海南島近岸海域陸源污染特征及控制

周祖光

(海南省環(huán)境科學研究院 海口 570206)

海南島近岸海域陸源污染特征及控制

周祖光

(海南省環(huán)境科學研究院 海口 570206)

文章通過污染物經河流入海通量法以及實測和估算并舉,對海南島陸源污染物進入近岸海域特征進行了解。進而闡述了對其陸源污染控制的方法,為區(qū)劃出海南島海岸帶污染防治,較好地防治近岸海域免受陸源污染,提供參考。

陸源;污染;近岸海域;特征;控制;分析

海南省主要陸地為海南島,也是我國僅次于臺灣島的第二大島,處于108°37′～111°03′E, 18°10′～20°10′N,總面積約3.41萬km2,海岸線長達1 823 km,其中砂質岸線785.7 km,占43.1%;養(yǎng)殖區(qū)岸線362.2 km,占19.9%;基巖岸線190.1 km,占10.4%;紅樹林岸線153.7 km,占8.4%;其他岸線331.3 km,占18.2%[1]。海南島近岸海域陸源污染主要有工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水、畜禽養(yǎng)殖、面源、近海岸養(yǎng)蝦5個方面;陸源污染途徑主要是直接排放近岸海域和經過河流輸送進入近岸海域兩類情況;海南島陸源污染的污染物有CODMn、無機氮和活性磷酸鹽。近年來,海南島近岸海域赤潮時有發(fā)生,單2006年就發(fā)生了7次赤潮,其中赤潮覆蓋最大面積達22 km2,而氮、磷等是引發(fā)赤潮的主要營養(yǎng)物質。隨著海南省社會經濟的迅速發(fā)展,尤其是海南國際旅游島提升為國家戰(zhàn)略后,各類陸源污染對近岸海域將帶來越來越嚴峻的壓力和沖擊;研究分析海南島近岸海域陸源污染特征及其控制,掌握陸源對近岸海域的污染現狀與規(guī)律,為科學合理布設環(huán)境監(jiān)測點位,為海洋環(huán)境管理提供科學依據,確保海南省海洋可持續(xù)發(fā)展及海南生態(tài)省建設具有重大而現實的意義[2-3]。

1 研究方法

1.1 陸源污染物經河流入海量

海南島污染物經河流進入近岸海域量采用入海通量計算法,具體操作為在出海河口設監(jiān)測斷面,全年分枯水期、豐水期、平水期3個水期進行監(jiān)測,監(jiān)測點數量根據河流的大小和深淺按國家技術規(guī)范來定,最后按式(1)[4-5]計算

式中:Pij為j河流i污染物入海量(t/a);Cij為j河流i污染物濃度(mg/L);vj為j河流入海徑流量(m3/s)。

1.2 污染物直排海量

對于近海岸海水養(yǎng)殖蝦池、工業(yè)和污水處理廠等,通過實測求算所得。求算公式為

式中:Wi為陸源i污染物進入近岸海域量(t/ a);Wim為m海水養(yǎng)殖源(工業(yè)源、污水處理廠等)i污染物進入近岸海域量(t/a);qm為m海水養(yǎng)殖源 (工業(yè)源、污水處理廠等)廢水排放量(t/a);Cim為m海水養(yǎng)殖源(工業(yè)源、污水處理廠等)i污染物實測排放濃度(mg/L)。

對于沿海鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)居民生活污水通過小溝直接排入近岸海域的,按常住人口估算為

式中:Qin為n鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水源i污染物入海量(t/a);k為生活污水排放系數[t/(d·人),海南省取值0.02];Sn為n鄉(xiāng)鎮(zhèn)常住人口數;Cin為n鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水源i污染物濃度(mg/L)。

2 結果分析

2.1 主要陸源空間分布

海南島主要的陸源有:污水處理廠、垃圾處理場廢水、上規(guī)模橡膠加工廠、石化工廠、淀粉廠等工業(yè)企業(yè)。這些陸源相對集中分布于海口市、瓊海市、儋州市、東方市等市縣。橡膠加工廠、淀粉廠排放有機物濃度較高,有時因管理不善而發(fā)生嚴重河流污染事故;海岸養(yǎng)蝦池均為直排海,排海的有機污染物量較大。

2.2 陸源污染物直接進入近岸海域量

2009年,海南島通過主要陸源直接排入近岸海域的主要污染物量(表1):CODMn為38 034 t/a,其中海水養(yǎng)殖蝦池直排海量占80.7%,污水處理廠和隨鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水占16.7%,隨工業(yè)廢水占2.6%;無機氮為3 607.8 t/a,其中污水處理廠和隨鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水排海量占98.6%;活性磷酸鹽為208.1 t/a,其中污水處理廠和隨鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水排海量占98.2%。在12個沿海市縣中,CODMn直接排入近岸海域量最大的是?？谑?為8 569 t/a,其中海水養(yǎng)殖蝦池占56.4%,污水處理廠占22.6%,其他排污溝占21.0%;其次是文昌市5 679 t/a,其中海水養(yǎng)殖蝦池直排量占99.6%。無機氮直排海量最大的市縣是?？谑?為2 589.8 t/a,其中污水處理廠占70.4%,其他排污溝占29.4%;其次是三亞市628.7 t/a,基本為污水處理廠排海量?；钚粤姿猁}直排海量最大的市縣是?？谑?為150.0 t/a,其中污水處理廠占17.9%,其他排污溝占81.8%;其次是三亞市47.8 t/a(表1)。

表1 2009年海南島沿海市縣主要污染物直排海量(t/a)

2.3 陸源污染物經河流入海量

2009年,海南島陸源主要污染物經河流進入近岸海域總量為:CODMn58 436 t/a、無機氮480 t/a、活性磷酸鹽1 414 t/a。CODMn陸源主要污染物經河流進入近岸海域量南渡江最高,為22 458 t/a,其次是萬泉河、昌化江,分別為10 996 t/a、9 266 t/a;無機氮最高的是昌化江,為10 425 t/a,其次是海甸溪、萬泉河,分別為3 284 t/a、2 695 t/a;活性磷酸鹽最高的是南渡江,為553 t/a,其次是萬泉河、海甸溪,分別為323 t/a、148 t/a(表2)。

表2 2009年海南島主要河流主要污染物入海量 t/a

2.4 陸源污染物入?？偭?/p>

2009年,海南島陸源主要污染物進入近岸海域總量為:CODMn96 469 t/a,無機氮25 661.8 t/a,活性磷酸鹽1 622.1 t/a。按海南國際旅游島發(fā)展組團分區(qū),北部近岸海域CODMn、活性磷酸鹽入海量均較高,分別為44 731 t/a、886.2 t/a,分別占46.4%、54.6%;西部近岸海域無機氮最高,為11 947.1 t/a,占46.6%;南部近岸海域CODMn、無機氮、活性磷酸鹽入海量均低于其他海域。

2.5 近岸海域污染特征

海南島近岸海域海水污染主要為耗氧有機污染物污染,出現過超Ⅱ類海水水質標準的污染指標主要有:CODMn、溶解氧、氨氮、石油類等。影響海水水質的主要污染指標會隨季節(jié)變化,在豐水期雨量多,近岸海水水質受氨氮、耗氧有機污染物影響大于枯、平兩個水期,這與雨水將地表污染物沖刷進水體有關;枯水期雨量少,河流枯水,近岸海水水質受石油類影響,污染程度和雨量成反比關系,基本為枯水期大于平水期,平水期大于豐水期的特征。從海域污染分布上看,海南島南部海域水質受石油類污染相對嚴重;北部、西部、東部海域水質受耗氧有機污染物和氨氮影響較為普遍;河口水質受總氮的影響較大,沿海城市河段主要受氮、磷的污染;城鎮(zhèn)生活污水、生活垃圾以及農業(yè)面源污染是影響近岸海域水質的主因[6]。

3 陸源污染控制

控制陸源污染物污染近岸海域,應從污染物質產生、使用、排放總量上加以控制,同時提高污染物處理的能力和比例。在工業(yè)生產中,推廣低污染、無污染的技術和產品,提高水的重復利用率、綜合利用率;在農業(yè)生產中,堅持使用有機肥料,加強高效低毒農藥、除草劑的開發(fā)和推廣應用,著手研究和解決隨著農業(yè)生產的發(fā)展可能造成的面源污染。通過長期的連續(xù)的近岸海域監(jiān)視監(jiān)測,不斷地揭示近岸海域污染問題,了解近岸海域污染途徑、污染原因、污染物遷移及轉化規(guī)律,從而為近岸海域陸源污染控制提供可靠的依據。引進先進技術和設備,提高近岸海域監(jiān)視監(jiān)測和污染控制水平與管理水平;建立健全近岸海域監(jiān)測網絡系統(tǒng)和動態(tài)預測預報系統(tǒng),利用有效調節(jié)海岸帶資源合理開發(fā)利用手段,使近岸海域監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)揮其應有的作用。

4 結論

隨著海南省社會經濟的迅速發(fā)展和海南國際旅游島建設的不斷推進,各類陸源污染問題對近岸海域帶來了越來越嚴峻的壓力和沖擊。海南省陸源對近岸海域污染途徑主要有兩種途徑:一種是直接進入近岸海域;另一種是經過河流輸送進入近岸海域。2009年,海南省陸源污染物通過兩種途徑進入近岸海域總量為: CODMn96 469 t/a,無機氮25 661.8 t/a,活性磷酸鹽1 622.1 t/a;近岸海水養(yǎng)殖蝦池廢水中CODMn直排海量占總入海量的31.8%,占直排?？偭康?0.7%;污水處理廠和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的無機氮直排海量占總入海量的14.1%,占直排海量的98.6%;污水處理廠和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的活性磷酸鹽直排海量占總入海量的4.4%,占直排海量的98.2%。進行海南島海岸帶污染防治區(qū)劃,可較好地防治近岸海域免受陸源污染物污染。為保證區(qū)劃的實施,對新建污水處理設施應強化除磷、脫氮工藝,同時優(yōu)化老污水處理設施除磷、脫氮能力;積極推廣清潔生產工藝技術,著重進行生態(tài)產業(yè)鏈的設計及企業(yè)配套、環(huán)保裝備技術、資源綜合利用等方面的研究、開發(fā)與應用;減少化肥施用量,減少直接進入水體的氮、磷總量,防治面源污染。

[1] 單憬崗,侯小健,鄧韶勇.海南島海岸線總長1 823 km比過去常用數據多出近300 km[N].海南日報,2011-05-06(001).

[2] 杜建國,陳彬,周秋麟,等.以海岸帶綜合管理為工具開展海洋生物多樣性保護管理[J].海洋通報, 2011,30(4):456-462.

[3] 寧耘.廣西近岸海域入海污染物特征分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2010,26(5):55-56.

[4] 國家環(huán)境保護部.HJ495-2009 水質采樣方案設計技術規(guī)定[S].北京:中國環(huán)境科學出版社,2009.

[5] 周祖光.海南島河流水體納污分析[J].資源科學, 2006,28(6):141-145.

[6] 沈永明.江蘇近岸海域營養(yǎng)鹽類污染分布特征與評價[J].生態(tài)環(huán)境學報,2010,19(1):6-10.