天津七里海湿地水质质量现状分析与评价

来源 :河北渔业 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaixin0322
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  摘要:2012年我们采用现场调查监测的方法,对七里海湿地水质的pH、溶解氧、化学需氧量、总磷、总氮、盐度等十几项水化因子进行了调查监测,并采用营养状态指数法对天津七里海湿地水质富营养化进行评价。评价结果显示:七里海所有监测站位的水质均呈富营养型状态。
  关键词:七里海;营养状态指数;水质;富营养化;天津
  七里海湿地是1992年经国务院批准的天津古海岸与湿地国家级自然保护区,是世界著名的三大具有古海岸性质的湿地之一。湿地面积为95 km2,其中核心区面积为45 km2,涉及宁河县的俵口、七里海、潘庄、淮淀、造甲5个乡镇,25个行政村,8.7万人。七里海湿地拥有连片芦苇面积4 000 hm2,是天津最大的芦苇产地;拥有水产养殖水面3 000 hm2,是天津重要的水产品基地,也是当地农民重要的经济来源;拥有比较丰富的生物资源。七里海湿地对调节当地的气候和水分的循环、繁衍各种水生生物起着重要的作用。
  1湿地水质质量调查评价方法
  1.1监测站位
  2012年天津七里海湿地共设置站位14个,其中东七里海6个,西七里海5个,生态园3个。具体监测站位见图1。采样时间确定为5、7、9三个月。
  图1七里海湿地调查监测站位示意图
  1.2监测内容和方法
  调查监测内容包括pH、溶解氧、总磷、总氮、化学需氧量、氨氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮、可溶性磷酸盐、总碱度、叶绿素a、总硬度、钙离子、镁离子、盐度。
  监测方法按照《渔业生态环境监测规范》SC/T 9102.1-2007 至SC/T 9102.4-2007进行。
  1.3水质质量评价与富营养化评价
  七里海湿地水质采用地表水环境质量标准(GB 3838)进行评价。
  湿地水域富营养化评价采用营养状态指数TSI(Chla)进行评价。
  营养状态指数-TSI(Chla)公式:
  TSI(chla)=
  10(6-2.04-0.68ln(chla)ln2)
  式中: Chla表示叶绿素a含量(mg/m3)
  营养状态指数TSI(Chla)分级评价标准:TSI≤37,贫营养型;3753,富营养型。
  2湿地水质质量现状分析与评价
  2.1pH
  5月份七里海湿地水质的pH值 8.07~921,月均值为8.63,2个站位超出地表水环境质量标准;7月份水质的pH值8.17~9.34,月均值为8.77,3个站位超出地表水环境质量标准;9月份水质的pH值 8.57~9.19,月均值为8.71,1个站位超出地表水环境质量标准。见图2。
  图2湿地各站位水中pH值变化
  2.2溶解氧
  5月份七里海湿地水中溶解氧含量为1.6~19.20 mg/L ,月均值为9.92 mg/L ,1个站位超出地表水质量Ⅴ类标准,1个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,1个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,7个站位符合地表水质量Ⅰ类标准;7月份水中溶解氧6.08~13.44 mg/L,月均值为7.73 mg/L, 4个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,9个站位符合地表水质量Ⅰ类标准;9月份水中溶解氧4.8~14.08 mg/L,月均值为8.11 mg/L,1个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,10个站位符合地表水质量Ⅰ类标准。见图3。
  图3湿地各站位水中溶解氧含量变化
  2.3氨氮
  5月份七里海湿地水中氨氮含量为0.5714~2.932 7 mg/L,月均值为1.169 8 mg/L,5个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,1个站位超出地表水质量Ⅴ类标准;7月份水中氨氮含量为0.028 3~1.821 5 mg/L ,月均值为0.632 4 mg/L,9个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,3个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,1个站位符合地表水质量Ⅳ类标准;9月份水中氨氮含量为0.379~0.929 3 mg/L,月均值为0.565 1 mg/L,6个站位符合地表水质量Ⅰ类标准,7个站位符合地表水质量Ⅱ类标准。见图4。
  图4湿地各站位水中氨氮含量变化
  2.4总磷
  5月份七里海湿地水中总磷含量为0.073 6~1.335 9 mg/L,月均值为0.350 8 mg/L,1个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,5个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,2个站位超出地表水质量Ⅴ类标准;7月份水中总磷含量为0.045 5~1.089 6 mg/L,月均值为0.221 3 mg/L,2个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,10个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,1个站位超出地表水质量Ⅴ类标准;9月份水中总磷含量为0.025 4~0.776 3 mg/L,月均值为0.208 1 mg/L,1个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,9个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,1个站位超出地表水质量Ⅴ类标准。见图5。
  图5湿地各站位水中总磷变化
  2.5总氮
  5月份七里海湿地水中总氮含量为1.857 2~4.296 5 mg/L ,月均值为2.560 4 mg/L ,3个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,7个站位超出符合地表水质量Ⅴ类标准。7月份水中总氮含量为1.092 1~3.566 4 mg/L,月均值为1.756 6 mg/L,6个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,3个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,4个站位超出符合地表水质量Ⅴ类标准。9月份水中总氮含量为0503 4~4.404 9 mg/L,月均值为1.873 7 mg/L,2个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,5个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,6个站位超出符合地表水质量Ⅴ类标准。见图6。   图6湿地各站位水中总氮变化
  2.6化学需氧量(COD.)
  5月份七里海湿地水中COD含量为17.6~46.40 mg/L,月均值为26.98 mg/L,2个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,5个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,2个站位符合地表水质Ⅴ类标准,1个站位超出符合地表水质量Ⅴ类标准。7月份水中COD含量为22.40~36.80 mg/L,月均值为29.94 mg/L,5个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,8个站位符合地表水质Ⅴ类标准。9月份水中COD含量为4.80~38.40 mg/L,月均值为24.57 mg/L,2个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,7个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,4个站位符合地表水质Ⅴ类标准。见图7。
  图7湿地各站位水中化学需氧量变化2.7亚硝酸态氮
  5月份七里海湿地水中亚硝酸态氮含量为0003 9~0.219 7 mg/L,月均值为0.061 9 mg/L;7月份水中亚硝酸态氮含量0.001 8~0.211 1 mg/L,月均值为0.031 9 mg/L;9月份水中亚硝酸态氮含量为0.000 7~0.228 9 mg/L,月均值为0.026 6 mg/L。见图8。
  图8湿地各站位水中亚硝酸态氮变化
  2.8硝酸态氮
  5月份七里海湿地水中硝酸态氮含量为0031 5~0.571 9 mg/L,月均值为0.2094 mg/L;7月份水中硝酸态氮含量为0.002 6~0.267 6 mg/L,月均值为0.069 8 mg/L;9月份水中硝酸态氮含量为0.018 6~0.906 3 mg/L,月均值为0.209 4 mg/L。见图9。
  图9湿地各站位水中硝酸态氮变化2.9总碱度(以CaCO3计)
  5月份七里海湿地水中总碱度242.74~44545 mg/L,月均值为369.92 mg/L;7月份水中总碱度240.24~555.56 mg/L,月均值为41006 mg/L;9月份水中总碱度260.26~54054 mg/L,月均值为382.17 mg/L。见图10。
  图10湿地各站位水中总碱度变化2.10总硬度(以CaCO3计)
  5月份七里海湿地水中总硬度含量为110.78~204.96 mg/L,月均值为165.34 mg/L;7月份水中总硬度121.04~146.04 mg/L,月均值为134.41 mg/L;9月份水中总硬度88.37~136.01 mg/L,月均值为112.82 mg/L。见图11。
  图11湿地各站位水中总硬度变化2.11钙离子
  5月份七里海湿地水中钙离子含量为19.58~88.13 mg/L,月均值为53.04 mg/L;7月份水中钙离子含量为14.43~62.52 mg/L,月均值为27.02 mg/L;9月份水中钙离子含量为3.21~24.05 mg/L,月均值为6.99 mg/L。见图12。
  图12湿地各站位水中钙离子变化2.12镁离子
  5月份七里海湿地水中镁离子含量为66.24~131.52 mg/L,月均值为97.27 mg/L;7月份水中镁离子82.56~129.60 mg/L,月均值为10738 mg/L;9月份水中镁离子64.32~129.60 mg/L,月均值为105.25 mg/L。见图13。
  图13湿地各站位水中镁离子变化
  2.13可溶性磷酸盐
  5月份七里海湿地水中可溶性磷酸盐含量为0.034 8~1.213 8 mg/L,月均值为0.264 7 mg/L;7月份水中可溶性磷酸盐0.004 5~0.901 2 mg/L,月均值为0.0974 mg/L;9月份水中可溶性磷酸盐0.010 1~0.618 5 mg/L,月均值为0143 5 mg/L。见图14。
  图14湿地各站位水中可溶性磷酸盐变化2.14盐度
  5月份七里海湿地水中盐度0.51‰~160‰,月均值为0.871‰;7月份水中盐度058‰~144‰,月均值为0.999‰;9月份水中盐度061‰~1.70‰,月均值为0.929‰。见图15。
  图15湿地各站位水中盐度变化
  2.15叶绿素a
  5月份七里海湿地水中叶绿素a含量为2234~280.038 7 mg/m3,月均值为109.553 8 mg/m3;7月份水中叶绿素a含量为43.436~305.810 7 mg/m3,月均值为135.612 2 mg/m3;9月份水中叶绿素a含量为26.006 6~342.098 7mg/m3,月均值为125.789 2 mg/m3。见图16。
  图16湿地各站位水中叶绿素a变化
  3湿地水质营养状态指数
  七里海湿地5月份水质营养状态指数为7007~94.88,月均值为92.31,水质为富营养型;7月份水质营养状态指数为76.60~95.74,月均值为91.96,水质为富营养型;9月份水质营养状态指数为71.57~96.84,月均值为90.31,水质为富营养型。七里海湿地各站位水质营养状态指数见图1-18。见图17。
  图17七里海湿地各站位水中营养状态指数
  4小结
  通过对天津市七里海湿地水质质量的调查监测结果可以看出:
  (1)天津七里海湿地由于受养殖和人类活动影响程度的不同,水的pH值、溶解氧、氨氮、总磷、总氮、化学需氧量分别达到地表水质量的不同等级标准,与彭士涛等[1]研究结果一致。
  (2)天津七里海湿地水中总氮含量较高,含量较多的是氨氮,其次是硝酸态氮,亚硝酸态氮含量相对较低,氮污染物已经进入湿地水系,水的“自净”作用尚在进行。
  (3)一般天然水中磷酸盐含量不高,在淡水中平均总磷含量为0.02 mg/L,天津七里海湿地水中总磷年均值在0.260 1 mg/L,是一般淡水中总磷的10倍,与付志茹,等调查结果一致。可溶性磷酸盐能被水生植物直接吸收,是引起富营养化的主要形态,天津七里海湿地水中可溶性磷酸盐总磷年均值在0.168 5 mg/L,是一般淡水中总磷的8倍,水体呈现富营养化,与付志茹调查结果一致。
  (4)天津七里海湿地水的总硬度小于总碱度,水质存在负硬度;根据以碳酸钙浓度划分硬度,即碳酸钙浓度70~150 mg/L,为软水;150~300 mg/L,为中硬水,七里海湿地水属于软水或中硬水。
  (5)从监测结果看,天津七里海湿地水质盐度超出0.5‰,属于半咸水,一般水中镁离子含量大于钙离子含量,我们调查监测结果与此一致。七里海湿地实测水中镁离子与钙离子的比值在2:1到1:1之间,符合水中溶解性固体总量大于1 000 mg/L 时,其镁离子与钙离子的比值在2:1到1:1之间的规律。
  (6)采用营养状态指数评价七里海湿地水质,湿地水质呈富营养型。
  参考文献:
  [1]
  彭士涛,张光玉,赵玉杰,等,天津典型地表水环境质量分析与评价,水道港口,2007,28(4):289-291
  (收稿日期:2014-08-20;修回日期:2014-09-11)
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