基于大型底棲動物的小清河口沉積環(huán)境評價指標體系建立.pdf

1、海洋大型底棲動物能對自然和人為活動導致的水和沉積物質量變化做出可預測的響應,因此利用底棲生物作為環(huán)境監(jiān)測的生物指標和進行環(huán)境質量評價的生物指數(shù)已經得到了廣泛的認可。本文通過2008年5月和11月、2009年8月、2010年5月和9月5個航次對小清河口及鄰近海域沉積環(huán)境物理化學指標及大型底棲動物分布特征進行了分析,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)境質量進行了初步評價,并根據篩選出的沉積環(huán)境特征的污染因子硫化物、有機指數(shù)和有機氮對能較好反映該區(qū)域沉積環(huán)境質量狀態(tài)的海洋生物指數(shù)AMBI進行了校正,建立了基于大型底棲動物的小清河口海域沉積環(huán)境的評價指標體系。主要研究結論如下:
　　 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準,51％的站位超過海洋沉積物一類標準,近海區(qū)域均未超過一類標準;總氮和有機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。總氮和總磷含量在河道至河口區(qū)域所有站位均超出安全級別范圍,存在一定氮磷污染,有機碳含量雖未超過海洋沉積質量一類標準,但通過有機指

4、數(shù)評價發(fā)現(xiàn)河道至河口區(qū)有機指數(shù)偏高,有機氮含量接近有機污染水平,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量一類標準,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)風險。
　　 小清河口及鄰近海域大型底棲動物分布特征:在研究區(qū)域5個航次共采集到97種大型底棲動物,以多毛類、軟體動物和甲殼類為主,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)頻率較高的底棲動物有軟體動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物占優(yōu)

6、勢。
　　 通過分析大型底棲動物物種數(shù)、豐度和生物量與沉積環(huán)境因子的關系,并結合小清河口表層沉積物污染特征,篩選硫化物、有機指數(shù)和有機氮三項指標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評價結果顯示,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)評價的結果差異較大,相對河道、河口更清潔的近海區(qū)域

7、多樣性指數(shù)很小,其評價的結果比AMBI指數(shù)評價結果污染程度高出兩到三個級別,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)境質量特征。
　　 應用反映小清河口沉積環(huán)境污染的指示因子硫化物、有機指數(shù)和有機氮對AMBI指數(shù)中的大型底棲動物等級進行了校正,對未確定物種等級的,根據已有的生物等級列表中的近似屬種給出初步的等級,然后結合環(huán)境污染的指示因子進行等級校正;對已經確定物種等級的,直接結合環(huán)境

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