杭州灣周邊區(qū)域的污染負荷及其特征研究＊

劉 蓮，黃秀清，曹 維，楊耀芳

（國家海洋局寧波海洋環(huán)境監(jiān)測中心站 寧波 315040）

杭州灣周邊區(qū)域的污染負荷及其特征研究＊

劉 蓮，黃秀清，曹 維，楊耀芳

（國家海洋局寧波海洋環(huán)境監(jiān)測中心站 寧波 315040）

文章主要對杭州灣及其沿岸各縣（區(qū)）的工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)、畜禽養(yǎng)殖和海水養(yǎng)殖等污染負荷及貢獻率進行了系統(tǒng)、定量的分析與研究。研究結果表明：杭州灣各污染源中，工業(yè)污染負荷和貢獻率最大，其次為畜禽養(yǎng)殖污染，同時生活和農(nóng)業(yè)面源污染負荷亦不容忽視；杭州灣周邊12個縣（區(qū)）中，蕭山、紹興的污染負荷和貢獻率相對最大；加強蕭山和紹興等區(qū)域的污染負荷控制，尤其是來源于工業(yè)和農(nóng)業(yè)面源排放的CODCr和畜禽養(yǎng)殖排放的BOD5以及農(nóng)業(yè)面源和畜禽養(yǎng)殖排放的總氮及總磷等，對杭州灣污染源和污染物的削減以及海域環(huán)境的改善等都起著關鍵性作用。

杭州灣；污染負荷；貢獻率；特征

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，沿海地區(qū)開發(fā)強度持續(xù)加大，對近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的壓力，幾乎中國所有的近岸海域都面臨著富營養(yǎng)化等環(huán)境污染的威脅［1］，如何實現(xiàn)控制污染、改善環(huán)境質量，是當前亟待解決的突出問題。據(jù)相關報道，海洋污染物中80%是陸源污染物［2－3］，陸源污染主要包括工業(yè)污染源、生活污染、畜禽糞便污染、農(nóng)業(yè)化肥污染和水土流失等，陸源污染物隨地表徑流以及入海排污口排放等方式進入海洋。另外，如不合理的養(yǎng)殖等海洋資源的不合理開發(fā)利用雖是次要的但也是不能忽略的原因［4］。

杭州灣位于我國東部沿海浙江省東北部，是錢塘江入海形成的喇叭狀河口海灣，杭州灣周邊地區(qū)是我國人口最密集、工業(yè)最發(fā)達的地區(qū)之一，擁有素有魚米之鄉(xiāng)之稱杭嘉湖平原、長江三角洲和蕭紹寧平原，每年有大量的生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)退水和淺海養(yǎng)殖廢水等進入該海域，造成水體水質惡化、生態(tài)環(huán)境和海洋資源受損。因此，了解該區(qū)域的污染現(xiàn)狀和特點，對防治海洋污染、保護海域生態(tài)環(huán)境有著重要意義。有關杭州灣污染研究，多年來主要從物理、生物和化學等角度對海域水體中的氮、磷和重金屬等污染物的含量變化、分布特征及污染成因等進行了分析與探討［5－6］，也有學者主要從農(nóng)業(yè)非點源［7－10］等陸域污染角度對杭州灣污染負荷進行了研究。如，2002年錢秀虹等［7］分析杭嘉湖區(qū)域農(nóng)業(yè)非點源污染負荷貢獻率，而從點源和非點源等全面角度以及杭州灣整個區(qū)域進行污染源分析與研究，目前尚未見報道。因此，本研究主要從工業(yè)污染、生活污染、農(nóng)業(yè)污染、畜禽養(yǎng)殖污染及海水養(yǎng)殖污染等陸源和海域、點源與非點源角度，系統(tǒng)分析了杭州灣及其沿岸各縣（區(qū)）各污染源的污染現(xiàn)狀以及分布特征，定量研究和分析杭州灣周邊區(qū)域各污染源的污染負荷及其貢獻率，為杭州灣的污染控制及其海域環(huán)境容量研究等提供基礎依據(jù)。

1 研究區(qū)域及方法

1.1 研究區(qū)域

研究區(qū)域為杭州灣南、北兩岸的各縣（區(qū)），包括了上海、嘉興、杭州、紹興和寧波，即北岸主要有上海的南匯區(qū)、奉賢區(qū)、金山區(qū)和嘉興的平湖市、海鹽縣、海寧縣，南岸主要有杭州的蕭山區(qū)、紹興市的紹興縣、上虞市和寧波的余姚、慈溪和鎮(zhèn)海等，共12個縣（區(qū)）。

1.2 數(shù)據(jù)收集

杭州灣污染源，主要包括點源（工業(yè)企業(yè)排污）和面源（生活、農(nóng)業(yè)化肥、禽畜養(yǎng)殖、水土流失及海水養(yǎng)殖等）。污染源數(shù)據(jù)的收集，以12個縣（區(qū)）為單元，分類收集各項原始數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)從略），同時收集用于負荷核算的必需參數(shù)。其中，點源污染源強通過當?shù)丨h(huán)保局統(tǒng)計資料收集獲取。面源污染主要通過收集沿岸縣市人口、耕地面積、禽畜養(yǎng)殖量和海水養(yǎng)殖量等統(tǒng)計數(shù)據(jù)（主要從統(tǒng)計年鑒上獲取，數(shù)據(jù)量不足時通過漁業(yè)局和水利局等部門獲?。?，采用相關計算公式計算出面源污染源強。數(shù)據(jù)主要以2008年為基準。

1.3 計算方法

對于面源污染負荷估算，本研究選擇輸出系數(shù)法［11］，計算方法如下：

式中：L為污染物流失總量，kg；Ei為不同類型的污染物輸出系數(shù)，即單位面積或每頭（只）畜禽、人均生活污染的污染物年輸出量，kg·km－2·a－1；Ai為第i類土地利用類型的面積或第i種牲畜數(shù)量、人口數(shù)量，km2、頭（只）或人；Ii為單位面積或每頭（只）畜禽糞便、人均生活污染的第i種污染源污染物量，kg。

點源（工業(yè)企業(yè)）污染負荷估算方法主要是通過對點源污染排放數(shù)據(jù)的實際調查而得出。

1.4 各污染源的排污系數(shù)

根據(jù)有關文獻［12－21］，確定了各污染源排入水體的排污系數(shù)如表1所示。

表1 各污染物排放系數(shù)

2 結果與討論

表2為杭州灣各污染源的污染負荷及其貢獻率情況。由表2可知，工業(yè)污染負荷最大，對總污染負荷的貢獻率約32.59%，杭州灣地處長江三角洲南翼，為環(huán)杭州灣區(qū)域的中心地帶，跨上海市和浙江省，工業(yè)發(fā)達。據(jù)統(tǒng)計顯示，2008年杭州灣沿岸工業(yè)企業(yè)約2 700家，工業(yè)總產(chǎn)值達14 807.86億元，約占國內生產(chǎn)總值的61.63%，2008年的工業(yè)廢水排放總量為56 453.6萬m3/a，其中COD排放總量為100 614.9 t/a，氨氮總量為6 757.4 t/a，主要為印染、電鍍、紡織、造紙、皮革、化工、醫(yī)藥、塑料和農(nóng)產(chǎn)品加工等，工業(yè)污染成為杭州灣沿岸最主要的污染源；其次為畜禽養(yǎng)殖污染負荷，其貢獻率為27.69%，成為第二大污染源，這與2002年錢秀虹等［7］“諸污染源中，以畜禽糞尿污染的貢獻率最大”的研究結果相同；生活和農(nóng)業(yè)面源的污染負荷和貢獻率亦不容忽視，均近20%左右。另外，由于杭州灣為強潮海區(qū)，且總體呈南沖北淤的演變趨勢，再加上臨港工業(yè)的快速發(fā)展，土地圍墾政策的實施，使得沿岸灘涂及淺海養(yǎng)殖等養(yǎng)殖面積不斷減少，據(jù)調查統(tǒng)計顯示，近年來一般在1 333.3～2 000 hm2/a，減少率3%左右，2000—2005年，嘉興約減少了4 273.3 hm2，減少率約24.6%。因此，與浙江省其他港灣如象山港［22］和樂清灣［13］等相比，海水養(yǎng)殖污染對杭州灣海域的貢獻率較小，其貢獻率僅為1.64%。

由表2還可知，CODcr的主要來源為工業(yè)污染，占總量的48.59%，其次是農(nóng)業(yè)面源，占總量的21.01%；BOD5的主要來源是畜禽養(yǎng)殖，占總量的69.35%，其次是生活污染，占總量的26.06%；總氮（TN）的主要來源為農(nóng)業(yè)面源污染和畜禽養(yǎng)殖，分別占總量的34.46%和32.23%；總磷（TP）的主要來源為畜禽和農(nóng)業(yè)面源污染，分別占總量的40.22%和34.72%。

表2 杭州灣各污染源的污染負荷及其貢獻率

表3 杭州灣周邊各縣（區(qū)）不同污染物的污染負荷及其貢獻率

表3為各污染物的污染負荷及其貢獻率在杭州灣周邊各縣（區(qū)）中的分布情況。由表3可知，杭州灣周邊12個縣（區(qū)）中，蕭山的污染負荷位居第一，其貢獻率為24.07%；紹興次之，其貢獻率為11.35%；鎮(zhèn)海最低，其貢獻率僅為1.73%。另外，CODcr排放量最大的是蕭山，其次是紹興和金山；BOD5排放量最大的是蕭山，其次是海鹽和平湖；總氮和總磷排放量較大的主要是蕭山、上虞和寧海。上述分布特征與各區(qū)域的人口、工業(yè)、農(nóng)林漁及畜禽養(yǎng)殖等社會經(jīng)濟綜合發(fā)展水平密切相關，如據(jù)2008年各縣（區(qū)）的統(tǒng)計年鑒及相關統(tǒng)計顯示，在各縣（區(qū)）中，工業(yè)廢水排放量以蕭山、紹興和金山最大，分別占總排放量的31%、22%和12%，鎮(zhèn)海最小為1.17%；人口以蕭山、南匯、慈溪最大，分別占總人口的13.59%、12.08%和11.73%，鎮(zhèn)海區(qū)最少為2.85%；農(nóng)業(yè)化肥施用面積（主要為水田、旱地和園地等）則以蕭山、海寧最大，分別約占總面積的17%和19%，鎮(zhèn)海最小為2%。因此，加強蕭山和紹興等區(qū)域的污染負荷控制，尤其是來自于工業(yè)和農(nóng)業(yè)面源污染排放的CODCr和畜禽養(yǎng)殖排放的BOD5以及農(nóng)業(yè)面源污染和畜禽養(yǎng)殖排放的總氮和總磷等，對杭州灣污染源削減，改善海域生態(tài)環(huán)境起著關鍵性作用。

3 結論

（1）杭州灣各污染源中，工業(yè)污染負荷最大，其貢獻率約32.59%，工業(yè)污染為杭州灣沿岸最主要的污染源；其次為畜禽養(yǎng)殖污染負荷，其貢獻率為27.69%；同時生活和農(nóng)業(yè)面源負荷亦不容忽視，其貢獻率均近20%；漁業(yè)污染負荷最低，其貢獻率低于2%。

（2）杭州灣各污染物中，CODcr的主要來源是工業(yè)和農(nóng)業(yè)面源，分別占其總量的48.59%和21.01%；而BOD5的主要來源是畜禽養(yǎng)殖，約占70%，其次為生活污染，約占26.06%；總氮和總磷則主要來源于農(nóng)業(yè)面源污染和畜禽養(yǎng)殖，總氮分別占34.46%和32.23%，總磷分別占40.22%和34.72%。

（3）杭州灣周邊12個縣（區(qū)）中，蕭山的污染負荷位居第一，其貢獻率為24.07%；紹興次之，其貢獻率為11.35%；鎮(zhèn)海最低，其貢獻率僅為1.73%。另外，CODcr排放量最大的是蕭山，其次是紹興和金山；BOD5排放量最大的是蕭山，其次是海鹽和平湖；總氮和總磷排放量較大的主要是蕭山、上虞和寧海。

（4）加強蕭山和紹興等區(qū)域的污染負荷控制，尤其是來源于工業(yè)和農(nóng)業(yè)面源排放的CODCr和畜禽養(yǎng)殖排放的BOD5以及農(nóng)業(yè)面源和畜禽養(yǎng)殖排放的總氮和總磷等，對杭州灣污染源和污染物的削減以及海域環(huán)境的改善等都起著關鍵性作用。

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入海污染物總量控制和減排技術集成與示范（200805065）；“908專項”我國近岸典型海域環(huán)境質量評價和環(huán)境容量研究（908－02－02－0333）.