馬志凱,劉亞林,邱進(jìn)坤

(國(guó)家海洋局溫州海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 溫州 325000)

0 引言

近岸海域的污染物質(zhì)主要來(lái)自陸源江河的輸入,污染物質(zhì)的增加會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)降低、海水富營(yíng)養(yǎng)化及海洋生態(tài)系統(tǒng)惡化等一系列的生態(tài)環(huán)境問題。因此,研究入海河流的水質(zhì)變化及污染物入海通量對(duì)近岸海域污染防治具有重要的意義[1-2]。

溫州海域河流眾多,甌江源于浙江西南部龍泉市境內(nèi),經(jīng)云和、麗水、青田和溫州流入東海,為浙江境內(nèi)第二大河[3],全長(zhǎng)388 km,流域面積1.79萬(wàn)km2,平均年徑流量144億m3,它對(duì)溫州海域的陸源輸入貢獻(xiàn)至關(guān)重要。近年來(lái)溫州社會(huì)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),甌江流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)繁榮,人口密度大,流域內(nèi)產(chǎn)污排污量也相對(duì)較高,這將會(huì)對(duì)溫州海域的生態(tài)環(huán)境承載力造成較重的壓力。本研究以甌江入海河口水體為研究對(duì)象,結(jié)合綜合指數(shù)法對(duì)2013—2018年甌江入海水體水質(zhì)變化趨勢(shì)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),同時(shí)分析主要污染物的入海通量變化,以期為溫州海域近岸環(huán)境改善提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

2013—2018年(5月、8月、11月),依據(jù)《江河入海污染物總量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》(HY/T077—2005)在甌江河口區(qū)域布設(shè)T01監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行18次水質(zhì)監(jiān)測(cè)[4],調(diào)查站位見圖1所示。

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括石油類、溶解氧、CODCr、氨氮、總磷(TP)、重金屬(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As),樣品采集、分析按《水和廢水監(jiān)測(cè)分析》(第四版)方法進(jìn)行[5]。

1.2 數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)

綜合指數(shù)法是常用的評(píng)價(jià)水質(zhì)狀況的方法之一,因其簡(jiǎn)潔實(shí)用、方便對(duì)比的特點(diǎn)而被廣泛用于評(píng)價(jià)地表水的水質(zhì)狀況。根據(jù)《浙江省地表水環(huán)境功能區(qū)劃》要求,本研究調(diào)查斷面水域管理類別為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[6](GB3838—2002)III類水質(zhì),因此采用III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體計(jì)算方法見式(1):

圖1 甌江河口水質(zhì)調(diào)查斷面

式中:PIi為監(jiān)測(cè)站位污染物i的單因子指數(shù);C i為監(jiān)測(cè)站位污染物i實(shí)測(cè)濃度;S oi為污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

綜合污染指數(shù)是將所有參評(píng)污染因子的單因子指數(shù)加和[7],其計(jì)算方法見式(2):

式中:PI為綜合污染指數(shù);m為參與評(píng)價(jià)的污染物個(gè)數(shù)。

平均污染指數(shù)是用綜合污染指數(shù)除以參與評(píng)價(jià)的污染物個(gè)數(shù)的方法[7],其計(jì)算式為:

當(dāng)P m＜0.2時(shí),為清潔;0.2≤P m＜0.5時(shí),為輕度污染;0.5≤P m＜2時(shí),為中度污染;2≤P m＜4時(shí),為重度污染;P m≥4時(shí),為嚴(yán)重污染。

污染物分擔(dān)率為污染物i在所有污染因子中的分擔(dān)率[8,9],其計(jì)算方法見式(3):

式中:K i為污染物i的分擔(dān)率。

2 結(jié)果與討論

2.1 河流水質(zhì)特征

甌江河口區(qū)域多年CODCr濃度變化區(qū)間為29.10～48.52 mg/L,均值為37.42 mg/L;TP濃度變化區(qū)間為0.46～1.05 mg/L,均值為0.67 mg/L;石油類濃度變化區(qū)間為0.014～0.033 mg/L,均值為0.025 mg/L;NH3-N濃度變化區(qū)間為0.16～0.61 mg/L,均值為0.39 mg/L;重金屬濃度變化區(qū)間為0.025～14.1μg/L,均值為2.1μg/L。砷濃度變化區(qū)間為0.8～2.1μg/L,均值為1.7μg/L。單因子指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明,2013—2018年期間甌江入海河口區(qū)域監(jiān)測(cè)因子超出《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2007)III類水質(zhì),主要超標(biāo)污染物均為CODCr和TP,在監(jiān)測(cè)期間分別超出III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的2倍和5倍;石油類、NH3-N、重金屬等其他監(jiān)測(cè)因子均未超標(biāo),具體見表1。2014—2015年CODCr、TP的污染最為嚴(yán)重,達(dá)到了監(jiān)測(cè)期間的最高值,2014—2018年TP的濃度程逐漸減小趨勢(shì);CODCr則濃度變化不明顯,在一定范圍內(nèi)小幅波動(dòng)。查詢歷史資料可知,甌江入海河口區(qū)域兩岸第二產(chǎn)業(yè)較為密集,1990年開始楠溪江下游峙口及黃田的20余家造紙廠、電鍍廠排放大量未經(jīng)處理的污水,這些污水匯入甌江最終入海[10]。

表1 2013—2018年甌江入海河口污染物濃度單因子評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2 主要污染物及污染分擔(dān)率

甌江入海河口綜合污染指數(shù)與平均污染指數(shù)見表2,綜合污染指數(shù)范圍為5.46～8.20,均值為6.54。平均污染指數(shù)范圍為0.50～0.75,均值為0.60。2013—2018年環(huán)境質(zhì)量為中度污染,綜合污染指數(shù)與平均污染指數(shù)在一定程度上客觀反映了入海河流總體水質(zhì)狀況,從歷年的評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看,甌江入海水體環(huán)境質(zhì)量表現(xiàn)平穩(wěn)。甌江入海河口污染物分擔(dān)率見表3,TP對(duì)甌江河口水域水質(zhì)污染的貢獻(xiàn)率最大,為50.4%;其次為CODCr,貢獻(xiàn)率為29.2%;石油類分擔(dān)率為8.0%;重金屬等各因子之和分擔(dān)率為6.5%;NH3-N分擔(dān)率為6.0%。TP和CODCr為甌江入海河口水體的主要污染物。這些污染源主要來(lái)自沿岸工業(yè)污水排放、城鎮(zhèn)生活污水及農(nóng)漁業(yè)生產(chǎn)中使用的化肥、餌料等。同時(shí)溫瑞塘河作為甌江的重要支流,溫州市近年來(lái)大量進(jìn)行生態(tài)調(diào)水措施降低塘河的污染負(fù)荷,即打開閘門,運(yùn)用上游清水把塘河沖刷干凈,沖刷后的污水最終也被排入甌江[11-12]。

表2 2013—2018年甌江入海河口環(huán)境質(zhì)量

表3 2013—2018年甌江入海河口主要污染物分擔(dān)率%

2.3 主要污染物變化趨勢(shì)分析

由圖2可知,2013—2018年甌江河口入海水體中TP的含量自2014年后基本呈穩(wěn)定下降趨勢(shì);這與上文中TP在污染物中的分擔(dān)率呈下降趨勢(shì)相一致。CODCr含量則表現(xiàn)較為穩(wěn)定,在一定范圍上下波動(dòng)。這說(shuō)明甌江近年來(lái)水質(zhì)平均污染指數(shù)向好主要來(lái)自TP含量降低的貢獻(xiàn),這種情況需引起污染防治部門的重視。2005—2016年,浙江省地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,甌江流域水質(zhì)變化呈好轉(zhuǎn)趨勢(shì),TP的超標(biāo)率已超過(guò)CODCr,成為水質(zhì)定類的主要指標(biāo)[13]。

圖2 2013—2018年甌江河口主要污染物含量變化

2.4 主要污染物入海通量

甌江為浙江第二大河,其河流中主要污染物的入海通量在溫州海域的陸源污染物輸入中占較大比重。本研究各主要污染物的入海通量數(shù)據(jù)來(lái)自2013—2018年《浙江省海洋環(huán)境公報(bào)》[14]。甌江自2010—2018年平均入海的CODCr、NH3-N、石油類、重金屬等主要污染物總量為665 950 t;最高年份為2014年,約為784 164 t。各種入海污染物中CODCr占比最大,占總量的96.9%,年均約為645 044 t。

其中甌江TP通量的最大值出現(xiàn)在2014年,為36 425 t。2014—2018年甌江TP入海通量呈逐年遞減的趨勢(shì)(圖3)。CODCr通量的最大值同樣出現(xiàn)在2014年,為729 243 t。2013—2018年CODCr入海通量的變化見圖4,由圖4可知,2014—2018年甌江CODCr的通量變化不大,基本趨于穩(wěn)定?？傮w來(lái)看,近年來(lái)甌江入海污染物入海通量整體呈向好趨勢(shì)。

圖3 2013—2018年TP入海通量變化

圖4 2013—2018年CODCr入海通量變化

3 結(jié)論

(1)2013—2018年甌江河口區(qū)域部分監(jiān)測(cè)因子超出《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)III類水質(zhì),主要超標(biāo)污染物均為CODCr和TP。

(2)甌江河口區(qū)域綜合污染指數(shù)均值為6.54,平均污染指數(shù)均值為0.60,環(huán)境質(zhì)量為中度污染。其中TP對(duì)水質(zhì)污染貢獻(xiàn)率最大,其次為CODCr。監(jiān)測(cè)期間甌江河口水體中TP含量呈逐年下降趨勢(shì)。監(jiān)測(cè)期間甌江河口水體環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢(shì)。

(3)2013—2018年甌江主要污染物年均入海總量為665 950 t,其中CODCr入海量占比最高。2014—2018年TP入海通量呈下降趨勢(shì),CODCr入海通量近年來(lái)趨于平穩(wěn)。因此應(yīng)針對(duì)流域的生活源、工業(yè)源及農(nóng)業(yè)源產(chǎn)生的排污進(jìn)行總量控制,加強(qiáng)相關(guān)流域的污染防治工作。