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

福建省近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)站 阮貞江

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

福建省近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)站 阮貞江

海洋環(huán)境容量是沿岸經(jīng)濟(jì)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(cè)與監(jiān)控體系建設(shè)，有利于協(xié)調(diào)環(huán)境生態(tài)保護(hù)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。該文初步提出泉州灣污染物海陸一體化監(jiān)測(cè)與監(jiān)控體系建設(shè)思路，根據(jù)該思路通過(guò)計(jì)算泉州灣剩余環(huán)境容量，追溯主要污染物來(lái)源，明確泉州灣周邊市縣所需重點(diǎn)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(cè)

1 問(wèn)題的提出

在上個(gè)世紀(jì)末編制全國(guó)海洋開(kāi)發(fā)保護(hù)規(guī)劃時(shí)，針對(duì)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和沿海地區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)提出了海陸一體化的原則，近年來(lái)眾多學(xué)者主要從經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源開(kāi)發(fā)出發(fā)闡述了對(duì)海陸一體化的理解。欒維新等認(rèn)為海陸一體化是根據(jù)海洋經(jīng)濟(jì)和陸域經(jīng)濟(jì)的生態(tài)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)系機(jī)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(jì)和陸域經(jīng)濟(jì)的綜合效益[1]；任東明等認(rèn)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(dòng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在這些觀點(diǎn)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(jì)產(chǎn)業(yè)的一種有效模式[2]。

我們認(rèn)為，這些對(duì)海陸一體化的理解偏重于經(jīng)濟(jì)層面，缺少對(duì)環(huán)境容量?jī)r(jià)值的客觀認(rèn)識(shí)[3]，以及忽視了環(huán)境承載能力對(duì)經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(lái)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(jì)規(guī)劃與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，從生態(tài)保護(hù)的角度充分考慮生態(tài)環(huán)境容量是否能容納經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所產(chǎn)生的污染物，才是決定區(qū)域經(jīng)濟(jì)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(duì)泉州灣環(huán)境污染海陸一體化監(jiān)測(cè)與監(jiān)控體系建設(shè)的方法進(jìn)行研究，對(duì)如何完善海陸一體化監(jiān)測(cè)與監(jiān)控體系進(jìn)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(kāi)，西側(cè)為內(nèi)灣，東側(cè)為外灣。內(nèi)灣封閉性較強(qiáng)，外灣水體交換性較強(qiáng)。

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?yàn)硟?nèi)傳輸污染物，其中以晉江、洛陽(yáng)江以及九十九溪為主。沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致海灣污染物的來(lái)源一部分來(lái)自陸域，一部分來(lái)自海域，這些污染物在排放后通過(guò)不同的途徑經(jīng)過(guò)生化降解與遷移過(guò)程進(jìn)入海域后產(chǎn)生污染效應(yīng)。

圖1 泉州灣

3 設(shè)計(jì)思路

在20世紀(jì)60年代，污染物的環(huán)境管理在開(kāi)始階段關(guān)注對(duì)環(huán)境中污染物的濃度控制，積極制定各項(xiàng)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等，可是忽略了環(huán)境的負(fù)荷能力，導(dǎo)致雖然污染物的排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但是環(huán)境在一定的時(shí)間和空間內(nèi)無(wú)法有效消除這些污染物對(duì)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(duì)污染物的凈化、同化以及緩沖的作用[5]。1986年聯(lián)合國(guó)海洋保護(hù)科學(xué)問(wèn)題專家小組（GESAMP）對(duì)海洋環(huán)境容量定義為：“在不造成環(huán)境無(wú)法接受的影響前提下，環(huán)境所能容納的某種活動(dòng)或者活動(dòng)速率”[6]。對(duì)海灣水體環(huán)境容量的研究必須開(kāi)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(guò)水文動(dòng)力的研究，計(jì)算海灣的水體環(huán)境容量。

在應(yīng)用海洋環(huán)境容量對(duì)污染源進(jìn)行減排控制，對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)支撐的現(xiàn)實(shí)工作中，需要更清晰掌握各個(gè)污染物的來(lái)源和傳輸過(guò)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(diǎn)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(guò)程中的降解系數(shù)等。基于以上原因，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(cè)與建設(shè)體系。

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

4 研究方法

環(huán)境容量：我國(guó)2011年“十二五”規(guī)劃提出“推進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展”，國(guó)務(wù)院批復(fù)要嚴(yán)格執(zhí)行《全國(guó)海洋功能區(qū)劃（2011- 2020）》，區(qū)劃中對(duì)我國(guó)近岸海洋的使用功能進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，因此本文環(huán)境容量計(jì)算為符合一定等級(jí)國(guó)家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(guò)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(diǎn)開(kāi)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(jìn)行研究。

入海通道污染物監(jiān)測(cè)：陸地污染物是海洋污染物的主要來(lái)源，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，目前進(jìn)入海洋的全部污染物中有85%以上來(lái)自陸地污染物，其主要成分為化學(xué)需氧量、氨氮、石油類和磷酸鹽四類[10]。這些污染物通過(guò)入海河流和直排海口進(jìn)入海灣，成為制約近岸海域環(huán)境的主要因素。因此，加強(qiáng)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(diǎn)，對(duì)這些通道中入海污染物濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的流量結(jié)果，計(jì)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(duì)泉州灣進(jìn)行了簡(jiǎn)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(guò)100 m3）將陸源性污染物運(yùn)輸進(jìn)入泉州灣，執(zhí)行海水水質(zhì)3類標(biāo)準(zhǔn)；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(guò)100 m3）和錦江排海口（日排放污水量超過(guò)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(biāo)準(zhǔn)；海區(qū)Ⅲ行政歸屬于惠安縣，執(zhí)行海水水質(zhì)2類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)2013年12月計(jì)算的結(jié)果顯示無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽和鉛在泉州灣已無(wú)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(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽以及鉛的總量的同時(shí)，還需關(guān)注泉州灣潮汐季節(jié)性變化，完善不同時(shí)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(jì)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(kāi)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(jì)與分析。期間調(diào)查了56家向晉江、洛陽(yáng)江排放污水的重點(diǎn)企業(yè)，91家直排海重點(diǎn)企業(yè)以及199家向排污渠道排放污水的重點(diǎn)企業(yè)；調(diào)查了600余萬(wàn)畜禽養(yǎng)殖情況；統(tǒng)計(jì)1000萬(wàn)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(wàn)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(guò)統(tǒng)計(jì)分析以及排污系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，可以看出周邊排放的氮、磷污染物主要來(lái)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(lái)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(jìn)一步改善。同時(shí)，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(duì)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(jì) 單位：t/a

5.3 污染物入海總量監(jiān)測(cè)

本研究分別對(duì)晉江口、洛陽(yáng)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(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與水質(zhì)情況監(jiān)測(cè)，計(jì)算得出陸源污染物進(jìn)入泉州灣的總量。其中，如果僅從我國(guó)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看總磷的污染水平，晉江總磷含量是符合該標(biāo)準(zhǔn)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(guò)晉江和十一孔橋混合外排口進(jìn)入泉州灣，根據(jù)環(huán)境容量調(diào)查結(jié)果可知，要重點(diǎn)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(shí)，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(diǎn)放在關(guān)注畜禽養(yǎng)殖污染和生活污水排放兩個(gè)方面。

表3 陸源污染物進(jìn)入泉州灣總量統(tǒng)計(jì)

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

6.1 統(tǒng)一海陸監(jiān)測(cè)指標(biāo)，提高海域監(jiān)測(cè)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(dǎo)致在剩余環(huán)境容量計(jì)算上采用的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)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(kāi)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(cè)指標(biāo)方面存在一定的差異，比如氮、磷指標(biāo)，地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)使用硝酸鹽、亞硝酸鹽、總磷，而海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)使用無(wú)機(jī)氮以及活性磷酸鹽，因此，統(tǒng)一海水和淡水監(jiān)測(cè)指標(biāo)，或者對(duì)相關(guān)因子之間的等量關(guān)系進(jìn)行互換，將更有利于提高海陸一體化環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(duì)泉州灣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)站位、監(jiān)測(cè)頻率和監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行科學(xué)合理的布設(shè)。

6.2 加強(qiáng)部門間溝通合作，科學(xué)監(jiān)測(cè)污染物入海總量

污染物入海總量計(jì)算不但需要污染物的濃度，還需要徑流量數(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(jì)數(shù)據(jù)。因此，在開(kāi)展污染物入海總量監(jiān)測(cè)工作時(shí)，需要加強(qiáng)部門間的溝通，提高監(jiān)測(cè)的科學(xué)性。

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

污染物海陸一體化監(jiān)測(cè)與監(jiān)控工作的開(kāi)展，依賴于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)三個(gè)方面，因此，應(yīng)設(shè)計(jì)統(tǒng)一規(guī)范的污染源調(diào)查和統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)與計(jì)算，同時(shí)在進(jìn)行監(jiān)控時(shí)才能準(zhǔn)確定位所需監(jiān)控的目標(biāo)。

6.4 進(jìn)一步開(kāi)展陸地面源污染物遷移傳輸機(jī)制研究，提高面源污染源強(qiáng)估算的可靠性

陸地面源的遷移傳輸機(jī)制一直是面源污染物計(jì)算的難點(diǎn)，可以通過(guò)與高校研究院所的合作，共同開(kāi)展陸地面源污染物遷移傳輸機(jī)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(kāi)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(kāi)展海陸一體化監(jiān)測(cè)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(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀和未來(lái)規(guī)劃，同時(shí)還要考慮財(cái)政、政策方面的支持力度。結(jié)合高校科研院所的研究力量，共同開(kāi)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(shí)應(yīng)用中的適用性。

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