福建長樂陳塘港排污口排污狀況及其對鄰近海域的影響

蔣奕雄

(福建省淡水水產(chǎn)研究所 福州 350002)

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福建長樂陳塘港排污口排污狀況及其對鄰近海域的影響

蔣奕雄

(福建省淡水水產(chǎn)研究所 福州 350002)

根據(jù)2011-2013年福建省長樂市金峰鎮(zhèn)陳塘港排污口及其鄰近海域監(jiān)測數(shù)據(jù)，對該排污口污染物狀況及其對鄰近海域環(huán)境的影響進行了研究。結(jié)果表明，排污口排放污水的主要污染物為化學需氧量、硫化物、懸浮物、生化需氧量和氨氮，化學需氧量超標明顯且污染加劇；排污口鄰近海域水質(zhì)主要超標污染物為無機氮、懸浮物和活性磷酸鹽，化學需氧量、石油類和重金屬鉛、銅、鋅也有不同程度超標，綜合評價結(jié)果顯示水環(huán)境處于嚴重污染狀態(tài)，海水水質(zhì)等級為劣四類，無機氮和活性磷酸鹽超標最為突出；海域表層沉積物超標污染物為重金屬鉛、鋅和銅。該海域水質(zhì)和沉積物超標污染物與陸源排污及閩江徑流攜帶物質(zhì)有關。

排污口；排污狀況；海域環(huán)境；陳塘港

長樂市是福建省經(jīng)濟最發(fā)達的縣級市之一，金峰鎮(zhèn)是長樂市經(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自然保護區(qū)內(nèi)，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程加速，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)量等級評價為極差[1-2]，遠不能滿足其自然保護區(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)測研究尤為重要。目前關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)量評價方法的選擇、優(yōu)化及應用上[3-5]，有關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)測結(jié)果，對該排污口水污染狀況、鄰近海域環(huán)境質(zhì)量狀況、變化特點及影響因素等進行分析和研究，以期為控制和整治陳塘港污水排海、保護鄰近海域與河口濕地環(huán)境及合理利用和開發(fā)海洋資源提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 監(jiān)測時間與站位

以金峰陳塘港排污口為中心，按扇形布設7個站位(圖1)。

圖1 排污口及鄰近海域監(jiān)測站位布設

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

1.2 監(jiān)測內(nèi)容與方法

陸源入海排污口水質(zhì)監(jiān)測項目為pH值、化學需氧量(COD)、氨氮、生化需氧量(BOD5)、石油類、懸浮物、銅、鉛、鎘、汞、砷、六價鉻、硫化物、苯胺類。由于該排污口鹽度在0.07～2.28，測試方法按《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)[7]進行。

排污口鄰近海域水質(zhì)監(jiān)測項目為溫度、pH值、化學需氧量、懸浮物、無機氮、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)測項目為有機碳、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)量測試方法按《海洋監(jiān)測規(guī)范》GB17378-2007[8]進行。

1.3 環(huán)境質(zhì)量評價標準與方法

1.3.1 評價標準

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

表1 污水排放標準 mg/L

表2 海水水質(zhì)標準 mg/L

監(jiān)測項目一級標準化學需氧量2.00懸浮物10.00無機氮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)量標準

1.3.2 評價方法

各監(jiān)測指標的數(shù)據(jù)分析和評價采用單因子評價法和綜合評價(內(nèi)梅羅污染指數(shù))法。

(1)單因子評價法

計算公式：

Pi=Mi/Si

(1)

式中：Pi為i污染物的污染指數(shù)；Mi為i污染物的實測值(未檢出按檢測限值的1/2計算)；Si為i污染物的評價標準。Pi>1，污染物濃度超標，Pi≤1則污染物濃度符合標準要求。

(2)綜合評價法

綜合評價采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法，其優(yōu)點是計算簡便，物理概念清晰，評價結(jié)果不僅考慮各參評污染物的污染指數(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，故而得到廣泛的應用[3-4，13-15]。

內(nèi)梅羅污染指數(shù)法的數(shù)學表達式為

(2)

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

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

表4 水質(zhì)質(zhì)量綜合評價等級[3]

2 結(jié)果與評價

2.1 水質(zhì)狀況

2.1.1 排污口水質(zhì)狀況

2011-2013年長樂市金峰鎮(zhèn)陳塘港排污口水質(zhì)監(jiān)測結(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)污染物指標化學需氧量3年的平均污染指數(shù)為1.19，說明濃度已經(jīng)超出允許排放標準；從監(jiān)測航次看有一半的航次均超標，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，應加強對工業(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月超標明顯，其他監(jiān)測航次均達標。懸浮物和生化需氧量部分航次超標，氨氮雖達標，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、六價鉻和砷每次均達標排放且污染指數(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)測結(jié)果的污染指數(shù)列于表6。

化學需氧量(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c7#站遞減的趨勢，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；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污染加劇相對應。

無機氮：無機氮污染指數(shù)在3.90～24.72，福建長樂陳塘港海域已受該因子污染，2011年5月7#站單次監(jiān)測污染指數(shù)達42.66，超標尤為嚴重。變化趨勢上呈現(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)測值偏高影響)，表明無機氮污染與排污口污水排放有關。該海域處于閩江入海口水域，閩江徑流攜帶的大量營養(yǎng)鹽也是造成無機氮超標的重要原因[16-17]，同時感潮河口區(qū)營養(yǎng)物質(zhì)的回蕩滯留和富集容易導致無機氮含量居高不下。比較2011-2013年污染指數(shù)變化趨勢該水域各站位均呈不同程度下降，表明無機氮污染得到控制。

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，2013年5月1#站超標最為嚴重，污染指數(shù)為33.20，并導致該年平均值偏高，達到20.70(其他監(jiān)測航次污染指數(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，活性磷酸鹽超標與排污口污染物相關。與無機氮類似閩江徑流攜帶的營養(yǎng)物質(zhì)[16-17]及該水域所處感潮區(qū)營養(yǎng)鹽的富集作用也是造成該海域活性磷酸鹽超標的重要原因。比較2011-2013年污染指數(shù)變化趨勢各站位均呈上升趨勢，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系；此外懸浮物含量高與其處于閩江入海口，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[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；同時該站位處于漁港出口附近，水道狹長易受生產(chǎn)作業(yè)船只影響。比較2011-2013年污染指數(shù)變化趨勢各站位均呈明顯上升趨勢，2013年除對照站位外其他監(jiān)測站位均超標，水體油污染值得關注。

重金屬和砷：監(jiān)測的重金屬中銅、鉛和鋅存在不同程度的超標，鎘、汞、總鉻和砷均含量較低。銅污染指數(shù)在0.16～1.82之間，超標主要集中在2013年；鋅污染指數(shù)在0.47～1.62，超標主要集中在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c7#站遞減的趨勢，表明與排污口排放的工業(yè)污染物相關；比較2011-2013年污染指數(shù)變化趨勢兩者均有所上升，銅、鋅污染日趨嚴重。鉛污染指數(shù)在0.40～4.65，2011-2013年幾乎所有監(jiān)測站位均達到或超出所要求的水質(zhì)標準，污染尤為嚴重。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，一些探明有儲量的礦產(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年長樂市金峰鎮(zhèn)陳塘港排污口鄰近海域水質(zhì)主要超標污染物為無機氮、懸浮物和活性磷酸鹽。此外，化學需氧量、石油類和重金屬鉛、銅、鋅等污染物也存在不同程度的超標現(xiàn)象，綜合評價污染指數(shù)在5.20～17.62之間，該海域水環(huán)境處于嚴重污染狀態(tài)，海水水質(zhì)等級為劣四類，無機氮和活性磷酸鹽等指標超標最為突出，達到劣四類標準，主要與排污口污水排放、閩江徑流攜帶大量營養(yǎng)鹽并且容易在感潮區(qū)滯留富集有關。

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)測結(jié)果的污染指數(shù)見表7(因?qū)φ拯c7#站為細砂底質(zhì)而未能采集樣品)。由表7可見，該水域沉積物超標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；此外鉻和砷污染指數(shù)也處于較高水平；其余監(jiān)測指標均符合海洋沉積物一類標準。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需氧量、硫化物、懸浮物、生化需氧量和氨氮，化學需氧量污染加劇，應加強對工業(yè)排污的管理。硫化物、懸浮物和生化需氧量部分航次超標，氨氮雖達標但污染指數(shù)較高。其他監(jiān)測指標均達標排放且污染指數(shù)較低。

(2)該排污口鄰近海域水質(zhì)主要超標污染物為無機氮、懸浮物和活性磷酸鹽，化學需氧量、石油類和鉛、銅、鋅部分航次超標，鄰近海域綜合評價污染指數(shù)在5.20～17.62，水環(huán)境處于嚴重污染狀態(tài)，海水水質(zhì)等級為劣四類，無機氮和活性磷酸鹽等指標超標最為突出，達到劣四類標準，主要與排污口污水排放、閩江徑流攜帶大量營養(yǎng)鹽且易在感潮區(qū)滯留富集有關。COD污染與排污口工業(yè)污染物排放密切相關。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。沉積物超標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)測指標符合標準。鉛和銅表現(xiàn)與排污口污水相關；排污口對沉積物質(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)長期為劣四類，污染不容忽視，因此需加強對排海水和鄰近海域的跟蹤監(jiān)測，對各類污染源嚴格監(jiān)管，加大環(huán)境綜合整治與生態(tài)修復力度，為有效管理與保護海域環(huán)境，合理利用和開發(fā)海洋資源提供保障。

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X55；P74

A

1005-9857(2015)09-0107-06