秦皇岛市主要陆源入海排污口污染现状评价
2015-05-25李欣阳张永丰
李欣阳,陈 燕,张永丰
(秦皇岛海洋环境监测中心站,河北省海洋环境监测中心,河北秦皇岛066002)
秦皇岛市主要陆源入海排污口污染现状评价
李欣阳,陈 燕,张永丰
(秦皇岛海洋环境监测中心站,河北省海洋环境监测中心,河北秦皇岛066002)
根据2011年对秦皇岛周边海域环境影响较大的11个陆源入海排污口的调查结果,通过单因子污染指数及等标污染负荷相关指标的计算,分析评价秦皇岛市主要入海排污口 (河流)的污染现状及主要污染源。调查结果表明,区域内所有排污口中,大蒲河排污口的污染负荷比最大;其次为滦河、新开河;所有调查指标中,总磷的污染负荷比最大,是秦皇岛近岸海域最主要的污染物。
排污口;陆源;现状;污染物入海量;等标污染负荷;评价;秦皇岛
秦皇岛市位于河北省东北部,北纬39° 24′~40°37′,东经118°33′~119°51′,处于最具发展潜力的环渤海经济圈中心地带,是我国首批沿海开放城市。秦皇岛拥有长城、滨海、生态等良好的旅游资源,素有 “京津后花园”美誉。近年来,浅海养殖业的发展又使得秦皇岛成为河北省重要的水产养殖基地。目前,秦皇岛的海洋资源与环境正处于全面开发的状态。
然而,随着区域经济的快速发展,环境承受的压力愈来愈大,由人类社会、经济活动引发的生态环境恶化问题也日益凸显出来。目前针对秦皇岛海洋环境的相关研究较少,尤其是入海排污口 (河流)对周边海域的影响更为少见。本文以秦皇岛市对海洋环境影响比较大的11个陆源入海排污口为研究对象,分析各排污口 (河流)污染物入海情况,为该海域海洋环境综合研究及促进区域经济的可持续发展提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 样品采集与分析方法
2011年3、5、6、8、9、10月分别对大蒲河口、人造河口、洋河口、山海关石河口、山海关开发区总排污口、船厂污水处理站、新开河口、汤河口、北戴河西部污水处理厂、戴河及滦河11个排污口 (河流)进行了取样调查。调查站位见图1。
现场调查、样品的预处理及分析测定均按照《GB 17378-2007海洋监测规范》[1]和《水和废水监测分析方法 (第四版)》[2]提供的方法进行。
1.2 评价方法
1.2.1 污染物入海量计算方法
根据排污口 (河流)的实测数据计算污染物的入海量,具体方法如下:
(1)某个排污口 (河流)某种污染物年入海量qi(t/a)
式中:Ci—污染物浓度值,mg/L;L—该排污口(河流)流量,m3/a。
如开展多次调查,qi取多次调查算术平均值。
(2)区域内某种污染物年总入海量Qi
式中:n—区域内排污口 (河流)数量。
(3)区域污染物入海总量Q
式中:m—污染物种类数。
1.2.2 水质污染现状评价
评价采用 《陆源入海排污口及邻近海域生态环境评价指南》规定的方法。
单因子评价方法计算公式如下:
式中:Pi—第i种污染物的污染指数;Mi—第i种污染物的浓度;Si—第i种污染物的标准。
污染指数>1的为超标污染物,污染指数越大超标程度越严重。
除北戴河西部污水处理厂排污口外,所有入海排污口均为排污河和直接排污口,评价采用《GB 8978-1996污水综合排放标准》。根据邻近海域功能区类型,确定执行 《污水综合排放标准》中一级标准值。北戴河西部污水处理厂为城镇二级污水处理厂,其排出水质执行 《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准值。
1.2.3 等标污染负荷法[3]
等标污染负荷评价法的计算过程中综合考虑了污染物的排放许可标准和污水入海量的指标,通过加权计算的方式,实现将不同来源、不同污染物对环境的影响进行比较,从而确定环境监控的重点目标。
(1)某排污口某种污染物的等标污染负荷表达式
式中:Pi—某排污口中污染物i的等标污染负荷(t/d);Ci—某排污口中污染物i的排放浓度(mg /L);Si—污染物i的评价标准(mg/L);Qj—j排污口的污水排放量(t/d)。
(2)某排污口的等标污染负荷,指其所排各污染物的等标污染负荷之和
(3)区域等标污染负荷为该区域内所有排污口 (河流)的等标污染负荷之和
(4)区域内某污染物的总等标污染负荷
(5)某污染物在污染源或区域中的污染负荷比(Ki、Ki总)
(6)某污染源在区域内的污染负荷比Kn
(7)主要污染物的确定
按照排污口 (河流)或调查区域内污染物等标污染负荷大小排列,分别计算污染负荷比,将污染负荷比居于前三位的污染物列为该排污口或区域内的主要污染物。
(8)主要污染源的确定
按调查区域内排污口 (河流)的等标污染负荷大小排列,分别计算污染负荷比,将污染负荷比居于前三位的排污口 (河流)列为该区域的主要污染源。
2 结果与讨论
2.1 排污口 (河流)污染物入海量分析
根据对秦皇岛近岸海域11条入海排污口 (河流)的监测数据进行综合分析,分别计算出各排污口污染排海情况。计算结果显示,通过陆源排污方式进入海洋的污染物总量为74396.8t,其中悬浮物入海量最大,占污染物入海总量的49.67%;其次为化学需氧量,占污染物入海总量的41.69%;第三为总氮,占总量的7.11%;其它各项污染物入海量均在总量的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,其次是滦河,19268.8 t,其它依次为新开河、洋河、人造河、山海关开发区总排污口、北戴河西部污水处理厂排污口、汤河、戴河、山海关船厂污水处理站排污口、石河。
2.2 排污口 (河流)水质污染状况评价与分析
基于监测数据,分别对全年6次调查中各排污口 (河流)的化学需氧量、氨氮、总磷、生化需氧量、石油类、悬浮物、氰化物、挥发酚、六价铬、汞、镉、砷、铅、铜、锌等15个指标进行评价,采用单因子法评价各排污口污染程度。总体而言,秦皇岛近岸海域11个排污口 (河流)中各次调查均达标的有5条,分别为石河、戴河、洋河、新开河和滦河;各次调查均超标的有3条,为人造河、大蒲河和开放区总排污口。主要超标污染物依次为:化学需氧量、总磷、生化需氧量、悬浮物。其中化学需氧量超标频次比率为25.8%,总磷出现超标频次比率为22.7%,生化需氧量超标频次比率为19.7%。由此可见,秦皇岛近岸海域的入海排污口 (河流)面临着富营养化指标超标的问题,如何有效降低排污口有机污染物和营养元素含量水平是陆源污染防控急需解决的问题。
2.3 主要污染物及污染源分析评价
2.3.1 各排污口(河流)主要污染物确定
通过计算排污口 (河流)中各项污染物的污染负荷比,确定排污口的主要污染物。计算结果如表1所示。
表1 各排污口(河流)中各项污染物的污染负荷比 %
2.3.2 区域内污染负荷分析
评价显示:化学需氧量等标污染负荷居于前三位的污染源分别是大蒲河、北戴河西部污水处理厂、滦河;氨氮等标污染负荷居于前三位的污染源分别是大蒲河、滦河、人造河;总磷等标污染负荷居于前三位的污染源分别是大蒲河、洋河、滦河;生化需氧量等标污染负荷居于前三位的污染源分别是大蒲河、滦河、山海关开发区总排污口;悬浮物等标污染负荷居于前三位的污染源分别是滦河、大蒲河、洋河;重金属 (含砷)等标污染负荷居于前三位的污染源分别是新开河、大蒲、滦河。
通过计算区域内各排污口的污染负荷比和各项污染物的污染负荷比,分别确定区域内各污染源对环境污染的贡献度以及区域内主要污染物对环境污染的贡献度。各排污口的污染负荷比显示:所有排污口中,大蒲河排污口的污染负荷比最大;其次为滦河;其余按污染负荷比依次为:新开河、洋河、人造河、山海关开发区总排污口、北戴河西部污水处理厂排污口、汤河、戴河、船厂污水处理站排污口、石河。各项污染物污染负荷比显示:所有监测指标中,总磷的污染负荷比最大,是秦皇岛近岸海域最主要的污染物;其次是生化需氧量;第三是悬浮物;其余按污染负荷比依次为:化学需氧量、挥发酚、氰化物、石油类、氨氮,重金属 (含砷)污染负荷比均很小。
3 结论
通过对秦皇岛11个主要排污口 (河流)的调查,分析评价秦皇岛市主要入海排污口 (河流)的污染现状及主要污染源。研究结果表明,2011年的6次调查中,11个入海排污口 (河流)超标频次比例为42.4%。污染物入海量最大的依次是悬浮物、化学需养量和总氮;各入海排污口 (河流)中,污染物入海总量最大的依次是大蒲河、滦河和新开河。区域内各污染源对环境污染的贡献度计算表明,所有排污口中,大蒲河排污口的污染负荷比最大;其次为滦河、新开河。区域内主要污染物对环境污染的贡献度分析表明,所有监测指标中,总磷的污染负荷比最大,是秦皇岛近岸海域最主要的污染物;其次是生化需氧量、悬浮物;其余按污染负荷比依次为:化学需氧量、挥发酚、氰化物、石油类、氨氮、重金属 (含砷),污染负荷比均很小。
[1]国家海洋局.海洋监测规范 [M].北京:海洋出版社,2007.
[2]本书编委会.水和废水监测分析方法 (第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.
[3]方品贤.环境统计手册 [M].四川:四川科学技术出版社,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
海洋公益性行业科研专项经费项目(201305003)。
李欣阳,女,硕士,工程师,主要从事海洋环境污染监测与评价研究。