果顯示，興化灣水和沉積物環境質量均最差，水中DIN、DIP、油類超標，按站位超標率大小順序依次為DIP、DIN、油類，其它三海區水質均能滿足漁業養殖需要，所有海區的沉積物質量均滿足需求。

莆田市有著悠久的海水養殖歷史，海帶、紅毛菜、紫菜質量一流，縊蟶、紅毛菜、鮑魚均獲得國家地理標志稱號，莆田是花蛤之鄉，菲律賓蛤仔育苗技術獲得過國家科技進步獎。隨著海域環境容量越來越小，粗放式養殖越來越不適應發展，2018年中央環保督察提出水產養殖對環境造成了污染，怎樣化解養殖與環保的矛盾是水產養殖業者要解決的問題。

海洋生態系統存在著多樣性和復雜性，物質和能量在食物鏈上的傳遞是一個系統復雜的過程，水產養殖科學規劃不僅有利于漁業生產更是改善環境的一個有效手段。不同品種對環境中物質的吸收是有選擇性的，呈現明顯的種間差異：貝類對重金屬具有選擇性吸收，鉛、鎘的平均蓄積量最高，魚對汞的吸收大于其他種類，氮、磷是海帶等藻類生長的限制性因素，因此有效了解環境中各物質的環境容量，是合理規劃水產養殖的基礎。

一、材料與方法

8月10日～16日，相關單位開展了三個海灣及南日島養殖區的監測，筆者利用這些數據依據漁業養殖標準做橫向對比，所評論的海域基本上覆蓋了莆田市海水養殖區域，可以作為下一輪海水養殖布局的環境參考。

（一）站位及檢測項目

在興化灣（XH）、湄州灣（MZ）、平海灣（PH）、南日島（NR）分別布設17個、16個、7個、12個站位，在所有站位（圖1）采水樣、其中的16個站位采集沉積物樣分析檢測，水質檢測項目：懸浮物、COD、DO、DIN、DIP、活性硅酸鹽、Cu、Cd、Hg、Pb、As、油類，沉積物檢測項目為Cu、Pb、Cd、Hg、As、有機碳、硫化物、油類。采樣、運輸、檢測及質量控制均依據GB17378-2007海洋監測規范進行。

（二）數據處理

1.單因子評價

Pi=Ci/Ci0，Ci指各指標的實際測得的濃度，Ci0指各指標的標準值，因為是漁業養殖環境，因此采用二類水、一類沉積物標準評價。水中各重金屬Pi值數學平均值作為重金屬綜合P值。

2.綜合污染指數

A=CODi/COD0+DINi/DIN0+DIPi/DIP0-DOi/DO0

CODi、DINi、DIPi和DOi指各指標的實測值，COD0、DIN0、DIP0和DO0指各指標的水質二類標準值。

3.沉積物重金屬的潛在危害評價

Eir=Tir×CifRI=∑Eir=∑Tir×Cif

圖1 莆田市海水養殖環境質量評價站位圖

其中Cif=Cis/Cin，Cif為重金屬的富集系數；Cis為表層沉積物重金屬i的實測值；Cin為重金屬i的參考值，采用福建省海岸帶土壤背景值Hg、Cd、As、Pb、Cu的分別為0.063、0.060、6.38、39.0、22.4（單位為10-6）。Tir為重金屬i的毒性系數，反映重金屬i的毒性水平和生物對其污染的敏感程度，參照相關研究Hg、Cd、As、Pb、Cu的毒性系數分別為40、30、10、5、5。潛在生態危害系數（Eir）以小于40、40～80、80～160、160～320、大于320劃分為輕微、中等、強、很強、極強5個等級；潛在生態危害指數（RI）以小于150、150～300、300～600、大于600劃分為輕微、中等、強、很強4個等級。

二、結果與討論

（一）水環境

興化灣DIN、DIP、油類含量站位超標率分別為94%、65%、5%，其它海區均未超標。依據各指標最大值、最小值、平均值評價，環境優劣順序為：①氮、磷，NR＞PH＞MZ＞XH；②DO，NR＞XH＞PH＞MZ，這是因為南日島和興化灣風浪大、水流交換通暢；③硅酸鹽，XH＞MZ＞PH，這可能與興化灣營養鹽豐富、海帶等大型藻類種植較少有關；④重金屬，MZ＞PH＞NR＞XH，但湄州灣Cd、平海灣Hg不符合此規律，湄州灣Cd四區中最高，平海灣Hg僅次于興化灣，高于湄州灣、南日島；⑤油類，興化灣和平海灣并列高于湄州灣，南日島最低，這可能是因為江陰碼頭船只出入量較大，平海灣捕撈業發達漁船較多；⑥懸浮物，木蘭溪入海處、江陰港附近、湄州灣工業區沿岸懸浮物高于同海灣其它站位，平海灣無大型工業，懸浮物含量較平均，懸浮物與人為活動明顯相關。

四海區均處在高DO、低COD水平，南日島、興化灣特別突出；硅酸鹽是浮游植物繁殖的物質基礎，浮游植物是貝類的基礎餌料，養殖規劃可予以充分利用；氮、磷主要來源于陸地，興化灣有木蘭、秋蘆、江陰溪流注入，湄州灣有石化產業園、碼頭及若干沿岸企業，平海灣一直是海帶主產區，南日島地理條件得天獨厚，近些年大量養殖龍須菜等藻類大量消耗營養鹽，氮、磷呈現出與這些活動的關聯性。

（二）有機污染綜合指數、重金屬、油類評價結果

將所有站位A值、重金屬綜合P值、油類P值數學平均后做柱狀圖如圖2，可見興化灣A值和重金屬高于其它區；平海灣油類與興化灣基本持平，湄州灣次之，南日島最低；有機污染南日島最低，興化灣最高，湄州灣高于平海灣；幾個養殖區水環境中均尚有較大的重金屬環境容量。

（三）沉積物環境評價結果

由圖3可以看出，在沉積物中重金屬、有機碳、硫化物、油類的P值均小于1.0，能滿足漁業生產的需要，重金屬、有機碳含量的順序為XH＞NR＞MZ＞PH；油類PH＞MZ＞XH＞NR；硫化物與有機碳不同，PH第二，僅次于XH。

圖2 水環境中重金屬綜合指數P值、有機污染綜合指數、油類P值

圖3 沉積物中重金屬、有機碳、硫化物、油類P值

圖4 沉積物中重金屬潛在生態危害系數Eir

（四）潛在生態危害評價

XH、NR、MZ、PH的RI指數分別為96、98、62、73，均小于150，屬于輕微危害程度，平海灣危害系數高于湄州灣，但重金屬含量低于湄州灣，從圖4中可以看出差異主要在于Hg，平海灣Hg含量高于湄州灣，Hg的毒性系數40，湄州灣Cu、Pb含量雖然高于平海灣，但其毒性系數均只有5。圖4中可以看出南日島Cd的Eir高于40，屬于中等危害水平；興化灣、平海灣水環境中Cu、Cd、Hg從灣頂向灣口降低，Pb、As不明顯，湄州灣Cu、Cd、Hg在4、5、6、7站位含量較高，Pb、As不明顯，南日島Cu、Cd、Hg近岸略高于離岸站位，Pb、As不明顯，沉積物中重金屬環境容量小于水環境，主要因為重金屬在沉積物中有累積效應，規劃時需整體考慮，不能僅依據水環境中的環境容量。

三、結論

（一）水環境

優劣順序為：①氮、磷：NR＞PH＞MZ＞XH；②重金屬：XH＞NR＞PH＞MZ，但湄州灣Cd、平海灣Hg均不符合此規律，湄州灣四區中Cd最高；③油類：XH、PH>MZ>NR；④懸浮物：木蘭溪入海處、江陰港附近、湄州灣工業區沿岸、碼頭附近懸浮物明顯高于同海灣其它站位，平海灣懸浮物含量較平均；⑤DO、COD：NR＞XH＞PH＞MZ：⑥硅酸鹽：XH＞MZ＞PH，湄洲灣和平海灣有機污染較輕，興化灣較重，無機氮和活性磷酸鹽均嚴重超標，西側近岸水域高，往灣口方向遞減；興化灣石油類濃度高值區主要在于江陰半島西南側，變化較大，湄洲灣表層沉積物中石油類含量從灣內到灣外，由北向南、由西到東呈下降趨勢，越靠近陸地污染越明顯。

總體規律為：人類活動活躍的地方氮、磷、硅酸鹽、懸浮物較多，船只流量大的地方油類較多，莆田市所有養殖海域均高DO、低COD，南日島、興化灣尤其突出。

（二）沉積物環境

優劣順序為：重金屬、有機碳，PH＞MZ＞NR＞XH；油類，NR＞XH＞MZ＞PH；硫化物，平海灣第二，僅次于興化灣；重金屬均處在輕微危害水平，NR＞XH＞PH＞MZ。南日島Cr生態危害系數高于40，屬于中等危害水平，需引起注意。

（三）建議

氮磷豐富、水流通暢的興化灣海區適當養殖海帶等藻類或者牡蠣等濾食性物種可有效去除氮、磷；貝類養殖需避開重金屬含量高的海區，魚類養殖適宜懸浮物較少的南日島、平海灣，規劃時仍需結合品種綜合考慮諸如水流，風浪、航道規劃等其它條件。