福建省近岸海域環(huán)境監(jiān)測站 阮貞江

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泉州灣污染物海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控體系建設(shè)研究

福建省近岸海域環(huán)境監(jiān)測站 阮貞江

海洋環(huán)境容量是沿岸經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵限制因素之一。以剩余環(huán)境容量為基礎(chǔ)的海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控體系建設(shè)，有利于協(xié)調(diào)環(huán)境生態(tài)保護和區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。該文初步提出泉州灣污染物海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控體系建設(shè)思路，根據(jù)該思路通過計算泉州灣剩余環(huán)境容量，追溯主要污染物來源，明確泉州灣周邊市縣所需重點監(jiān)控的污染源。

泉州灣 海陸一體化 剩余環(huán)境容量 污染物監(jiān)測

1 問題的提出

在上個世紀末編制全國海洋開發(fā)保護規(guī)劃時，針對海洋經(jīng)濟發(fā)展和沿海地區(qū)開發(fā)建設(shè)提出了海陸一體化的原則，近年來眾多學者主要從經(jīng)濟發(fā)展與資源開發(fā)出發(fā)闡述了對海陸一體化的理解。欒維新等認為海陸一體化是根據(jù)海洋經(jīng)濟和陸域經(jīng)濟的生態(tài)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)系機理，合理配置海洋產(chǎn)業(yè)和陸域產(chǎn)業(yè)，提高海洋經(jīng)濟和陸域經(jīng)濟的綜合效益[1]；任東明等認為海陸一體化是資金、技術(shù)和資源等在陸域和海域之間的雙向互動，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。在這些觀點中均可以看出，海陸一體化是有效整合海洋與陸地資源，合理布局沿海經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的一種有效模式[2]。

我們認為，這些對海陸一體化的理解偏重于經(jīng)濟層面，缺少對環(huán)境容量價值的客觀認識[3]，以及忽視了環(huán)境承載能力對經(jīng)濟發(fā)展的限制作用。人類的生產(chǎn)和生活等行為均是從環(huán)境中獲取資源，并將污染物排放進入環(huán)境。人類所處的生態(tài)環(huán)境是否具備充分的資源可獲取，是否具備足夠的環(huán)境容量來容納污染物，這是經(jīng)常被忽視的重要因素。因此,在區(qū)域性產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟規(guī)劃與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，從生態(tài)保護的角度充分考慮生態(tài)環(huán)境容量是否能容納經(jīng)濟發(fā)展中所產(chǎn)生的污染物，才是決定區(qū)域經(jīng)濟能發(fā)展到何種程度的關(guān)鍵。本文就泉州灣的調(diào)查與研究結(jié)果，對泉州灣環(huán)境污染海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控體系建設(shè)的方法進行研究，對如何完善海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控體系進行相關(guān)探討。

2 研究區(qū)域

泉州灣位于福建省東南部沿海中部，東北側(cè)為惠安縣、西北側(cè)為泉州市市區(qū)、西南側(cè)為晉江市、東南側(cè)為石獅市。灣口向東敞開，西側(cè)為內(nèi)灣，東側(cè)為外灣。內(nèi)灣封閉性較強，外灣水體交換性較強。

泉州灣是其周邊地區(qū)主要污染物的受納水體，共有13條河流向灣內(nèi)傳輸污染物，其中以晉江、洛陽江以及九十九溪為主。沿海經(jīng)濟的發(fā)展導致海灣污染物的來源一部分來自陸域，一部分來自海域，這些污染物在排放后通過不同的途徑經(jīng)過生化降解與遷移過程進入海域后產(chǎn)生污染效應(yīng)。

圖1 泉州灣

3 設(shè)計思路

在20世紀60年代，污染物的環(huán)境管理在開始階段關(guān)注對環(huán)境中污染物的濃度控制，積極制定各項環(huán)境標準以及行業(yè)污染物排放標準等，可是忽略了環(huán)境的負荷能力，導致雖然污染物的排放達到標準，但是環(huán)境在一定的時間和空間內(nèi)無法有效消除這些污染物對生態(tài)環(huán)境的破壞[4]。

海洋環(huán)境容量是海洋的自然屬性之一，具有對污染物的凈化、同化以及緩沖的作用[5]。1986年聯(lián)合國海洋保護科學問題專家小組（GESAMP）對海洋環(huán)境容量定義為：“在不造成環(huán)境無法接受的影響前提下，環(huán)境所能容納的某種活動或者活動速率”[6]。對海灣水體環(huán)境容量的研究必須開展海灣周邊污染源調(diào)查與海洋環(huán)境質(zhì)量調(diào)查，通過水文動力的研究，計算海灣的水體環(huán)境容量。

在應(yīng)用海洋環(huán)境容量對污染源進行減排控制，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃提供科學支撐的現(xiàn)實工作中，需要更清晰掌握各個污染物的來源和傳輸過程。因此，在工業(yè)污染源、生活污染源、畜禽養(yǎng)殖污染源、農(nóng)業(yè)化肥污染源等點源和面源污染源排放污染物之初，掌握污染物排放的濃度、排放總量、去向以及在遷移過程中的降解系數(shù)等?；谝陨显?，本文提出基于剩余環(huán)境容量為基礎(chǔ)的泉州灣環(huán)境污染物海陸一體化監(jiān)測與建設(shè)體系。

圖2 泉州灣污染物海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控體系建設(shè)思路

4 研究方法

環(huán)境容量：我國2011年“十二五”規(guī)劃提出“推進海洋經(jīng)濟發(fā)展”，國務(wù)院批復要嚴格執(zhí)行《全國海洋功能區(qū)劃（2011- 2020）》，區(qū)劃中對我國近岸海洋的使用功能進行詳細規(guī)劃，因此本文環(huán)境容量計算為符合一定等級國家水質(zhì)標準的剩余環(huán)境容量，表示目前泉州灣所能容納污染物的剩余能力[7]。

陸源污染物調(diào)查：陸源污染物是指由陸地污染源排放的污染物[8]。因此它具備以陸地為產(chǎn)生體、以海洋為受體的特征，一般分為工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)藥和化肥、沿海油田排污等。這些污染物主要通過河川徑流、沿岸直排口以及大氣干濕沉降入海[9]。本文在研究中重點開展了工業(yè)污染源、畜禽養(yǎng)殖污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)化肥污染源以及水產(chǎn)養(yǎng)殖污染源的調(diào)查，從污染物的排放量、去向、生化降解系數(shù)以及入海量進行研究。

入海通道污染物監(jiān)測：陸地污染物是海洋污染物的主要來源，據(jù)初步統(tǒng)計，目前進入海洋的全部污染物中有85%以上來自陸地污染物，其主要成分為化學需氧量、氨氮、石油類和磷酸鹽四類[10]。這些污染物通過入海河流和直排?？谶M入海灣，成為制約近岸海域環(huán)境的主要因素。因此，加強陸源直排海污染控制，是完善海灣污染防治的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[11]。本文根據(jù)泉州灣周邊地區(qū)河流以及直排口的分布特點，對這些通道中入海污染物濃度進行監(jiān)測，并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研的流量結(jié)果，計算污染物入海的總量。

5 研究結(jié)果與討論

5.1 泉州灣剩余環(huán)境容量結(jié)果與討論

海洋環(huán)境容量是沿海城市區(qū)域發(fā)展的重要約束條件之一[12]。本研究根據(jù)近岸海域行政歸屬、海洋功能區(qū)劃以及主要的入海徑流和直排口的位置，對泉州灣進行了簡要的分區(qū)。海區(qū)Ⅰ行政歸屬于靠近泉州市市區(qū)以及晉江市，主要由晉江和九十九溪烏邊巷閘（日排放污水量超過100 m3）將陸源性污染物運輸進入泉州灣，執(zhí)行海水水質(zhì)3類標準；海區(qū)Ⅱ行政歸屬于石獅市，主要由十一孔橋混合外排口（日排放污水量超過100 m3）和錦江排海口（日排放污水量超過100 m3）將石獅市內(nèi)污染物排入泉州灣，執(zhí)行海水水質(zhì)3類標準；海區(qū)Ⅲ行政歸屬于惠安縣，執(zhí)行海水水質(zhì)2類標準。根據(jù)2013年12月計算的結(jié)果顯示無機氮、活性磷酸鹽和鉛在泉州灣已無剩余環(huán)境容量。剩余環(huán)境容量隨著海水水質(zhì)的變化而變化，因此在著重削減由陸源輸入的無機氮、活性磷酸鹽以及鉛的總量的同時，還需關(guān)注泉州灣潮汐季節(jié)性變化，完善不同時間內(nèi)污染物輸入總量的監(jiān)控。

表1 泉州灣剩余環(huán)境容量計算結(jié)果（2013年12月）

5.2 泉州灣污染源調(diào)查結(jié)果與討論

本研究在泉州灣周邊地區(qū)開展了泉州市市區(qū)、惠安縣、晉江市、石獅市以及南安市的工業(yè)污染源、畜禽養(yǎng)殖污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)化肥污染源以及水產(chǎn)污染源的調(diào)查統(tǒng)計與分析。期間調(diào)查了56家向晉江、洛陽江排放污水的重點企業(yè)，91家直排海重點企業(yè)以及199家向排污渠道排放污水的重點企業(yè)；調(diào)查了600余萬畜禽養(yǎng)殖情況；統(tǒng)計1000萬左右人口的生活用水以及生活污染物排放情況；調(diào)研了600余萬農(nóng)作物化肥使用情況以及泉州市各縣水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物排放情況。經(jīng)過統(tǒng)計分析以及排污系數(shù)法進行計算，可以看出周邊排放的氮、磷污染物主要來自于畜禽養(yǎng)殖污染源和生活污染源。其中主要的畜禽養(yǎng)殖污染來自于南安市，因此南安市畜禽養(yǎng)殖污水的有效整治將有利于泉州灣水體環(huán)境容量的進一步改善。同時，在生活污染源中，未納入城鎮(zhèn)生活污水處理網(wǎng)絡(luò)的生活污水排放總量在此污染源中占據(jù)了較大比例，因此，盡快完善生活污水處理系統(tǒng)，對泉州灣海域環(huán)境容量的改善具有重要作用。

表2 泉州灣周邊縣市主要污染源排放量統(tǒng)計 單位：t/a

5.3 污染物入海總量監(jiān)測

本研究分別對晉江口、洛陽江口、九十九溪烏邊巷閘、十一孔橋混合外排口以及錦江排海口進行現(xiàn)場調(diào)研與水質(zhì)情況監(jiān)測，計算得出陸源污染物進入泉州灣的總量。其中，如果僅從我國地表水環(huán)境質(zhì)量標準來看總磷的污染水平，晉江總磷含量是符合該標準1類水質(zhì)，但是由于其徑流量大，仍然向泉州灣輸入大量磷，給泉州灣環(huán)境容量造成較大影響。周邊區(qū)域污染物主要通過晉江和十一孔橋混合外排口進入泉州灣，根據(jù)環(huán)境容量調(diào)查結(jié)果可知，要重點監(jiān)控和削減這兩條入海通道里氮、磷污染物的排放濃度。同時，根據(jù)污染源調(diào)查結(jié)果可知，應(yīng)把監(jiān)控和削減重點放在關(guān)注畜禽養(yǎng)殖污染和生活污水排放兩個方面。

表3 陸源污染物進入泉州灣總量統(tǒng)計

6 完善海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控體系建設(shè)的建議

6.1 統(tǒng)一海陸監(jiān)測指標，提高海域監(jiān)測質(zhì)量

環(huán)保和海洋部門在海洋功能區(qū)劃上存在一定的差異，在用海規(guī)劃方面的差異直接導致在剩余環(huán)境容量計算上采用的標準會出現(xiàn)偏差。因此，只有功能區(qū)劃上的統(tǒng)一，才能更好地開展海陸一體化體系的建設(shè)。

環(huán)保和海洋部門在環(huán)境監(jiān)測指標方面存在一定的差異，比如氮、磷指標，地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測使用硝酸鹽、亞硝酸鹽、總磷，而海水水質(zhì)標準使用無機氮以及活性磷酸鹽，因此，統(tǒng)一海水和淡水監(jiān)測指標，或者對相關(guān)因子之間的等量關(guān)系進行互換，將更有利于提高海陸一體化環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的質(zhì)量。

海灣剩余環(huán)境容量與環(huán)境質(zhì)量情況相關(guān)，因此十分有必要根據(jù)海灣剩余環(huán)境容量的需要，對泉州灣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測站位、監(jiān)測頻率和監(jiān)測方法進行科學合理的布設(shè)。

6.2 加強部門間溝通合作，科學監(jiān)測污染物入?？偭?/h3>

污染物入?？偭坑嬎悴坏枰廴疚锏臐舛龋€需要徑流量數(shù)據(jù)；陸地面源污染物研究需要水土流失數(shù)據(jù)、植被覆蓋、降水量情況、農(nóng)藥化肥施用情況等數(shù)據(jù)；生活污染源調(diào)查、畜禽養(yǎng)殖污染源調(diào)查等需要大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。因此，在開展污染物入?？偭勘O(jiān)測工作時，需要加強部門間的溝通，提高監(jiān)測的科學性。

6.3 規(guī)范陸域污染源調(diào)查與統(tǒng)計，提高污染物監(jiān)控可操作性和精準度

污染物海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控工作的開展，依賴于現(xiàn)場調(diào)研、數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測三個方面，因此，應(yīng)設(shè)計統(tǒng)一規(guī)范的污染源調(diào)查和統(tǒng)計標準，明確污染源排放污染物的種類、濃度、速率、去向等。如此將有利于污染物的統(tǒng)計與計算，同時在進行監(jiān)控時才能準確定位所需監(jiān)控的目標。

6.4 進一步開展陸地面源污染物遷移傳輸機制研究，提高面源污染源強估算的可靠性

陸地面源的遷移傳輸機制一直是面源污染物計算的難點，可以通過與高校研究院所的合作，共同開展陸地面源污染物遷移傳輸機制研究，逐條梳理泉州灣周邊陸源污染物的排放總量。

6.5 開展泉州灣污染物總量削減與控制研究，提高污染物總量削減與控制在應(yīng)用中的適用性

在開展海陸一體化監(jiān)測與監(jiān)控工作中，如何分配污染物的削減總量，需要考慮污染物輸入總量的情況，也需要考慮周邊地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀和未來規(guī)劃，同時還要考慮財政、政策方面的支持力度。結(jié)合高?？蒲性核难芯苛α浚餐_展泉州灣污染物總量削減與控制研究，提高研究成果在現(xiàn)實應(yīng)用中的適用性。

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