李欣陽(yáng),陳 燕,張永豐
(秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,河北省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,河北秦皇島066002)
秦皇島市主要陸源入海排污口污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)
李欣陽(yáng),陳 燕,張永豐
(秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,河北省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,河北秦皇島066002)
根據(jù)2011年對(duì)秦皇島周邊海域環(huán)境影響較大的11個(gè)陸源入海排污口的調(diào)查結(jié)果,通過(guò)單因子污染指數(shù)及等標(biāo)污染負(fù)荷相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算,分析評(píng)價(jià)秦皇島市主要入海排污口 (河流)的污染現(xiàn)狀及主要污染源。調(diào)查結(jié)果表明,區(qū)域內(nèi)所有排污口中,大蒲河排污口的污染負(fù)荷比最大;其次為灤河、新開(kāi)河;所有調(diào)查指標(biāo)中,總磷的污染負(fù)荷比最大,是秦皇島近岸海域最主要的污染物。
排污口;陸源;現(xiàn)狀;污染物入海量;等標(biāo)污染負(fù)荷;評(píng)價(jià);秦皇島
秦皇島市位于河北省東北部,北緯39° 24′~40°37′,東經(jīng)118°33′~119°51′,處于最具發(fā)展?jié)摿Φ沫h(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈中心地帶,是我國(guó)首批沿海開(kāi)放城市。秦皇島擁有長(zhǎng)城、濱海、生態(tài)等良好的旅游資源,素有 “京津后花園”美譽(yù)。近年來(lái),淺海養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展又使得秦皇島成為河北省重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖基地。目前,秦皇島的海洋資源與環(huán)境正處于全面開(kāi)發(fā)的狀態(tài)。
然而,隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境承受的壓力愈來(lái)愈大,由人類(lèi)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境惡化問(wèn)題也日益凸顯出來(lái)。目前針對(duì)秦皇島海洋環(huán)境的相關(guān)研究較少,尤其是入海排污口 (河流)對(duì)周邊海域的影響更為少見(jiàn)。本文以秦皇島市對(duì)海洋環(huán)境影響比較大的11個(gè)陸源入海排污口為研究對(duì)象,分析各排污口 (河流)污染物入海情況,為該海域海洋環(huán)境綜合研究及促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 樣品采集與分析方法
2011年3、5、6、8、9、10月分別對(duì)大蒲河口、人造河口、洋河口、山海關(guān)石河口、山海關(guān)開(kāi)發(fā)區(qū)總排污口、船廠污水處理站、新開(kāi)河口、湯河口、北戴河西部污水處理廠、戴河及灤河11個(gè)排污口 (河流)進(jìn)行了取樣調(diào)查。調(diào)查站位見(jiàn)圖1。
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、樣品的預(yù)處理及分析測(cè)定均按照《GB 17378-2007海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[1]和《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法 (第四版)》[2]提供的方法進(jìn)行。
1.2 評(píng)價(jià)方法
1.2.1 污染物入海量計(jì)算方法
根據(jù)排污口 (河流)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算污染物的入海量,具體方法如下:
(1)某個(gè)排污口 (河流)某種污染物年入海量qi(t/a)
式中:Ci—污染物濃度值,mg/L;L—該排污口(河流)流量,m3/a。
如開(kāi)展多次調(diào)查,qi取多次調(diào)查算術(shù)平均值。
(2)區(qū)域內(nèi)某種污染物年總?cè)牒A縌i
式中:n—區(qū)域內(nèi)排污口 (河流)數(shù)量。
(3)區(qū)域污染物入??偭縌
式中:m—污染物種類(lèi)數(shù)。
1.2.2 水質(zhì)污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)采用 《陸源入海排污口及鄰近海域生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指南》規(guī)定的方法。
單因子評(píng)價(jià)方法計(jì)算公式如下:
式中:Pi—第i種污染物的污染指數(shù);Mi—第i種污染物的濃度;Si—第i種污染物的標(biāo)準(zhǔn)。
污染指數(shù)>1的為超標(biāo)污染物,污染指數(shù)越大超標(biāo)程度越嚴(yán)重。
除北戴河西部污水處理廠排污口外,所有入海排污口均為排污河和直接排污口,評(píng)價(jià)采用《GB 8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。根據(jù)鄰近海域功能區(qū)類(lèi)型,確定執(zhí)行 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。北戴河西部污水處理廠為城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠,其排出水質(zhì)執(zhí)行 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)值。
1.2.3 等標(biāo)污染負(fù)荷法[3]
等標(biāo)污染負(fù)荷評(píng)價(jià)法的計(jì)算過(guò)程中綜合考慮了污染物的排放許可標(biāo)準(zhǔn)和污水入海量的指標(biāo),通過(guò)加權(quán)計(jì)算的方式,實(shí)現(xiàn)將不同來(lái)源、不同污染物對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行比較,從而確定環(huán)境監(jiān)控的重點(diǎn)目標(biāo)。
(1)某排污口某種污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷表達(dá)式
式中:Pi—某排污口中污染物i的等標(biāo)污染負(fù)荷(t/d);Ci—某排污口中污染物i的排放濃度(mg /L);Si—污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(mg/L);Qj—j排污口的污水排放量(t/d)。
(2)某排污口的等標(biāo)污染負(fù)荷,指其所排各污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷之和
(3)區(qū)域等標(biāo)污染負(fù)荷為該區(qū)域內(nèi)所有排污口 (河流)的等標(biāo)污染負(fù)荷之和
(4)區(qū)域內(nèi)某污染物的總等標(biāo)污染負(fù)荷
(5)某污染物在污染源或區(qū)域中的污染負(fù)荷比(Ki、Ki總)
(6)某污染源在區(qū)域內(nèi)的污染負(fù)荷比Kn
(7)主要污染物的確定
按照排污口 (河流)或調(diào)查區(qū)域內(nèi)污染物等標(biāo)污染負(fù)荷大小排列,分別計(jì)算污染負(fù)荷比,將污染負(fù)荷比居于前三位的污染物列為該排污口或區(qū)域內(nèi)的主要污染物。
(8)主要污染源的確定
按調(diào)查區(qū)域內(nèi)排污口 (河流)的等標(biāo)污染負(fù)荷大小排列,分別計(jì)算污染負(fù)荷比,將污染負(fù)荷比居于前三位的排污口 (河流)列為該區(qū)域的主要污染源。
2.1 排污口 (河流)污染物入海量分析
根據(jù)對(duì)秦皇島近岸海域11條入海排污口 (河流)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,分別計(jì)算出各排污口污染排海情況。計(jì)算結(jié)果顯示,通過(guò)陸源排污方式進(jìn)入海洋的污染物總量為74396.8t,其中懸浮物入海量最大,占污染物入海總量的49.67%;其次為化學(xué)需氧量,占污染物入??偭康?1.69%;第三為總氮,占總量的7.11%;其它各項(xiàng)污染物入海量均在總量的1%以下。
各入海排污口 (河流)中,污染物入海量最大的是大蒲河,38873.1 t,其次是灤河,19268.8 t,其它依次為新開(kāi)河、洋河、人造河、山海關(guān)開(kāi)發(fā)區(qū)總排污口、北戴河西部污水處理廠排污口、湯河、戴河、山海關(guān)船廠污水處理站排污口、石河。
2.2 排污口 (河流)水質(zhì)污染狀況評(píng)價(jià)與分析
基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分別對(duì)全年6次調(diào)查中各排污口 (河流)的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、生化需氧量、石油類(lèi)、懸浮物、氰化物、揮發(fā)酚、六價(jià)鉻、汞、鎘、砷、鉛、銅、鋅等15個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),采用單因子法評(píng)價(jià)各排污口污染程度??傮w而言,秦皇島近岸海域11個(gè)排污口 (河流)中各次調(diào)查均達(dá)標(biāo)的有5條,分別為石河、戴河、洋河、新開(kāi)河和灤河;各次調(diào)查均超標(biāo)的有3條,為人造河、大蒲河和開(kāi)放區(qū)總排污口。主要超標(biāo)污染物依次為:化學(xué)需氧量、總磷、生化需氧量、懸浮物。其中化學(xué)需氧量超標(biāo)頻次比率為25.8%,總磷出現(xiàn)超標(biāo)頻次比率為22.7%,生化需氧量超標(biāo)頻次比率為19.7%。由此可見(jiàn),秦皇島近岸海域的入海排污口 (河流)面臨著富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)超標(biāo)的問(wèn)題,如何有效降低排污口有機(jī)污染物和營(yíng)養(yǎng)元素含量水平是陸源污染防控急需解決的問(wèn)題。
2.3 主要污染物及污染源分析評(píng)價(jià)
2.3.1 各排污口(河流)主要污染物確定
通過(guò)計(jì)算排污口 (河流)中各項(xiàng)污染物的污染負(fù)荷比,確定排污口的主要污染物。計(jì)算結(jié)果如表1所示。
表1 各排污口(河流)中各項(xiàng)污染物的污染負(fù)荷比 %
2.3.2 區(qū)域內(nèi)污染負(fù)荷分析
評(píng)價(jià)顯示:化學(xué)需氧量等標(biāo)污染負(fù)荷居于前三位的污染源分別是大蒲河、北戴河西部污水處理廠、灤河;氨氮等標(biāo)污染負(fù)荷居于前三位的污染源分別是大蒲河、灤河、人造河;總磷等標(biāo)污染負(fù)荷居于前三位的污染源分別是大蒲河、洋河、灤河;生化需氧量等標(biāo)污染負(fù)荷居于前三位的污染源分別是大蒲河、灤河、山海關(guān)開(kāi)發(fā)區(qū)總排污口;懸浮物等標(biāo)污染負(fù)荷居于前三位的污染源分別是灤河、大蒲河、洋河;重金屬 (含砷)等標(biāo)污染負(fù)荷居于前三位的污染源分別是新開(kāi)河、大蒲、灤河。
通過(guò)計(jì)算區(qū)域內(nèi)各排污口的污染負(fù)荷比和各項(xiàng)污染物的污染負(fù)荷比,分別確定區(qū)域內(nèi)各污染源對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)度以及區(qū)域內(nèi)主要污染物對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)度。各排污口的污染負(fù)荷比顯示:所有排污口中,大蒲河排污口的污染負(fù)荷比最大;其次為灤河;其余按污染負(fù)荷比依次為:新開(kāi)河、洋河、人造河、山海關(guān)開(kāi)發(fā)區(qū)總排污口、北戴河西部污水處理廠排污口、湯河、戴河、船廠污水處理站排污口、石河。各項(xiàng)污染物污染負(fù)荷比顯示:所有監(jiān)測(cè)指標(biāo)中,總磷的污染負(fù)荷比最大,是秦皇島近岸海域最主要的污染物;其次是生化需氧量;第三是懸浮物;其余按污染負(fù)荷比依次為:化學(xué)需氧量、揮發(fā)酚、氰化物、石油類(lèi)、氨氮,重金屬 (含砷)污染負(fù)荷比均很小。
通過(guò)對(duì)秦皇島11個(gè)主要排污口 (河流)的調(diào)查,分析評(píng)價(jià)秦皇島市主要入海排污口 (河流)的污染現(xiàn)狀及主要污染源。研究結(jié)果表明,2011年的6次調(diào)查中,11個(gè)入海排污口 (河流)超標(biāo)頻次比例為42.4%。污染物入海量最大的依次是懸浮物、化學(xué)需養(yǎng)量和總氮;各入海排污口 (河流)中,污染物入??偭孔畲蟮囊来问谴笃押印春雍托麻_(kāi)河。區(qū)域內(nèi)各污染源對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)度計(jì)算表明,所有排污口中,大蒲河排污口的污染負(fù)荷比最大;其次為灤河、新開(kāi)河。區(qū)域內(nèi)主要污染物對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)度分析表明,所有監(jiān)測(cè)指標(biāo)中,總磷的污染負(fù)荷比最大,是秦皇島近岸海域最主要的污染物;其次是生化需氧量、懸浮物;其余按污染負(fù)荷比依次為:化學(xué)需氧量、揮發(fā)酚、氰化物、石油類(lèi)、氨氮、重金屬 (含砷),污染負(fù)荷比均很小。
[1]國(guó)家海洋局.海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 [M].北京:海洋出版社,2007.
[2]本書(shū)編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法 (第四版)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.
[3]方品賢.環(huán)境統(tǒng)計(jì)手冊(cè) [M].四川:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1985:242-246.
The Pollution Assessment of the M ajor Discharge Outlets of Land Source in Qinhuangdao
LIXin-yang,CHEN Yan,ZHANG Yong-feng
(Qinhuangdao Marine Environmental Monitoring Central Station,Hebei Marine Environmental Monitoring Center,Qinhuangdao Hebei066002,China)
According to the survey results of11mainly land-based discharge outlets in 2011,the current pollution status and themain pollution sources of Qinhuangdao city were calculatedusingsingle factor pollution index and the equal standard pollution loadmethod.The results showed that the equal standard pollution load ratio of Dapu River was highest in the area,followed byLuan River and Xinkai River.Itwas noticeable that the equal standard pollution load ratio of total phosphoruswas highest,which indicated that themost specific pollutant in the coastalmarine environment of Qinhuangdao was total phosphorus.
land-based discharge outlets;equal standard pollution load;the amount of pollutants discharged into the sea;assessment;Qinhuangdao
X82
A
1673-9655(2015)02-0102-05
2014-07-07
海洋公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201305003)。
李欣陽(yáng),女,碩士,工程師,主要從事海洋環(huán)境污染監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)研究。