馬志凱,劉亞林,邱進坤

(國家海洋局溫州海洋環(huán)境監(jiān)測中心站 溫州 325000)

0 引言

近岸海域的污染物質主要來自陸源江河的輸入,污染物質的增加會導致水質降低、海水富營養(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變化及污染物入海通量對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,經云和、麗水、青田和溫州流入東海,為浙江境內第二大河[3],全長388 km,流域面積1.79萬km2,平均年徑流量144億m3,它對溫州海域的陸源輸入貢獻至關重要。近年來溫州社會經濟較為發(fā)達,甌江流域內工農業(yè)繁榮,人口密度大,流域內產污排污量也相對較高,這將會對溫州海域的生態(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象,結合綜合指數法對2013—2018年甌江入海水體水質變化趨勢進行分析與評價,同時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《江河入海污染物總量監(jiān)測技術規(guī)程》(HY/T077—2005)在甌江河口區(qū)域布設T01監(jiān)測斷面進行18次水質監(jiān)測[4],調查站位見圖1所示。

監(jiān)測項目包括石油類、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)測分析》(第四版)方法進行[5]。

1.2 數據處理與評價

綜合指數法是常用的評價水質狀況的方法之一,因其簡潔實用、方便對比的特點而被廣泛用于評價地表水的水質狀況。根據《浙江省地表水環(huán)境功能區(qū)劃》要求,本研究調查斷面水域管理類別為《地表水環(huán)境質量標準》[6](GB3838—2002)III類水質,因此采用III類水質標準進行評價。具體計算方法見式(1):

圖1 甌江河口水質調查斷面

式中:PIi為監(jiān)測站位污染物i的單因子指數;C i為監(jiān)測站位污染物i實測濃度;S oi為污染物i的評價標準。

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

式中:PI為綜合污染指數;m為參與評價的污染物個數。

平均污染指數是用綜合污染指數除以參與評價的污染物個數的方法[7],其計算式為:

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

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

式中:K i為污染物i的分擔率。

2 結果與討論

2.1 河流水質特征

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。單因子指數法評價結果表明,2013—2018年期間甌江入海河口區(qū)域監(jiān)測因子超出《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2007)III類水質,主要超標污染物均為CODCr和TP,在監(jiān)測期間分別超出III類水質標準的2倍和5倍;石油類、NH3-N、重金屬等其他監(jiān)測因子均未超標,具體見表1。2014—2015年CODCr、TP的污染最為嚴重,達到了監(jiān)測期間的最高值,2014—2018年TP的濃度程逐漸減小趨勢;CODCr則濃度變化不明顯,在一定范圍內小幅波動。查詢歷史資料可知,甌江入海河口區(qū)域兩岸第二產業(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價結果

2.2 主要污染物及污染分擔率

甌江入海河口綜合污染指數與平均污染指數見表2,綜合污染指數范圍為5.46～8.20,均值為6.54。平均污染指數范圍為0.50～0.75,均值為0.60。2013—2018年環(huán)境質量為中度污染,綜合污染指數與平均污染指數在一定程度上客觀反映了入海河流總體水質狀況,從歷年的評價結果來看,甌江入海水體環(huán)境質量表現(xiàn)平穩(wěn)。甌江入海河口污染物分擔率見表3,TP對甌江河口水域水質污染的貢獻率最大,為50.4%;其次為CODCr,貢獻率為29.2%;石油類分擔率為8.0%;重金屬等各因子之和分擔率為6.5%;NH3-N分擔率為6.0%。TP和CODCr為甌江入海河口水體的主要污染物。這些污染源主要來自沿岸工業(yè)污水排放、城鎮(zhèn)生活污水及農漁業(yè)生產中使用的化肥、餌料等。同時溫瑞塘河作為甌江的重要支流,溫州市近年來大量進行生態(tài)調水措施降低塘河的污染負荷,即打開閘門,運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)境質量

表3 2013—2018年甌江入海河口主要污染物分擔率%

2.3 主要污染物變化趨勢分析

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;這與上文中TP在污染物中的分擔率呈下降趨勢相一致。CODCr含量則表現(xiàn)較為穩(wěn)定,在一定范圍上下波動。這說明甌江近年來水質平均污染指數向好主要來自TP含量降低的貢獻,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)境質量監(jiān)測數據表明,甌江流域水質變化呈好轉趨勢,TP的超標率已超過CODCr,成為水質定類的主要指標[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據來自2013—2018年《浙江省海洋環(huán)境公報》[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(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來看,近年來甌江入海污染物入海通量整體呈向好趨勢。

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 結論

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

(2)甌江河口區(qū)域綜合污染指數均值為6.54,平均污染指數均值為0.60,環(huán)境質量為中度污染。其中TP對水質污染貢獻率最大,其次為CODCr。監(jiān)測期間甌江河口水體中TP含量呈逐年下降趨勢。監(jiān)測期間甌江河口水體環(huán)境質量呈現(xiàn)好轉趨勢。

(3)2013—2018年甌江主要污染物年均入?？偭繛?65 950 t,其中CODCr入海量占比最高。2014—2018年TP入海通量呈下降趨勢,CODCr入海通量近年來趨于平穩(wěn)。因此應針對流域的生活源、工業(yè)源及農業(yè)源產生的排污進行總量控制,加強相關流域的污染防治工作。