馮立娜，張海波，孫雨嫣，李修竹，蘇榮國(guó)*，石曉勇

( 1. 中國(guó)海洋大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，山東 青島 266100；2. 中國(guó)海洋大學(xué) 海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266100；3. 自然資源部海洋減災(zāi)中心，北京 100194)

1 引言

近年來(lái)隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，沿海城市圈更是集中了主要的經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量。伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口密度的增長(zhǎng)，大量的生活污水和工農(nóng)業(yè)廢水通過(guò)排污管道和入海徑流進(jìn)入到近岸海域，造成海域內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度升高，營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，潛在富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)增加，使得近岸海域內(nèi)赤潮、綠潮等生態(tài)災(zāi)害頻發(fā)[1-3]，缺氧現(xiàn)象嚴(yán)重。

自2007 年以來(lái)，我國(guó)黃海海域連年發(fā)生大規(guī)模滸苔（Ulva prolifera）綠潮災(zāi)害[4-5]。每年夏季在山東半島近岸海域聚積腐爛，給近岸生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重的威脅[6-8]。特別是青島近岸海域，漂浮滸苔綠潮靠岸期間正值青島旅游旺季，夏季高溫導(dǎo)致靠岸滸苔綠潮很快進(jìn)入衰亡腐敗階段[9]，大量聚積滸苔腐爛造成景觀的破壞、空氣的污染，使青島旅游業(yè)嚴(yán)重受損。滸苔作為全球廣闊分布的大型海藻，特殊的中空管狀結(jié)構(gòu)使其能夠充分進(jìn)行光合作用而快速生長(zhǎng)[10-11]，在生長(zhǎng)增殖過(guò)程中會(huì)快速吸收大量的氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽，同化利用并儲(chǔ)存于組織中[12-15]，并且吸收的氮營(yíng)養(yǎng)鹽的量要遠(yuǎn)大于磷營(yíng)養(yǎng)鹽。適宜的溫度、高效的養(yǎng)分吸收和光合作用以及多樣化的繁殖策略[16-20]使?jié)G苔成為黃海綠潮災(zāi)害的主要肇事種。

滸苔含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)及氨基酸等有機(jī)質(zhì)[21]，在高溫條件下，滸苔體內(nèi)有機(jī)質(zhì)在微生物的作用下迅速地被氧化分解為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放到水體中[22]，改變水體原有的氮磷比，使局部海域營(yíng)養(yǎng)鹽水平升高，擾亂生態(tài)平衡，引起水質(zhì)惡化[23-24]。葉春等[25]通過(guò)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)研究沉水黑藻在腐爛分解過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放，結(jié)果顯示沉水植物的腐爛分解會(huì)使得水體缺氧，氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽含量急劇增加。丁月旻[26]通過(guò)滸苔腐爛分解的模擬實(shí)驗(yàn)得出，滸苔腐爛以有機(jī)態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放為主，且腐爛水體中總氮的濃度處于高水平。還有研究者指出，滸苔腐爛分解產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)鹽可能會(huì)被浮游植物進(jìn)一步利用導(dǎo)致赤潮等次生生態(tài)災(zāi)害的發(fā)生[27-28]。

目前，關(guān)于滸苔綠潮近岸聚積腐爛營(yíng)養(yǎng)鹽釋放規(guī)律以及對(duì)海域生態(tài)環(huán)境影響的研究相對(duì)較少，本研究選取青島近岸聚積滸苔，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)研究滸苔腐爛過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放過(guò)程，并結(jié)合青島周邊鰲山灣、鰲山灣口（海參池）、石老人海域等主要滸苔綠潮聚積區(qū)滸苔綠潮靠岸前后海水水質(zhì)參數(shù)變化，深入分析和探討滸苔綠潮在近岸聚積和腐爛對(duì)環(huán)境的影響，以期為滸苔綠潮靠岸聚積腐爛對(duì)近岸海域的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 模擬實(shí)驗(yàn)藻體的來(lái)源及預(yù)處理

模擬實(shí)驗(yàn)選用的滸苔6 月底采集于青島市石老人海域。藻體呈黃綠色，處于滸苔生長(zhǎng)后期，用海水沖洗去除雜物，帶回實(shí)驗(yàn)室備用。實(shí)驗(yàn)所用海水取自青島近岸海域，鹽度為31，pH 為8.1，海水中的 濃 度 分 別 為0.94 μmol/L、1.76 μmol/L、0.22 μmol/L 和0.24 μmol/L。

劉湘慶[29]利用平行拖網(wǎng)獲取了不同生長(zhǎng)時(shí)期黃海漂浮綠潮單位面積生物量，其最大值不超過(guò)2 kg/m2，相應(yīng)密度約為4 g/L（滸苔綠潮厚度以0.5 m 計(jì)）。本文基于此設(shè)定模擬實(shí)驗(yàn)的生物量梯度為0.05 g/L、0.5 g/L、5 g/L（濕重）。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及樣品采集測(cè)定

實(shí)驗(yàn)容器選用2 L 潔凈錐形瓶，加入1.5 L 海水，分別稱取一定生物量的滸苔（濕重）置于相應(yīng)的錐形瓶中，生物量梯度為0.05 g/L、0.5 g/L、5 g/L，每個(gè)生物量培養(yǎng)5 份，每次取其中的1 份。密封后置于室外，定期搖動(dòng)錐形瓶。根據(jù)滸苔80 d 的腐爛周期[30]，分別于0 d、5 d、10 d、20 d、40 d 和72 d 取樣，并用0.45 μm聚醚砜膜（Millipore，45 mm）進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾后的濾液、濾膜分別冷凍保存。使用營(yíng)養(yǎng)鹽自動(dòng)分析儀（Auto Analyzer 3，Bran Luebee）測(cè)定水體中的各項(xiàng)指標(biāo)。濾液用于測(cè)定總?cè)芙獾―issolved Total Nitrogen, DTN）、總?cè)芙饬祝―issolved Total Phosphorus, DTP）。濾膜用于測(cè)定顆粒態(tài)氮（Particulate Nitrogen，PN）、顆粒態(tài)磷（Particulate Phosphorus，PP）。

2.2.2 滸苔綠潮靠岸聚積前后青島近岸水質(zhì)變化

2018 年夏季，根據(jù)滸苔綠潮在青島近岸漂移聚積過(guò)程從南到北選取石老人海域（36.09°N，120.50°E）、鰲 山 灣 口（ 海 參 池36.34°N， 120.73°E）、 鰲 山 灣（36.47°N，120.75°E）3 個(gè)滸苔綠潮聚積區(qū)（圖1）監(jiān)測(cè)滸苔靠岸消亡期間近岸水質(zhì)的變化情況。石老人近岸海域有較完善的攔截打撈設(shè)備，滸苔綠潮漂至外海海域時(shí)會(huì)被及時(shí)攔截打撈，且海水交換能力強(qiáng)，受滸苔綠潮影響相對(duì)較弱。海參池位于鰲山灣口，海水交換能力僅次于石老人海域，周邊海域?yàn)闈O業(yè)養(yǎng)殖區(qū)，外有阻隔網(wǎng)，少有滸苔綠潮在此處聚積。鰲山灣由鰲山半島環(huán)抱，與外海水交換能力弱，每年夏季，滸苔綠潮都會(huì)在此處大量聚積。環(huán)灣岸邊建有魚蝦養(yǎng)殖池，所以鰲山灣內(nèi)較另外兩個(gè)站位營(yíng)養(yǎng)鹽濃度水平高，受滸苔綠潮影響最為明顯。

圖 1 青島近岸調(diào)查站位Fig. 1 The survey stations in the Qingdao near-shore area

2018 年6 月12 日至8 月28 日，在滸苔綠潮漂浮至青島近岸前夕到滸苔綠潮消亡腐爛后期，對(duì)以上3 個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，主要檢測(cè)指標(biāo)有、DON、DOP 以及PN、PP 等營(yíng)養(yǎng)鹽參數(shù)。

3 結(jié)果與討論

3.1 模擬實(shí)驗(yàn)各營(yíng)養(yǎng)組分含量變化

滸苔綠潮在風(fēng)與洋流的聯(lián)合作用下漂移至青島近岸時(shí)，已進(jìn)入盛夏。在高溫和乏營(yíng)養(yǎng)鹽的條件下，滸苔很快進(jìn)入腐爛分解階段。本實(shí)驗(yàn)采用藻體呈黃綠色的滸苔來(lái)模擬滸苔腐爛分解過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放情況。實(shí)驗(yàn)期間氣溫高（0～40 d 平均氣溫在30℃以上，40～72 d 平均氣溫在26℃左右）、太陽(yáng)輻射強(qiáng)，第2 天時(shí)，低生物量的兩組滸苔藻體已由黃綠色變?yōu)榘咨w透明度降低，高生物量滸苔藻體顏色變淺，進(jìn)入腐爛分解階段。生物量為5 g/L 的實(shí)驗(yàn)組第6 天時(shí)，滸苔藻體部分呈現(xiàn)出白色，水體透明度降低，10 d后顏色逐漸加深；第39 天時(shí)呈橙紅色，水體渾濁，透明度降低；第72 天時(shí)，水體顏色變淺，透明度依舊很低。生物量為0.05 g/L 的實(shí)驗(yàn)組水體一直處于渾濁狀態(tài)，0.5 g/L 實(shí)驗(yàn)組72 d 時(shí)水體透明度略升高，水體中的藻體碎屑明顯可見（圖2）。

3.1.1 氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化

圖3 和圖4 為實(shí)驗(yàn)組水體中各形態(tài)氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化。生物量為0.05 g/L 的實(shí)驗(yàn)組水體中DIN的濃度隨著滸苔腐爛上升明顯，第20 天時(shí)上升到26.54 μmol/L，上升幅度達(dá)9.2 倍，且水體中與的濃度遠(yuǎn)高于，分別達(dá)到起始濃度的8.5 倍和11.9 倍。水體中DON 的濃度隨滸苔腐爛呈先上升后下降的趨勢(shì)，最高值出現(xiàn)在第20 天，為起始濃度的2.7 倍。水體中的PN 變化趨勢(shì)與DON 類似，第5 天達(dá)最高值后，逐漸下降至17 μmol/L 左右，整體變化不明顯，含量范圍在17.66～22.75 μmol/L 之間。DON 和PN 濃度降低應(yīng)是其降解轉(zhuǎn)化所致。

圖 2 滸苔腐爛過(guò)程中的狀況Fig. 2 The status during the decay of Ulva prolifera

生物量為0.5 g/L 的實(shí)驗(yàn)組水體中DIN 濃度較低，其濃度整體呈上升趨勢(shì)，第5 天至第10 天中N 濃度降低，濃度增加，可能的原因是微生物參與的硝化反應(yīng)的作用。第10 天后，隨著滸苔的腐爛，與濃度降至最低，濃度增加，DIN 濃度顯著升高。在滸苔腐爛分解過(guò)程中，水體中DON濃度一直呈上升趨勢(shì)，最高達(dá)108.59 μmol/L，且一直占TDN 的80%以上。PN 在第5 天至第20 天上升至最高值177.20 μmol/L，20 d 后持續(xù)降低，40 d 時(shí)降至62.86 μmol/L。實(shí)驗(yàn)期間，PN 的濃度范圍在62.86～122.85 μmol/L 之 間，平 均 為103.04 μmol/L，占TN 的59.40%，為TN 的主要存在形態(tài)。

生物量為5 g/L 的實(shí)驗(yàn)組，TN 的濃度遠(yuǎn)高于低生物量的兩實(shí)驗(yàn)組，平均值分別為0.5 g/L 與0.05 g/L 實(shí)驗(yàn)組的4.5 倍和13.9 倍。水體中DIN 的濃度較其他實(shí)驗(yàn)組低。水體中的氮營(yíng)養(yǎng)鹽主要以DON、PN 形態(tài)存在且其濃度隨著滸苔腐爛時(shí)間迅速升高，DON 濃度占TDN 的90%以上，水體中PN 的濃度范圍為246.18～1 032.48 μmol/L，占TN 的56%～93%。

對(duì)比3 個(gè)實(shí)驗(yàn)組各形態(tài)氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度以及比值發(fā)現(xiàn)，水體中的DIN 均表現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)，其中低密度組最為明顯，隨著滸苔腐爛分解釋放出大量的，水體中DIN 的濃度迅速升高，最高達(dá)26.54 μmol/L。高生物量實(shí)驗(yàn)組水體中DIN 的濃度較低，多數(shù)以DON 和PN 的形態(tài)存在，滸苔生物量越大，腐爛分解放出的PN、DON 越多。滸苔腐爛分解產(chǎn)生的PN、DON 大部分最終會(huì)被礦化為無(wú)機(jī)氮釋放于水體中，影響水體水質(zhì)，引發(fā)環(huán)境問(wèn)題。因此，及時(shí)清理聚積在近岸，尤其是水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的滸苔綠潮是十分有必要的。

圖 3 實(shí)驗(yàn)組滸苔腐爛過(guò)程中水體DIN 各組分濃度的變化Fig. 3 The variations of DIN components in water during the decay of Ulva prolifera （experimental group）

圖 4 實(shí)驗(yàn)組滸苔腐爛過(guò)程中水體各形態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的變化Fig. 4 The variations of nutrient concentrations in water during the decay of Ulva prolifera （experimental group）

3.1.2 磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化

生物量為5 g/L 的實(shí)驗(yàn)組，水體中磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度遠(yuǎn)高于低生物量實(shí)驗(yàn)組。隨著滸苔腐爛，水體中P 的濃度急劇上升，第5 天時(shí)，濃度已達(dá)3.84 μmol/L，上升幅度達(dá)16.2 倍；20 d 后濃度降低至0.077 μmol/L左右。水體中DOP 的濃度在前10 d 逐漸升高，第10 天達(dá)最高值1.22 μmol/L，為原始濃度的10 倍；10 d 后濃度有所降低，維持在0.80～1.1 μmol/L 范圍內(nèi)。水體中的PP 一直處于較高濃度水平，在9.67～12.81 μmol/L范圍內(nèi)，占TP 的65%～93%，為TP 的主要存在形態(tài)。

對(duì)比各生物量組的結(jié)果表明，生物量越大水體中磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度越高，低生物量組水體中溶解態(tài)磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度升高明顯，而高生物量組水體中DOP、PP 濃度均顯著升高。各實(shí)驗(yàn)組水體中TP 的濃度在腐爛后期均略微下降穩(wěn)定在一定濃度范圍內(nèi)，有研究表明由微生物與顆粒有機(jī)質(zhì)組成的生物膜對(duì)磷具有很強(qiáng)的吸附活性[31-32]，影響水體中磷營(yíng)養(yǎng)鹽的遷移、轉(zhuǎn)化。

對(duì)各實(shí)驗(yàn)組水體中營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)變化分析表明，生物量為0.05 g/L 的實(shí)驗(yàn)組水體DIN/DIP 比值在實(shí)驗(yàn)初期升高明顯（圖5），其后伴隨著的 增 多 而逐 漸降低。生物量為0.5 g/L 的實(shí)驗(yàn)組水體DIN/DIP 比值整體呈上升趨勢(shì)，20～40 d 時(shí)水體中濃度 由于生物膜的吸附作用降至最低，此時(shí)DIN/DIP 比值達(dá)到最高值。生物量為5 g/L 的實(shí)驗(yàn)組水體中氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽大多以有機(jī)態(tài)、顆粒態(tài)的形式存在，DIN/DIP 比值一直處于較低水平。各實(shí)驗(yàn)組水體在滸苔腐爛期間均表現(xiàn)出較高的氮磷比，且TN/TP 比值在實(shí)驗(yàn)期間一直處于上升趨勢(shì)。

3.2 滸苔綠潮靠岸聚積前后對(duì)青島近岸水質(zhì)的影響

滸苔綠潮于6 月末漂至青島近岸，6 月28 日在鰲山灣口（海參池）海域觀察到零星滸苔。石老人海域、鰲山灣海域均無(wú)漂浮滸苔。7 月13 日，鰲山灣、鰲山灣口（海參池）海域均有大量滸苔綠潮聚積，藻體顏色鮮綠，石老人海域無(wú)滸苔漂浮。8 月1 日，鰲山灣口（海參池）、鰲山灣海域滸苔綠潮開始腐爛，藻體破碎成零星狀且顏色泛白，散發(fā)出腥臭味（圖6）。

3.2.1 氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化

圖 5 實(shí)驗(yàn)組滸苔腐爛過(guò)程中水體氮磷比值的變化Fig. 5 The variations of N/P ratios in water during the decay of Ulva prolifera （experimental group）

圖7 和圖8 為調(diào)查區(qū)域水體中各形態(tài)氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化，鰲山灣海域內(nèi)DIN 在滸苔綠潮未靠岸前的初夏季節(jié)，隨著陸地徑流的輸入而上升，其中作為主要組分，上升明顯。隨著滸苔綠潮漂至青島近岸，滸苔快速吸收消耗水體中營(yíng)養(yǎng)鹽， 導(dǎo) 致DIN 各 組 分 明 顯 下 降， DIN 整 體 降 低88.5%。隨著滸苔綠潮開始消亡腐爛，DIN 濃度急劇上升，上升幅度達(dá)12.4 倍，其中組分上升明顯，達(dá)47 倍。滸苔綠潮消亡腐爛后期，DON 和PN濃度快速上升，其中PN 的濃度范圍在30.08～111.85 μmol/L 之間，平均為（62.27±28.93）μmol/L，為海域內(nèi)TN 的主要形態(tài)。

鰲山灣口（海參池）在調(diào)查期間水體中DIN 濃度整體呈升高趨勢(shì)，7 月13 日后升高顯著，但上升幅度遠(yuǎn)小于鰲山灣海域。水體中氮營(yíng)養(yǎng)鹽主要存在形態(tài)為PN，其次為DON 和DIN。PN 在調(diào)查期間濃度范圍在23.14～53.67 μmol/L 之間，在滸苔綠潮暴發(fā)期間濃度達(dá)到最高，平均為（30.97±11.56）μmol/L，占TN 的69.99%；DON 濃度變化不大，范圍在8.20～11.88 μmol/L之間。此海域海水交換能力強(qiáng)且有阻隔網(wǎng)，滸苔綠潮在此處聚積量少，由滸苔綠潮腐爛引起的DIN、DON 和PN 濃度變化均較鰲山灣海域小。

圖 6 青島近岸6?8 月滸苔綠潮狀況Fig. 6 The status of Ulva prolifera green tide in the coastal water of Qingdao from June to August

圖 7 調(diào)查區(qū)域滸苔綠潮腐爛過(guò)程中水體DIN 各組分濃度變化Fig. 7 The variations of DIN components in water during the decay of Ulva prolifera green tide (field investigation)

石老人海域DIN 濃度由滸苔綠潮暴發(fā)前的13.24 μmol/L 降至滸苔綠潮靠岸后的7.52 μmol/L，降低幅度達(dá)到43%。隨著滸苔綠潮腐爛分解釋放，DIN 及其組分均明顯上升。DON 與DIN 整體變化趨勢(shì)相同，隨著滸苔綠潮腐爛分解釋放，濃度有所升高，由于海水交換8 月1 日后逐漸降低。6 月12 日滸苔綠潮未靠岸到7 月13 日滸苔綠潮集中靠岸，TN 和PN 濃度升高，7 月13 日 升 至 最 高 值，分 別 為65.23 μmol/L 和55.67 μmol/L，其后由于大量靠岸滸苔綠潮被打撈轉(zhuǎn)移，且石老人海域?qū)匍_放海域，海水交換能力強(qiáng)，使得TN 和PN 濃度逐漸降低，8 月23 日降至最低值，分別為35.93 μmol/L 和18.04 μmol/L。

對(duì)比3 個(gè)調(diào)查區(qū)內(nèi)氮營(yíng)養(yǎng)鹽組分濃度及比值發(fā)現(xiàn)，鰲山灣周邊海域受滸苔綠潮暴發(fā)和腐爛影響較明顯，在滸苔綠潮暴發(fā)期間DIN 受滸苔綠潮吸收影響降至低值，后隨著滸苔綠潮腐爛分解，濃度逐漸上升，海域內(nèi)DIN 濃度甚至達(dá)到24.05 μmol/L，劣于二類水質(zhì)，后期存在浮游植物暴發(fā)性增殖的潛在風(fēng)險(xiǎn)。水體中DON 濃度變化同DIN 類似，在滸苔綠潮暴發(fā)至消亡腐爛期DON 濃度明顯上升，其中鰲山灣海域升高最為顯著，其次為鰲山灣口（海參池）和石老人海域。PN 作為海域內(nèi)氮營(yíng)養(yǎng)鹽的主要存在形態(tài)，不同于DIN 變化趨勢(shì)，在滸苔暴發(fā)期間濃度達(dá)到最高值，而隨著滸苔綠潮消亡腐爛，濃度逐漸下降，鰲山灣海域變化最為顯著，其次為石老人海域與鰲山灣口（海參池）海域。鰲山灣由鰲山半島環(huán)抱，海水交換能力弱，滸苔綠潮在此處大量聚積，其腐爛對(duì)鰲山灣水質(zhì)及周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響，石老人海域與鰲山灣口（海參池）海水交換能力強(qiáng)，且打撈攔截設(shè)備完善，受滸苔綠潮腐爛影響較鰲山灣小。

圖 8 調(diào)查區(qū)域滸苔綠潮腐爛過(guò)程中水體各形態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的變化Fig. 8 The variations of nutrient concentrations in water during the decay of Ulva prolifera green tide (field investigation)

3.2.2 磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化

對(duì)比3 個(gè)調(diào)查區(qū)的磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化發(fā)現(xiàn)，鰲山灣海域各形態(tài)磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度受滸苔綠潮靠岸腐爛影響最為明顯，隨著滸苔綠潮聚積腐爛，海域內(nèi)P 濃度逐漸降低，DOP 與PP 則顯著升高其后隨著滸苔綠潮消亡殆盡又逐漸降解至低值。石老人海域與鰲山灣口（海參池）屬開放型海域，打撈攔截設(shè)備完善，受滸苔綠潮影響較小，各形態(tài)磷營(yíng)養(yǎng)鹽的變化與鰲山灣海域不盡相同，在調(diào)查期間整體濃度較鰲山灣海域低，且在滸苔綠潮腐爛后期濃度在海水交換補(bǔ)充下升高明顯。

3 個(gè)調(diào)查區(qū)DIN/DIP 比值變化趨勢(shì)相同，在滸苔綠潮靠岸聚積腐爛期間，DIN/DIP 比值均達(dá)到最高值。鰲山灣海域DIN/DIP 比值受DIN 升高影響明顯；石老人海域在滸苔綠潮腐爛期間由于DIN 升高和的降低，DIN/DIP 比值升高也較為明顯；鰲山灣口（海參池）海域由于滸苔綠潮聚積量少，滸苔綠潮腐爛釋放DIN 濃度較低，DIN/DIP 比值變化較不明顯。鰲山灣口（海參池）和石老人海域受TN 升高的影響，且在整個(gè)調(diào)查期間TP 濃度變化不大，水體TN/TP 值在滸苔綠潮靠岸聚積腐爛期間達(dá)到最大，而鰲山灣內(nèi)海域受TP 上升影響，水體中TN/TP 值呈下降趨勢(shì)（圖9）。

圖 9 滸苔綠潮腐爛過(guò)程中水體氮磷比值的變化Fig. 9 The variations of N/P ratios in water during the decay of Ulva prolifera green tide

營(yíng)養(yǎng)鹽比值對(duì)浮游植物的豐度和群落結(jié)構(gòu)有著重要的影響[33]，由滸苔綠潮腐爛造成水體中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度及結(jié)構(gòu)的變化可能會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)生嚴(yán)重影響。而且水體中大量的營(yíng)養(yǎng)鹽可能會(huì)被浮游微藻、原生動(dòng)物進(jìn)一步利用，從而引發(fā)赤潮等次生生態(tài)災(zāi)害。

通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)和對(duì)青島近岸滸苔綠潮聚積地的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得出，滸苔綠潮聚積腐爛會(huì)向水體中釋放大量的氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽，青島近岸滸苔綠潮聚積海域DON對(duì)TDN 的濃度貢獻(xiàn)在50%以上，PN、PP 的濃度也處于較高水平，對(duì)滸苔綠潮腐爛過(guò)程中水體中TN、TP 濃度的變化起著決定作用。滸苔腐爛產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大多為易礦化組分，且周轉(zhuǎn)時(shí)間短[34]，大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放會(huì)改變水體原有的營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)，使水質(zhì)變差，容易誘發(fā)赤潮等生態(tài)災(zāi)害，導(dǎo)致青島近岸滸苔綠潮聚積海域潛在的富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論

（1）模擬實(shí)驗(yàn)表明，滸苔腐爛分解對(duì)氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽有顯著的釋放作用。低生物量滸苔腐爛分解水體中的濃度快速升高，而高生物量滸苔腐爛分解以釋放有機(jī)態(tài)氮、磷和顆粒態(tài)氮、磷為主。

（2）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果顯示，滸苔綠潮靠岸初期，海水中主要營(yíng)養(yǎng)組分下降明顯，后隨著滸苔綠潮消亡腐爛，鰲山灣內(nèi)和鰲山灣口（海參池）海水中氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度均顯著升高。其中，鰲山灣內(nèi)受滸苔綠潮影響最為顯著，在腐爛后期，水體甚至劣于二類水質(zhì)；且在調(diào)查期間，有機(jī)態(tài)與顆粒態(tài)為調(diào)查區(qū)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)鹽的主要存在形式。石老人海域海水交換能力強(qiáng)且滸苔綠潮靠岸后進(jìn)行了及時(shí)打撈清理，滸苔綠潮消亡腐爛的影響不明顯。

（3）綜合模擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果表明，大量滸苔綠潮靠岸聚積腐爛會(huì)對(duì)近岸海域營(yíng)養(yǎng)鹽濃度與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，特別是海水交換能力差的海灣水域，影響顯著。