吳敏蘭，吳錦城，謝映勤，方志亮

(1．漳州城市職業(yè)學院生物與環(huán)境工程系，福建 漳州 363000;2．福建省云霄縣海洋與漁業(yè)局，福建 漳州 363000)

0 引言

水環(huán)境污染通常分為點源污染和非點源污染 (又稱面源污染)．非點源污染 (Non-point Source Pollution，NPS)指溶解的或固體的污染物從非特定的地點進入受納水體 (河流、湖泊、水庫和海灣等)，引起水體富營養(yǎng)化或其他形式的污染[1]．相對于容易標識、排污口單一的工業(yè)和城市生活污水點源污染源，非點源污染源涉及面更廣泛，這些污染物包括農(nóng)田中過量施用的化肥農(nóng)藥、耕地或林地產(chǎn)生的水土流失、生活區(qū)或畜禽養(yǎng)殖所帶來的氮磷流失等．漳江多年來一直是福建省污染最輕的河流之一，但隨著周邊地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展，生活污水等溶解的或固體的污染物越來越多地進入漳江，已經(jīng)對保護區(qū)水質(zhì)造成了一定影響 (如富營養(yǎng)化與酸化等)．尤其是自1960年以后，南北江攔河閘建成，河水基本處于靜止狀態(tài)．目前，有關漳江口紅樹林國家級自然保護區(qū)的研究主要集中在紅樹植物、昆蟲、鳥類、水產(chǎn)資源及保護、保護區(qū)建設規(guī)劃及管理等方面[2－5]，對保護區(qū)水質(zhì)非點源污染研究鮮有報道．本文以福建省漳江口紅樹林濕地國家級自然保護區(qū)為研究對象，在2009—2011年選取5個水質(zhì)采樣點進行3次采樣，研究保護區(qū)不同站位水質(zhì)及非點源污染狀況，以期為有效控制海洋陸源污染，保護漳江口紅樹林生態(tài)系統(tǒng)及海洋環(huán)境提供一定的科學依據(jù)．

1 研究區(qū)概況

漳江口紅樹林國家級自然保護區(qū)是被列入國際名錄的國家級自然保護區(qū)，位于福建省云霄縣．漳江干流長達58 km，流域面積855 km2，徑流總量1.011×109m3(包括客水1.53×108m3)，全年全縣平均徑流量為6.35×108m3．

自然保護區(qū)地理位置坐標為 N23°53'45″～23°56'00″，E117°24'07″～117°30'00″，保護區(qū)總面積2360 hm2，是以紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)、瀕危動植物物種和東南沿海優(yōu)質(zhì)、水產(chǎn)種質(zhì)資源為主要保護對象的濕地生態(tài)系統(tǒng)類型保護區(qū)，包括河口水域、灘涂和潮間帶森林濕地等3種濕地類型，保護區(qū)內(nèi)有紅樹植物5科6屬6種，是北回歸線北側(cè)種類最多、生長最好的紅樹林天然群落[5]．

2 材料與方法

2.1 試驗設計與水質(zhì)取樣

在保護區(qū)選取5個樣地 (編號FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5)，于2009年10月、2010年6月和2011年3月，分別取水樣進行檢測．檢測參數(shù)包括DO、CODMn、氨氮、硝酸鹽－氮、亞硝酸鹽－氮、總磷、總氮、磷酸鹽、油類．樣地位置見圖1，各樣地描述如表1．

圖1 漳江采樣站位示意圖Fig.1 Sampling station in Zhangjiang River

表1 樣地描述Tab.1 Description of sampling sites

2.2 檢測方法

檢測分析方法 (包括采樣、現(xiàn)場與實驗室分析等)詳見HY/T 077—2005 江河入海污染物總量監(jiān)測技術規(guī)程、GB 17378—2007 江河入海污染物總量及河口區(qū)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術規(guī)程及GB 17378—2007 海洋監(jiān)測規(guī)范．主要參數(shù)分析方法見表2．

表2 水質(zhì)監(jiān)測項目及分析方法Tab.2 Water quality monitoring and analysis methods

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對所得數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，并采用LSD法進行多重比較分析，顯著性水平P〈0.05．Sigmaplot 10.0進行圖表制作．

3 結果

3.1 水中溶解氧DO

溶解氧DO是指溶解在水中的分子氧．如果水被污染，有機腐敗物質(zhì)和其他還原性物質(zhì)的存在會逐漸消耗水中的溶解氧，因此，可用溶解氧量表示水的污染程度．從圖2可知:水中溶解氧FZ1為7.2667 mg/L，F(xiàn)Z5比FZ1高12.29%，表明流經(jīng)紅樹林核心區(qū)的水中溶解氧DO含量增加了．FZ2、FZ3、FZ4、FZ5之間沒有顯著差異(P〈0.05)．各站點含量均遠高于國家海水水質(zhì)標準 (第二類)(GB 3097—1997)5 mg/L，水體自凈能力較好．

3.2 化學需氧量COD

化學需氧量COD是表示水中還原性物質(zhì) (各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等)多少的一個指標，也是衡量水中有機物含量的指標．化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重．國家海水水質(zhì)標準 (第二類)(GB 3097—1997)規(guī)定該指標為3 mg/L．圖3顯示:各站點含量均低于標準，流經(jīng)FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5的分別是該標準的92.67%、69.67%、47.78%、41.00%和29.33%．表明，流經(jīng)紅樹林，其水中化學需氧量COD含量逐漸減少，表明水體有機物污染程度減輕，紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對有機物有較好的凈化作用．

圖2 漳江采樣點DO含量Fig.2 The content of DO in sampling point of Zhangjiang River

圖3 漳江采樣點COD含量Fig.3 The content of COD in sampling point of Zhangjiang River

3.3 無機氮 (NH4－N、NO2－N、NO3－N)和PO4－P

圖4顯示:水中無機氮含量均已超過0.30 mg/L的國家標準．FZ1、FZ2的含量分別為標準的4.76倍、4.53倍．FZ3為核心區(qū)，但周圍的魚蝦池、竹塔村民的生活污水排放導致該站位無機氮的含量上升，達到了標準的5.0倍．流經(jīng)種類和數(shù)量最多的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)后，含量雖有所減少，但FZ4、FZ5仍超標286.67%、220.33%(見圖4)，表明該水體富含無機氮．

從圖5可知:各樣點PO4－P含量均已超過0.030 mg/L的國家標準，且表現(xiàn)出與無機氮同樣的變化趨勢，5個樣地FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5分別超過標準33.33%、60%、190%、60%和66.67%(見圖5)，顯示水體嚴重富營養(yǎng)化．

圖4 漳江采樣點無機氮含量Fig.4 The content of inorganic nitrogen insampling point of Zhangjiang River

圖5 漳江采樣點PO4-P含量Fig.5 The content of PO4-P in sampling point of Zhangjiang River

3.4 酸度pH值

pH值是反映水溶液酸堿性大小的一個指標，它對污水處理、利用以及水中生物生長繁殖都有很大影響．圖6顯示，水中各樣地pH值為7.44，均低于7.8～8.5的標準，水體呈現(xiàn)酸化．

3.5 油類

試驗區(qū)5個樣地FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5油類含量均低于標準0.05 mg/L，表明油類尚未對該水域造成嚴重影響，但FZ2的油類含量0.0411已接近最低標準，應引起重視．其次，當水體流經(jīng)紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)后，水中油類從FZ2(0.0411 mg/L)到FZ5(0.0216 mg/L)，下降了47.44%，水體中的油類含量顯著減少，各樣地間有顯著差異(P〈0.05)，表明紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對水體中的油類有良好的凈化作用 (見圖7)．

圖6 漳江采樣點的pH值Fig.6 pH in sampling point of Zhangjiang River

圖7 漳江采樣點油類含量Fig.7 The content of oil in sampling point of Zhangjiang River

4 討論

從世界范圍來看，非點源污染已成為水環(huán)境的一大污染源或首要污染源．在美國，非點源污染量已經(jīng)占污染總量的2/3以上，其中農(nóng)業(yè)非點源貢獻率更是高達75%以上[6]．丹麥270條河流，94%的氮負荷、52%的磷負荷是由非點源污染引起的．荷蘭農(nóng)業(yè)非點源提供的總氮、總磷分別占水環(huán)境污染總量的60%和40%～50%．在我國，非點源污染問題也日益嚴重，在太湖和滇池等重要湖泊，非點源污染已經(jīng)成為水質(zhì)惡化的主要原因之一．根據(jù)國內(nèi)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)[7]，北京密云水庫、天津于橋水庫、安徽巢湖等水域，非點源污染的比例已經(jīng)超過了點源污染，其中農(nóng)業(yè)非點源污染對非點源污染量的“貢獻”最大．因此，非點源污染目前已經(jīng)成為影響水體環(huán)境質(zhì)量的重要污染類型[7]．

本研究結果顯示:非點源污染已經(jīng)給漳江和紅樹林保護區(qū)水體帶來了一定程度的污染，對紅樹林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠的影響，水體中N、P嚴重超標 (GB 3097—1997海水水質(zhì)標準 (Ⅱ))而導致了富營養(yǎng)化和酸化，改變了紅樹林生境．雖然紅樹林濕地具有潛在的保持污水負載營養(yǎng)物的能力，水中溶解氧DO和化學需氧量COD的數(shù)據(jù)較好，表明對N、P和有機物有一定的凈化作用，但還不足以說明它們能忍受長期的污水排放的壓力，特別當所排放的污水的濃度及其排放量逐漸增大時．黃立南等[8]研究了城鎮(zhèn)生活污水排放對紅樹林植物群落凋落物的影響，認為污水的排放對在紅樹林底泥上分解的葉片周圍的環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響，特別是污水懸浮物的沉積，使葉片處于一種更為封閉、缺氧的環(huán)境中，從而使葉片正常的分解過程受到阻礙[8]．劉玉等[9]研究認為，污水排入紅樹林后，大部分藻類因不能適應生境的劇變而死亡，只有少數(shù)適應性強的種類可以存活．因此，污水與紅樹林濕地之間的作用問題，如:污水排放對紅樹林的影響，包括重金屬污水、含油廢水、生活污水等不同類型污水排放對紅樹林生長、生理生態(tài)、紅樹林沉積物、林區(qū)藻類等的影響;紅樹林凈化污水的效能，包括紅樹林累積、吸收和對污水中污染物的凈化能力、凈化效果的研究[10]等，需要人們更多地去關注和研究．

紅樹林河口灣和紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)長期以來被認為是排放城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水的便利場所[11]．保護區(qū)周邊有4個村:北邊的東廈村、船場村、溪塘村，南邊的竹塔村，人口總計18647人;周邊旅游飯店有7家;南北各建有一個下水碼頭，個體游船近10艘．由于居民環(huán)保意識弱，環(huán)保設施相對滯后，生活污染 (人糞尿、生活污水和生活垃圾)、家庭飼養(yǎng)禽畜糞尿等隨意排放，沒有集中處理，污染物直接排放于水中，這些因素的綜合作用是造成該區(qū)域非點源污染的主要成因．

土地利用方式是影響非點源污染的關鍵性因素．保護區(qū)有灘涂面積近666.67 hm2．由于歷史原因，紅樹林灘涂濕地曾遭到人為毀壞，如圍海造農(nóng)田、圍海造魚蝦池、建造碼頭、開建道路等，特別是近年來發(fā)展大規(guī)模灘涂漁業(yè)養(yǎng)殖，圍海造養(yǎng)殖池約80 hm2，人工飼養(yǎng)高經(jīng)濟價值的魚、蟶、蝦、蟹，造成這部分濕地生態(tài)特征改變，從而帶來一定程度的污染．李俊然等[12]研究認為:不適當?shù)耐恋乩梅绞胶娃r(nóng)田管理模式會導致土壤侵蝕及過量的氮、磷隨地表徑流流失，從而形成大面積非點源污染．

龍寒等[13]研究認為:隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)廢料源源不斷地向海洋輸入，污染日趨嚴重．漳江上游雖無大中型工業(yè)，但流域及保護區(qū)周邊有許多小型企業(yè)，如石材加工廠、冷凍公司、食品廠等，這些企業(yè)有的無污水處理設施，有的由于運行成本過高而沒有投入實際運行，一些企業(yè)生產(chǎn)循環(huán)用水率很低，甚至將污水直接排入漳江，引起水體懸浮物濃度升高，有毒有害物質(zhì)含量增加，溶解氧減少，水體富營養(yǎng)化和酸化，污染濕地．

紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對各種污染物有一定的抗性和耐受力，對水體有一定的凈化能力．本文數(shù)據(jù)已表明，漳江的紅樹林濕地對來自陸地的污染物進行了一定的凈化，無機氮 (NH4－N、NO2－N、NO3－N)、PO4－P、油類的含量均有所下降，這與多位專家學者的研究結果[13－14]是一致的．

漳江水在流經(jīng)紅樹林濕地后注入東山灣，流向臺灣海峽．因此，富營養(yǎng)化與酸化的水體排放到大海，勢必將來自陸地的污染物帶入海洋生態(tài)系統(tǒng)中，從而影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)與能量循環(huán)以及海岸生境．當今，海洋生物多樣性喪失和海洋生境退化及其由此引發(fā)的一系列海洋生態(tài)環(huán)境問題越來越受到更多關注，其中與海岸生境保護和海洋資源管理相關的問題尤為突出[15]，這正是研究者們應該所關注的．

致謝 感謝福建省水產(chǎn)研究所羅冬蓮研究員給予的大力支持與幫助．

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