湛江鋼鐵自備電廠附近海域pH、水溫與重金屬和浮游動(dòng)物群落的耦合關(guān)系.pdf

1、為了節(jié)約淡水資源，越來(lái)越多的電廠選擇建在沿海，將天然海水應(yīng)用于冷卻和脫硫兩個(gè)工藝，因此海水脫硫工藝運(yùn)行后的排水對(duì)周?chē)Ｓ蛏鷳B(tài)的影響也開(kāi)始引起社會(huì)關(guān)注。排水的直接影響是水體pH的降低和水溫的升高，排水口附近海域會(huì)形成天然的梯度。本研究于2015年2月-2016年2月對(duì)湛江鋼鐵自備電廠排水口周邊海域開(kāi)展了逐月監(jiān)測(cè)，根據(jù)水體中pH、水溫、重金屬濃度、浮游動(dòng)物群落的調(diào)查結(jié)果，分析了排水口附近pH、水溫、重金屬濃度的水平分布情況以及pH、水溫與重

2、金屬之間的耦合關(guān)系;浮游動(dòng)物群落組成、各生物多樣性指數(shù)的水平分布及其與pH、水溫之間的耦合關(guān)系。以期為有關(guān)部門(mén)管制電廠海水脫硫工藝排水提供基礎(chǔ)資料。本研究的主要結(jié)果如下:
　　(1)湛江鋼鐵自備電廠排水口周邊海域pH值分布受到潮水漲落的顯著影響。漲潮時(shí)，主要影響的是排水口以西的海域;落潮期，受影響的海域主要在排水口以東。受地形影響，漲潮時(shí)排水的影響距離比落潮時(shí)略大。大潮期影響范圍為距排水口500m以?xún)?nèi)海域，小潮期為1000m內(nèi)海域

3、。其影響范圍還與其排水中的pH下降幅度有關(guān)。
　　(2)排水受納海域的水溫分布受潮汐的影響，與pH值的分布規(guī)律相似。海水脫硫工藝排水的影響范圍與排水的溫升幅度有關(guān)，溫升超過(guò)3℃時(shí)，漲潮期間排水口以東與落潮期間排水口以西海域的水溫也會(huì)增加，影響范圍在500m以?xún)?nèi)。
　　(3)研究海域海水中的Cu、Zn、總Cr、Cd、Pb、Ni、Hg和As八種重金屬的濃度都符合《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3079-1997)中第二類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。重金

4、屬的分布受排水的影響教小，均不超過(guò)1000m斷面;周?chē)?、航道等也?huì)影響重金屬的濃度，會(huì)出現(xiàn)異常的高值。
　　(4) Zn、總Cr、Pb、Ni的濃度與pH之間呈負(fù)相關(guān)，Cu、Cd、Hg、As與pH間的耦合關(guān)系不明顯，有較小的負(fù)相關(guān)關(guān)系;Zn、總Cr、Pb的濃度與水溫之間呈正相關(guān)，Ni、Cu、Cd、Hg和As與水溫間耦合關(guān)系不明顯。
　　(5)在四個(gè)季節(jié)，湛江鋼鐵自備電廠排水口附近海域共監(jiān)測(cè)到浮游動(dòng)物119種，浮游幼蟲(chóng)48種

5、，全部種類(lèi)數(shù)是167，分屬于16個(gè)大類(lèi)。其中，夏季（106種）＞秋季（81種）＞春季（68種）＞冬季（55種）。春季的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種是夜光蟲(chóng)，優(yōu)勢(shì)度是0.973;夏季浮游動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種有8種;秋季的優(yōu)勢(shì)種較多，有15種;冬季浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種為7種。強(qiáng)額孔雀水蚤和蔓足類(lèi)無(wú)節(jié)幼蟲(chóng)在夏季、秋季和冬季均是優(yōu)勢(shì)種，太平洋紡錘水蚤是春季、秋季和冬季的優(yōu)勢(shì)種。
　　(6)排水口附近海域中，浮游動(dòng)物的平均豐度是12973.4ind/m3，其豐度、水平分布

6、季節(jié)性差異顯著。受灣外南海海水的影響，春季的營(yíng)養(yǎng)鹽豐富，豐度最大，其次是夏季、秋季，冬季的豐度最低。夏季浮游動(dòng)物的豐度在排水口附近1000m內(nèi)海域相對(duì)較低;春季、秋季浮游動(dòng)物在距排水口500m處海域豐度較高;冬季其豐度自排水口往外逐漸降低。浮游動(dòng)物的平均生物量是1021.0mg/m3，從季節(jié)來(lái)看，其生物量春季＞夏季＞秋季＞冬季，與豐度的規(guī)律一致;從水平分布的角度，春季排水口處生物量較低，夏季生物量在距排水口1000m范圍內(nèi)均較小，秋季、

7、冬季排水口處生物量由排水口向外逐漸減少。
　　(7)排水口附近海域的生物多樣性指數(shù)季節(jié)性差異明顯，Shannon-Weaner多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)季節(jié)變化相同，都是秋季＞夏季＞冬季＞春季;均勻度指數(shù)遞減順序是，冬季＞秋季＞夏季＞春季。從水平分布來(lái)看，排水口處的多樣性指數(shù)均高于平均值;均勻度指數(shù)只有秋季小于平均值，其他季節(jié)都高;豐富度指數(shù)在冬季低于平均值，其他季節(jié)均較高。豐度與生物量、種類(lèi)數(shù)呈正相關(guān);豐度與多樣性指數(shù)在春、夏季呈負(fù)

8、相關(guān)，這與優(yōu)勢(shì)種的豐度較大有關(guān)，而在秋、冬季兩者呈正相關(guān);豐度與均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)呈負(fù)相關(guān)。生物量與各多樣性指數(shù)間的耦合關(guān)系不顯著。種類(lèi)數(shù)與多樣性指數(shù)呈正相關(guān);與豐富度指數(shù)亦呈正相關(guān);與均勻度指數(shù)間是負(fù)相關(guān)關(guān)系。以上三個(gè)多樣性指數(shù)相互之間呈正相關(guān)。
　　(8)春季pH與浮游動(dòng)物的豐度、生物量均呈正相關(guān);水溫與其均是負(fù)相關(guān)關(guān)系。夏季pH與豐度呈正相關(guān);水溫與其間的負(fù)相關(guān)關(guān)系顯著，與生物量呈負(fù)相關(guān)。秋季pH與豐度成正比，與生物量間

9、顯著負(fù)相關(guān);水溫與其均相反。冬季pH與豐度、生物量均是顯著負(fù)相關(guān);水溫與二者均是極顯著正相關(guān)。
　　(9)春季pH與種類(lèi)數(shù)、豐富度指數(shù)呈正相關(guān)，與多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)間是負(fù)相關(guān)關(guān)系;水溫與多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)呈正相關(guān)，與種類(lèi)數(shù)呈負(fù)相關(guān)。夏季pH與各指數(shù)均呈負(fù)相關(guān);水溫與各指數(shù)都是正相關(guān)關(guān)系。秋季pH與種類(lèi)數(shù)、豐富度指數(shù)的相關(guān)性系數(shù)是負(fù)值，與均勻度相反;水溫與種類(lèi)數(shù)、豐富度指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。冬季pH與種類(lèi)數(shù)、多樣性指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)