福建省近岸海域环境监测站 福建莆田 351100
摘要:为整体了解闽江口海域生态系统健康状况,促进对该海域的合理开发利用和环境保护,文章运用2019年夏季闽江口海水、沉积物、生物质量、海洋生物等的监测数据,依据河口与海湾生态系统健康评价方法,对闽江口海域进行生态系统健康评价。研究结果表明:2019年闽江口近岸海域海水环境、沉积物环境为健康状态,近岸栖息地处于亚健康状态,生物质量处于轻微污染状态,海洋生物处于不健康状态。在此结论的基础上,提出加强闽江口近岸栖息地的监测和数据积累以及密切关注闽江口生物质量和海洋生物多样性的建议。
关键词:生态系统;健康评价;闽江口
闽江河口位于福建省东部,北起黄岐半岛北茭,南至长乐松下,西为闽江、敖江入海口,隶属连江、马尾、长乐 3 县(区、市),海岸线长 123公里。闽江河口地区自然资源丰富,在水资源、航道港口、土地、水产、非金属矿产和旅游资源等方面都具有明显的优势,并设有长乐闽江河口湿地省级自然保护区、国家级自然保护区、国家湿地公园、长乐海蚌资源繁育保护区、湿地海洋保护区等多个陆地和海上保护区。闽江口是一个完整的生态系统,按照《近岸海洋生态健康评价指南》(HY/T087-2005)的定义,其属于典型的河口和海湾生态系统[1],已有人在乐清湾、闽东沿岸等开展对河口和海湾的生态健康评价[2-4],但对闽江口在生态健康层次的评价还很少见到。为填补这一空白,文章根据《近岸海洋生态健康评价指南》(HY/T087-2005),通过2019年夏季的调差结果,对闽江口开展比较全面的生态健康评价。
1 调查内容
根据《近岸海洋生态健康评价指南》(HY/T087-2005),确定调查内容:水环境质量、沉积物质量、生物质量、生物群落状况、栖息地状况。
1.1水环境质量
pH、溶解氧、化学需氧量、盐度、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、活性磷酸盐、石油类、悬浮物质、重金属(铜、锌、总铬、汞、镉、铅、砷)、叶绿素a。
1.2沉积物质量
重金属(铜、锌、铬、汞、镉、铅、砷)、石油类、硫化物、有机碳。
1.3生物质量
监测1-2种经济贝类污染物残留状况,包括重金属(铜、锌、铬、总汞、镉、铅、砷)、石油烃和麻痹性贝毒。
1.4生物群落状况
浮游植物(浅水III型网)、浮游动物(浅水I型网、浅水II型网)、底栖生物(用采泥器采集底泥做定量分析)。开展种类、密度、生物量等监测。
1.5栖息地状况
近岸栖息地状况按照《近岸海域生态环境质量评价技术导则》(征求意见稿)中近岸栖息地自然岸线长度变化率计算。
2 监测时间与站位
于2019年8月14日~17日,在闽江口海域布设14个生态健康状况监测站位。
3 分析和评价方法
3.1分析方法
海水环境质量、沉积物质量、生物质量及生物群落状况监测方法按照《海洋监测规范》(GB17378-2007)和《海洋调查规范》(GB/T12763-2007)执行。
3.2评价方法
3.2.1海水环境质量、沉积物质量、生物质量
海水、沉积物、生物质量的评价方法依次为《海水水质标准》(GB3097-1997)、《海洋沉积物质量标准》(GB18668-2002)和《海洋生物质量》(GB18421-2001)。
3.2.2海洋生物
评价方法及其指数计算:
(1)香农-韦弗(Shannon—Weaver)多样性指数:
其中, ——为种类多样性指数;
——为样品中的总种数;
——为第i种的个体数( )与总个体数( )的比值( )。
一般认为,正常环境,该指数值高;环境受污,该指数降低。
(2)均匀度指数:
其中, ——表示均匀度;
——表示种类多样性指数值;
——表示样品中总种数。
值范围为0~1之间, 大时,体现种间个体数分布较均匀;反之, 值小反映种间个体数分布欠均。由于污染环境的中间个体数分布差别大,亦则 值是低的。
(3)丰度指数:
其中, ——表示丰度指数;
——表示样品中的总种数;
——表示样品中的生物总个数。
一般而言,健康的环境,种类丰度高;污染环境,种类丰度较低。
(4)优势种优势度( )的计算公式: Y=
其中: —第 个种在各样方中出现频率;
—群落中第 个种在空间中的个体数量;
—群落中所有种的个体数总和。
本次监测优势度 ≥0.02的定为优势种。
3.2.3栖息地变化情况
按照《近岸海域生态环境质量评价技术导则》(征求意见稿)中近岸栖息地自然岸线长度变化率计算,将湿地分布面积减少率近似为自然岸线的损失率,计算公式:
L=
L 为自然岸线长度变化率, 为2019年自然岸线长度, 为2011年自然岸线长度。
4生态健康评价方法
4.1生态健康指数计算
根据《近岸海洋生态健康评价指南》(HY/T087-2005)的要求,生态健康指数计算公式如下:
其中, ——生态健康指数;
——第i类指数健康指数;
p ——评价指标类群数。
4.2生态健康评价方法
依据 评价生态系统健康状况:
——当CEHindx≥75时,生态系统处于健康状态;
——当50≤CEHindx<75时,生态系统处于亚健康状态;
——当CEHindx<50时,生态系统处于不健康状态。
5调查结果
5.1水质环境健康评价结果
各站位水质各项评价指标赋值及水环境健康指数结果见表5.1-5。
表5.1-5 区域水环境各项评价指标赋值及水环境健康指数
赋值 | |||||
15.0 | 15.0 | 13.2 | 13.8 | 15.0 | |
14.4 |
水环境健康指数在11~15之间,因此水环境为健康状态。
5.2沉积物环境健康评价结果
各站位沉积物各项评价指标赋值及沉积物健康指数结果见表5.2-6。
表5.2-6 区域沉积物各项评价指标赋值及沉积物健康指数
赋值 | ||
10 | 10 | |
10 |
沉积物环境健康指数为10,因此沉积物环境为健康状态。
区域内生物质量各项评价指标赋值及生物质量健康指数结果见表5.3-5。
表5.3-5 区域生物质量各项评价指标赋值及生物质量健康指数
赋值 | |||||
5.0 | 5.0 | 5.5 | 7.5 | 5.0 | |
5.6 |
当4≤ <7时,生物质量环境受到轻微污染,因此区域内生物质量环境处于轻微污染状态。
5.4海洋生物评价结果
闽江口的生物健康指数计算结果为10,生物处于不健康状态。
5.5近岸栖息地评价结果
栖息地健康指数计算结果为10.5,闽江口沿海区域栖息地处于亚健康状态。
5.6生态健康评价结果
综合水环境健康指数( )、沉积物健康指数( )、生物质量健康指数( )、生物健康指数( )和近岸栖息地健康指数( ),闽江口区域的生态健康指数为50.5,处于亚健康状态。
表5.6-4区域的各项环境指数等级
指标 | |||||
指数值 | 14.4 | 10 | 5.6 | 10.0 | 10.5 |
50.5 |
6建议
基于调查结果:闽江口海水水质、沉积物质量均处于健康状态,近岸栖息地处于亚健康状态,生物质量处于轻微污染状态,生物群落处于不健康状态,文章提出以下几点建议:
加强闽江口近岸栖息地的监测和数据积累。根据《近岸海洋生态健康评价指南》(HY/T087-2005)的要求,海湾生态系统栖息地评价指标为5年内滨海湿地生境减少和沉积物主要组分含量年度变化,后者环保部门每年开展例行监测,可保证数据的获得,但是5年内滨海湿地生境减少数据缺乏,本文中暂用近岸栖息地自然岸线长度变化来代替,可能导致评价结果有所差异,因此建议今后应逐步开展滨海湿地生境的监测,为近岸栖息地的后续评级积累原始数据。
密切关注闽江口生物质量和海洋生物多样性。生物质量关系到人民食用水产品的健康,因此应密切关注相关污染因子的变化情况。生物群落综合评价反映了海洋生物环境的状况,现状为不健康,但是海水和沉积物质量又均为健康状况,这可能是因为闽江口海域为重要的航道区域,来往船舶导致的水体扰动,造成暂时的生物多样性偏低的情况,因此应开展连续监测,方能反映区域内的真实情况。
参考文献:
近岸海洋生态健康评价指南.原国家海洋局.大连,2005.
[2]刘俊峰,马雷磊,张华伟等.浙江乐清湾海域生态健康评价和分析.科技通报[J].2019,1:42-48.
[3]李益云,樊立静.闽东沿岸生态监控区海洋生态健康评价与变化趋势研究.海洋开发与管理[J].2020.1:62-68.
[4]梁淼,孙丽艳,鞠茂伟等.曹妃甸近岸海域海洋生态系统健康评价.海洋开发与管理[J].2018,8:44-50.