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

(福建省淡水水產研究所 福州 350002)

?

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

(福建省淡水水產研究所 福州 350002)

根據2011-2013年福建省長樂市金峰鎮陳塘港排污口及其鄰近海域監測數據，對該排污口污染物狀況及其對鄰近海域環境的影響進行了研究。結果表明，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??；排污口鄰近海域水質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，綜合評價結果顯示水環境處于嚴重污染狀態，海水水質等級為劣四類，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。該海域水質和沉積物超標污染物與陸源排污及閩江徑流攜帶物質有關。

排污口；排污狀況；海域環境；陳塘港

長樂市是福建省經濟最發達的縣級市之一，金峰鎮是長樂市經貿重鎮，工業企業眾多，紡織印染企業尤為集中，是全國著名的“紡織之鄉”，陳塘港作為貫穿金峰全鎮的主要內河，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內，隨著社會經濟發展和城鎮化進程加速，大量工農業、生活污水隨陳塘港排放入海，不僅使該水域水產養殖業遭受損失，而且直接威脅河口濕地生態系統，造成周邊海域生態環境遭受破壞。特別是近年來陳塘港排污口鄰近海域水質類別一直處于劣四類狀態，生態環境質量等級評價為極差[1-2]，遠不能滿足其自然保護區的功能要求，因此系統、持續地開展陳塘港排污口及鄰近海域環境質量的監測研究尤為重要。目前關于陳塘港排污口及鄰近海域環境的研究多集中在環境質量評價方法的選擇、優化及應用上[3-5]，有關該排污口及其鄰近海域環境質量狀況及變化規律等的研究還未有文章發表。本文依據2011-2013年陳塘港排污口及鄰近海域水質和沉積物監測結果，對該排污口水污染狀況、鄰近海域環境質量狀況、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境及合理利用和開發海洋資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 監測時間與站位

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及沉積物進行監測，其中排污口水質監測在每年的3月、5月、8月和10月各進行一次，鄰近海域水質監測在5月和8月各進行一次，沉積物監測在8月進行。樣品采集依據《海洋監測規范》GB17378-2007[6]的要求進行。

1.2 監測內容與方法

陸源入海排污口水質監測項目為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《水和廢水監測分析方法》(第四版)[7]進行。

排污口鄰近海域水質監測項目為溫度、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、多氯聯苯。

排污口鄰近海域水質和沉積物質量測試方法按《海洋監測規范》GB17378-2007[8]進行。

1.3 環境質量評價標準與方法

1.3.1 評價標準

按照長樂市金峰鎮陳塘港排污口鄰近海域海洋功能區的要求，其水質要求達到“第一類海水水質標準(GB 3097-1997)[9]”，按《陸源入海排污口及鄰近海域生態環境評價指南》[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；鄰近海域水質采用《海水水質標準》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 海水水質標準 mg/L

監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 海洋沉積物質量標準

1.3.2 評價方法

各監測指標的數據分析和評價采用單因子評價法和綜合評價(內梅羅污染指數)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；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

綜合評價采用內梅羅污染指數法，其優點是計算簡便，物理概念清晰，評價結果不僅考慮各參評污染物的污染指數，還考慮最大污染物的污染指數并加大其權重，能更客觀合理地反映水環境的污染性質和程度，故而得到廣泛的應用[3-4，13-15]。

內梅羅污染指數法的數學表達式為

(2)

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

按照內梅羅污染指數法綜合評價水質污染程度及質量等級，見表4。

表4 水質質量綜合評價等級[3]

2 結果與評價

2.1 水質狀況

2.1.1 排污口水質狀況

2011-2013年長樂市金峰鎮陳塘港排污口水質監測結果的污染指數列于表5。該排污口屬于向海排放紡織染整企業等工業污水的入海排污口，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，其中工業污染物指標化學需氧量3年的平均污染指數為1.19，說明濃度已經超出允許排放標準；從監測航次看有一半的航次均超標，污染現象不容忽視；此外污染指數由2011年的1.02上升至2013年的1.62，表明污染有所加劇，應加強對工業排污的管理。硫化物污染指數變化范圍較大，2011和2012年的8月超標明顯，其他監測航次均達標。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年的污染指數均超過0.5，污染指數較高。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較低。

表5 排污口水質污染指數

2.1.2 排污口鄰近海域水質狀況

2011-2013年該排污口鄰近海域水質監測結果的污染指數列于表6。

化學需氧量(COD)：COD污染指數在0.77～4.44，基本呈現由鄰近排污口的1#站向對照點7#站遞減的趨勢，表明鄰近海域COD污染與排污口排放的工業污染物密切相關；2011—2013年各站位污染指數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，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#站單次監測污染指數達42.66，超標尤為嚴重。變化趨勢上呈現由排污口向7#站位遞減的規律(2011年除外，主要受5月7#站單次監測值偏高影響)，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?？谒?，閩江徑流攜帶的大量營養鹽也是造成無機氮超標的重要原因[16-17]，同時感潮河口區營養物質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污染指數

活性磷酸鹽：活性磷酸鹽污染指數在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，污染指數為33.20，并導致該年平均值偏高，達到20.70(其他監測航次污染指數均在10以下)。除2011年外，磷酸鹽污染指數呈現由排污口向對照站遞減的趨勢，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物質[16-17]及該水域所處感潮區營養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年污染指數變化趨勢各站位均呈上升趨勢，特別是1#站污染指數由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：懸浮物污染指數在5.35～14.60之間，鄰近排污口的1#站污染指數均較高，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?？?，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：石油類污染指數在0.31～3.00之間，1#站污染指數較高，與排污口排放的污染物質相關；同時該站位處于漁港出口附近，水道狹長易受生產作業船只影響。比較2011-2013年污染指數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測站位均超標，水體油污染值得關注。

重金屬和砷：監測的重金屬中銅、鉛和鋅存在不同程度的超標，鎘、汞、總鉻和砷均含量較低。銅污染指數在0.16～1.82之間，超標主要集中在2013年；鋅污染指數在0.47～1.62，超標主要集中在2012、2013年的1#站位，兩者均呈現由鄰近排污口的1#站向對照點7#站遞減的趨勢，表明與排污口排放的工業污染物相關；比較2011-2013年污染指數變化趨勢兩者均有所上升，銅、鋅污染日趨嚴重。鉛污染指數在0.40～4.65，2011-2013年幾乎所有監測站位均達到或超出所要求的水質標準，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并隨環境突變而釋放從而使得銅鉛鋅背景值處于較高水平。

2011-2013年長樂市金峰鎮陳塘港排污口鄰近海域水質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象，綜合評價污染指數在5.20～17.62之間，該海域水環境處于嚴重污染狀態，海水水質等級為劣四類，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鹽并且容易在感潮區滯留富集有關。

2.2 表層沉積物質量狀況

2011年和2013年該排污口鄰近海域沉積物監測結果的污染指數見表7(因對照點7#站為細砂底質而未能采集樣品)。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#站污染指數高于鄰近海域，與排污口污水相關；此外鉻和砷污染指數也處于較高水平；其余監測指標均符合海洋沉積物一類標準。兩年污染指數相比較，鄰近排污口的1#站污染指數由1.07上升至1.20，而鄰近海域污染指數卻與此相反，表明排污口對沉積物質量影響范圍較小，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

3 討論

(1)福建省長樂市金峰鎮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較高。其他監測指標均達標排放且污染指數較低。

(2)該排污口鄰近海域水質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在5.20～17.62，水環境處于嚴重污染狀態，海水水質等級為劣四類，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鹽且易在感潮區滯留富集有關。COD污染與排污口工業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，鉻和砷污染指數處于較高水平；其余監測指標符合標準。鉛和銅表現與排污口污水相關；排污口對沉積物質量影響范圍較小，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紡織染整工業污水及農業和生活等市政污水，監測過程中發現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，水環境十分脆弱，排污口鄰近海域水質長期為劣四類，污染不容忽視，因此需加強對排海水和鄰近海域的跟蹤監測，對各類污染源嚴格監管，加大環境綜合整治與生態修復力度，為有效管理與保護海域環境，合理利用和開發海洋資源提供保障。

[1] 國家海洋局.中國海洋環境質量公報(2007-2013年)[R].北京：國家海洋局，2008-2014.

[2] 福建省海洋與漁業廳.福建省海洋環境質量狀況公報(2009-2013年)[R].福州：福建省海洋與漁業廳，2010-2014.

[3] 丁菁.內梅羅污染污染指數法在排污口鄰近海域水環境質量評價中的應用[J].福建水產，2006，108(1)：1-4.

[4] 陳云英.應用內梅羅污染指數法綜合評價長樂市金峰鎮陳塘港排污口鄰近海域環境質量[J].福建水產，2007，114(3)：39-42.

[5] 楊琳.應用權重修正內梅羅污染指數法對陸源入海排污口鄰近海域水環境質量綜合評價[J].福建水產，2010，125(2)：50-54.

[6] 國家海洋局.GB 17378.4-2007 海洋監測規范：海水分析[S].北京：中國標準出版社，2008.

[7] 國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法[M].4版北京：中國環境科學出版社，2002.

[8] 國家海洋局.GB 17378-2007 海洋監測規范 [S].北京：中國標準出版社，2007.

[9] 國家環境保護局.GB 3097-1997 海水水質標準[S].北京：中國標準出版社，2002.

[10] 國家海洋局.HY/T 086-2005 陸源入海排污口及鄰近海域生態環境評價指南[S].北京：中國標準出版社，2008.

[11] 國家技術監督局.GB 8978-1996 污水綜合排放標準[S].北京：中國環境科學出版社，1996.

[12] 國家質量監督檢驗檢疫總局.GB 18668-2002 海洋沉積物質量[S].北京：中國標準出版社，2002.

[13] BOKAR H.Groundwater quality and contamination index mapping in Changchun city，China[J].Chinese Geographical Science，2004，14(1)：63-70.

[14] 姜建梅，劉長禮，葉浩，等.石家莊地區地下水水質綜合評價方法研究[J].安全與環境工程，2008，15(3)：19-23.

[15] 高山.陸源排污口對石門澳水域的影響[J].福建水產，2004，114(3)：43-46.

[16] 鄭小宏.閩江口海域氮磷營養鹽含量的變化及富營養化特征[J].臺灣海峽，2010，29(1)：42-46.

[17] 葉翔，陳堅，暨衛東，等.閩江口營養鹽生物地球化學過程研究[J].環境科學，2011，32(2)：375-383.

[18] 劉蒼字，賈海林，陳祥鋒.閩江河口沉積結構與沉積作用[J].海洋與湖沼，2001，32(2)：177-184.

[19] 李東義，陳堅，王愛軍，等.閩江河口沉積動力學研究進展[J].海洋通報，2008，27(2)：111-116.

[20] 蔡海洋，葛宏力，方妙真，等.閩江口濕地重金屬污染現狀評價[J].安全與環境學報，2010，10(5)：89-93.

[21] 任保衛.閩江口表層沉積物中重金屬含量分布特征及其潛在生態風險評價[J].福建水產，2010，126(3)：46-50.

[22] 侯曉龍，黃建國，劉愛琴.福建閩江河口濕地土壤重金屬污染特征及評價研究[J].農業環境科學學報，2009，28(11)：2302-2306.

X55；P74

A

1005-9857(2015)09-0107-06