全 文 ：第 32卷 第 5期 生 态 科 学 32(5): 529-533
2013年 9月 Ecological Science Sept. 2013
收稿日期：2012-10-09收稿，2013-02-20接受
基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金课题“典型海湾氮磷营养盐循环与总量控制研究(No.zx-200809-17)”
作者简介：龙颖贤（1981－），女，在职博士生，工程师，从事水污染和环境管理研究
*通讯作者：陈隽，E-mail：chenjun@scies.org

龙颖贤，陈隽，韩保新，徐敏. 茅尾海营养盐污染控制对策研究[J]. 生态科学, 2013, 32(5): 529-533.
LONG Ying-xian, CHEN Jun, HAN Bao-xin, XU Min. Research on nutrient pollution control in Maowei Sea[J]. Ecological Science,
2013, 32(5): 529-533.

茅尾海营养盐污染控制对策研究
龙颖贤
1,2
, 陈隽
1*
, 韩保新
3
, 徐敏
1

1.环境保护部华南环境科学研究所，广州 510655
2.中山大学环境科学与工程学院，广州 510275
3.环境保护部华南环境保护督查中心，广州 510000

【摘要】 针对茅尾海营养盐污染的现状，通过海湾近 10 年的富营养化状况变化趋势及污染来源分析，确定主要污染源，并根
据环境容量计算结果，从陆源污染治理和养殖污染控制两方面，提出了海湾营养盐污染控制对策，为海湾水环境的可持续发展
和海岸带综合管理提供科学依据和技术支持。结果表明：茅尾海富营养化状态总体呈上升趋势，并长期处于磷限制状态，入海
河流和海水养殖是营养盐的主要来源。通过环境容量计算，在维持现有养殖水平的前提下，钦江和茅岭江总磷均需削减，削减
率最高达 67.4%；若养殖负荷削减 30%，仅钦江仍需削减 66%氨氮负荷和 34.5%总磷负荷。因此，茅尾海营养盐污染控制应重
点控制入海河流污染负荷和水产养殖规模。
关键词：茅尾海；营养盐；富营养化；环境容量
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2013.05.001 中图分类号：P76，X321 文献标识码：A 文章编号 1008-8873(2013)05-529-05
Research on nutrient pollution control in Maowei Sea
LONG Ying-xian1,2, CHEN Jun1, HAN Bao-xin3, XU Min1
1. South China Institute of Environmental Science, MEP, Guangzhou 510655, China
2. School of Environmental Science and Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China
3. South China Environmental Protection Supervision Center, MEP, Guangzhou 510000, China
Abstract: The trends of nutrient status and pollution sources in Maowei Sea are discussed to determine the main source of nutrient
pollution. Based on the results of marine environmental capacity, the plans on the nutrient pollution control on land source and
aquaculture are proposed, which provides a scientific reference and an effective approach for the water environmental sustainable
development in bay area. Results show that Maowei Sea is at eutrophic state which is limited by phosphorus. The inputs of nutrients
through rivers and aquaculture are the main sources. Based on results of the environmental capacity, the loads of nutrient in Qin River
and Maoling River need to be cut, with the reduction rate up to 67.4%. In the case of the loads of aquaculture cut 30%, the loads of
nitrogen and phosphorus in Qin River still need to reduce by 66% and 34.5%. Therefore, nutrient pollution control in Maowei Sea should
focus on controlling river nutrient loads and aquaculture scale.
Key words: Maowei Sea; nutrient; eutrophication; environmental capacity

生 态 科 学 Ecological Science 32卷 530
1 引言 (Introduction)
茅尾海位于广西钦州湾海域顶部，内宽口窄，是
半封闭式海湾，面积达 135 km2，近年来逐渐发展成
为贝类等重要养殖区。由于茅尾海北部的钦江、茅岭
江每年均携带大量的营养盐进入海湾，此外受沿岸
水、湾口混合水等水产养殖活动的影响，该海域的生
态环境质量呈现恶化趋势[1~2]。2008年 4月，茅尾海
口门外从乌雷到三娘湾旅游码头 2~3 km长的近岸海
域出现水色呈红色团带散布在水流缓慢的小浅湾内，
面积约 500 m2，后经监测其为由夜光藻（Noctiluca
scintillans）引起的赤潮[3]。营养盐是控制海洋生物生
长和海洋初级生产力的重要生源要素。因此，研究茅
尾海海域的营养盐污染现状及分析其控制对策，将有
助于茅尾海海洋生态环境保护，对科学制定养殖措施
及控制环境质量十分重要。
近年来，有关茅尾海营养盐变化趋势的研究已有
许多报道[4~6]，部分学者更通过海湾营养盐的来源分
析提出污染控制对策。然而，如何应用海域环境容量
计算方法提出海湾总量控制要求，制定海湾营养盐污
染控制对策却鲜有报道。本文根据茅尾海富营养状况
及营养盐来源的分析，基于环境容量计算，提出海湾
氮磷营养盐的总量控制要求，并据此制定污染控制对
策，为科学制定茅尾海及其邻近海域的营养盐污染控
制提供参考依据。
2 研究方法 (Methods)
2.1研究框架
海湾营养盐污染控制对策是在摸清水质和污染
源现状、水文动力特征等条件下，通过模型计算出使
各类功能区满足水质目标要求下的环境容量，并据此
提出海湾的总量控制要求和各污染源的排放要求，制
定切实可行的控制对策，为管理部门的决策提供科学
依据，研究框架见图 1。
2.2环境容量计算方法
海洋环境容量是指海域在特定环境目标下可容
纳的污染物质的量，其大小与海域特征、水质目标、
污染物特性等有关。
海洋环境容量（EC）是污染物标准自净容量
（SPCS）与相应海水浓度本底值所确定的污染物蓄
存量（MS）之和[7]，即：
EC=SPCS+MS

图 1 研究框架
Fig.1 Research framework

在同一海域各个排放源位置确定，并在一定的水
质目标约束下计算海域的污染物最大允许排放总量
及其在各排放源之间的分配（尽管结果不是唯一的）
具有实际管理意义，其结构反应了各个主要排污口的
累积影响和叠加影响，即本文所分析的环境容量。因
此，本研究以确保排污混合区边界水质达标、邻近环
境功能区水质目标达标和环境敏感目标水质满足国
家海水水质标准为控制原则，计算在茅尾海及其临近
海域多个排放口（入海口）确定的情形下，在一定混
合区范围内的各个排污口和入海口的最大允许排污
量。
3 结果与分析(Results and Analysis)
3.1茅尾海富营养化状况
2001年-2010年，广西壮族自治区北海海洋环境
监测中心站分别于每年枯水期、丰水期和平水期对茅
尾海海域进行水质监测，监测站位见图 2。
近 10 年来，茅尾海无机氮（DIN）年均浓度呈
波动上升趋势，2001~2005 年 DIN 缓慢下降，2006
年迅速增加至峰值后显著下降，其后各年变化不大，
至 2010 年又有所上升。年均浓度变化范围为 0.230
mg×L-1~0.657 mg×L-1，除 2003年外其余年份年均浓度
均超过二类海水水质标准（0.3 mg×L-1），2006年、2010
年甚至超过四类海水水质标准（0.5 mg×L-1）。无机磷
（DIP）年均浓度呈波浪形变化，2008年以来逐年上
升，但浓度值总体较低，变化范围为 0.004
mg×L-1~0.023 mg×L-1。
5期 龙颖贤，等. 茅尾海营养盐污染控制对策研究 531
108.5 108.55 108.6 108.65 108.7 108.75
21.65
21.7
21.75
21.8
21.85
21.9
P4
P5
P2
P1
P3
排污口 Outfall
2001年 -2010年监测点
Survey stations between 2001 and 2010
茅岭江
Maoling River
钦江
Qin River
2006年 -2010年监测点
Survey stations between 2006 and 2010
S1
S2
S3
S4
S5

图 2 监测点位及主要排污口位置图
Fig.2 Survey stations and main outfalls

采用富营养化指数（E）[8]评价海域富营养化程
度，结果表明（图 3）：茅尾海富营养化状态总体呈
上升趋势，2001~2005 年水质属贫营养~轻度富营养
状态，2006年以来，除 2008年为轻度富营养，其他
年份均为中度富营养。
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
2001 2003 2005 2007 2009
C
/m
g·
L-
1
0
1
2
3
4
E
DIP DIN E

图 3 茅尾海营养盐浓度及富营养化指数变化趋势
Fig.3 Trends of nutrients concentration and eutrophication
index in Maowei Sea

近 10年来茅尾海的 N/P值在 9.9~81.6之间，变
幅较大。选用郭卫东等[9]提出的以潜在性富营养化概
念为基础的分类分级营养化评价模式对茅尾海富营
养化潜在性影响因素进行分析，由于 DIP 浓度相对
较低（均小于 0.03 mg×L-1），而 DIN浓度较高（均大
于 0.3 mg×L-1），茅尾海营养状态长期处于磷限制状
态，表明海湾磷盐供给相对不足，相应地会使海洋生
态系统对 P的浓度变化更为敏感。因此，茅尾海营养
盐污染防治重点在于控制磷盐的输入。
3.2营养盐污染来源分析
2007年营养盐空间分布（图 4）显示，茅尾海北
部海域营养盐浓度较高，自钦江、茅岭江河口至东部
海域连线向茅尾海西南海域和湾口呈递减趋势；湾口
营养盐污染水平相对较低，表明营养盐可能来源于陆
源污染，与已有研究成果[10]吻合。
108.5 108.55 108.6
21.75
21.8
21.85
21.9
DIN
108.5 108.55 108.6
21.75
21.8
21.85
21.9
DIP

图 4 营养盐年均浓度空间分布
Fig.4 Distribution of nutrient concentration

据调查，茅尾海沿岸营养盐来源主要包括入海河
流、市政排污口、直排入海工业污染源、海水养殖等。
从 2007 年营养盐入海负荷比例构成（图 5）可知，
入海河流对海湾营养盐的贡献占绝对优势。其中，入
海河流径流携带的氮盐和磷盐负荷分别占海湾污染
负荷的 81.9%和 69.6%。直排工业源是氮盐的第二大
污染源，而海水养殖则是磷盐的第二大入海污染源，
贡献比例达 16.7%。
氮盐来源
入海河流
Rivers
81.9%
海水养殖
Aquaculture
0.9%
市政排污口
Multicipal
sewage outfall
16.6%
直排工业源
Direct sewage
outfall
0.6%

磷盐来源
入海河流
Rivers
69.6%
海水养殖
Aquaculture
17.6%
市政排污口
Multicipal
sewage outfall
12.4%
直排工业源
Direct sewage
outfall
0.3%

图 5 营养盐入海污染负荷比例构成
Fig.5 Proportion of pollution sources of nutrients
生 态 科 学 Ecological Science 32卷 532
进一步探讨营养盐与海水盐度的相关关系显示，
茅尾海海域高浓度的 DIN 和 DIP 与低盐度有较好的
吻合关系（图 6）。统计分析结果亦表明，DIN、DIP
与盐度（S）之间具有显著的负相关性，相关系数分
别为-0.71 和-0.78，表明入海河流的径流输入对茅尾
海营养盐浓度变化起重要作用。为此，要控制茅尾海
的富营养化状况，保护茅尾海生态环境质量，关键在
于如何调控钦江、茅岭江的入海污染负荷，提出陆源
污染的总量控制要求。
r= -0.71
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
D
IN
/m
g·
L-
1
0
5
10
15
20
25
S/
‰
DIN S

r= -0.78
0
0.01
0.02
0.03
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
D
IP
/m
g·
L-
1
0
5
10
15
20
25
S
/‰
DIP S

图 6 营养盐浓度与盐度变化趋势
Fig.6 Trends of nutrients concentration and salinity
3.3基于环境容量计算的总量控制要求
以上研究表明，茅尾海营养盐污染防治的关键在
于控制入海河流的污染负荷，且防治的重点在于控制
磷盐的输入。因此，如何通过环境容量计算提出满足
环境目标的入海河流总量控制要求则成为指定海湾
营养盐污染控制对策的关键。
然而，由于营养盐的地表水质量标准与海水水质
标准之间存在明显差异，即使全部入海河流水质达
标，茅尾海北部海域营养盐浓度仍无法满足功能区的
水质要求。具体来说，钦江、茅岭江入海口附近的茅
尾海海域水质执行《海水水质标准》（GB3097-1997）
二类标准，DIN和 DIP的标准限值分别为 0.3 mg×L-1
和 0.03 mg×L-1，然而钦江、茅岭江水质执行《地表水
环境质量标准》（GB3838-2002）的Ⅳ类和Ⅲ类标准，
总氮标准限值分别为 1.5 mg×L-1和 1.0 mg×L-1，总磷标
准限值分别为 0.3 mg×L-1和 0.2 mg×L-1。营养盐的地表
水水质标准限值是海水水质标准限值的 3~10倍，因
此，即使钦江、茅岭江水质达标，入海口附近海域水
质仍将出现超标。
鉴于地表水与海水水质标准的差异，并考虑到茅
尾海地理环境的特殊性，其落潮时北部大片滩涂出
露，滩涂约占海湾总面积的 80%[11]，钦江、茅岭江 2
条主要入海河流延伸至茅尾海中部交汇，水质中必然
含有较多的河水成分。因此，环境容量计算时考虑在
茅尾海北部河水与海水混合强烈的海域作为混合缓
冲区，面积约为海湾总面积的 20%，允许该区域内的
水质超过所在功能区水质目标。其余海域则根据近岸
海域环境功能区划和海洋功能区划的要求，确保不同
功能区水质分界线处水质达标，且满足高功能区的水
质要求。例如，在二类、一类水质功能区分界线处水
质按一类标准控制。


表 1 入海河流环境容量
Table 1 Environmental capacity of rivers
情景
Plan
污染物
Pollutant
河流
River
排放量/吨
Mass of Pollutant/t
环境容量/吨
Environmental Capacity/t
削减量/吨
Mass of Reduction/t
氨氮 NH3-N 4148 1353.45 2794.55
总磷 TP
钦江 Qin River
290 174.02 115.98
氨氮 NH3-N 559 1366.92 －
情景 1
Plan.1
总磷 TP
茅岭江Maoling River
221 201.68 19.32
氨氮 NH3-N 4148 1395.93 2752.07
总磷 TP
钦江 Qin River
290 189.84 100.16
氨氮 NH3-N 559 1418.50 －
情景 2
Plan.2
总磷 TP
茅岭江Maoling River
221 224.09 －

5期 龙颖贤，等. 茅尾海营养盐污染控制对策研究 533

由于磷盐是茅尾海的限制性营养盐，且其主要来
源于入海河流和海水养殖，为此采用海洋环境容量的
计算方法，估算在维持现状养殖水平（情景 1）和削
减 30%养殖负荷（情景 2）等 2种情景下入海河流的
最大允许排放量。
经计算，在维持现有养殖水平的前提下（表 1），
入海河流的营养盐入海负荷仍需进一步削减。其中，
以钦江氨氮（NH3-N）的削减比例最大，达 67.4%，
钦江和茅岭江总磷（TP）均需削减，削减率分别为
40%和 8.7%。若养殖负荷削减 30%，则入海河流的
最大允许排放量有所增加，茅岭江现状排污可满足总
量控制要求，而钦江仍需削减 66%氨氮负荷和 34.5%
总磷负荷。由此可见，茅尾海水环境治理除考虑钦江、
茅岭江整治削减入海负荷外，还应考虑控制茅尾海沿
岸水产养殖规模，削减养殖负荷。
3.4营养盐总量控制对策
茅尾海水质污染主要来自陆源污染，控制富营养
化的关键在于控制磷盐的入海排放量。要改善茅尾海
的营养盐污染状况，必须把入海河流的污染防治和海
洋的污染防治结合起来，对钦江、茅岭江等重点入海
河流开展综合整治工作，大力削减营养盐入海量。污
染控制对策建议主要包括以下部分：
（1）加快城市污水处理厂及其配套管网建设，
提高城市污水集中处理能力。污水处理厂应考虑增设
脱氮除磷工艺，加强氮磷等营养盐污染排放控制。
（2）合理调整工业布局、优化产业结构，在钦
江、茅岭江流域沿岸地区应结合工业产业结构调整和
产品升级，限制或禁止发展重污染和耗水量大的企
业，鼓励发展高新技术产业，加大工业污染防治力度，
严格实施企业污染物排放总量控制，逐步解决流域工
业污染问题。
（3）开展沿岸地区的水土保持、农业污染控制，
完善养殖污染治理，解决流域非点源污染的影响。
（4）进行海水养殖产业布局和品种调整，合理
控制养殖区域及面积，严格控制海水养殖的投饵量，
制定养殖池废水排放标准。推广生态养殖的研究，逐
步扩大生态养殖比例。
4 结论 (Conclusion)
本文根据茅尾海富营养状况，并基于营养盐的浓
度分布、污染负荷构成及其与海域物理要素的相关性
分析推断营养盐的主要来源。结果表明，近 10 年来
茅尾海富营养化状态总体呈上升趋势，并长期处于磷
限制状态，入海河流和海水养殖是营养盐的主要来
源。因此，茅尾海营养盐污染防治的关键在于控制入
海河流的污染负荷，且防治的重点在于控制磷盐的输
入。通过海洋环境容量计算，提出钦江、茅岭江等主
要入海河流的总量控制要求。其中，在茅尾海海水养
殖负荷削减 30%前提下，茅岭江现状排污可满足总量
控制要求，而钦江仍需削减 66%氨氮负荷和 34.5%总
磷负荷。基于上述结果，从生活源、工业源及非点源
源污染防治角度提出了茅尾海 3 营养盐污染的控制
对策，为科学制定茅尾海及其邻近海域的营养盐污染
控制提供参考依据。
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