电厂脱硫工艺排水区污损生物群落结构及翡翠贻贝重金属富集研究

摘要

利用天然海水应用于燃煤电厂机器冷却和烟气脱硫两个工艺，可以有效缓解内陆淡水资源紧缺。但是关于经历两个工艺的排海水是否会对周边海域水质环境和生态群落造成负面的环境影响，是众多领域一直关注的社会焦点，本文通过对湛江宝钢自备电厂脱硫工艺排海水附近海域进行挂片实验，并对污损生物挂片时期对海水环境因子及重金属进行监测，并对半年污损生物挂片上的翡翠贻贝进行软组织、外壳进行重金属含量测试，主要分析脱硫工艺排海水对周边水质环境、污损生物群落以及翡翠贻贝在特定海域的重金属富集效应的影响。其主要结果如下：
　　1.对排海水附近3期水质环境参数和重金属含量调查结果表明，对排水口附近水质进行评价。参照《海水水质标准》GB3097-1997，除水温外，盐度、悬浮物、溶氧量和pH四项参数二级水质达标率为100%，除Ni外，海水中Cu、Pb、Zn、Cd四种重金属二级达标率为100%.
　　2.脱硫工艺排海水附近海域进行污损生物挂片监测中共检出污损生物28种，其中植物1种，动物27种；优势种是网纹纹藤壶（Amphibalanus reticalates Utinemi）、强壮板钩虾（Stenothoe valida Dana）、翡翠贻贝（Perna viridis）、圆鳃麦杆虫（Caprella penantis Leach）等，季度挂片分析结果显示，表层污损生物量为2506.1g/m2，中层污损生物量为2142.8 g/m2，试验海区全年均匀污损生物附着，但种类和附着量季节差异明显，污损生物群落Shannon-Wiener多样性指数(H)和Margalef丰富度指数(d)春季最高。
　　3.丰度、生物量与环境参数作Pearson相关性分析结果表明，表层、中层丰度与水温整体呈显著性负相关，相关系数为-0.652和-0.917，与溶氧量呈显著性正相关，相关系数为0.733。中层生物量与溶氧量呈显著性正相关，相关系数为0.756，表层挂片中生物量与溶氧量无显著相关性。结合ABC曲线分析，污损生物生态群落在春季整体呈“稳定状态”，夏季和半年污损生物挂片则“稳定”状态欠佳，污损生物群落结构稳定性在平面上并无明显的“模式”可循，这表明污损生物群落结构稳定性主要是受季节影响。
　　4.根据2016.2-2016.9对污损生物监测结果，对优势种-翡翠贻贝体内5种重金属元素进行富集系数、空间、水平分析讨论。对软组织和外壳中重金属做主成分分析和多维尺度分析，能够在不同外界重金属含量胁迫下做出很好的反应，说明软组织对海水中Zn、Cd和Pb有着良好的指示作用，尤其是对海水中Pb。