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The Assessment of Potential Eutrophication in Guangzhou Sea Area

广州海域潜在性富营养化特征研究


主要根据广州海洋资源环境监测中心的监测资料,运用一种反映营养盐限制特征的近海海水富营养化评价模式,对2003年广州海域富营养化水平特征进行了研究。结果表明,广州海域营养盐含量较高,无机氮浓度全年劣于国家海水水质四类标准(GB3097-1997),无机磷浓度在春夏季大部分处于三、四类水质标准之间,秋冬季则劣于国家海水水质四类标准;广州海域主要为磷限制潜在性富营养水平或磷中等限制潜在性富营养水平。同时,近二十年来,广州海域的无机磷、无机氮浓度的年平均值呈逐年增长趋势。

In this paper, based the monitoring data from May to December of 2003 in Guangzhou sea area, eutrophication in this area was assessed with a model refering to nutrient-limited characters,.Results showed that there was of a high nutrients concentration in Guangzhou sea area.The concentrations of DIN were higher than Sea water quality standard VI(GB 3097-1997).The concentrations of phosphate were between the Sea water quality standard of III and VI (GB 3097-1997) in spring and summer, while were higher than Sea water quality standard VI during rest of the year.Most of this area was at the stage of phosphorus-limited potential eutrophication or slightly-phosphorus-limited potential eutrophication.The concentrations of phosphate and DIN were increased annually in recent 20 years in Guangzhou sea area.


全 文 :生态科学2006年6月第25卷第3期 ECOLOGICSC ENCEJun.,2006,25(3):247~252
广州海域潜在性富营养化特征研究
黄云峰1,一,白 洁1,冯佳和2,姜胜2一,李 岚1一,魏 鹏2,4(1.中国海洋大学,青岛
266003;2.广州海洋资源环境监测中心,广州510235;3.暨南大学,广州510630;4.中科院南海海洋研究所,广州510301)
【摘要】 主要根据广州海洋资源环境监测中心的监测资料,运用一种反映营养盐限制特征的近海海水富营养化评价
模式,对2003年广州海域富营养化水平特征进行了研究。结果表明,广州海域营养盐含量较高,无机氮浓度全年劣于
国家海水水质四类标准(GB3097.1997),无机磷浓度在春夏季大部分处于三、四类水质标准之间,秋冬季则劣于国家海
水水质四类标准;广州海域主要为磷限制潜在性富营养水平或磷中等限制潜在性富营养水平。同时,近二十年来,广
州海域的无机磷、无机氮浓度的年平均值呈逐年增长趋势。
关键词:广州海域;富营养化;氮磷
中图分类号:X835 文献标识码:A 文章编号:1008_8873(2006)03—247.06
TheA竣}essmentofPo enUalEutlDphicationnGuangzhouS嘲Al_ea
HuANGYhn—feng“‘,B越Jiel,FENGJia-he2,ⅡANGsheng厶’,ULaIll一,wEIPeng厶4(1.Ocealluniversityof
Cllina,Qjn鲥ao,266003;.Gu粕gzhouMoni自讲ngCenterofM撕neResourcesandEnvjronment,GuaIlgzhou,510235;3.
JinanU iversity,Gu觚gzhou。510630:4.SoumChinaSeaInstitIlteofOceanologvGuangzhou,510301Chin幻
AbstI翟ctInmispaperbasedⅡlemonitoringdata胁mMaytoDecemberof2003inGuangzhousearea,eu朝rophicationin
misareawasassessedwimamodelreferingt0 utdent-limitedch撇cters,.Resultsshowedmatmerewasofahighnutriems
concentradoninGIlangz}lousearea.Theconcen仃ationsofDINwerehighermanSeawaterqualitvstandardVl(GB
3097—1997).1’lleconc ntrationsofph sphatewerbetweenttleSeawaterqualitys aIldafdoflIIandVI(GB3097.1997)in
springandsummer,wtlilewerehighermanSeawaterquali珂standardVlduringrestofmeyear.Mostofmisareawasatme
stageofphosphoms-limitedpotentialeu协叩hicationorslightly-phosphonls—limitedpotentialeuⅡophication.Thec cenmltions
ofphosphate柚dDINwereincreased柚nuallvinrecent20yearsinGuangzhouseaarea.
KeywOrds:Guangzhousearea:eu仃ophication:NinDgen;Phosphonls
广州地处珠江三角洲,有海岸线522km,滩涂面
积500多km2,20m以内浅海水域面积约4000km2,
海岛15个,拥有南沙、莲花山、海鸥岛、龙穴岛4
个天然良港。广州海域位于珠江河口,上起黄埔港,
下至横门水道,东以广州港航道为界,海域面积约
4600km2。珠江水系的径流通过虎门、蕉门、洪奇沥、
横门四大口门直接流入广州海域,汇入伶仃洋。黄小
平【l】(1998)等曾对珠江口海域的无机氮和活性磷酸
盐含量的时空变化进行评价,结果表明,无机氮含量
较高,并且该水域的营养盐主要为磷限制。本文对
2003年珠江口(广州海域)营养盐限制、富营养化现
状及演变趋势进行了研究,并对近岸海域潜在富营养
化程度评价模式进行了探讨,这可以从总体上正确认
识广州海域富营养化的现状,对海洋环境保护、水产
养殖、海岸带管理及适度开发利用水域资源等都具有
重要的现实意义。
门以及内伶仃洋共设13个监测站位,站位设置见图1。
分别于2003年5月(春季)、8月(夏季)、10月(秋
季)和12月(冬季)进行样品采集,对检测海域硝酸
盐(N03一N)、亚硝酸盐(N02.N)、铵氮(NH4.N)、
磷酸盐(P04一P)进行测定。样品的采集和测定按照《海
洋监测规范》(1998)【2】中规定的方法进行。
1.2营养状况的评价方法
本文采用营养盐限制与潜在性富营养化评价模式【3】。
该评价模式同时兼顾氮、磷含量及N:P(摩尔比)。
营养级划分标准见表l。
2结果与讨论
2.1广州海域水体氮磷营养状况
2.1.1广州海域春季水体氮磷营养状况春季,广州海
域水体无机氮浓度较高,平均为1.20lmg·L_1,范围在
0-311~1.641mg·L-1之间,劣于国家四类海水水质标准
(GB3097.1997),而无机磷浓度平均为0.051mg·01,
1材料与方法 收稿日期:2006.01.12,2006.05.20接受
1·1站位布设及样品测定 羡喜蓄舁;;型蓬絮詈掣碧絮象f奎舅溜鬻及近岸海域生态环
在广州海域的狮子洋、虎门、焦门、洪奇沥、横 境监测与研究。B戚l:逝幽21迦壁i鳗:Q哩。
万方数据
248 生态科学 25卷
表l营养级划分标准
1hb.1CIassificat.0nstandardofnutr主tiveIevels .
级别levels 营养级nutritivelevels DIN(mg·L。1)P03_4.P(mg.L。1)N伊
l 贫营养0ligo锄phic <0.2 <0.03 8~30
lI 中度营养SlightlyEu们phication O.2~0.3 0.03~O.045 8~30
IⅡ 富营养Eutrophication >0.3 >O.045 8~30
ⅣP 磷限制中度营养Phosphoms.1iIIlitedslightlyEu仃ophication0.2~0.3 一 >30
VP 磷中等限制潜在性富营养Sli曲tly-phosphoms—limited>0.3 — 30~60
PotentialEuⅡDphication
ⅥP 磷限制潜在性富营养Phosphoms—limitedPotential>O-3 一 >60
Eu仃ophication
ⅣN 氮限制中度营养Ni仃ogen—IimitedSl ghnyEu仰phication 一 0.03~0.045 <8
VN 氮中等限制潜在性富营养sli曲tly-ninnDgen.1imitedPotential 一 >O.045 4~8
Eu舡Dpllication
ⅥN 氮限制潜在性富营养Ni仃ogen.1ilIlitedPoten ial 一 >0.045 <4
旦监坐堑塑
范围在0.020~O.107mg·L。之间,大部分处于三、四
类水质标准之间。除N8为富营养化外,其余监测站
位都是磷限制,46.2%的监测站位属于磷中等限制潜
在性富营养水平,46.2%的监测站位属于磷限制潜在
性富营养水平(见表2)。
2.1.2广州海域夏季水体营养状况夏季,广州海域水
体无机氮浓度较高,平均为1.251mg·L一,范围在
0.900~1.635rng·Ld之间,劣于国家四类海水水质标准
(GB3097—1997),而无机磷浓度平均为0.039mg·L-1,
范围在0.018~0.059mg·L。1之间,大部分处于三、四
类水质标准之间。所有监测站位为磷限制,68.2%
的监测站位属于磷限制潜在性富营养水平,31.8%
的监测站位属于磷中等限制潜在性富营养水平(见
表3)。
2.1.3广州海域秋季水体营养状况秋季,广州海域绝大
多数监测站位的水体无机氮浓度平均为O.829n培.L-1,
范围在0.450~1.289mg·L4之间,劣于国家海水水
质四类标准(GB30971997),无机磷浓度平均为
0.127mg·L~,范围在O.046~0.493mg·Lo之间,劣
于国家海水水质四类标准(见表4)。其中45%的监测
i二一麓\图1调查海区及站位设置
F重g.1IIIvestingatedsea他aands啪pUngHuangs切tions
站位为实质性富营养,40%的监测站位为磷中等限制
潜在性富营养水平,15%的监测站位为氮限制潜在性
富营养水平。
2.1.4广州海域冬季水体营养状况冬季,广州海域绝大
多数监测站位的水体无机氮浓度平均为1.370lng·L-1,
表2广州海域春季水质情况 、
!塾垒!圣塑垒!竖g塑坚堕璺艘!坐坐垡鱼塑嚷墨垒螋!塑垒墅垫鲤鱼螺 ⋯
s蛐仑l器tati。nsN1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 NloNll N12 N13
D烈(mg·L‘1)O.3111.5001.1201.6410.9401.5021.1601.270 1.504O.9601.261 0.970 O.890
表层PO孓4一P(mg·L-1)O.020.038O.0430.0480.0520.I)9i70.029O.107、0.10l0.0320.023 0.03l 0.038
Surface
⋯N伊 34 87 58 76 40 34 88 26 33 66 12l 69 52
Water
Nui!;言:i慧el。V, Ⅵ, V, Ⅵ, V, V, Ⅵ, III V,yI,Ⅵ, Ⅵ, V,
万方数据
万方数据
万方数据
3期 黄云峰,等:广州海域潜在性富营养化特征研究
图4珠江径流分布(仿水利部珠江水利委员会水资源保护局制)
F嘻4Distrmuti蚰ofrunofinPead砒ver
2.3与其它海湾、河口水体富营养化特征的比较
我国部分主要河口、海湾普遍存在磷限制或磷中等限
制潜在性富营养特征(见表7),可见广州海域的磷限
制富营养特征与这些海域的富营养状况类似。
2.4营养状况的评价方法的探讨
~直以来,国内外许多学者都致力于研究评价水
体富营养化的方法,对许多海区的富营养化程度作了
评价,并建立了许多评价方法。迄今为止,用于评价
水体富营养化的方法已有数十种【17‘191,但国际上尚无
统一的富营养化评价标准或模型【201。
目前,常用的评价模式可归纳为三类:(1)单因
子法【2¨,包括物理参数法、化学参数法、生物学参数
法等;(2)综合指数法‘18’22以31,包括营养状态质量法、
营养指数法等;(3)模糊数学综合评价‘19’24屯51。这些
评价模式有其合理的一面,但都没有完全揭示出营养
盐限制对富营养化的影响。最近,郭卫东"1(1998)
以潜在性富营养化的概念为基础,提出了营养盐限制
与潜在性富营养化评价模式。彭云辉等【26】(2002)曾
经用该方法进行大亚湾海区营养盐的变化及富营养化
研究。
对于营养盐限制这个概念,利比希(1840)、谢尔
福德(1911)、0dum(1971)等人先后提出过。由于
海水受到营养盐的限制,必然会有一部分氮(对磷限
制水体而言)或磷(对氮限制水体而言)相对过剩,
而根据现行的一些水体富营养化评价标准或评价模
式,这部分过剩的营养盐就会使海区的营养程度提高,
甚至会出现通常意义上的富营养化,但所有浮游植物
的生长往往是由最小利用(或最大限制因子即限制因
子)决定的,实际上这部分过剩的营养盐并不能尽被
表62003年广州海域四大口门排放污染物总量(t)
Ta坠:垒!翌P坐璺些旦坚望兰璺竺!卫Q丛啦垫垒!磐堡!垒坠!塑!曼登墅坚坐!垡鱼望璺望罂塾殳望墼璺璺堡璺垫兰螋三
啪~惭⋯mscoo慧箍谢麓晨i?懋慧答
表7中国部分河口、海湾营养状况
长江口ch蟛ans黜ver脚哪m 勰 黑 黑 等 毪
黄河口HhuaIl曲e融verEstIlary‘81 1987 0.625 0.0l1 124 ⅥP
辽河口n础eRtVe溅tu哪【9】 。:鬻i 孺: :盟 誉 毪
珠江口(表层)Zhujiang硒verEstuary【lo】
珠江口(底层)ZhujiangR verEstuary【101
珠江口(北部)Zhuji蛐gmverEstIlary【¨】
珠江口(南部)zhuji柚gRiverEsmary⋯
大连湾Dali锄Bay㈦
厦门同安湾TonganBayofxiaInen【13】
柘林湾ZhelinBay【141
福建兴化湾xinhuaBayofFujiaII∥纠
北海市近岸海域Co鹪talw非嬲inBeih“惦】
1987.2~1988.2O.410 0.015 6l Ⅵ。
1987.2~1988.20.280 0.0lO 63 IVo
1993.3~1993.101. 23 O.019 118 Ⅵ。
1993.3~1993.100.623 0.022 62 Ⅵ。
1998~19991.094 O.011 226 vI。
1998~19990.360 0.020 40 V,
2001.7~2002.70_378 O.039 2l III
2000 0.138 0.017 18 I
199l~1996O.280 0.013 49 JV-
万方数据
252 生态科学 25卷
浮游植物所利用。因此,郭卫东【3J(1998)认为,这
部分相对过剩的营养盐不应被视为对实质性的富营养
化作了贡献,而应看作只是一种潜在性的富营养化,
只有在水体得到足够的氮(相对于氮限制的水体而言)
或磷(相对于磷限制的水体而言)的补充,使N/P值
接近Redfield值,这部分过剩的磷或氮对富营养化的
贡献才会表现出来。这种现象可称为潜在性富营养化。
3结论
(1)广州海域营养盐含量较高,其中无机氮浓度
全年劣于国家海水水质四类标准(GB3097—1997),无
机磷浓度在春夏季大部分处于三、四类水质标准之间,
秋冬季则劣于国家海水水质四类标准。
(2)广州海域主要为磷限制潜在性富营养水平或磷
中等限制潜在性富营养水平,这与我国部分主要河口、
海湾的富营养状况类似。
(3)近二十年来,广州海域的无机磷、无机氮浓度
的年平均值呈逐年增长趋势。
(4)广州海域出现磷限制性富营养化的原因与地面
径流、城市工业废水和生活污水以及珠江流域的岩性
有关。
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万方数据
广州海域潜在性富营养化特征研究
作者: 黄云峰, 白洁, 冯佳和, 姜胜, 李岚, 魏鹏, HUANG Yun-feng, BAI Jie, FENG
Jia-he, JIANG Sheng, LI Lan, WEI Peng
作者单位: 黄云峰,李岚,HUANG Yun-feng,LI Lan(中国海洋大学,青岛,266003;广州海洋资源环境监测
中心,广州,510235), 白洁,BAI Jie(中国海洋大学,青岛,266003), 冯佳和,FENG Jia-
he(广州海洋资源环境监测中心,广州,510235), 姜胜,JIANG Sheng(广州海洋资源环境监测
中心,广州,510235;暨南大学,广州,510630), 魏鹏,WEI Peng(广州海洋资源环境监测中心
,广州,510235;中科院南海海洋研究所,广州,510301)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2006,25(3)
被引用次数: 3次

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