渤海灣環(huán)境化學(xué)要素變化對(duì)浮游植物和底棲動(dòng)物的影響研究.pdf

1、渤海灣位于渤海西部，屬于典型的半封閉海灣，由于與外海水體交換能力較弱，進(jìn)入海灣內(nèi)的污染物質(zhì)不易輸移和擴(kuò)散，容易造成污染物的累積。2000年以來(lái)，隨著環(huán)渤海灣地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是港口、沿海工業(yè)、海洋養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，大量污水排放，導(dǎo)致近岸海域水質(zhì)不斷惡化，富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題嚴(yán)重，赤潮災(zāi)害頻發(fā)，生態(tài)環(huán)境面臨巨大壓力。為了解渤海灣環(huán)境變化及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，以渤海灣水生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，基于2000-2012年連續(xù)13年的環(huán)境監(jiān)測(cè)資料，研究

2、了渤海灣典型環(huán)境化學(xué)要素變化規(guī)律以及浮游底棲生物的多樣性，分析了渤海灣水生態(tài)系統(tǒng)的變化以及浮游底棲生物對(duì)環(huán)境化學(xué)要素變化的響應(yīng)特征。
　　2000-2012年水環(huán)境重要化學(xué)要素的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，水體中的無(wú)機(jī)氮、無(wú)機(jī)磷、重金屬和石油烴均呈現(xiàn)明顯的時(shí)空分布特征:季節(jié)上以豐水期較高;空間上表現(xiàn)為由近岸向外海逐漸降低;年際變化各個(gè)要素不盡相同，無(wú)機(jī)氮呈增加之勢(shì)，相反無(wú)機(jī)磷和石油烴呈下降趨勢(shì)，而重金屬則無(wú)明顯變化規(guī)律。對(duì)照我國(guó)國(guó)家海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

3、發(fā)現(xiàn)，2000-2012年中無(wú)機(jī)氮平均含量有10個(gè)年份超過(guò)國(guó)家Ⅲ類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而無(wú)機(jī)磷含量?jī)H有1個(gè)年份超過(guò)國(guó)家Ⅲ類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，重金屬含量只有Pb和Zn在某些年份超過(guò)國(guó)家Ⅲ類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，石油烴含量均低于Ⅲ類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?？梢?jiàn)無(wú)機(jī)氮是渤海灣水體中的主要污染物。
　　2000-2011年渤海灣沉積物的重金屬和石油烴兩種環(huán)境化學(xué)要素監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，石油烴在2001-2007年呈下降趨勢(shì)，而后開(kāi)始上升;重金屬在2001-2005年呈現(xiàn)上

4、升趨勢(shì)，而后開(kāi)始下降。空間上除了鎘以外，各個(gè)重金屬和石油烴的空間分布均呈現(xiàn)由近岸向外海降低的趨勢(shì)。與國(guó)家海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比，渤海灣沉積物中的石油烴和重金屬污染水平較低，大多低于國(guó)家Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn);利用效應(yīng)濃度區(qū)間中值法（Effects Range Median，ERM）對(duì)沉積物中污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明，所有年份的ERM值均大于0.10，表明存在潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也呈現(xiàn)明顯的時(shí)空變化，時(shí)間上2001-2007年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈下

5、降趨勢(shì)（2005年除外），而2007年后又有所上升;空間上呈現(xiàn)由近岸到外海逐漸升高之勢(shì)。
　　2000-2012年渤海灣浮游植物監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，渤海灣共有浮游植物7門(mén)100種，以硅藻和甲藻為主，平均數(shù)量為118×104 cells/m3。浮游植物數(shù)量的空間分布為近岸水域高于外海。2000-2002年浮游植物數(shù)量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，而后開(kāi)始呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律的變化。總體上，2000-2012年浮游植物數(shù)量有所下降，與歷年同期的數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入21

6、世紀(jì)以來(lái)，渤海灣的浮游植物數(shù)量大幅增長(zhǎng)。浮游植物優(yōu)勢(shì)種更替明顯，不同的種類(lèi)在不同年份成為優(yōu)勢(shì)種;浮游植物多樣性在2000-2005年呈上升趨勢(shì);2005-2009年呈下降趨勢(shì);2009年后又開(kāi)始上升。2007年采樣結(jié)果的多元分析結(jié)果表明，渤海灣浮游植物受水環(huán)境影響顯著，春季硝酸鹽、亞硝酸鹽和無(wú)機(jī)磷對(duì)浮游植物影響明顯，而夏季氨氮和水溫則對(duì)浮游植物影響明顯。
　　利用抓斗式采泥器采集渤海灣沉積物樣品，鑒定其中的底棲動(dòng)物。結(jié)果表明200

7、0-2012年在渤海灣共發(fā)現(xiàn)底棲動(dòng)物9門(mén)136種，以軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物為主，平均數(shù)量為149ind/m2，數(shù)量較高的站位主要分布于近岸水域，特別是河口區(qū)域;2000-2005年底棲動(dòng)物數(shù)量呈緩慢下降趨勢(shì)，2005年后又開(kāi)始上升。在13年間，先后發(fā)現(xiàn)8種優(yōu)勢(shì)種，優(yōu)勢(shì)度在0.02-0.22之間。渤海灣底棲動(dòng)物生物多樣性指數(shù)為1.54-2.87，平均為2.23，相對(duì)較低。以2008年為例，采用多元分析方法分析底質(zhì)環(huán)境和水環(huán)境對(duì)底棲動(dòng)