三门湾表层海水氮磷营养盐含量及分布特征

摘 要：以2013年9、10月中旬对浙江三门湾海域重点养殖区水质环境监测为基础，分析讨论了三门湾表层海水无机氮、活性磷酸盐含量的分布特征。结果表明：9、10月无机氮与活性磷酸盐含量的高值区出现在大型养殖区附近，总体呈现自西向东递减的趋势。根据富营养化状态指数值CN/Cp比值的总体评价结果显示，三门湾海域属于磷限制潜在性富营养区。

关键词：海洋化学；营养盐；分布特征；三门湾

中图分类号：P374 文献标识码：A

三门湾是浙江省水产养殖资源最丰富的3大港湾之一，现以养殖区为主，网箱养殖、围塘养殖、滩涂养殖都具相当规模，养殖密度较大。

本文以2013年9、10月现场调查数据为依据，分析了三门湾表层海水中无机氮、活性磷酸盐的分布特征，采用CN/Cp比值（物质的量比）的潜在性富营养化划分方法进行营养结构分析，讨论该海域潜在性富营养限制环境因子，为三门湾海域的环境管理、养殖容量估算提供科学依据。

1 数据处理与评价方法

1.1 样品采集与数据处理

2013年9月中旬和10月中旬在调查海域共布设7个水质环境调查站位，湾内平均水深约9m，采表层样。调查因子包括：活性磷酸盐、无机氮（NO3-N、NO2-N、NH3-N）含量。调查过程中样品采集、贮存、运输和预处理及其分析测定均按《海洋调查规范》和《海洋监测规范》中的相应要求进行。

1.2 评价方法

本研究中营养结构及潜在性富营养限制环境因子评价方法采用CN/Cp比值（物质的量比）的潜在性富营养化划分法。Redfield等（1963）和Brzezinski（1985）研究表明，浮游植物在光合作用中对氮、磷营养盐的吸收是按16∶1的恒定摩尔比进行的，当CN/Cp比值大于16，则海洋浮游植物生长受磷限制，反之则受氮限制。

2 结果与分析

2.1 营养盐含量

根据《浙江省海洋功能区划》及三门湾海域的开发利用现状和水体质量，本海域海水水质执行《海水水质标准》（GB3097-1997）中的第二类标准。三门湾海域表层海水中无机氮含量范围为0.471～0.632mg/L（表1），整个三门湾海域无机氮含量偏高，活性磷酸盐含量范围在0.024～0.047mg/L。已有学者对营养盐吸收动力学的研究表明，无机氮含量为0.014mg/L、活性磷酸盐含量为0.003mg/L为浮游植物生长的阈值，三门湾海域表层海水中各营养盐的平均含量均远大于该阀值。因此，氮、磷已成为目前三门湾海域主要的污染物，是造成该海域富营养化现象严重的主要因素。

表1 三门湾表层海水营养盐的含量

监测项目 2013年9月含量/（mg/L） 2013年10月含量/（mg/L）

范围 平均值 范围 平均值

DIN 0.471～0.632 0.532 0.535～0.620 0.566

DIP 0.042～0.047 0.045 0.024～0.029 0.027

2.2 营养盐含量的平面分布

三门湾表层海水无机氮含量整体偏高（0.471～0.632mg/L），其平面分布总体呈由西向东递减，但三门湾内河口、径流较多，由于陆源污染物较多，在陆源径流入海区域相对含量均比较高，养殖区附近有高值区。

活性磷酸盐受陆源污染影响比较明显，在靠近径流入海口出现了几个含量高值区。

2.3 潜在性富营养限制环境因子分析

当前三门湾表层海水CN/Cp比值范围在22.56～53.51，均大于16（表2），初步判定当前三门湾海域水体为磷限制，受磷限制必然有一部分无机氮相对过剩，相对过剩的无机氮只有在水体中活性磷酸盐得到适量的补充，使CN/Cp比值接近Redfield值时，这部分无机氮对富营养化的贡献才能真正体现出来。因此，控制活性磷酸盐的输入可以有效限制浮游植物生长，大幅降低赤潮的发生频率，使这一自然灾害现象得到更好的控制。

表2 三门湾表层海水营养盐CN/Cp比值

CN/Cp比值

时间 范围 平均值

9月 22.56～33.48 26.23

10月 42.47～53.51 46.50

3 结语

为保护三门湾海域的生态环境，防止富营养化程度的进一步加重，当前，必须根据三门湾各海域的环境容量、环境功能确定控制标准，对该海域生态环境质量实行规划控制管理，对入湾污染物必须实施严格的总量控制，特别是适度控制海水养殖规模，提高海水养殖科学水平，使海水养殖业带来的自身污染降至最低，以获得养殖经济效益和生态环境效益的协调、可持续发展。