第二节 海湾水化学

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《福建省志·海洋志》 图书
唯一号: 130020020230006845
颗粒名称: 第二节 海湾水化学
分类号: P734.2
页数: 17
页码: 169-185
摘要: 本文记述了海湾是深入陆地形成明显水曲的海域,处陆地与海洋的交汇区,陆海界面过程十分活跃,其生物地球化学过程复杂多变。由于具有优良资源开发优势,人类活动的影响尤为显著,污染问题日趋严重。福建省海湾资源丰富,其中较重要者有三沙湾、罗源湾、兴化湾、湄洲湾、厦门湾、东山湾和诏安湾。
关键词: 福建省 海湾水 化学

内容

海湾是深入陆地形成明显水曲的海域,处陆地与海洋的交汇区,陆海界面过程十分活跃,其生物地球化学过程复杂多变。由于具有优良资源开发优势,人类活动的影响尤为显著,污染问题日趋严重。
  福建省海湾资源丰富,其中较重要者有三沙湾、罗源湾、兴化湾、湄洲湾、厦门湾、东山湾和诏安湾。
  一、三沙湾
  三沙湾位于福建省东北部沿海,海湾总面积713.89平方公里,其中水域面积405.86平方公里。该湾形似伸展的右手掌,四周为山环绕,海岸曲折复杂。西北侧有赛江、霍童溪等中小河溪注入。三沙湾水域开阔,腹大口小,仅东南方经东冲口与东海相通,口门宽仅3公里,是个半封闭型的海湾。
  (一)海水化学
  三沙湾水化学要素季节变化如表3-10所示。
  1.温度、盐度、pH值和溶解氧
  水温季节性变化显著,年变化范围在13.0~29.9℃,平均20.5℃。春夏季表层水温高于底层,冬季表底层水温较均匀。盐度年变化范围24.420~33.810,平均为30.155。8月盐度最高,其次是12月,5月盐度最低。盐度平面分布东吾洋高于三都岛周围海域,主要原因是后一海域受霍童溪淡水输入的影响,尤其是三都岛北部海域影响最为显著,盐度含量也最低。
  pH值年变化范围7.93~8.39,平均为8.22。1月和12月pH值较高,均值分别为8.36和8.29,5月和8月pH值较低,均值分别为8.11和8.10。溶解氧含量年变化范围为5.54~8.84毫克/立方分米,平均为7.38毫克/立方分米;氧饱和度为83.9%~109.1%,均值为96.6%。1月溶解氧含量最高,8月最低,与水温呈相反变化趋势。5月和8月溶解氧分布类似,都是表层含量高于底层。12月溶解氧含量自湾口向湾顶呈递增分布趋势。
  2.营养盐
  硝酸盐含量年变化范围为1.58~19.5微摩尔/立方分米,平均为11.2微摩尔/立方分米。硝酸盐含量具显著季节性变化特征,1月含量最高,平均为16.1微摩尔/立方分米,其次是12月,5月最低,平均含量为5.94微摩尔/立方分米,不及1月的一半。5月和8月硝酸盐含量分布相似,东吾洋低于三都岛海域,其中高值位于三都岛西北海域。12月和1月分布特征接近,高值位于长腰岛西南海域,低值位于东吾洋顶部海域,湾口至东吾洋呈递减分布趋势。
  亚硝酸盐含量年变化范围为0.04~2.50微摩尔/立方分米,平均为1.02微摩尔/立方分米。亚硝酸盐也呈现季节性变化,但其变化特征与硝酸盐正好相反。5月亚硝酸盐均值为全年最高,底层含量高于表层,低值位于东吾洋顶部,从东吾洋向湾口逐渐增加,高值位于三都岛南部海域。1月亚硝酸盐含量最低,高值位于三都岛西南及东吾洋顶部海域,低值位于青山岛东北海域。
  铵盐含量年变化范围为0.02~3.05微摩尔/立方分米,平均为1.22微摩尔/立方分米。其季节性变化与硝酸盐及亚硝酸盐又有所不同。8月铵盐含量最高,表、底层高值分别位于三都岛西南海域及白马港口外,低值位于三都岛北部海域。12月铵盐均值为全年最低,表、底层高值区与8月类似,而低值位于湾口。
  磷酸盐年变化范围为0.23~1.08微摩尔/立方分米,平均为0.66微摩尔/立方分米。12月磷酸盐含量为全年最高值,高值位于三都岛西南海域,低值位于东吾洋。5月为全年最低,其分布趋势与12月相同。
  硅酸盐含量年变化范围为15.6~70.9微摩尔/立方分米,平均为34.0微摩尔/立方分米。硅酸盐含量均值5月全年最高,三都岛海域硅酸盐含量高于东吾洋。8月硅酸盐含量为全年最低值,与盐度呈负相关,其含量随盐度增加而减少。受霍童溪淡水影响,三都岛西北海域硅酸盐含量全年都为最高值。
  上述调查结果表明,三沙湾水体中营养盐丰富,无机氮、磷普遍超水质标准,冬季无机氮含量更达到富营养化的临界值。营养盐含量丰富,与四周大小溪河径流输入有关,同时也因为冬季水温低、光照弱,浮游植物对营养盐摄取利用减少。东吾洋水质质量比三都岛海域好,更有利于水产养殖。
  3.有机物、重金属
  三沙湾周边经济以农业为主,工业所占比重小,海水中化学耗氧量及表层海水油类含量较低,显示还未有明显有机污染(表3-11)。但三都岛南部潮间带低潮水体油类含量较高,如5月和10月含量高达332微克/立方分米和52.8微克/立方分米,分别超过二类和一类海水标准,主要与船舶来往、停靠排废有关,应引起重视。
  三沙湾水体中溶解态与颗粒态铜含量平均为0.44微克/立方分米和0.98微克/立方分米,溶解态与颗粒态铅含量平均为0.082微克/立方分米和0.95微克/立方分米,溶解态与颗粒态镉含量平均为0.011微克/立方分米和0.004微克/立方分米,说明该海域水体中铜和铅主要以颗粒态存在,而镉主要以溶解态形式存在(表3-11)。
  (二)沉积化学
  沉积物中pH值平均为7.33,Eh平均为64mV,基本属氧化环境。沉积物中重金属及若干参数含量如表3-12所示。除铜、有机氯农药外,其他调查项目的高值均出现在三都岛西北海域。除铜、铅、锌、DDT含量超过底质评价标准外,其他参数均未超标。铜、铅、锌含量超标,与工业废水排放及含铜、铅、锌矿地表经冲刷随地面径流注入海湾有关,同时由于该湾口小腹大,与外海水交换困难,水质曝气复氧功能削弱,影响污染物的稀释和扩散,致使重金属难于外排,而在湾内沉淀。
  二、罗源湾
  罗源湾位于福建省东北部沿海,北邻三沙湾,南隔黄岐半岛与闽江口连接,海湾总面积179.56平方公里。该湾周边基本无大河溪注入,仅西北部有一小溪——起步溪注入。整个海湾被罗源半岛和黄岐半岛环抱,仅东北角经一窄口——可门口与东海相通,口门宽仅2公里,也是个半封闭的海湾。
  (一)海水化学
  1.温度、盐度、pH值和溶解氧
  罗源湾夏季(1991年5月)水温变化范围为16.8℃~18.5℃,平均17.4℃。盐度变化范围为24.901~28.109,平均为27.042,分布趋势是从湾口向湾顶递减。pH值变化范围8.15~8.25,平均为8.23。溶解氧含量介于7.56~8.20毫克/立方分米,均值为8.00毫克/立方分米。氧饱和度在96.2%~104%之间,均值为101.1%。溶解氧变化趋势是海湾中部含量较高而两侧的湾口及湾顶较低。
  2.营养盐
  罗源湾海区真光层营养盐具显著季节变化(图3-18)。硝酸盐和亚硝酸盐平均值11月最高(17.92微摩尔/立方分米),7月最低(2.42微摩尔/立方分米),活性磷酸盐11月最高(0.92微摩尔/立方分米),5月最低(0.26微摩尔/立方分米),活性硅酸盐1月最高(37.22微摩尔/立方分米),9月最低(15.08微摩尔/立方分米)。营养盐分布呈现冬高夏低的现象。冬季浮游植物生长缓慢、营养盐消耗少,同时海水垂直混合良好,下层蓄积的营养盐被输送到表层,使真光层营养盐含量提高。春末夏初,水温上升,光照增强,营养盐被浮游植物大量消耗,加之夏季海水温跃层形成,下层营养盐难以被利用,加剧了真光层营养盐的耗竭。磷和氮达到最低值后又回升,体现生态系自我调节能力。磷比氮提前降至最小值,说明浮游植物优先吸收磷酸盐。总体而言,罗源湾水体中的营养盐与初级生产力呈负相关关系。
  罗源湾硝酸盐和亚硝酸盐含量介于2.50~22.86微摩尔/立方分米,平均10.35微摩尔/立方分米,磷酸盐含量范围为0.06~1.02微摩尔/立方分米,平均为0.59微摩尔/立方分米,低于闽浙沿岸流、闽江口及一般海区的平均水平。沿岸陆地径流输入较少,营养盐难以得到补充,湾内生物贫乏、营养盐再生和循环强度弱等是导致该湾营养盐相对贫乏的主要原因。罗源湾海水比较贫瘠是发展该湾水产养殖时应充分重视的问题。
  罗源湾不同季节测定的海水氮磷比大都落在5~30内,表明藻类生长受氮、磷共同作用,氮磷平均比值为17.54,与大洋海水的Redfield比值接近,说明罗源湾氮磷比基本适于浮游植物生长。但夏季浮游植物生长高峰期,由于海水中营养盐,特别是无机氮得不到适当补充,致使氮磷比小于5,初级生产力明显受氮供应不足的限制。
  3.有机物、重金属
  罗源湾周边工业不发达,工业污染少,夏季海水化学耗氧量及表层海水油类平均含量分别为0.85毫克/立方分米和6.65微克/立方分米,均无超标现象,显示水质状况良好。水体中溶解态与颗粒态铜含量平均为0.53微克/立方分米和0.158微克/立方分米,溶解态与颗粒态铅含量平均为0.075微克/立方分米和0.22微克/立方分米,溶解态与颗粒态镉含量平均为0.013微克/立方分米和0.0025微克/立方分米,说明铜和镉大部分存在于溶解态中,而铅主要以颗粒态形式存在。重金属也均在I类水质标准范围内。
  (二)沉积化学
  沉积物中pH值介于7.10~7.85,平均为7.43,其中海湾西部pH值较低(小于7.20)。Eh平均为42mV,除松山至坪岗近岸海域为弱还原环境外,其余属氧化环境。沉积物中重金属及若干参数含量如表3-13所示。铜、镉、硫化物、油等均未超标,锌超标严重,铅有少数站位超标。锌、铅含量较高可能与铅锌矿地表经冲刷随地面径流注入海湾有关。总体上罗源湾表层沉积物大部分污染物指标均低于污染评价标准,卫生质量适于养殖。
  三、兴化湾
  兴化湾位于福建省沿海中段,海湾总面积619.4平方公里,其中水域面积369.22平方公里。该湾略呈长方形,由西北向东南展布。湾顶有木兰溪等河流注入。兴化湾口门宽约13公里,湾口朝向东南,出南日群岛经兴化水道和南日水道与台湾海峡相通。
  (一)海水化学
  1.温度、盐度、pH值和溶解氧
  受气候因素影响,兴化湾表层水温呈现季节性变化,1月水温最低,平均仅为10.82℃,至8月上升到最高,平均水温29.21℃(表3-14)。温度分布表层高于底层,湾内高于湾口。由于径流输入量不大,本湾海水盐度很高,且年变化范围小,8月最高值(33.72)与5月最低值(29.32)相差不到5。盐度分布与温度相反,底层高于表层,湾口高于湾顶。
  1991年6月兴化湾表、底层海水pH平均值分别为8.23和8.21,表、底层变化不大。湾口pH值较高,湾西部受陆地径流影响较低。
  1984年5月溶解氧含量达到全年最高值7.12毫克/立方分米,对应于叶绿素含量全年最高值,反映了春季浮游植物旺盛生长的影响。水温对溶解氧含量也有较明显影响。1月水温远远低于8月,但溶解氧含量却高于8月,表明通常情况下,水温越低,海水中溶解氧含量越高。
  2.营养盐
  兴化湾表层海水营养盐具显著季节变化(表3-14)。5月和8月营养盐含量均明显降低,而1月营养盐含量较高,营养盐分布呈现冬高夏低的现象。由于兴化湾沿岸无大的径流输入,营养盐的补充主要来自于与外海水的交换,5月营养盐含量很低,而叶绿素含量却为全年最高值,反映浮游植物生长对氮磷的消耗。冬季水温处于低值,抑制了浮游植物的生长,营养盐消耗少,因此表层海水营养盐含量升高。
  3.有机物、重金属
  海水中化学耗氧量和油类含量都比较低(表3-15),两者水平均未超过海水一类标准。但油类分布呈现东、西两侧沿岸含量高,向湾中心减少的趋势。说明兴化湾周边工业近年来的迅速发展虽还未对该湾带来明显有机污染,但已不难看到人为活动带来的潜在性影响。
  兴化湾水体中溶解态与颗粒态铜平均含量分别为0.33微克/立方分米和0.195微克/立方分米,变化趋势由湾顶河口区的高含量向湾口减少。溶解态铅含量差别较大,在0.016~0.242微克/立方分米之间,江阴岛西侧为高值区,湾中心向湾东比较低;颗粒态铅表、底层平均含量分别为0.32微克/立方分米和0.49微克/立方分米,分布受河口影响较显著,即河口高,往湾口减少。溶解态与颗粒态镉含量平均为0.011微克/立方分米和0.04微克/立方分米,溶解态镉的分布趋势与铅相似,而颗粒态镉分布很特殊,湾口至湾东部略高于湾西部。
  比较1984年和1991年的观测资料,兴化湾水质已有好转迹象,特别是油类和重金属(表3-15)。
  (二)沉积化学
  沉积物中pH值在7.10~7.64之间,以木兰溪的三江口河口区附近最低。Eh值介于-23mV~+179mV,江阴岛周围的湾顶较高。铜、铅的高值区均出现在湾西部三江口河口区附近,分布趋势为沿岸略高于湾中心。锌的分布是沿岸高,湾中心低,河口沿岸局部地区有三个站位的锌含量超标,可能是周边锌矿及河流机制所致。镉的分布与铜、铅、锌不同,含量由湾东部的高值区向湾西部的低值区递减,与悬浮颗粒态镉很相似,其分布可能受悬浮颗粒物的沉降作用控制。油类含量最大值出现在往返大陆与南日岛之间海峡,全湾分布也表现为沿岸高、向湾中心减少的趋势,其含量高低变化,与人为活动有密切关系。
  表3-16为1984年和1991年在两个相同站位的观测结果。与1984年相比,除硫化物和镉外,其他数据在1991年都有所改善,与水质情况一致。
  [=此处为表格(表3-16 1984年6月和1991年6月兴化湾底质污染物含量比较表)=] 单位:毫克/千克
  四、湄洲湾
  湄洲湾位于福建中部沿海,海湾总面积423.77平方公里,其中水域面积216.73平方公里。该湾三面被大陆环抱,湾口有湄洲岛作为屏障,是一天然优良港湾。湄洲湾属隐蔽性和稳定性较好海湾,湾内具有潮差大和水深大的特征。周边无大河溪注入。湄洲湾为多口门海湾,经4个口门与台湾海峡相通,其宽度总计9.5公里。
  (一)海水化学
  1.温度、盐度、pH值和溶解氧
  1988年9月和1989年1月四种参数的含量与分布如表3-17所示。9月平均水温为26.56℃,高温区位于湾顶,低温区位于西南水域。1月水温变化不大,平均14.45℃,湾顶水温略高。9月平均盐度33.836,水平分布较均勻。1月盐度平均值为30.256,水平分布呈湾口向湾顶递减趋势。9月份盐度高于1月。
  9月pH值变化范围在8.04~8.24,平均8.16。湾内西南区域pH值较高,湾顶较低。1月pH值变化于7.87~8.24,均值为8.11,湾顶较高。湄洲湾水体溶解氧含量分布较均匀,氧饱和度在90%以上。9月和1月氧含量平均值分别为4.250×10⁻³和5.824×l0⁻³。一般来说,水温越低,氧含量越高。冬季水温低于秋季,则溶解氧含量高于秋季。
  2.营养盐
  湄洲湾冬季2月磷酸盐和总氮平均含量为全年之冠,分别为0.46和11.60微摩尔/立方分米,秋季的含量稍低于冬季,春季5月和夏季8月的营养盐含量都很低,磷酸盐和总氮分别只有0.04和1.66微摩尔/立方分米及0.26和1.27微摩尔/立方分米,海区营养盐呈现秋冬高春夏低的季节性变化特征。
  冬季湄洲湾水温降至11.12℃,低温成为浮游植物生长的主要限制因素,因此营养盐消耗很少。春季水温上升,光照增强,冬季水体中剩留的营养盐被浮游植物大量消耗,从而造成了水体的贫营养状态。至8月,由于台湾海峡西南季风作用,南海水朝北运动增强,寡营养的外海水未能提供足够营养,故夏季8月营养盐水平仍很低。秋季,东北季风加强,湄洲湾受闽浙沿岸水系的影响,营养盐含量逐渐增加,在适宜温度下,浮游植物生长形成高峰期。
  湄洲湾水体无机氮、磷超水质标准现象严重,湾顶尤为突出。9月无机氮超1类海水水质标准达25%,超3类标准为8.3%,1月无机氮超1类水质标准达100%,无机磷超1类海水标准达33.3%。该湾口小腹大,且湾口深入内陆达33千米,故湾顶水体交换能力和环境自净能力较差,处潜在性富营养化状态,条件适宜时有发生赤潮的可能性,是发展海水养殖时需引起重视的问题。
  3.有机物、重金属
  湄洲湾水体化学耗氧量为0.65~0.86毫克/立方分米,水平分布较均匀,季节性变化不大,油类含量在未检出至10.7微克/立方分米,均符合一类海水水质要求。但往年莆田拆船厂拆船多次发生船体断裂,造成油污染重大事故。1982~1985年福建海岸带环境质量调查表明,湄洲湾潮间带水质中油类平均含量较髙,超1类海水水质标准达70%,超2类海水水质标准为20%,这与来往船舶排污及设在秀屿的莆田造船厂拆船污染有关。
  湄洲湾水体溶解态及颗粒态重金属含量如表3-18所示。从形态来看,秋季颗粒态铜、铅、镉均值高于溶解态,冬季则相反,溶解态均值高于颗粒态。从季节来看,秋季溶解态铜、铅、镉平均含量均低于冬季,而颗粒态则是秋季高于冬季。重金属水平尚未达到污染程度。
  (二)沉积化学
  pH值变化范围为7.28~8.03,属中性偏弱碱性环境,呈湾口向湾顶递减分布趋势。Eh值介于-9mV~+334mV,海湾西部、北部沿岸及肖厝以南沿岸为低值区(0~100mV);秀屿西部、肖厝以东及东南至东吴一带,Eh均大于200mV,属强氧化环境。
  沉积物中铜、铅、镉含量均较低,但锌有40%超标,硫化物有20%超标,主要见于湾内西南部。该处由于水动力作用较弱,底质以细粒沉积为主,所以沉积物中锌、铜、油类、硫化物、有机质含量较高。锌超标与本省地壳、土壤中锌背景含量高有关。海湾中部及湾口地段水动力作用较强,底质多以砂粒沉积为主,故Eh值较高,大部分沉积物重金属环境质量良好。
  五、厦门湾
  厦门湾位于福建省南部沿海金门湾内,九龙江口入海处,分内港(含九龙江口)和外港,内港位于厦门岛西侧,外港在厦门岛西南侧。厦门湾水域狭长,面积达230.14平方公里,其中水域面积154.18平方公里,大部分水深在5~20米之间。西侧有福建省第二大河流——九龙江汇入。厦门港口门朝向东南,北起厦门岛的白石炮台,南至龙海县的塔角,宽达13.75公里。厦门港属构造成因港湾,兼具河口湾性质。
  (一)海水化学
  厦门港海水化学调查研究自20世纪60年代初即开始,资料积累丰富。为便于叙述,通常将嵩屿一鼓浪屿一厦门港避风坞连线以北海域称为西海域,连线以南,西至九龙江口海域称为九龙江河口区。后者在上一节已有阐述。西海域海水中诸化学要素的含量与分布如表3-19所示。
  1.pH值、盐度和溶解氧
  pH值:西海域pH值变化范围为7.89~8.46,平面分布趋势为宝珠屿以北海域pH值较高(常髙于8.2),向南递减。湾顶pH值高是由于该区营养物质较丰富,浮游生物大量繁殖的结果。西海域pH值的断面和垂直变化较小,大致呈均匀分布。季节变化表现为6月出现峰值,12月次高峰,8~10月降至低谷,2~4月为次低谷值。
  盐度:西海域盐度通常介于25.02~31.85,分布较均匀,垂向变化也不大,大致为同性水体。但西海域海水盐度结构可受到九龙江冲淡水和外海水的显著影响。丰水期嵩屿与鼓浪屿一线盐度由湾口向湾内增加,即是九龙江淡水的影响所致。热带风暴期间,暴雨使九龙江径流量剧增,短期内洪水经河口区通过潮汐作用于整个厦门近岸海域,可使西海域盐度迅速下降。9810号台风影响期间,西海域南部表层海水盐度最低降至5.56。台风过后盐度迅速回升(图3-19)。
  溶解氧和氧饱和度:1981年西海域溶解氧和氧饱和度变化范围分别为5.63~10.86毫克/立方分米和85.4%~132%,宝珠屿以北海域较高。1987年两参数与1981年基本一致,5月二者均出现峰值,与叶绿素a年变化一致,表明溶解氧的变化与浮游植物活动密切相关。溶解氧低值见于8月马銮海堤外底层水,系由底质中硫化物和有机质含量高所致。
  2.营养盐
  硝酸盐1981年硝酸盐含量均值为2.33微摩尔/立方分米,平面分布呈北部略高于南部的趋势,垂直分布以上高下低的递减型为主。1987年硝酸盐平均含量为8.94微摩尔/立方分米,变化范围为2.02~24.0微摩尔/立方分米,比1981年明显增高。高值区多出现在
  [=此处为插图(图3-19 9810号台风彩响期间西海域南部—观测站表层海水盐度变化示意图)=]
  L——低潮H——高潮厦鼓海峡、筼筜湖海堤以北近岸及宝珠屿以北海域,系杏林工业区和厦门本岛西海岸排污影响所致。
  亚硝酸盐1981年亚硝酸盐平均含量为0.87微摩尔/立方分米,平面分布一般呈北低南高。1987年平均含量增至1.43微摩尔/立方分米,高值区多出现在筼筜湖海堤外至宝珠屿以南海域及马銮湾海堤外。
  铵盐1987年平均含量为3.86微摩尔/立方分米,范围介于0.0~11.6微摩尔/立方分米。马銮海堤外及东渡一带海域一般含量较高,11月为高峰期,2月出现低谷值。
  活性磷酸盐1981年磷酸盐变化于0.01~2.39微摩尔/立方分米,均值为0.50微摩尔/立方分米。1987年含量均值为0.48微摩尔/立方分米,马銮海堤至宝珠屿一带海域较高。
  活性硅酸盐西海域硅酸盐含量分布比较均匀,平均为42.9微摩尔/立方分米。1987年含量均值为29.8微摩尔/立方分米,高值多出现在厦鼓海峡和高集海堤涵洞一带海域。
  上述调查结果表明,西海域营养物质较丰富,总无机氮严重超标,无机磷超标现象也较严重。富营养化可能是导致西海域时有“赤潮”发生的诱因之一。
  热带风暴过程可引起西海域营养盐含量的急剧变化。9810号台风影响期间,西海域南部表层海水总无机氮和总无机磷峰值分别达到113.7和2.26微摩尔/立方分米,为非台风情况下年最高值的3倍和2倍,均远远超过海水水质4类标准。台风影响过后,两者含量虽迅速下降,但10余日内仍维持在较高水平,其中总无机氮仍超海水水质4类标准,总无机磷仍在海水1类标准之上。
  3.有机物、重金属
  1982年西海域化学耗氧量平均为1.23毫克/立方分米,之后缓慢地增加(图3-20)。较高值(大于2.0毫克/立方分米)多出现在筼筜湖海堤外至东渡近岸及马銮海堤外一带海域,指示西海域有机污染物质主要来源于厦门岛西海岸和杏林工业区。伴随热带风暴过程的暴雨可使经由径流入海的有机物在短时间内急剧增加,使近岸海域化学耗氧量明显增大。9810号台风影响期间,西海域南部表层海水化学耗氧量峰值达到2.20毫克/立方分米,超过海水1类水质标准,化学耗氧量与盐度呈较显著的负相关关系,表明陆源地面径流是台风期间西海域化学耗氧量的主要来源。但台风的影响并未在西海域造成高强度长时间的有机污染,可能与台风期间水体剧烈运动交换及有机物氧化降解有关。
  西海域海水中石油类含量尚低,但厦鼓海峡、嵩鼓海峡及码头附近海面漂油膜现象时有出现,应引起重视。
  西海域溶解态铜、铅、锌和镉的平均含量分别为0.48、0.014、0.10和0.025微克/立方分米,颗粒态平均含量分别为铜0.25×10⁻⁹、铅0.21×l0⁻⁹、锌0.63×10⁻⁹、镉0.004×l0⁻⁹。铜的含量在马銮海堤至宝珠屿一带海域较高,主要受杏林工业区的排废影响,铅和锌在筼筜湖海堤外至石胡码头一带海域较高,主要受厦门市区工业和生活污水的影响。镉在西海域分布均匀。总体而言,西海域重金属含量水平低,未超出1类海水水质标准。
  (二)沉积化学
  西海域为中性偏碱的沉积环境,北部pH值较高(大于8)。沉积物中Eh较低,基本属弱还原性环境。其中马銮湾沉积物中硫化物和有机质含量很高,其Eh小于0,处于还原状态,沉积物中高含量的有机质成为水体富营养化的潜在根源。
  西海域沉积物中重金属和硫化物高值区分布于马銮湾、杏林湾附近,厦鼓海峡含量较低。表层沉积物中铅、镉和DDT超标较严重,铜和硫化物也局部超标,表明沉积物已有轻度污染,特别是北部海域,受马銮湾、杏林湾和筼筜湖污水排放及沿岸直接排污的影响,污染较严重。
  六、东山湾
  东山湾位于台湾海峡南口的西岸,海域总面积247.89平方公里,其中水域面积155.5平方公里,是闽南最大的海湾。该湾三面为山丘环抱,呈不规则的梨形伸入陆地,南北长20公里,东西宽约15公里,湾顶有漳江入海。湾口朝南,口门狭窄,宽仅5公里,其间还有塔屿等大小岛屿屏障,是个半封闭型的海湾。
  (一)海水化学
  东山湾1988年5月至1989年2月水化学要素季节变化如表3-20所示。
  1.温度、盐度、pH值和溶解氧
  东山湾8月水温最高(平均26.7℃),5月(23.8℃)和11月(19.0℃)次之,2月最低(平均15.5℃)。8月表、底层水温变化较大且表层水温高于底层,其它月份表底层水温较均匀。
  5月丰水期受漳江冲淡水的影响,表层水盐度自湾顶到湾口形成较大水平梯度,变化范围在20.81~33.87之间。底层受影响小水平梯度明显小于表层。8月在西南季风推动下,南海高盐水对东山湾影响增强,同时由于漳江径流量减少,表、底层盐度达到全年最高值。11月受较低盐度闽浙沿岸流的影响,表、底层盐度都较低。2月受东北季风作用,海水对流混合作用增强,盐度水平和垂直分布都很均匀。
  11月pH值变化于8.20~8.44,湾顶局部区域pH值较高,原因在于浮游植物光合作用消耗二氧化碳使得pH值升高。2月水温降低,浮游植物光合作用减弱,pH值比11月略低,变化范围为8.02~8.30。
  受水温季节变化和浮游植物盛衰的影响,东山湾溶解氧含量也呈现较显著季节变化。5月水温较高,浮游植物也未及繁盛期,溶解氧及氧饱和度较低。8月是高温季节,加上有机质氧化作用,湾内溶解氧含量降至最低值。11月水温较夏季低,浮游植物生长旺盛,溶解氧含量比夏季明显增高,并出现大幅度的过饱和状态,溶解氧分布与叶绿素a—致。2月湾内水温低,溶解氧含量高,处低度过饱和状态。
  2.营养盐
  硝酸盐硝酸盐含量年变化范围为0.08~27.3微摩尔/立方分米。5月受漳江径流影响,表层硝酸盐分布呈湾顶向湾口递减趋势,表、底层硝酸盐含量分异明显。8月由于浮游植物生长消耗,硝酸盐均值全年最低,湾口及湾东部由于高盐外海水的补充含量相对较高。11月湾口及湾东南部由于沿岸流带来较丰富营养盐,硝酸盐含量为高值区;湾顶及西部一带强烈的光合作用消耗大量硝酸盐,而径流补给不及消耗,硝酸盐含量呈现低值。2月由于低温对浮游植物生长的抑制,浮游动物尸体和其他有机体的氧化分解,以及水体垂直交换加剧,水体中的氮得以再生和积累,硝酸盐量值增至全年高峰。此外,沿岸流也带来较多的硝酸盐。
  亚硝酸盐亚硝酸盐含量年变化范围为0.01~2.34微摩尔/立方分米。分布特征与硝酸盐相似,5月含量从湾顶向湾口递减,8月和11月呈湾口及湾东部高而湾顶及湾西部低的相反分布趋势,与后两个海区浮游植物消耗亚硝酸盐大于补充有关。2月含量均值为全年最高,分布也较均匀,可能与浮游动物尸体等分解有关。
  铵盐铵盐含量年变化范围为0.05~5.35微摩尔/立方分米。5月湾顶含量高而湾口低,湾内分布较均匀。由于丰水期漳江径流携带的量大,且浮游动物数量多,其排泄物产生的铵氮量也较多,铵盐含量均值为全年最高。8月东山湾浮游动物量处全年最高峰,排泄物产生的铵氮量最多,但此时浮游植物的较大量繁殖又消耗了铵盐,因此铵盐平均含量比春季低,但高于秋冬季。2月由于冬季海水强烈的垂直对流混合,海洋有机体分解释放出的氮容易氧化,使得铵氮的平均含量为全年最低,而硝酸盐则为全年最高。
  活性磷酸盐磷酸盐年变化范围为0.02~2.54微摩尔/立方分米,平均0.38微摩尔/立方分米。5月受低磷外海水影响,磷酸盐均值全年最低,8月由于外部较深层相对高磷水体涌升,湾口及湾东南部磷酸盐含量较高,但湾内大部分水域磷被浮游植物消耗殆尽。11月磷含量较高的沿岸水入侵,使湾口及湾内东部磷含量仍维持较高水平,湾内虽然因浮游植物大量繁殖而使磷酸盐含量较低,但并无明显区域性耗尽现象,说明磷酸盐的补给仍较充足。2月由于浮游植物剧减、有机体的氧化分解及水体垂直混合和高营养盐沿岸水入侵等诸多因素共同作用,磷酸盐含量达到全年最高值。
  活性硅酸盐硅酸盐含量年变化范围为4.62~89.2微摩尔/立方分米,平均23.3微摩尔/立方分米。5月受漳江径流影响,表层硅酸盐分布与硝酸盐相同,从湾顶向湾口呈递减分布趋势。8月分布趋势与5月相似,但因径流影响减弱,湾顶的含量比5月低。11月分布呈现由湾口和湾顶向湾中部递减的趋势,原因在于湾顶和湾口分别得到径流及含硅较高的沿岸水入侵的补给。2月因浮游植物衰亡及垂直对流强烈,湾内硅含量较高且分布较均匀。
  显然,东山湾海水中营养盐的含量与分布,既与漳江径流及外海水的入侵有关,也与湾内浮游生物的盛衰有密切关系。冬季由于浮游植物锐减以及浮游动物及其他有机体的氧化分解,营养盐出现较大程度的富营养化,需引起重视。
  3.有机物、重金属
  东山湾化学耗氧量含量为0.58~2.31毫克/立方分米,多呈现湾顶较高而湾口较低的分布趋势,表明湾内有机物质主要来源于漳江径流。冬季由于季风作用强,海水混合均匀,COD的分布较均匀。湾内多数海区油类含量都很低,但湾口附近的油类含量常常超标,可能是港口船只的影响。东山湾水体中铜在颗粒态和溶解态中的含量比较接近,铅主要存在于颗粒态中而镉主要以溶解态形式存在,水体中重金属含量均未超出1类海水水质标准。总体而言,东山湾水质基本上良好。
  (二)沉积化学
  表层沉积物中pH值为7.02~7.96,属中性环境;Eh介于-40~324mV,除少数小区域为弱还原环境外,绝大部分为弱氧化环境。湾东南部古雷半岛沿岸有机质含量较低,主要由于该区域是高能沉积环境区,沉积物多为细砂。湾顶漳江入海处有机质含量也比较低,说明非丰水期时,漳江携带的有机质含量明显较小。沉积物中铜、铅、锌、镉含量均值分别为17.3×10⁻⁶,11.6×10⁻⁶,91.2×10⁻⁶和0.066×10⁻⁶,其中锌的较高含量与福建省陆地锌的本底值较高有关。
  七、诏安湾
  诏安湾地处诏安县东南沿海,西面为宫口半岛,东面是东山岛,东北面经八尺门海峡水道与东山湾相连。海湾略呈南北伸展,长约17公里,宽约8公里,总面积为152.66平方公里。湾内海底宽浅平坦。湾口朝南,口门有城洲岛和西屿等岛屿屏障,宽约7千米。
  (一)海水化学
  1.温度、盐度、pH值和溶解氧
  1989年5月水温介于23.9~26.9℃,湾口低于湾内,并向湾顶递增。10月水温变化较小,在23.0~23.8℃之间,整个海湾分布较均匀,湾口略高于湾内。5月盐度变化范围29.83~31.88,平面分布由东南向西北递减,正好垂直于流向变化趋势。10月盐度在30.64~31.99之间,趋势是东高西低,但变化不大。
  5月pH值变化于8.08~8.24,呈东南向西北递减分布趋势,与盐度变化一致。10月pH值范围为8.16~8.28,湾顶略高于湾口。5月溶解氧含量介于6.99~8.54毫克/立方分米,变化趋势与流向一致,由西南向东北递减。10月溶解氧含量略低于5月,介于6.86~7.46毫克/立方分米,两季溶解氧含量都达到和超过饱和度。
  2.营养盐
  硝酸盐5月硝酸盐含量变化范围为0.02~5.95微摩尔/立方分米,只在湾口检测到硝酸盐,湾内均检测不出,显然是生物活动致使硝酸盐的补充不足。10月硝酸盐含量比5月有所增高,范围为0.02~18.9微摩尔/立方分米,但仍有局部水域未检出,分布由湾顶向湾口递增。
  亚硝酸盐5月亚硝酸盐含量很低,均值为0.27微摩尔/立方分米,呈湾内向湾口递增分布趋势。10月分布趋势与5月相似,但平均含量达到1.49微摩尔/立方分米,是后者的5倍。
  铵盐5月铵盐含量变化范围为<0.01~2.80微摩尔/立方分米,中部和东部为低值区。10月含量有所增加,呈外高里低的趋势。
  活性磷酸盐5月磷酸盐检出范围为0.62~0.80微摩尔/立方分米,平均0.75微摩尔/立方分米。整个湾内变化不大,湾顶略高。磷酸盐含量全部超1类海水水质标准。10月磷酸盐含量进一步增加,变化范围和平均值分别为0.99~1.65微摩尔/立方分米及1.20微摩尔/立方分米,湾顶向湾口递增。磷酸盐含量全部超2类水质标准,湾口右侧更超过3类标准。
  活性硅酸盐5月硅酸盐含量变化于10.9~24.8微摩尔/立方分米,湾口略高于湾内,但最高值见于湾顶河口区。10月含量与5月接近,在8.91~27.4微摩尔/立方分米之间,呈东高西低的分布趋势。
  上述结果表明,诏安湾水体中无机氮含量较低而无机磷含量偏高,为全省海湾中不多见的氮限制海湾。
  3.有机物、重金属
  诏安湾内自然资源尚未过度开发,周边工业也不发达,另外,湾内没有大型港口码头及商业性交通运输船只,所以海水中化学耗氧量及油类含量还较低。海水中铜、铅、镉主要以溶解态形式存在,含量均在1类水质标准内。整个海湾水化学状况良好。
  (二)沉积化学
  底质中pH值介于6.87~7.91,湾口pH较低,属中性环境,其余大部分均为中性偏碱环境。Eh变化范围为-8~93mV,湾口处水动力作用强烈,沉积物多以砂为主,因而底质为氧化性环境。沉积物中铜、铅、锌、镉含量均值分别为13.32×1含量⁻⁶,9.34×l0⁻⁶,77.14×10⁻⁶和0.056×10⁻⁶,铜、铅、锌的分布趋势相似,都是中部高而湾口及湾顶较低。镉则不同,湾口最低,向湾顶增大,湾西北端最高。除锌部分接近和超过评价标准外,其他元素仍处低含量阶段。元素分布特征表明它们主要来源于河口和陆上碎屑,这是因为入海后流速减缓,易于湾中滞留,所以呈高值区,相反湾口开阔,交换充分,故呈低值区。

知识出处

福建省志·海洋志

《福建省志·海洋志》

出版者:方志出版社

本志下限至2000年,系统记述福建省海区环境的自然状况以及海洋科技的进步和成就。分海洋地质地貌、物理海洋、海洋生物、海洋化学、海洋科技等6章。

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