2007-2015年辽宁省主要入海河流污染物入海量分析
2017-03-15辽宁省环境监测实验中心辽宁沈阳110161
石 敏(辽宁省环境监测实验中心 辽宁 沈阳 110161)
1 引言
辽宁省为沿海大省,海岸线东起鸭绿江口,西止山海关老龙头,大陆海岸线全长2292.4km,占全国的12%,近岸海域面积6.4万km2。随着振兴东北老工业基地和沿海经济带的开发,近岸海域承纳沿岸陆源污染排放,生态环境压力日趋增大,其中以入海河流污染物的输送最为突出。本文通过对2007年~2015年长时间序列辽宁省主要入海河流监测数据的统计分析,了解辽宁省入海河流污染物入海情况,掌握污染物入海通量现状,为加强近岸海域环境管理、制定近岸海域环境管理政策、实施入海污染物总量控制提供科学依据。
2 材料与方法
2.1 研究区域概况
辽宁省境内有19条主要入海河流,分别流入黄海和渤海,各河流分布如图1所示。其中鸭绿江、大辽河径流量较大,属较大河流,其他河流径流量较小。辽宁省入海河流属北方受季节控制河流,水期差异较大,每年7月和8月丰水期水量大,1月-4月和12月枯水期水量较小,部分河流会出现断流现象。
2.2 入海断面布设及监测方法
各河流在入海口附近布设入海断面,实施月测,依据《地表水和污水监测技术规范(HJ/T 91-2002)》进行采样,监测项目包括流量(其中大辽河无法监测流量,采用估算方式,鸭绿江采用附近水文站数据)、《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)表1中除水温、粪大肠菌群的22项。分析方法均采用国家标准方法,评价方法采用《地表水环境质量评价办法》,评价指标选取《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)表1中除水温、总氮、粪大肠菌群外的21项,采用单因子评价方法进行评价。
图1 辽宁省主要入海河流分布示意图
2.3 污染物入海通量计算
月份污染物入海通量=月测污染物平均浓度×月测平均流量
年度污染物入海通量为各月份污染物入海通量之和。
在监测的22项指标中,由于部分入海河流受潮汐影响无法监测化学需氧量,故其不参与入海通量计算。监测浓度低于检出限的,不计算入海通量。
3 结果与讨论
3.1 水质评价
2007年-2015年,辽宁省入海河流水质明显好转。19条主要入海河流中,15.8%入海断面水质始终保持良好,63.2%入海断面水质明显好转。鸭绿江、英那河、碧流河3条水质始终符合Ⅲ类及以上标准,辽河、大辽河、大凌河、大洋河、庄河、登沙河、复州河、大清河、小凌河、兴城河、六股河、沙河、熊岳河13条河流入海断面水质总体呈现明显好转,水质质量基本改善2-3个级别;五里河、连山河和大旱河污染较重,始终为劣Ⅴ类水质。
3.2 入海通量分析
图2是2007年-2015年辽宁省入海河流入海通量变化。近十年间,19条入海河流污染物总入海通量在10.04-56.45万t之间,以2010年最高,2012年最低,呈现大幅度波动变化状态,但总体呈现下降趋势。2007年~2009年污染物入海通量呈下降趋势,但2010年入海量最大,比2009年上升71.0%,主要原因是2010年辽宁省降水量同比增加55%,尤其7月~8月汛期降水量同比增加60%以上,降水量增加,河流径流量增加,污染物入海通量增加。2011年和2012年污染物入海通量继续呈大幅度下降趋势,2013年由于降水量增加,入海通量再次上升,2014年再次下降,2015年与2014年基本持平。19条河流中,鸭绿江、大辽河、辽河3条主要河流污染物入海量较大,占入海通量的90%以上。尽管鸭绿江各项指标浓度均符合Ⅱ类水质标准,但其水量比其他河流大数倍甚至数百倍以上,故其高锰酸盐指数、总氮和石油类入海量均列第1位;大辽河因流量位居第二,且其氨氮浓度符合Ⅳ类或Ⅴ类水质标准,个别年度超Ⅴ类水质标准,故其氨氮入海量最大。
图3是2007年-2015年辽宁省入海河流各污染物入海通量百分比。各污染物中,以高锰酸盐指数、总氮、氨氮入海量所占比例最大,其中高锰酸盐指数入海量所占比例46.3%~55.7%;其次为总氮,占31.3%~45.1%,氨氮占4.2%~8.7%,其他污染物入海通量均在1.5%以下。
3.3 主要影响入海河流断面水质制约因素
(1)工业废水和生活污水排放是影响河流水质的主要因素。
图2 2007年-2015年辽宁省入海河流入海通量变化
图3 2007年~2015年辽宁省入海河流各污染物入海通量百分比
图4 2010年部分河流入海断面高锰酸盐指数浓度水期变化
工业废水和生活污水排放导致河流携带大量污染物入海。比如营口大辽河入海断面主要接纳营口市区工业废水和生活污水;大清河主要接纳盖州市工业废水和生活污水;大旱河主要接纳大石桥市和盖州市工业废水和生活污水。盘锦辽河入海断面接纳当地污水工业、城市生活废水及农村面源排放的污染物。锦州大凌河入海断面污染主要是由于其下游的金城造纸厂工业废水排放引起的,2008年辽宁省实施辽河流域水质专项治理,整治417家造纸企业,关闭其中285家小企业,造纸企业整治后,金城造纸厂废水经严格处理后排放,使得大凌河入海断面水质明显好转,2010年改善为Ⅳ类水质;小凌河的污染指标是总磷,主要接纳朝阳市排放的城市废水。葫芦岛连山河主要接纳沿岸连山区的居民生活污水,兴城河主要接纳兴城市的城市生活污水;五里河接纳老城区污水处理厂废水。
(2)具有北方河流特征,受水期影响显著。60%枯水期时段污染物浓度高于其他水期。其中,枯水期高锰酸盐指数浓度平均比丰水期高77.5%,氨氮浓度平均比丰水期高195%。以2010年部分河流入海断面高锰酸盐指数浓度在不同水期的变化为例(见图4),直观说明了辽宁省部分入海河流枯水期污染物浓度明显高于丰水期和平水期。
(3)污染物入海通量与水量呈显著正相关。
图5为2007年-2015年辽宁省入海河流污染物入海通量与水量变化。应用SPSS软件检验污染物入海通量与水量的皮尔森相关系数,检验结果显示两者的相关系数为0.957,呈显著正相关,说明污染物入海通量受入海水量影响较大。
图5 2007年-2015年辽宁省入海河流污染物入海通量与水量变化趋势
3.4 对策与建议
经过多年重大专项水污染治理,辽宁省污染物入海总量得到了有效控制,但随着沿海经济带的开发,对近岸海域的生态环境压力还会持续增加,如不采取积极有效的措施严加控制,陆源污染物将会成为近岸海域生态环境更为突出的影响因素。为进一步控制陆源,入海河流对近岸海域水质影响,首先应加快实施海陆统筹水污染防治工作,强化湿地保护,加大污染源管控力度,完善城镇污水处理厂建设与功能,深化政策法律研究与制定;第三加强监督检查,加大执法力度,依法排放;再次加快统一的生态环境监测网络步伐,整合目前多部门重合开展现状,协调分工,整合资源,集中技术力量,完善统一标准和规范,统筹人财物保证,强化质量管理,为入海河流、近岸海域的科学管理和决策提供及时、全面和准确的监测依据。
4 结论
(1)2007年-2015年,辽宁省入海河流水质明显好转。19条主要入海河流中,15.8%入海断面水质始终保持良好,63.2%入海断面水质质量改善2-3个级别。
(2)2007年-2015年,辽宁省19条主要入海河流入海通量在10.04-56.45万t之间,大幅波动中总体上呈下降趋势。19条河流中,鸭绿江、大辽河、辽河3条主要河流污染物入海量较大,占入海通量的90%以上。各污染物中,以高锰酸盐指数、总氮、氨氮入海量所占比例最大,其他污染物入海通量均在1.5%以下。
(3)影响主要入海河流断面水质制约因素主要有工业废水和生活污水的排放、北方河流特有的水期特征和河流入海水量。
(4)为进一步有效控制污染物入海总量,建议加强海陆统筹水污染防治工作,加大执法力度,加快统一的生态环境监测网络建设。
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