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甬江口附近海域环境质量现状分析与评价①

2014-12-24叶茂森宋伟华林柏丰卫华金矛郑芳琴叶新荣

科技创新导报 2014年30期
关键词:富营养化

叶茂森+宋伟华+林柏+丰卫华++金矛+郑芳琴+叶新荣

摘 要:该文利用2011—2012年对甬江口附近海域环境现状监测结果,分析了甬江口附近海域水质特征,并对甬江口附近海域的环境质量现状进行评价。评价结果表明:甬江口附近海域海水中pH、DO、CODMn、石油类和重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、Cr)等评价因子可满足各水质类别的要求,营养盐类(无机氮、活性磷酸盐)已大大超出二类海水水质标准,甬江口附近海域水质处于富营养状态,沉积物质量除Cu外,各评价因子的标准指数均小于1,基本满足环境保护目标对沉积物质量的要求。

关键词:甬江口附近海域 环境质量评价 水质特征 富营养化

中图分类号:X8 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0088-04

甬江位于浙江省东部,杭州湾南翼,是浙江省八大水系之一。甬江全长130.96 km,流域面积4572.00 km2。甬江由奉化江和姚江汇集而成(即三江口),自西南流向东北,经招宝山于镇海大小游山处(即甬江口)流入东海,是连接内河与外海的咽喉通道。甬江干流指姚江、奉化江汇合于宁波市区三江口后至镇海大小游山出口段。以甬江口为界,西侧是镇海港区,主要承担石油化工、内贸集装箱和煤炭运输;东侧是北仑港区的西部作业区,以船舶修造和散、杂货运输为主。甬江径流携带着上游各县市乡镇生活污水和工农业废水进入河口海域。

由于近年来随着宁波地区工农业的迅猛发展和城镇化及外来流动人口的激增,工农业污水、乡镇生活污水产生的污染物排海量迅速增加,特别是营养盐类和有机物质的过量排放,引起甬江口附近海域海水水质下降和富营养化,从而给生态环境质量现状带来一定的影响。为了分析当前甬江口附近海域环境质量现状,本文根据2011年春季和秋季、2012年春季和夏季甬江口附近海域环境质量监测主要结果进行评价,从海域生态环境方面探讨了甬江口附近海域富营养化程度,为海洋生态环境保护、生态系统修复和渔业增养殖提供科学依据。

1 调查海域和分析方法

调查和监测海域和采样站位见图1,调查和监测时间为2010-2013年。根据《海洋调查规范》(GB/T12763-2007) [1]和《海洋监测规范》(GB17378-2007)[2]的要求,水质采样在大、小潮的涨、落潮时分别进行,水深小于10 m的站位仅采表层水样,水深大于10 m小于25 m的站位采表、底层水样,水深大于25 m的站位采表、中、底层水样;石油类仅采表层样。

水质样品的现场处理及分析测定均按《海洋调查规范》(GB/T12763-2007)和《海洋监测规范》海水分析( GB 17378.4-2007)方法执行。NO3-N测定用锌片还原分光光度法;NO2-N测定用萘乙二胺分光光度法;NH4-N测定用次溴酸钠氧化分光光度法;活性磷酸盐(PO4-P)用磷钼蓝分光光度法测定;化学需氧量(CODMn)测定用高锰酸钾氧化法;重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr)用原子吸收分光光度法;Hg用冷原子吸收分光光度法;As用原子荧光法分光光度法;石油类用荧光分光光度法。

2 评价标准和评价方法

2.1 评价标准

该文主要从该海域海水环境现状和水质富营养化程度考虑,海水水质监测选用pH、溶解氧(DO)、CODMn、无机氮(NO3-N、NO2-N、NH4-N)、活性磷酸盐、石油类、重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As)等为主要评价因子;沉积物采用硫化物、有机碳、重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As)、石油类为主要评价因子。

甬江口附近海域的海洋功能有农渔业区,因此水质现状评价选用《中华人民共和国海水水质标准》(GB3097-1997) [3]二类海水水质标准进行;海洋沉积物质量按《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)[4]第一类标准执行。

2.2 评价方法

(1)单因子标准指数法。

水质评价采用单因子标准指数法,其计算方法如下:

式中:—— 第i站评价因子j的标准指数;—— 第i站评价因子j的监测浓度(mg/L);

—— 评价因子j的评价标准(mg/L)。

(2)DO的标准指数计算。

DO的标准指数为:

DOjDOs

DOj

;

式中:—— 第i站上溶解氧的标准指数(mg/L);DOi—— 溶解氧实测值(mg/L);DOf—— 现场温度和盐度下的饱和溶解氧浓度(mg/L);DOs—— 溶解氧的评价标准值(mg/L)。

3 结果与讨论

3.1 水质评价

3.1.1 2011年秋季海水水质现状监测与评价

2011年秋季甬江口附近海域各水质现状评价因子的特征值详见表1。由表看出,各评价因子中,除了无机氮、活性磷酸盐、CODMn外,其他评价因子pH、DO、石油类以及重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的标准指数均小于1,符合第二类海水水质标准。无机氮和活性磷酸盐均超标,超标率分别为97.5%和92.5%。CODMn超二类标准的比例为5.56%。

3.1.2 2012年春季海水水质现状监测与评价

2012年春季甬江口附近海域各水质现状评价因子的特征值详见表2。结果表明,各评价因子中,DO、CODMn和重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的标准指数均小于1,能满足环境保护目标的需要。无机氮、活性磷酸盐均超海水水质二类标准,超标率分别为100%和75%,不能满足环境保护目标的要求。

3.1.3 2008年夏季海水水质现状监测与评价

2008年夏季甬江口附近海域各水质现状评价因子的特征值详见表3。结果表明,各评价因子中, DO、CODMn和重金属Cu、Pb、Zn、Cd的标准指数均小于1,能满足环境保护目标的需要。无机氮、活性磷酸盐均超海水水质二类标准,超标率分别为100%和98%,不能满足环境保护目标的要求。endprint

由数据统计结果表明,除无机氮和活性磷酸盐外,甬江口附近海域其他水质评价因子能满足相应海域功能区海水水质的环境保护目标,该海域水质状况最为突出的就是水体的富营养化问题。

3.2 沉积物质量现状评价

甬江口附近海域沉积物质量现状评价因子特征值详见表4。

2011年春季甬江口附近海域沉积物质量现状监测与评价结果显示,海域沉积物总体质量良好。沉积物评价因子石油类、硫化物、有机碳、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As单项标准指数均小于1,说明沉积物评价因子均符合《海洋沉积物质量》第一类标准。沉积物质量现状能满足环境保护目标对沉积物质量的要求。

3.3 甬江口海域环境质量演变趋势分析

为了分析甬江口附近海域海洋环境质量变化趋势和富营养化现状,本文收集了国家海洋局第二海洋研究所在甬江附近口海域,统计数据能反映甬江口海洋环境质量整体变化趋势。从现有指标分析结果看,甬江口附近海域水环境质量近期维持在相对稳定的状态。

综合分析表明甬江口附近海域的环境质量问题主要是水体富营养化。通过对甬江口附近海域的现状调查、监测与评价以及与以往的历史资料相比较,反映出该海域水体的富营养化问题。

近岸海域水体富营养化目前已成为我国海洋环境污染比较突出的问题,尤其在冬季生物活动减弱,对氮、磷的消耗减少,该海域受到长江冲淡水与杭州湾(钱塘江等上游入海水)水系一起合并沿岸南下的影响。由于长江、钱塘江径流量大,流域面积广,入海之前汇集了沿途地表河网所接纳的各类工业废水、城镇生活污水以及富含营养物质的农业面源污水,使得富含氮、磷等营养物质的水体进入沿岸海域,从而造成浙江沿岸海域的营养盐含量较高。甬江中上游主要污染源为生活污水和畜禽养殖粪便污水。目前甬江口上游及周边的城镇污水大部分还处于直排状态。近年来农村进行了城镇化建设,但村镇生活污水大多还没有纳管,甬江口周边人口密度大,城镇外来流动人口增多,特别是乡村人都普及了自来水,家家户户都用起了抽水马桶,改变了农村将粪便作为有机农肥的传统观念,这样产生粪便全部未经处理直接排入地表水,雨水与生活污水合流排放,这是导致甬江口附近海域富营养化的重要原因之一。甬江口位于杭州湾南翼,该海域水质受杭州湾水质的影响比较大。

3.4 甬江口海域水环境承载力分析

通过对甬江口海域水质现状调查结果分析,无机氮和活性磷酸盐的含量超海水水质标准。这说明周围海域水质已表现为富营养化,海水中无机氮和活性磷酸盐的含量均超标,无机氮和活性磷酸盐基本无环境容量,因此无机氮和活性磷酸盐的环境承载力不足。

根据调查,甬江上游的乡镇农村,尚未形成独立完善的排污系统,生活污水排入雨污合流管网或直接排入水体,对甬江口附近海域造成比较大的影响。为了保护生态环境、有效防止水系污染,改善水源水质,提高人民生活质量,五水共治即是治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水,这是一个大目标、大思路。这是浙江省政府近期推出的大政方针。宁波市正大力推进环保基础设施建设,以总量减排重点工程为抓手,加快城镇污水处理厂和配套管网建设。

随着宁波周边污水处理厂和中水厂的陆续建设和投入使用,排入附近海域的污染物将明显减少,甬江口附近海域环境质量将进一步得到改善。

4 结论与对策措施

4.1 结论

通过甬江口附近海域近年来的监测结果分析表明,甬江口附近海域海水中,单项指标pH、DO、COD、油类、重金属含量变化不大,基本稳定在一类至二类海水标准的浓度范围,可满足各水质类别的要求,水体主要受无机氮和PO4-P的影响,甬江口附近海域水质现状呈富营养化状态。

造成甬江口附近海域水质富营养的主要原因之一,是甬江口上游乡镇人口密度大,城镇外来流动人口增多,生活污水大大增加,而乡镇生活污水和畜禽养殖粪便污水没有纳管,大部分处于直排状态,排放了大量的无机氮和PO4-P化合物,对甬江口附近海域的富营养化状态有很大的贡献,该海域水质受杭州湾水质的影响比较大。

甬江口附近海域沉积物质量现状能满足环境保护目标对沉积物质量的要求。

4.2 对策措施

针对甬江口附海域水质现状的富营养状态,应在控制污染物入海量的同时,注重改善海洋生态环境,提高自净能力,使水体保持动态平衡。该文提出以下对策措施。

(1)加强对入江陆源污染的治理,加大沿岸中心城镇的污水处理厂建设和生活污水纳管力度。

(2)加快甬江周边各乡镇污水处理厂以及排污管网的实施进度,提高农村生活污水的纳管量,确保污水处理厂出水水质达标排放,减少对区域海洋环境的影响。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.海洋调查规范GB/T12763-2007[S].

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.海洋监测规范GB17378-2007[S].

[3] 国家环境保护局.海水水质标准[S]. GB3097-1997.

[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.海洋沉积物质GB18668-2002量[S].endprint

由数据统计结果表明,除无机氮和活性磷酸盐外,甬江口附近海域其他水质评价因子能满足相应海域功能区海水水质的环境保护目标,该海域水质状况最为突出的就是水体的富营养化问题。

3.2 沉积物质量现状评价

甬江口附近海域沉积物质量现状评价因子特征值详见表4。

2011年春季甬江口附近海域沉积物质量现状监测与评价结果显示,海域沉积物总体质量良好。沉积物评价因子石油类、硫化物、有机碳、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As单项标准指数均小于1,说明沉积物评价因子均符合《海洋沉积物质量》第一类标准。沉积物质量现状能满足环境保护目标对沉积物质量的要求。

3.3 甬江口海域环境质量演变趋势分析

为了分析甬江口附近海域海洋环境质量变化趋势和富营养化现状,本文收集了国家海洋局第二海洋研究所在甬江附近口海域,统计数据能反映甬江口海洋环境质量整体变化趋势。从现有指标分析结果看,甬江口附近海域水环境质量近期维持在相对稳定的状态。

综合分析表明甬江口附近海域的环境质量问题主要是水体富营养化。通过对甬江口附近海域的现状调查、监测与评价以及与以往的历史资料相比较,反映出该海域水体的富营养化问题。

近岸海域水体富营养化目前已成为我国海洋环境污染比较突出的问题,尤其在冬季生物活动减弱,对氮、磷的消耗减少,该海域受到长江冲淡水与杭州湾(钱塘江等上游入海水)水系一起合并沿岸南下的影响。由于长江、钱塘江径流量大,流域面积广,入海之前汇集了沿途地表河网所接纳的各类工业废水、城镇生活污水以及富含营养物质的农业面源污水,使得富含氮、磷等营养物质的水体进入沿岸海域,从而造成浙江沿岸海域的营养盐含量较高。甬江中上游主要污染源为生活污水和畜禽养殖粪便污水。目前甬江口上游及周边的城镇污水大部分还处于直排状态。近年来农村进行了城镇化建设,但村镇生活污水大多还没有纳管,甬江口周边人口密度大,城镇外来流动人口增多,特别是乡村人都普及了自来水,家家户户都用起了抽水马桶,改变了农村将粪便作为有机农肥的传统观念,这样产生粪便全部未经处理直接排入地表水,雨水与生活污水合流排放,这是导致甬江口附近海域富营养化的重要原因之一。甬江口位于杭州湾南翼,该海域水质受杭州湾水质的影响比较大。

3.4 甬江口海域水环境承载力分析

通过对甬江口海域水质现状调查结果分析,无机氮和活性磷酸盐的含量超海水水质标准。这说明周围海域水质已表现为富营养化,海水中无机氮和活性磷酸盐的含量均超标,无机氮和活性磷酸盐基本无环境容量,因此无机氮和活性磷酸盐的环境承载力不足。

根据调查,甬江上游的乡镇农村,尚未形成独立完善的排污系统,生活污水排入雨污合流管网或直接排入水体,对甬江口附近海域造成比较大的影响。为了保护生态环境、有效防止水系污染,改善水源水质,提高人民生活质量,五水共治即是治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水,这是一个大目标、大思路。这是浙江省政府近期推出的大政方针。宁波市正大力推进环保基础设施建设,以总量减排重点工程为抓手,加快城镇污水处理厂和配套管网建设。

随着宁波周边污水处理厂和中水厂的陆续建设和投入使用,排入附近海域的污染物将明显减少,甬江口附近海域环境质量将进一步得到改善。

4 结论与对策措施

4.1 结论

通过甬江口附近海域近年来的监测结果分析表明,甬江口附近海域海水中,单项指标pH、DO、COD、油类、重金属含量变化不大,基本稳定在一类至二类海水标准的浓度范围,可满足各水质类别的要求,水体主要受无机氮和PO4-P的影响,甬江口附近海域水质现状呈富营养化状态。

造成甬江口附近海域水质富营养的主要原因之一,是甬江口上游乡镇人口密度大,城镇外来流动人口增多,生活污水大大增加,而乡镇生活污水和畜禽养殖粪便污水没有纳管,大部分处于直排状态,排放了大量的无机氮和PO4-P化合物,对甬江口附近海域的富营养化状态有很大的贡献,该海域水质受杭州湾水质的影响比较大。

甬江口附近海域沉积物质量现状能满足环境保护目标对沉积物质量的要求。

4.2 对策措施

针对甬江口附海域水质现状的富营养状态,应在控制污染物入海量的同时,注重改善海洋生态环境,提高自净能力,使水体保持动态平衡。该文提出以下对策措施。

(1)加强对入江陆源污染的治理,加大沿岸中心城镇的污水处理厂建设和生活污水纳管力度。

(2)加快甬江周边各乡镇污水处理厂以及排污管网的实施进度,提高农村生活污水的纳管量,确保污水处理厂出水水质达标排放,减少对区域海洋环境的影响。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.海洋调查规范GB/T12763-2007[S].

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.海洋监测规范GB17378-2007[S].

[3] 国家环境保护局.海水水质标准[S]. GB3097-1997.

[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.海洋沉积物质GB18668-2002量[S].endprint

由数据统计结果表明,除无机氮和活性磷酸盐外,甬江口附近海域其他水质评价因子能满足相应海域功能区海水水质的环境保护目标,该海域水质状况最为突出的就是水体的富营养化问题。

3.2 沉积物质量现状评价

甬江口附近海域沉积物质量现状评价因子特征值详见表4。

2011年春季甬江口附近海域沉积物质量现状监测与评价结果显示,海域沉积物总体质量良好。沉积物评价因子石油类、硫化物、有机碳、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As单项标准指数均小于1,说明沉积物评价因子均符合《海洋沉积物质量》第一类标准。沉积物质量现状能满足环境保护目标对沉积物质量的要求。

3.3 甬江口海域环境质量演变趋势分析

为了分析甬江口附近海域海洋环境质量变化趋势和富营养化现状,本文收集了国家海洋局第二海洋研究所在甬江附近口海域,统计数据能反映甬江口海洋环境质量整体变化趋势。从现有指标分析结果看,甬江口附近海域水环境质量近期维持在相对稳定的状态。

综合分析表明甬江口附近海域的环境质量问题主要是水体富营养化。通过对甬江口附近海域的现状调查、监测与评价以及与以往的历史资料相比较,反映出该海域水体的富营养化问题。

近岸海域水体富营养化目前已成为我国海洋环境污染比较突出的问题,尤其在冬季生物活动减弱,对氮、磷的消耗减少,该海域受到长江冲淡水与杭州湾(钱塘江等上游入海水)水系一起合并沿岸南下的影响。由于长江、钱塘江径流量大,流域面积广,入海之前汇集了沿途地表河网所接纳的各类工业废水、城镇生活污水以及富含营养物质的农业面源污水,使得富含氮、磷等营养物质的水体进入沿岸海域,从而造成浙江沿岸海域的营养盐含量较高。甬江中上游主要污染源为生活污水和畜禽养殖粪便污水。目前甬江口上游及周边的城镇污水大部分还处于直排状态。近年来农村进行了城镇化建设,但村镇生活污水大多还没有纳管,甬江口周边人口密度大,城镇外来流动人口增多,特别是乡村人都普及了自来水,家家户户都用起了抽水马桶,改变了农村将粪便作为有机农肥的传统观念,这样产生粪便全部未经处理直接排入地表水,雨水与生活污水合流排放,这是导致甬江口附近海域富营养化的重要原因之一。甬江口位于杭州湾南翼,该海域水质受杭州湾水质的影响比较大。

3.4 甬江口海域水环境承载力分析

通过对甬江口海域水质现状调查结果分析,无机氮和活性磷酸盐的含量超海水水质标准。这说明周围海域水质已表现为富营养化,海水中无机氮和活性磷酸盐的含量均超标,无机氮和活性磷酸盐基本无环境容量,因此无机氮和活性磷酸盐的环境承载力不足。

根据调查,甬江上游的乡镇农村,尚未形成独立完善的排污系统,生活污水排入雨污合流管网或直接排入水体,对甬江口附近海域造成比较大的影响。为了保护生态环境、有效防止水系污染,改善水源水质,提高人民生活质量,五水共治即是治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水,这是一个大目标、大思路。这是浙江省政府近期推出的大政方针。宁波市正大力推进环保基础设施建设,以总量减排重点工程为抓手,加快城镇污水处理厂和配套管网建设。

随着宁波周边污水处理厂和中水厂的陆续建设和投入使用,排入附近海域的污染物将明显减少,甬江口附近海域环境质量将进一步得到改善。

4 结论与对策措施

4.1 结论

通过甬江口附近海域近年来的监测结果分析表明,甬江口附近海域海水中,单项指标pH、DO、COD、油类、重金属含量变化不大,基本稳定在一类至二类海水标准的浓度范围,可满足各水质类别的要求,水体主要受无机氮和PO4-P的影响,甬江口附近海域水质现状呈富营养化状态。

造成甬江口附近海域水质富营养的主要原因之一,是甬江口上游乡镇人口密度大,城镇外来流动人口增多,生活污水大大增加,而乡镇生活污水和畜禽养殖粪便污水没有纳管,大部分处于直排状态,排放了大量的无机氮和PO4-P化合物,对甬江口附近海域的富营养化状态有很大的贡献,该海域水质受杭州湾水质的影响比较大。

甬江口附近海域沉积物质量现状能满足环境保护目标对沉积物质量的要求。

4.2 对策措施

针对甬江口附海域水质现状的富营养状态,应在控制污染物入海量的同时,注重改善海洋生态环境,提高自净能力,使水体保持动态平衡。该文提出以下对策措施。

(1)加强对入江陆源污染的治理,加大沿岸中心城镇的污水处理厂建设和生活污水纳管力度。

(2)加快甬江周边各乡镇污水处理厂以及排污管网的实施进度,提高农村生活污水的纳管量,确保污水处理厂出水水质达标排放,减少对区域海洋环境的影响。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.海洋调查规范GB/T12763-2007[S].

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.海洋监测规范GB17378-2007[S].

[3] 国家环境保护局.海水水质标准[S]. GB3097-1997.

[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.海洋沉积物质GB18668-2002量[S].endprint

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