基于大型底棲動(dòng)物的小清河口沉積環(huán)境評價(jià)指標(biāo)體系建立.pdf

1、海洋大型底棲動(dòng)物能對自然和人為活動(dòng)導(dǎo)致的水和沉積物質(zhì)量變化做出可預(yù)測的響應(yīng),因此利用底棲生物作為環(huán)境監(jiān)測的生物指標(biāo)和進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的生物指數(shù)已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。本文通過2008年5月和11月、2009年8月、2010年5月和9月5個(gè)航次對小清河口及鄰近海域沉積環(huán)境物理化學(xué)指標(biāo)及大型底棲動(dòng)物分布特征進(jìn)行了分析,篩選出了能指示沉積環(huán)境特征的污染因子;采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和海洋生物指數(shù)AMBI對小清河口及其鄰近海域沉

2、積環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了初步評價(jià),并根據(jù)篩選出的沉積環(huán)境特征的污染因子硫化物、有機(jī)指數(shù)和有機(jī)氮對能較好反映該區(qū)域沉積環(huán)境質(zhì)量狀態(tài)的海洋生物指數(shù)AMBI進(jìn)行了校正,建立了基于大型底棲動(dòng)物的小清河口海域沉積環(huán)境的評價(jià)指標(biāo)體系。主要研究結(jié)論如下:
　　 小清河口及鄰近海域沉積環(huán)境特征:沉積物以砂和粉砂為主,粘粒含量較低;沿河道、河口至近海,沉積物硫化物含量逐漸降低,變化范圍在6.96～1231.58mg/kg之間,在河道和河口區(qū)27％的站位超

3、過海洋沉積物三類標(biāo)準(zhǔn),51％的站位超過海洋沉積物一類標(biāo)準(zhǔn),近海區(qū)域均未超過一類標(biāo)準(zhǔn);總氮和有機(jī)碳含量均在河道至河口附近較高,在近海區(qū)域較小,總氮含量在0.14～1.06mg/g之間,有機(jī)碳含量在1.57～13.47mg/g之間;總磷含量除了2010年9月變幅較大外,其它航次含量在0.42～0.87mg/g之間?？偟涂偭缀吭诤拥乐梁涌趨^(qū)域所有站位均超出安全級別范圍,存在一定氮磷污染,有機(jī)碳含量雖未超過海洋沉積質(zhì)量一類標(biāo)準(zhǔn),但通過有機(jī)指

4、數(shù)評價(jià)發(fā)現(xiàn)河道至河口區(qū)有機(jī)指數(shù)偏高,有機(jī)氮含量接近有機(jī)污染水平,存在富營養(yǎng)現(xiàn)象。除各別站位銅超過國家海洋沉積物質(zhì)量一類標(biāo)準(zhǔn),重金屬含量總體水平較低,處于低污染水平和低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
　　 小清河口及鄰近海域大型底棲動(dòng)物分布特征:在研究區(qū)域5個(gè)航次共采集到97種大型底棲動(dòng)物,以多毛類、軟體動(dòng)物和甲殼類為主,分別占46.39％、28.86％和20.62％；沿著河道、河口至近海,多毛類種類逐漸降低,豐度總體也呈降低趨勢,而軟體動(dòng)物和甲

5、殼類種類和豐度均呈逐漸增多趨勢。物種數(shù)和豐度季節(jié)分布上,春季較高,秋季次之,夏季最低。生物量組成以軟體動(dòng)物占優(yōu)勢,多毛類和甲殼類次之。春季生物量相對較大,夏季和秋季較小。在該區(qū)域出現(xiàn)頻率較高的底棲動(dòng)物有軟體動(dòng)物光滑河籃蛤和多毛類的尖刺纓蟲、長雙須蟲、中蚓蟲及寡節(jié)甘吻沙蠶。與同時(shí)期的萊州灣、黃河口、渤海灣比較可以發(fā)現(xiàn),小清河口大型底棲動(dòng)物豐度值和生物量最大,萊州灣和渤海灣次之,黃河口最小,小清河口是多毛類占優(yōu)勢,其他海域基本是軟體動(dòng)物占優(yōu)

6、勢。
　　 通過分析大型底棲動(dòng)物物種數(shù)、豐度和生物量與沉積環(huán)境因子的關(guān)系,并結(jié)合小清河口表層沉積物污染特征,篩選硫化物、有機(jī)指數(shù)和有機(jī)氮三項(xiàng)指標(biāo)作為小清河口沉積環(huán)境污染指示因子。
　　 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和海洋生物指數(shù)AMBI評價(jià)結(jié)果顯示,從河道、河口至近海區(qū)域,多樣性指數(shù)和AMBI指數(shù)均呈現(xiàn)先增大后降低的大體趨勢,在河口區(qū)出現(xiàn)較大值。近海區(qū)域兩種指數(shù)評價(jià)的結(jié)果差異較大,相對河道、河口更清潔的近海區(qū)域

7、多樣性指數(shù)很小,其評價(jià)的結(jié)果比AMBI指數(shù)評價(jià)結(jié)果污染程度高出兩到三個(gè)級別,這與沉積環(huán)境污染特征是不符合的,因此AMBI指數(shù)比多樣性指數(shù)能更好的反映該區(qū)域沉積環(huán)境質(zhì)量特征。
　　 應(yīng)用反映小清河口沉積環(huán)境污染的指示因子硫化物、有機(jī)指數(shù)和有機(jī)氮對AMBI指數(shù)中的大型底棲動(dòng)物等級進(jìn)行了校正,對未確定物種等級的,根據(jù)已有的生物等級列表中的近似屬種給出初步的等級,然后結(jié)合環(huán)境污染的指示因子進(jìn)行等級校正;對已經(jīng)確定物種等級的,直接結(jié)合環(huán)境

8、污染的指示因子進(jìn)行等級校正。應(yīng)用校正后的底棲動(dòng)物等級進(jìn)行小清河口沉積環(huán)境質(zhì)量的AMBI指數(shù)評價(jià),河道評價(jià)值在4.3-7.0之間,底棲群落健康處于重度擾動(dòng)狀態(tài),反映的沉積環(huán)境質(zhì)量狀況為不健康,河口評價(jià)值在3.3-4.3之間,底棲群落健康處于中度擾動(dòng)狀態(tài),反映的沉積環(huán)境質(zhì)量狀況為中等,近海評價(jià)值在2左右,底棲群落健康處于輕度擾動(dòng)狀態(tài),反映的沉積環(huán)境質(zhì)量狀況為優(yōu)良。AMBI指數(shù)同硫化物、有機(jī)指數(shù)和有機(jī)氮三項(xiàng)沉積環(huán)境污染因子在0.0001水平上