环渤海区域近海污染特征分析及防治对策*
2012-11-07张顺峰于洪军徐兴永曹建荣刘文全
张顺峰,于洪军,徐兴永,曹建荣,2,刘文全,苏 乔
(1.国家海洋局第一海洋研究所 青岛 266061;2.聊城大学 聊城 252059)
环渤海区域近海污染特征分析及防治对策*
张顺峰1,于洪军1,徐兴永1,曹建荣1,2,刘文全1,苏 乔1
(1.国家海洋局第一海洋研究所 青岛 266061;2.聊城大学 聊城 252059)
随着环渤海区域社会经济的迅速发展,排入渤海近海的污染物总量不断增加,诱发水质恶化、赤潮、湿地退化和生物多样性破坏等一系列的生态环境问题。文章综合最新的统计数据,对近10年来环渤海区域近海的污染现状、成因和发展趋势进行了分析,并提出相应的防治策略,可为环渤海区域防灾减灾、生态环境保护及区域经济发展提供科学参考和依据。
环渤海;近海;污染;防治对策
20世纪下半叶以来,海洋环境污染成为困扰人类的难题,也受到各国政府和国际社会的广泛关注。在人类大力开发海洋资源发展经济的同时,海洋环境也承受着巨大的压力。海洋污染不仅破坏了生态平衡,造成海洋生物资源的减少,也严重地危害着人类的生存环境和身体健康。我国的近海污染也在日趋加重,入海污染物总量急剧增加,污染范围不断扩大,已经成为制约我国沿海地区社会经济发展的瓶颈。调查报告显示,渤海的辽东湾、渤海湾、莱州湾已经成为我国严重污染海域。因此,对环渤海的污染问题以及如何预防治理环境污染做深入探讨具有重要意义。
渤海位于西北太平洋西岸,是我国唯一的半封闭内海。整个渤海由5个部分组成:辽东湾、渤海湾、莱州湾、中央盆地和渤海海峡,面积约为77 000km2,平均水深18m。渤海辖辽宁、河北、山东、天津三省一市,有13个地市,大陆海岸线约长3 170.7km,环渤海地区地理位置及自然环境优越,既有东北老工业基地又有天津的滨海新区。渤海有着丰富的海洋资源,被称为“鱼仓”“盐仓”“油仓”,这为环渤海区域经济发展作出重大贡献。但是,近年来渤海每年要受纳大量的污水、入海垃圾等污染物,渤海几乎成为一个“纳污池”。渤海沿岸有200多个排污口,生活污水、工业废水、船舶和海上平台的油污等不断排到海中,海洋生态环境破坏严重,不仅给鱼、蟹、虾、贝类等生物的生长造成了致命打击,也严重威胁着人类的身体健康。本研究主要分析了近10年来环渤海区域的污染现状和趋势,探究了污染源及危害,在此基础上提出相应的防治对策,以期为制定环渤海地区经济发展和环境保护政策提供依据。
1 环渤海近海污染现状
20世纪80年代以来,随着沿海经济和海洋产业的迅速发展,大量的污水废水排泄入海。渤海是一封闭的内海,屏蔽能力较强,内部海水的更新周期较长,入海的污染物很难通过海流带走,致使渤海的污染物大幅度增加,生态环境急剧恶化,赤潮频发,环境问题凸显。国家海洋环境质量公报显示,2010年渤海未达到清洁海域水质标准的面积为32 730km2,其中较清洁海域面积15 740km2,轻度污染海域面积8 670km2,中度污染海域面积5 100km2,严重污染海域面积3 220km2[1]。与2009年相比,2010年渤海严重污染面积有所增加,渤海海洋环境污染形势严峻,局部海域依然存在严重污染的状况,严重污染海域主要集中在辽东湾、渤海湾和莱州湾近岸。在渤海三大湾中,莱州湾海水环境污染程度最重,渤海湾次之;天津近岸海域海水环境质量最差;其次为山东近岸海域。经调查,渤海近海海域主要污染物为无机氮、石油类和活性磷酸盐[1-3]。
2009年,海洋环境监测部门对环渤海近岸沉积物质量作了调查评价。报告显示,环渤海近岸海域沉积物总体质量状况一般。其中渤海湾沉积物质量状况较差,主要污染物为多氯联苯;辽东湾沉积物质量状况一般,局部海域受到镉、砷和石油类污染,其中金州湾至复州湾沉积物质量状况较差,主要污染物为砷和石油类;莱州湾沉积物质量状况良好[1]。
2 主要入海污染物来源分析
环渤海近海主要污染物来源于陆上和海上两个方面,其中陆源污染物是渤海污染的主要来源。陆地污染源主要有工业废水、城镇生活污水、携带农药和化肥的入海径流、沿海油田排污等。海上污染源主要有船舶排污、海上平台排污、油轮泄漏、近岸水产养殖废水和海上的倾废等。
2.1 陆源污染物仍是环渤海环境污染的主要来源
在入海的污染物中,陆源污染物占污染物总量的80%以上。据统计渤海沿岸有217个排污口,渤海每年承受着来自陆地28亿t污水和70万t余污染物,接纳的污染物占整个中国海域接纳污染物的近一半。2009年,对渤海沿岸的100个排污口进行检测,发现渤海沿岸排污口超标排放现象严重。75%的监测排污口存在超标排放现象,超标排放污染物主要为悬浮物、BOD5、总磷和CODCr。在20个重点监测的排污口中,73%的排污口邻近海域水质不能满足海洋功能区要求,其中劣于国家第四类海水水质标准的占到40%。2009年监测的渤海主要河流入海污染物为CODCr、油类、氨氮、磷酸盐、重金属等,其入海总量为94万t[2]。环渤海地区入海污水总量中,生活污水和工业废水基本持平。沿海城市的生活污水和进入河流的农药化肥等流失也成为陆源污染的重要来源。
2.2 大气沉降物是渤海污染来源之一
近20年来的研究成果表明,大气沉降是许多自然物质和污染物质从大陆输送到海洋的重要途径。在某些沿海区域,经由大气输入的若干痕量物质的总量几乎相当于河流的输入量,有的甚至更多[4]。2009年,国家海洋局在大连海域、青岛海域、长江口海域和珠江口海域4个重点海域继续开展大气污染物监测。分别代表了中国四大海域近海的大气环境质量状况。评价结果显示,大连海域大气中铜、铅和总悬浮颗粒物沉降通量无明显变化趋势,镉沉降通量呈下降趋势。2010年,在渤海区域开展了大气污染物湿沉降通量的监测。监测结果显示,渤海无机氮湿沉降以硝酸盐为主,无机氮湿沉降通量最高值出现在蓬莱监测站,重金属铜和铅的湿沉降通量最高值出现在塘沽监测站[1]。
2.3 海水养殖是环渤海污染的重要来源
近年来,随着海水养殖规模的扩大,使得局部海水溶解态和悬浮态物质输出大大增加。2009年,渤海海洋功能区水质达标率仅为75%。其中海水增养殖区中,36%的海域面积未达到功能区水质要求,无机氮和化学需氧量等海水富营养化指标是海水中主要污染要素[2]。国内外学者对海水养殖进行的研究表明海水养殖对近海环境的影响大致包括以下几方面:氮、磷的排放,造成局部水域水体富营养化;抗生素和药物的使用对养殖区海水造成污染;一些野生种群栖息地遭到破坏,野生物种的生存和繁衍受到干扰,减少了生物多样性[5]。海水养殖对海水污染的程度取决于养殖系统的强度,其中包括养殖的生物种类、养殖密度、投喂状况等。此外海水的盐度、温度以及生长的不同阶段等因素也会影响废物的产生和排放。
2.4 海洋运输及采油平台溢油污染日益突出
海洋石油污染可分为突发性污染和慢性污染。突发性污染包括海上石油钻井平台泄漏、井喷事故和油轮事故,慢性污染有港口和船舶的作业含油污水排放、工业民用废水排放、含油沉积岩遭侵蚀后渗出等。1997—2009年,辽东湾和莱州湾近岸海域沉积物中石油类污染物的含量显著上升[1]。2009年,在渤海共发现4起油污染事件[2]。2010年7月16日,大连新港发生输油管道爆炸,大连市环保部门在附近海域设置了7个监测点采集样本,结果显示,除一个点符合海水水质二级标准外,其他6个点均超过海水水质二级标准,石油类最大值超标16.5倍。其中较重污染面积达到50km2,主要集中在近海区域,并已开始影响大连湾及附近海域海水水质。
从海洋生态多样性保护的角度来看,油污的危害不容忽视,油膜凝聚浮在水面上是海洋生态环境的长期杀手[6]。首先,不透明的油膜降低了光的通透性,使受污染海域藻类的光合作用受到严重影响,其结果一方面使海洋产氧量减少(据估计,海洋藻类光合作用所放出的氧气占全球产氧量的1/4);另一方面,藻类生长不良也影响和制约了海洋动物的生长和繁殖,从而对整个海洋生态系统发生影响。此外,海面浮油内的一些有毒物质会进入海洋生物的食物链,从而富集到人体内,对人们健康造成危害。
2.5 海洋垃圾也是环渤海近海污染重要原因
海洋垃圾是指海洋和海岸环境中具持久性的、人造的或经加工的固体废弃物,如塑料袋、塑料片、聚苯乙烯泡沫碎片和废弃的渔网等。根据所处位置不同可以分为海面漂浮垃圾、海滩垃圾和海底垃圾3类。海洋垃圾不仅造成视觉上的污染,还能威胁航行安全,对海洋生态系统的健康有着致命的影响。海洋垃圾污染是由人类活动导致。2010年监测结果显示,70%的海滩垃圾和59%的海面漂浮垃圾来源于人类海岸活动[1]。
3 近年来环渤海污染的发展趋势分析
根据近10年国家海洋局发布的海洋环境质量公报显示的数据资料,针对渤海近海污染的发展变化趋势作了分析。渤海未达到清洁海域水质标准的面积逐年扩大,严重污染海域的面积也在增加。主要污染区域在近海,尤其在渤海湾、辽东湾和莱州湾三大海湾,渤海中心区基本未受污染。2002年严重污染区域主要集中在辽东湾的营口市附近的近海海域,主要污染物是无机氮、磷酸盐、铅和汞,渤海湾和莱州湾海水环境良好。2004年严重污染海域主要集中在渤海湾黄骅市附近海域,莱州湾开始出现较为严重的污染,主要污染物为无机氮、活性磷酸盐和石油类。2007年莱州湾严重污染区域扩大,成为三大海湾中污染最为严重的区域。2009年渤海污染较2007年有一定的控制开始好转,三大海湾近海依然存在不同程度的污染,2010年的污染区域比2009年有所增加,可能与2010年7月16日重大溢油事故有关。最近两年采取了相应治理措施,污染得到一定程度的控制,海水质量逐渐得到好转。
环渤海区近海营养盐含量偏高且有每年递增的趋势,而且水体中氮磷比例失衡,大部分地区水域无机氮超四类海水水质标准,以致影响到生态系统的平衡和生物群落结构。近年来,环渤海各省市近海的无机氮含量变化状况如图1所示。由图1可见,河北近海水质较好,无机氮含量呈递减的趋势;天津近海水域无机氮污染最为严重,且呈逐年上升的趋势,2007年已超四类海水水质标准;山东河北近海水体中无机氮含量也出现不同程度的超标。
图1 渤海沿海各省市近海水域的无机氮含量
赤潮也是环渤海近海最突出的环境问题之一。其特点是:发生时间逐渐提早,发生次数逐年增多,发生范围逐年扩大,危害程度也日渐严重,仅次于东海。渤海水体富营养化海区面积约占渤海总面积的20%,其中赤潮发生主要集中在鲅鱼圈—辽河口、锦州湾、秦皇岛、曹妃甸、天津—黄骅及黄河口等近岸海域[7]。笔者统计了2002—2010年的渤海赤潮的发生次数和赤潮面积(表1),表明进入21世纪以来渤海赤潮次数增多,范围扩大。从2004年开始逐渐得到控制,有逐年减轻的趋势,近两年来赤潮发展程度又有所加重,因此渤海赤潮形势依然严峻,其主要原因是海水水体中营养盐含量严重超标、氮磷比例失衡。
表1 近年来渤海赤潮状况
4 防治措施
4.1 开展渤海污染源的监测与风险评价
由于海洋污染范围较广,持续时间长,来源较为复杂,因此需要全面展开渤海立体监测工作。重点开展对污染源的监测与普查、海水交换与污染物质交换过程监测、污染物时空变化监测等工作。定期开展对一些可能造成近海水体污染的关键途径或区域如入海江河、陆源排污口、养殖区、油气田区和倾废区等时空变化监测。通过监测了解渤海的污染现状,摸清了污染源,初步掌握了污染物入海量。为下一步开展渤海环境容量研究、制定环渤海地区经济发展和环境保护政策提供依据。此外,应加强对污染源的风险评价和预警,利用统计学毒理学等学科知识,估算生物与人体健康可能危害的概率和程度,在充分保护生物和人体健康的原则下选择合理的防治措施来开展污染治理[8]。
4.2 加强对陆源污染物入海的监管力度
治理渤海污染的关键是切断污染源或控制污染物的排放。工业和生活的污水要集中处理,集中排放,尽量降低污染程度。首要的问题是对工业废水和污染物排放的监管。不仅着眼于对工矿企业排污口的排放标准进行严格管理,还要注重工业生产的全过程,改进生产工艺和技术,设计出更加合理的生产方案,从根本上减少废物的产生。还应关掉一批污染严重项目,淘汰和关闭一批技术落后、污染严重、浪费资源的企业,整治一批违法排污单位,从源头上减少污染总量[9]。城市生活污染物的合理处理利用便可以变废为宝,将部分生活垃圾转化为能源再利用,尽量减少公害和污染。无法再利用的垃圾可以选择填埋法或焚烧法进行处理,以减少向海洋排放。
4.3 进一步加强海洋倾废和海洋工程管理
渤海的倾倒物主要是疏浚物,随意或不科学的倾倒作业直接影响倾倒区及周围海域的环境状况[10]。为此应严格执行海洋倾废许可证制度,规范倾倒审批;开展倾废船舶实时监视监控试点工作,实现海洋倾废全程监管。对批准的倾倒区和放油区进行严格的监督管理,对排放量和排放标准进行严格把关,全面实现排海污染物的制度化、目标化、定量化。对石油平台进行实时监控,全面提高对溢油污染事件的监控能力。
4.4 加强海水养殖污染控制
针对现在海水养殖中种种不合理因素,应提倡无公害养殖、生态养殖、集约化养殖,通过科学的分析确定海水养殖密度、养殖结构,饵料搭配、使用药物等问题。通过实施各种养殖水域的生态修复工程,逐步控制海水养殖污染。此外,还可以通过推广工厂化养殖循环水利用技术来控制海水养殖的污染。可以配备新的环保设备对养殖的海水进行过滤杀菌、降解氨氮物质、加氧等一系列处理,养殖池只需添加少量新水,即可循环再利用。这样既可节约水资源和煤电资源,又可减少养殖废水排放,降低海水养殖污染,提高养殖效率。应当鼓励科研工作者多做一些相关的实验研究,设计出更好的海水养殖方法,提高养殖废水处理率,逐步控制无机氮、磷酸盐等主要污染物要求达标排放。
4.5 健全海洋环保法律体系,提高人们的环保意识
加强海洋环境保护法各条例规定之间的协调性和衔接性,有利于在执行时相互配合。并且提高海洋环境保护法律法规的综合性,做到跨行业跨地方对渤海海洋环境的综合保护。依法履行法律赋予的权力和责任,真正使法律在实践中发挥作用。组织开展各种形式的海洋环境保护科普宣传活动,让人民群众了解渤海污染的现状及危害,增强人们海洋环保意识,加强人们保护海洋的自觉性。
5 结束语
综上所述,近年来渤海近海污染问题日益凸显,主要表现在:排海污染物显著增加;污染范围扩大;生态环境退化,已威胁到沿海经济的发展和人们的健康问题。渤海污染源分陆源、海上和大气污染沉降3个渠道,其中陆源污染物是造成渤海污染的主要原因。对渤海污染的治理首先要从污染源头抓起,尽量减少入海污染物的排放或处理后再排放。其次要做好渤海环境的监测和风险评估预警,及时发现问题及时整治。另外,还须健全海洋环保法律体系,提高全民的环保意识,促使渤海环境保护和教育的广泛参与性和持久性。
在环渤海地区经济与海洋产业快速发展的形势下,为了更加合理地开发利用渤海近海资源,推进经济社会的更好更快发展,应先从污染较为严重的三大海湾整治开始,尽快把环渤海海岸和近海水域综合整治提到国家和沿海地区各级政府的议事日程上来。采取科学合理的技术措施开展海岸和近岸海域综合整治,实现环渤海区域经济与生态环境的可持续发展。
[1] 国家海洋局.2002—2010年中国海洋环境质量公报[R].北京:国家海洋局,2003-2011.
[2] 国家海洋局北海分局.2008、2009年渤海海洋环境公报[R].国家海洋局北海分局,2008、2009.
[3] 山东省海洋与渔业厅.2010年山东省海洋环境公报[R].2011.3.
[4] 高会旺,张英娟,张凯.大气污染物向海洋的输入及其生态环境效应[J].地球科学进展,2009,17(3):326-330.
[5] 韩家波,木云雷,王丽梅.海水养殖与近海水域污染研究进展[J].水产科学,1999,18(4):40-43.
[6] 陈饶.中国近海石油污染现状及防治[J].工业安全与环保,2003,29,(11):20-24.
[7] 卜志国,郑琳,崔文林,等.渤海海洋环境污染现状与管理对策研究[J].海洋开发与管理,2009,26,(8):34-36.
[8] 中国科学院学部.环渤海陆域和近岸海域持久性有机污染物污染现状调查与控制对策[J].院士与学部,2010,25(3):305-306.
[9] 王书明,周艳,李岩.渤海污染及其治理研究回顾[J].中国海洋大学学报:社会科学版,2009,4:27-31.
[10] 郑琳,崔文林,卜志国.渤海海洋倾倒区使用现状与管理对策研究[J].海洋开发与管理,2010,27(1):61-64.
“十一五”国家科技支撑(2010BAC68B01);国家海洋公益(201105020);国家重点基础研究发展计划(2010CB951200)及中国科协政策研究类课题资助:我国近海养殖水域环境污染问题研究(2010JYXC-8).