周祖光

(海南省環(huán)境科學(xué)研究院 ?？?570206)

海南島近岸海域陸源污染特征及控制

周祖光

(海南省環(huán)境科學(xué)研究院 ?？?570206)

文章通過污染物經(jīng)河流入海通量法以及實(shí)測和估算并舉,對海南島陸源污染物進(jìn)入近岸海域特征進(jìn)行了解。進(jìn)而闡述了對其陸源污染控制的方法,為區(qū)劃出海南島海岸帶污染防治,較好地防治近岸海域免受陸源污染,提供參考。

陸源;污染;近岸海域;特征;控制;分析

海南省主要陸地為海南島,也是我國僅次于臺灣島的第二大島,處于108°37′～111°03′E, 18°10′～20°10′N,總面積約3.41萬km2,海岸線長達(dá)1 823 km,其中砂質(zhì)岸線785.7 km,占43.1%;養(yǎng)殖區(qū)岸線362.2 km,占19.9%;基巖岸線190.1 km,占10.4%;紅樹林岸線153.7 km,占8.4%;其他岸線331.3 km,占18.2%[1]。海南島近岸海域陸源污染主要有工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水、畜禽養(yǎng)殖、面源、近海岸養(yǎng)蝦5個(gè)方面;陸源污染途徑主要是直接排放近岸海域和經(jīng)過河流輸送進(jìn)入近岸海域兩類情況;海南島陸源污染的污染物有CODMn、無機(jī)氮和活性磷酸鹽。近年來,海南島近岸海域赤潮時(shí)有發(fā)生,單2006年就發(fā)生了7次赤潮,其中赤潮覆蓋最大面積達(dá)22 km2,而氮、磷等是引發(fā)赤潮的主要營養(yǎng)物質(zhì)。隨著海南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,尤其是海南國際旅游島提升為國家戰(zhàn)略后,各類陸源污染對近岸海域?qū)碓絹碓絿?yán)峻的壓力和沖擊;研究分析海南島近岸海域陸源污染特征及其控制,掌握陸源對近岸海域的污染現(xiàn)狀與規(guī)律,為科學(xué)合理布設(shè)環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位,為海洋環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù),確保海南省海洋可持續(xù)發(fā)展及海南生態(tài)省建設(shè)具有重大而現(xiàn)實(shí)的意義[2-3]。

1 研究方法

1.1 陸源污染物經(jīng)河流入海量

海南島污染物經(jīng)河流進(jìn)入近岸海域量采用入海通量計(jì)算法,具體操作為在出海河口設(shè)監(jiān)測斷面,全年分枯水期、豐水期、平水期3個(gè)水期進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量根據(jù)河流的大小和深淺按國家技術(shù)規(guī)范來定,最后按式(1)[4-5]計(jì)算

式中:Pij為j河流i污染物入海量(t/a);Cij為j河流i污染物濃度(mg/L);vj為j河流入海徑流量(m3/s)。

1.2 污染物直排海量

對于近海岸海水養(yǎng)殖蝦池、工業(yè)和污水處理廠等,通過實(shí)測求算所得。求算公式為

式中:Wi為陸源i污染物進(jìn)入近岸海域量(t/ a);Wim為m海水養(yǎng)殖源(工業(yè)源、污水處理廠等)i污染物進(jìn)入近岸海域量(t/a);qm為m海水養(yǎng)殖源 (工業(yè)源、污水處理廠等)廢水排放量(t/a);Cim為m海水養(yǎng)殖源(工業(yè)源、污水處理廠等)i污染物實(shí)測排放濃度(mg/L)。

對于沿海鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)居民生活污水通過小溝直接排入近岸海域的,按常住人口估算為

式中:Qin為n鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水源i污染物入海量(t/a);k為生活污水排放系數(shù)[t/(d·人),海南省取值0.02];Sn為n鄉(xiāng)鎮(zhèn)常住人口數(shù);Cin為n鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水源i污染物濃度(mg/L)。

2 結(jié)果分析

2.1 主要陸源空間分布

海南島主要的陸源有:污水處理廠、垃圾處理場廢水、上規(guī)模橡膠加工廠、石化工廠、淀粉廠等工業(yè)企業(yè)。這些陸源相對集中分布于?？谑?、瓊海市、儋州市、東方市等市縣。橡膠加工廠、淀粉廠排放有機(jī)物濃度較高,有時(shí)因管理不善而發(fā)生嚴(yán)重河流污染事故;海岸養(yǎng)蝦池均為直排海,排海的有機(jī)污染物量較大。

2.2 陸源污染物直接進(jìn)入近岸海域量

2009年,海南島通過主要陸源直接排入近岸海域的主要污染物量(表1):CODMn為38 034 t/a,其中海水養(yǎng)殖蝦池直排海量占80.7%,污水處理廠和隨鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水占16.7%,隨工業(yè)廢水占2.6%;無機(jī)氮為3 607.8 t/a,其中污水處理廠和隨鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水排海量占98.6%;活性磷酸鹽為208.1 t/a,其中污水處理廠和隨鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水排海量占98.2%。在12個(gè)沿海市縣中,CODMn直接排入近岸海域量最大的是?？谑?為8 569 t/a,其中海水養(yǎng)殖蝦池占56.4%,污水處理廠占22.6%,其他排污溝占21.0%;其次是文昌市5 679 t/a,其中海水養(yǎng)殖蝦池直排量占99.6%。無機(jī)氮直排海量最大的市縣是?？谑?為2 589.8 t/a,其中污水處理廠占70.4%,其他排污溝占29.4%;其次是三亞市628.7 t/a,基本為污水處理廠排海量?；钚粤姿猁}直排海量最大的市縣是?？谑?為150.0 t/a,其中污水處理廠占17.9%,其他排污溝占81.8%;其次是三亞市47.8 t/a(表1)。

表1 2009年海南島沿海市縣主要污染物直排海量(t/a)

2.3 陸源污染物經(jīng)河流入海量

2009年,海南島陸源主要污染物經(jīng)河流進(jìn)入近岸海域總量為:CODMn58 436 t/a、無機(jī)氮480 t/a、活性磷酸鹽1 414 t/a。CODMn陸源主要污染物經(jīng)河流進(jìn)入近岸海域量南渡江最高,為22 458 t/a,其次是萬泉河、昌化江,分別為10 996 t/a、9 266 t/a;無機(jī)氮最高的是昌化江,為10 425 t/a,其次是海甸溪、萬泉河,分別為3 284 t/a、2 695 t/a;活性磷酸鹽最高的是南渡江,為553 t/a,其次是萬泉河、海甸溪,分別為323 t/a、148 t/a(表2)。

表2 2009年海南島主要河流主要污染物入海量 t/a

2.4 陸源污染物入海總量

2009年,海南島陸源主要污染物進(jìn)入近岸海域總量為:CODMn96 469 t/a,無機(jī)氮25 661.8 t/a,活性磷酸鹽1 622.1 t/a。按海南國際旅游島發(fā)展組團(tuán)分區(qū),北部近岸海域CODMn、活性磷酸鹽入海量均較高,分別為44 731 t/a、886.2 t/a,分別占46.4%、54.6%;西部近岸海域無機(jī)氮最高,為11 947.1 t/a,占46.6%;南部近岸海域CODMn、無機(jī)氮、活性磷酸鹽入海量均低于其他海域。

2.5 近岸海域污染特征

海南島近岸海域海水污染主要為耗氧有機(jī)污染物污染,出現(xiàn)過超Ⅱ類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的污染指標(biāo)主要有:CODMn、溶解氧、氨氮、石油類等。影響海水水質(zhì)的主要污染指標(biāo)會(huì)隨季節(jié)變化,在豐水期雨量多,近岸海水水質(zhì)受氨氮、耗氧有機(jī)污染物影響大于枯、平兩個(gè)水期,這與雨水將地表污染物沖刷進(jìn)水體有關(guān);枯水期雨量少,河流枯水,近岸海水水質(zhì)受石油類影響,污染程度和雨量成反比關(guān)系,基本為枯水期大于平水期,平水期大于豐水期的特征。從海域污染分布上看,海南島南部海域水質(zhì)受石油類污染相對嚴(yán)重;北部、西部、東部海域水質(zhì)受耗氧有機(jī)污染物和氨氮影響較為普遍;河口水質(zhì)受總氮的影響較大,沿海城市河段主要受氮、磷的污染;城鎮(zhèn)生活污水、生活垃圾以及農(nóng)業(yè)面源污染是影響近岸海域水質(zhì)的主因[6]。

3 陸源污染控制

控制陸源污染物污染近岸海域,應(yīng)從污染物質(zhì)產(chǎn)生、使用、排放總量上加以控制,同時(shí)提高污染物處理的能力和比例。在工業(yè)生產(chǎn)中,推廣低污染、無污染的技術(shù)和產(chǎn)品,提高水的重復(fù)利用率、綜合利用率;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,堅(jiān)持使用有機(jī)肥料,加強(qiáng)高效低毒農(nóng)藥、除草劑的開發(fā)和推廣應(yīng)用,著手研究和解決隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展可能造成的面源污染。通過長期的連續(xù)的近岸海域監(jiān)視監(jiān)測,不斷地揭示近岸海域污染問題,了解近岸海域污染途徑、污染原因、污染物遷移及轉(zhuǎn)化規(guī)律,從而為近岸海域陸源污染控制提供可靠的依據(jù)。引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,提高近岸海域監(jiān)視監(jiān)測和污染控制水平與管理水平;建立健全近岸海域監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng),利用有效調(diào)節(jié)海岸帶資源合理開發(fā)利用手段,使近岸海域監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

4 結(jié)論

隨著海南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和海南國際旅游島建設(shè)的不斷推進(jìn),各類陸源污染問題對近岸海域帶來了越來越嚴(yán)峻的壓力和沖擊。海南省陸源對近岸海域污染途徑主要有兩種途徑:一種是直接進(jìn)入近岸海域;另一種是經(jīng)過河流輸送進(jìn)入近岸海域。2009年,海南省陸源污染物通過兩種途徑進(jìn)入近岸海域總量為: CODMn96 469 t/a,無機(jī)氮25 661.8 t/a,活性磷酸鹽1 622.1 t/a;近岸海水養(yǎng)殖蝦池廢水中CODMn直排海量占總?cè)牒Ａ康?1.8%,占直排海總量的80.7%;污水處理廠和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的無機(jī)氮直排海量占總?cè)牒Ａ康?4.1%,占直排海量的98.6%;污水處理廠和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的活性磷酸鹽直排海量占總?cè)牒Ａ康?.4%,占直排海量的98.2%。進(jìn)行海南島海岸帶污染防治區(qū)劃,可較好地防治近岸海域免受陸源污染物污染。為保證區(qū)劃的實(shí)施,對新建污水處理設(shè)施應(yīng)強(qiáng)化除磷、脫氮工藝,同時(shí)優(yōu)化老污水處理設(shè)施除磷、脫氮能力;積極推廣清潔生產(chǎn)工藝技術(shù),著重進(jìn)行生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)及企業(yè)配套、環(huán)保裝備技術(shù)、資源綜合利用等方面的研究、開發(fā)與應(yīng)用;減少化肥施用量,減少直接進(jìn)入水體的氮、磷總量,防治面源污染。

[1] 單憬崗,侯小健,鄧韶勇.海南島海岸線總長1 823 km比過去常用數(shù)據(jù)多出近300 km[N].海南日報(bào),2011-05-06(001).

[2] 杜建國,陳彬,周秋麟,等.以海岸帶綜合管理為工具開展海洋生物多樣性保護(hù)管理[J].海洋通報(bào), 2011,30(4):456-462.

[3] 寧耘.廣西近岸海域入海污染物特征分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2010,26(5):55-56.

[4] 國家環(huán)境保護(hù)部.HJ495-2009 水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2009.

[5] 周祖光.海南島河流水體納污分析[J].資源科學(xué), 2006,28(6):141-145.

[6] 沈永明.江蘇近岸海域營養(yǎng)鹽類污染分布特征與評價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2010,19(1):6-10.