蔣奕雄

(福建省淡水水產(chǎn)研究所 福州 350002)

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福建長(zhǎng)樂陳塘港排污口排污狀況及其對(duì)鄰近海域的影響

蔣奕雄

(福建省淡水水產(chǎn)研究所 福州 350002)

根據(jù)2011-2013年福建省長(zhǎng)樂市金峰鎮(zhèn)陳塘港排污口及其鄰近海域監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)該排污口污染物狀況及其對(duì)鄰近海域環(huán)境的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，排污口排放污水的主要污染物為化學(xué)需氧量、硫化物、懸浮物、生化需氧量和氨氮，化學(xué)需氧量超標(biāo)明顯且污染加?。慌盼劭卩徑Ｓ蛩|(zhì)主要超標(biāo)污染物為無機(jī)氮、懸浮物和活性磷酸鹽，化學(xué)需氧量、石油類和重金屬鉛、銅、鋅也有不同程度超標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示水環(huán)境處于嚴(yán)重污染狀態(tài)，海水水質(zhì)等級(jí)為劣四類，無機(jī)氮和活性磷酸鹽超標(biāo)最為突出；海域表層沉積物超標(biāo)污染物為重金屬鉛、鋅和銅。該海域水質(zhì)和沉積物超標(biāo)污染物與陸源排污及閩江徑流攜帶物質(zhì)有關(guān)。

排污口；排污狀況；海域環(huán)境；陳塘港

長(zhǎng)樂市是福建省經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的縣級(jí)市之一，金峰鎮(zhèn)是長(zhǎng)樂市經(jīng)貿(mào)重鎮(zhèn)，工業(yè)企業(yè)眾多，紡織印染企業(yè)尤為集中，是全國(guó)著名的“紡織之鄉(xiāng)”，陳塘港作為貫穿金峰全鎮(zhèn)的主要內(nèi)河，南始渡橋，北至潭頭并與眾多港汊盲河組成縱橫交錯(cuò)的河網(wǎng)最終注入閩江口海域。陳塘港排污口及鄰近海域位于閩江河口濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速，大量工農(nóng)業(yè)、生活污水隨陳塘港排放入海，不僅使該水域水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)遭受損失，而且直接威脅河口濕地生態(tài)系統(tǒng)，造成周邊海域生態(tài)環(huán)境遭受破壞。特別是近年來陳塘港排污口鄰近海域水質(zhì)類別一直處于劣四類狀態(tài)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)為極差[1-2]，遠(yuǎn)不能滿足其自然保護(hù)區(qū)的功能要求，因此系統(tǒng)、持續(xù)地開展陳塘港排污口及鄰近海域環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)研究尤為重要。目前關(guān)于陳塘港排污口及鄰近海域環(huán)境的研究多集中在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的選擇、優(yōu)化及應(yīng)用上[3-5]，有關(guān)該排污口及其鄰近海域環(huán)境質(zhì)量狀況及變化規(guī)律等的研究還未有文章發(fā)表。本文依據(jù)2011-2013年陳塘港排污口及鄰近海域水質(zhì)和沉積物監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)該排污口水污染狀況、鄰近海域環(huán)境質(zhì)量狀況、變化特點(diǎn)及影響因素等進(jìn)行分析和研究，以期為控制和整治陳塘港污水排海、保護(hù)鄰近海域與河口濕地環(huán)境及合理利用和開發(fā)海洋資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 監(jiān)測(cè)時(shí)間與站位

以金峰陳塘港排污口為中心，按扇形布設(shè)7個(gè)站位(圖1)。

圖1 排污口及鄰近海域監(jiān)測(cè)站位布設(shè)

圖1中1# 站位設(shè)置于距排污河道最近的海域，7# 站位布設(shè)于距1# 站位5 km處作為對(duì)照站位。2011年3月至2013年10月分別對(duì)排污口及鄰近海域的水質(zhì)及沉積物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中排污口水質(zhì)監(jiān)測(cè)在每年的3月、5月、8月和10月各進(jìn)行一次，鄰近海域水質(zhì)監(jiān)測(cè)在5月和8月各進(jìn)行一次，沉積物監(jiān)測(cè)在8月進(jìn)行。樣品采集依據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》GB17378-2007[6]的要求進(jìn)行。

1.2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方法

陸源入海排污口水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為pH值、化學(xué)需氧量(COD)、氨氮、生化需氧量(BOD5)、石油類、懸浮物、銅、鉛、鎘、汞、砷、六價(jià)鉻、硫化物、苯胺類。由于該排污口鹽度在0.07～2.28，測(cè)試方法按《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)[7]進(jìn)行。

排污口鄰近海域水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為溫度、pH值、化學(xué)需氧量、懸浮物、無機(jī)氮、活性磷酸鹽、石油類、銅、鉛、鎘、汞、砷、鋅、總鉻。

排污口鄰近海域海底表層沉積物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為有機(jī)碳、硫化物、石油類、銅、鉛、鎘、汞、砷、鋅、鉻、六六六、滴滴涕、多氯聯(lián)苯。

排污口鄰近海域水質(zhì)和沉積物質(zhì)量測(cè)試方法按《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》GB17378-2007[8]進(jìn)行。

1.3 環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法

1.3.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

按照長(zhǎng)樂市金峰鎮(zhèn)陳塘港排污口鄰近海域海洋功能區(qū)的要求，其水質(zhì)要求達(dá)到“第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 3097-1997)[9]”，按《陸源入海排污口及鄰近海域生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指南》[10]要求，排污口評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《污水綜合排放》[11]中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，見表1；鄰近海域水質(zhì)采用《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 3097-1997中的第一類標(biāo)準(zhǔn)[9]，見表2；表層沉積物采用《海洋沉積物質(zhì)量》GB18668-2002中的第一類標(biāo)準(zhǔn)[12]見表3。

表1 污水排放標(biāo)準(zhǔn) mg/L

表2 海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) mg/L

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)需氧量2.00懸浮物10.00無機(jī)氮0.20活性磷酸鹽0.015石油類0.050銅0.005鉛0.001鎘0.001汞0.00005砷0.020鋅0.020總鉻0.050

表3 海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 評(píng)價(jià)方法

各監(jiān)測(cè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)分析和評(píng)價(jià)采用單因子評(píng)價(jià)法和綜合評(píng)價(jià)(內(nèi)梅羅污染指數(shù))法。

(1)單因子評(píng)價(jià)法

計(jì)算公式：

Pi=Mi/Si

(1)

式中：Pi為i污染物的污染指數(shù)；Mi為i污染物的實(shí)測(cè)值(未檢出按檢測(cè)限值的1/2計(jì)算)；Si為i污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。Pi>1，污染物濃度超標(biāo)，Pi≤1則污染物濃度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

(2)綜合評(píng)價(jià)法

綜合評(píng)價(jià)采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法，其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)便，物理概念清晰，評(píng)價(jià)結(jié)果不僅考慮各參評(píng)污染物的污染指數(shù)，還考慮最大污染物的污染指數(shù)并加大其權(quán)重，能更客觀合理地反映水環(huán)境的污染性質(zhì)和程度，故而得到廣泛的應(yīng)用[3-4，13-15]。

內(nèi)梅羅污染指數(shù)法的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

(2)

式中：I為多項(xiàng)污染物的綜合質(zhì)量指數(shù)；Pimax為各項(xiàng)參評(píng)污染物指數(shù)中的最大指數(shù)；Piave為各項(xiàng)參評(píng)污染物指數(shù)的平均值。

按照內(nèi)梅羅污染指數(shù)法綜合評(píng)價(jià)水質(zhì)污染程度及質(zhì)量等級(jí)，見表4。

表4 水質(zhì)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)等級(jí)[3]

2 結(jié)果與評(píng)價(jià)

2.1 水質(zhì)狀況

2.1.1 排污口水質(zhì)狀況

2011-2013年長(zhǎng)樂市金峰鎮(zhèn)陳塘港排污口水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的污染指數(shù)列于表5。該排污口屬于向海排放紡織染整企業(yè)等工業(yè)污水的入海排污口，由表5可見，其排放污水的主要污染物為化學(xué)需氧量、硫化物、懸浮物、生化需氧量和氨氮，其中工業(yè)污染物指標(biāo)化學(xué)需氧量3年的平均污染指數(shù)為1.19，說明濃度已經(jīng)超出允許排放標(biāo)準(zhǔn)；從監(jiān)測(cè)航次看有一半的航次均超標(biāo)，污染現(xiàn)象不容忽視；此外污染指數(shù)由2011年的1.02上升至2013年的1.62，表明污染有所加劇，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工業(yè)排污的管理。硫化物污染指數(shù)變化范圍較大，2011和2012年的8月超標(biāo)明顯，其他監(jiān)測(cè)航次均達(dá)標(biāo)。懸浮物和生化需氧量部分航次超標(biāo)，氨氮雖達(dá)標(biāo)，但2011年和2013年的污染指數(shù)均超過0.5，污染指數(shù)較高。苯胺類、重金屬銅、鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻和砷每次均達(dá)標(biāo)排放且污染指數(shù)較低。

表5 排污口水質(zhì)污染指數(shù)

2.1.2 排污口鄰近海域水質(zhì)狀況

2011-2013年該排污口鄰近海域水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的污染指數(shù)列于表6。

化學(xué)需氧量(COD)：COD污染指數(shù)在0.77～4.44，基本呈現(xiàn)由鄰近排污口的1#站向?qū)φ拯c(diǎn)7#站遞減的趨勢(shì)，表明鄰近海域COD污染與排污口排放的工業(yè)污染物密切相關(guān)；2011—2013年各站位污染指數(shù)均有不同程度的上升，特別是與排污口臨近的1#站污染指數(shù)，由2011年的0.90上升至2013年的4.44，與排污口COD污染加劇相對(duì)應(yīng)。

無機(jī)氮：無機(jī)氮污染指數(shù)在3.90～24.72，福建長(zhǎng)樂陳塘港海域已受該因子污染，2011年5月7#站單次監(jiān)測(cè)污染指數(shù)達(dá)42.66，超標(biāo)尤為嚴(yán)重。變化趨勢(shì)上呈現(xiàn)由排污口向7#站位遞減的規(guī)律(2011年除外，主要受5月7#站單次監(jiān)測(cè)值偏高影響)，表明無機(jī)氮污染與排污口污水排放有關(guān)。該海域處于閩江入海口水域，閩江徑流攜帶的大量營(yíng)養(yǎng)鹽也是造成無機(jī)氮超標(biāo)的重要原因[16-17]，同時(shí)感潮河口區(qū)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的回蕩滯留和富集容易導(dǎo)致無機(jī)氮含量居高不下。比較2011-2013年污染指數(shù)變化趨勢(shì)該水域各站位均呈不同程度下降，表明無機(jī)氮污染得到控制。

表6 排污口鄰近海域水質(zhì)污染指數(shù)

活性磷酸鹽：活性磷酸鹽污染指數(shù)在2.73～20.70之間，該海域活性磷酸鹽超標(biāo)，2013年5月1#站超標(biāo)最為嚴(yán)重，污染指數(shù)為33.20，并導(dǎo)致該年平均值偏高，達(dá)到20.70(其他監(jiān)測(cè)航次污染指數(shù)均在10以下)。除2011年外，磷酸鹽污染指數(shù)呈現(xiàn)由排污口向?qū)φ照具f減的趨勢(shì)，活性磷酸鹽超標(biāo)與排污口污染物相關(guān)。與無機(jī)氮類似閩江徑流攜帶的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[16-17]及該水域所處感潮區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽的富集作用也是造成該海域活性磷酸鹽超標(biāo)的重要原因。比較2011-2013年污染指數(shù)變化趨勢(shì)各站位均呈上升趨勢(shì)，特別是1#站污染指數(shù)由2011年的2.73快速上升至2013年的20.70，大大超出其他站位的上升幅度，排污口污水對(duì)該海域活性磷酸鹽的影響日趨明顯。

懸浮物：懸浮物污染指數(shù)在5.35～14.60之間，鄰近排污口的1#站污染指數(shù)均較高，表明該海域懸浮物與排污口污水排放有一定關(guān)系；此外懸浮物含量高與其處于閩江入?？?，閩江輸送入海的懸浮泥沙與潮流相互作用使得水體懸沙含量豐富有關(guān)[18-19]。

石油類：石油類污染指數(shù)在0.31～3.00之間，1#站污染指數(shù)較高，與排污口排放的污染物質(zhì)相關(guān)；同時(shí)該站位處于漁港出口附近，水道狹長(zhǎng)易受生產(chǎn)作業(yè)船只影響。比較2011-2013年污染指數(shù)變化趨勢(shì)各站位均呈明顯上升趨勢(shì)，2013年除對(duì)照站位外其他監(jiān)測(cè)站位均超標(biāo)，水體油污染值得關(guān)注。

重金屬和砷：監(jiān)測(cè)的重金屬中銅、鉛和鋅存在不同程度的超標(biāo)，鎘、汞、總鉻和砷均含量較低。銅污染指數(shù)在0.16～1.82之間，超標(biāo)主要集中在2013年；鋅污染指數(shù)在0.47～1.62，超標(biāo)主要集中在2012、2013年的1#站位，兩者均呈現(xiàn)由鄰近排污口的1#站向?qū)φ拯c(diǎn)7#站遞減的趨勢(shì)，表明與排污口排放的工業(yè)污染物相關(guān)；比較2011-2013年污染指數(shù)變化趨勢(shì)兩者均有所上升，銅、鋅污染日趨嚴(yán)重。鉛污染指數(shù)在0.40～4.65，2011-2013年幾乎所有監(jiān)測(cè)站位均達(dá)到或超出所要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，污染尤為嚴(yán)重。該水域銅、鉛和鋅含量高還與閩江流域廣泛分布鉛鋅礦有關(guān)，一些探明有儲(chǔ)量的礦產(chǎn)如清流行洛鎢礦，南平坑鈮鉭礦等均分布在閩江流域[20]，重金屬受雨水沖刷隨閩江徑流匯入河口區(qū)并隨環(huán)境突變而釋放從而使得銅鉛鋅背景值處于較高水平。

2011-2013年長(zhǎng)樂市金峰鎮(zhèn)陳塘港排污口鄰近海域水質(zhì)主要超標(biāo)污染物為無機(jī)氮、懸浮物和活性磷酸鹽。此外，化學(xué)需氧量、石油類和重金屬鉛、銅、鋅等污染物也存在不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象，綜合評(píng)價(jià)污染指數(shù)在5.20～17.62之間，該海域水環(huán)境處于嚴(yán)重污染狀態(tài)，海水水質(zhì)等級(jí)為劣四類，無機(jī)氮和活性磷酸鹽等指標(biāo)超標(biāo)最為突出，達(dá)到劣四類標(biāo)準(zhǔn)，主要與排污口污水排放、閩江徑流攜帶大量營(yíng)養(yǎng)鹽并且容易在感潮區(qū)滯留富集有關(guān)。

2.2 表層沉積物質(zhì)量狀況

2011年和2013年該排污口鄰近海域沉積物監(jiān)測(cè)結(jié)果的污染指數(shù)見表7(因?qū)φ拯c(diǎn)7#站為細(xì)砂底質(zhì)而未能采集樣品)。由表7可見，該水域沉積物超標(biāo)污染物主要為重金屬鉛、鋅和銅，污染指數(shù)分別在1.30～1.60、1.01～1.80和0.96～1.55之間，其中鉛和銅1#站污染指數(shù)高于鄰近海域，與排污口污水相關(guān)；此外鉻和砷污染指數(shù)也處于較高水平；其余監(jiān)測(cè)指標(biāo)均符合海洋沉積物一類標(biāo)準(zhǔn)。兩年污染指數(shù)相比較，鄰近排污口的1#站污染指數(shù)由1.07上升至1.20，而鄰近海域污染指數(shù)卻與此相反，表明排污口對(duì)沉積物質(zhì)量影響范圍較小，該海域位于鄰近海域沉積物重金屬污染來源主要為閩江徑流攜帶[20-22]。

表7 排污口鄰近海域表層沉積物污染指數(shù)

3 討論

(1)福建省長(zhǎng)樂市金峰鎮(zhèn)陳塘港排污口排放污水的主要污染物為化學(xué)需氧量、硫化物、懸浮物、生化需氧量和氨氮，化學(xué)需氧量污染加劇，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工業(yè)排污的管理。硫化物、懸浮物和生化需氧量部分航次超標(biāo)，氨氮雖達(dá)標(biāo)但污染指數(shù)較高。其他監(jiān)測(cè)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)排放且污染指數(shù)較低。

(2)該排污口鄰近海域水質(zhì)主要超標(biāo)污染物為無機(jī)氮、懸浮物和活性磷酸鹽，化學(xué)需氧量、石油類和鉛、銅、鋅部分航次超標(biāo)，鄰近海域綜合評(píng)價(jià)污染指數(shù)在5.20～17.62，水環(huán)境處于嚴(yán)重污染狀態(tài)，海水水質(zhì)等級(jí)為劣四類，無機(jī)氮和活性磷酸鹽等指標(biāo)超標(biāo)最為突出，達(dá)到劣四類標(biāo)準(zhǔn)，主要與排污口污水排放、閩江徑流攜帶大量營(yíng)養(yǎng)鹽且易在感潮區(qū)滯留富集有關(guān)。COD污染與排污口工業(yè)污染物排放密切相關(guān)。重金屬銅、鉛和鋅含量高與排污口污水排放及閩江流域鉛鋅礦分布有關(guān)。沉積物超標(biāo)污染物主要為重金屬鉛、鋅和銅，鉻和砷污染指數(shù)處于較高水平；其余監(jiān)測(cè)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。鉛和銅表現(xiàn)與排污口污水相關(guān)；排污口對(duì)沉積物質(zhì)量影響范圍較小，鄰近海域沉積物重金屬污染來源主要為閩江徑流攜帶。

(3)該排污口主要匯集該地區(qū)紡織染整工業(yè)污水及農(nóng)業(yè)和生活等市政污水，監(jiān)測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)排海水呈青綠或紅褐等深色，有較濃烈腥臭味；排污河道淤積嚴(yán)重，自凈能力差，水環(huán)境十分脆弱，排污口鄰近海域水質(zhì)長(zhǎng)期為劣四類，污染不容忽視，因此需加強(qiáng)對(duì)排海水和鄰近海域的跟蹤監(jiān)測(cè)，對(duì)各類污染源嚴(yán)格監(jiān)管，加大環(huán)境綜合整治與生態(tài)修復(fù)力度，為有效管理與保護(hù)海域環(huán)境，合理利用和開發(fā)海洋資源提供保障。

[1] 國(guó)家海洋局.中國(guó)海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)(2007-2013年)[R].北京：國(guó)家海洋局，2008-2014.

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