晋江入海口水环境调查及防治策略分析
2023-09-21王国发
王国发
(福建省东海检测技术有限公司,福建 泉州 362000)
引言
晋江是泉州市主要的生产、生活用水来源,流域人口密集,上游特色农业产业发达、下游大中小企业密集,是打造流域生态保护和高质量的样板区[1]。然而,由于气候变化和人类活动等多重因素的影响,晋江流域生态问题依然突出,晋江流域水生态环境保护任重远道。根据《泉州市生态环境状况公报》[2],2004~2019年晋江流域水质总体状况较好,13个国、省控监测监测断面水质的III类达标率达100%,I、II类水质达标率在38.5%~78.2%之间,但I、II类水质达标率总体呈下降的趋势,以2018年和2019年最低,泉州湾晋江入海口水质未达功能区目标要求,主要超标因子为活性磷酸盐和无机氮,2012~2014年出现重金属铅超标现象。总体而言,晋江流域水系总体状况良好、但水质略呈下降的趋势。对晋江流域入海口的水质监测有助于了解晋江流域的主要污染指标,对流域上游的污染溯源和治理具有重要的意义和积极的作用。为摸清晋江入海口生态环境状况,本次研究重点对晋江入海口区域水环境状况进行调查,探讨晋江入海口水环境恶化的成因,在此基础上初步探索水生态环境保护策略和建议,以期为晋江流域及入海口区域水生态环境保护和管理提供决策支撑。
1 调查方法
1.1 采样点设置和采样时间
表1 晋江流域及入海口监测断面、时间与参数
图1 晋江流域及入海口监测点位分布情况
1.2 样品处理
样品的采集、贮存、运输和分析严格参照文献[2]进行;监测项目包括盐度、pH、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷等。
1.3 评价标准
根据《地表水环境质量评价办法(试行)》,调查晋江流域水环境质量评价水质,其评价标准采用地表水环境质量标准(GB3838-2002)中的III类水质功能类别,主要适用于饮用水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区、游泳区,各环境参数的具体标准限值,见表2。
表2 地表水环境质量标准限值
2 结果与分析
2.1 溶解氧
图2绘出了2020年晋江鲟埔入海口丰水期(5—9月)、枯水期(10—12月)溶解氧浓度分图,晋江鲟埔入海口丰水期溶解氧浓度范围为3.51~5.15 mg/L,平均值为4.24 mg/L,均未达到III类标准,但未超过Ⅴ类标准;枯水期溶解氧浓度范围为4.62~8.07 mg/L,平均值为6.33 mg/L,显著高于丰水期,基本达到III类标准。
图2 2020年晋江鲟埔入海口丰水期、枯水期溶解氧浓度分布
图3 2020年5—12月晋江鲟埔入海口断面溶解氧浓度变化
从空间上看,晋江鲟埔断面3个监测点位的溶解氧空间差异不大,但监测点位的溶解氧时间变幅差异较大,其中以入海口左侧的时间变幅较为显著。入海口左侧溶解氧浓度范围为3.51~8.07 mg/L,平均值为5.08 mg/L,入海口中部溶解氧浓度范围为3.54~7.31 mg/L,平均值为5.03 mg/L,入海口右侧溶解氧浓度范围为3.64~7.15 mg/L,平均值为4.97 mg/L。总体上,5~12月,鲟埔断面溶解氧浓度呈缓慢上升的趋势,5~11月为Ⅳ类水质,11月后开始达到III类水质标准。
在晋江入海口鲟埔断面设置3个监测点。根据2020年5—12月航次的调查监测结果,入海口水质状况较差,仅有两个月份水环境参数数据能达到III类水质标准,多数月份入海口断面水质状况为IV类,超标因子主要为溶解氧、氨氮和总磷。对比各水期的水环境质量,丰水期(5—9月)三个监测点水质状况均为IV类,枯水期(10—12月)水质状况总体上略优于丰水期,其中12月三个监测点水质状况均达到III类水质标准。
2.2 氨氮
如图4所示,2020年,晋江鲟埔入海口丰水期氨氮浓度范围为0.545~1.08 mg/L,平均值为0.82 mg/L,基本达到III类标准;枯水期氨氮浓度范围为0.585~1.07 mg/L,平均值为0.77 mg/L,入海口左侧与中部略微低于丰水期,入海口右侧出现Ⅳ类标准的水质。
图4 2020年晋江鲟埔入海口丰水期、枯水期氨氮浓度分布
图5 2020年5—12月晋江鲟埔入海口断面氨氮浓度变化
从空间上,晋江鲟埔断面3个监测站位间的氨氮空间差异不大,入海口左侧氨氮浓度范围为0.594~1.08 mg/L,平均值为0.79 mg/L;入海口中部氨氮浓度为0.585~1.04 mg/L,平均值为0.76 mg/L;入海口右侧氨氮浓度范围为0.545~1.07 mg/L,平均值为0.83 mg/L。总体而言,5—12月,鲟埔断面氨氮浓度呈缓慢下降的趋势,除了5月、11月为Ⅳ类水质外,均能达到III类水质标准。
3) 加强对执行机构仪表气源压力过滤减压阀的巡检力度,尽量避免因执行机构气缸压力不足导致阀门开关不到位的现象发生,并确保仪表空气的洁净与通畅,防止仪表气源压力不稳造成阀门开度调整不顺畅,增加调节时间,影响阀门正常使用。
2.3 总磷情况
如图6所示,2020年晋江鲟埔入海口丰水期总磷浓度范围为0.11~0.22 mg/L,平均值为0.15 mg/L,达到III类标准;枯水期总磷浓度范围为0.14~0.31 mg/L,平均值为0.20 mg/L,高于丰水期,入海口左侧与中侧III类标准达标率为50%,入海口右侧III类标准达标率仅有20%。
图6 晋江鲟埔入海口2020年丰水期、枯水期总磷浓度分布
从空间上看,晋江鲟埔断面3个监测站位间的总磷空间差异不大,入海口左侧总磷浓度范围为0.12~0.25 mg/L,平均值为0.17 mg/L;入海口中部总磷浓度为0.12~0.24 mg/L,平均值为0.17 mg/L;入海口右侧总磷浓度范围为0.11~0.31 mg/L,平均值为0.18 mg/L。如图7所示,总体上,5~12月鲟埔断面总磷浓度呈缓慢上升的趋势,除了8月、11月为Ⅳ类水质外,均能达到III类水质标准。
图7 2020年5—12月晋江鲟埔入海口断面总磷浓度变化
2.4 高锰酸盐
如图8所示,2020年晋江鲟埔入海口丰水期高锰酸盐指数范围为3.2~6.8 mg/L,平均值为4.13 mg/L,均达到III类标准;枯水期高锰酸盐指数变化幅度较大,浓度范围为3~4.8 mg/L,平均值为3.77 mg/L,略微低于丰水期,也均达到III类标准。
图8 晋江鲟埔入海口2020年丰水期、枯水期高锰酸盐指数分布
从空间上,晋江鲟埔断面3个监测站位间的高锰酸盐指数空间差异不大,入海口左侧高锰酸盐指数范围为3~6 mg/L,平均值为3.95 mg/L;入海口中部高锰酸盐指数范围为3.2~5.6 mg/L,平均值为3.93 mg/L;入海口右侧高锰酸盐指数范围为3.1~6.8 mg/L,平均值为4.1 mg/L。总体上看,5~9月鲟埔断面高锰酸盐指数呈缓慢降低的趋势,10月以后则逐渐升高,除了6月Ⅳ类水质外,均能达到III类水质标准,见图9。
图9 2020年5—12月晋江鲟埔入海口断面高锰酸盐指数变化
2.5 pH值情况
如图10所示,2020年晋江鲟埔入海口丰水期pH范围为6.96~7.55,平均值为7.31;枯水期pH范围为7.41~8.12,平均值为7.86,略微高于丰水期。
图10 晋江鲟埔入海口2020年丰水期、枯水期pH分布
从空间上看,晋江鲟埔断面3个监测站位间的pH空间差异不大,入海口左侧pH浓度范围为7.11~8.09,平均值为7.50;入海口中部pH浓度为7.07~8.12,平均值为7.54;入海口右侧pH浓度范围为6.96~8.01,平均值为7.49。总体上来讲,5~12月间鲟埔断面pH相对较稳定,在正常范围内。
2.6 化学需氧量
如图11所示,2020年晋江鲟埔断面3个监测站位间的化学需氧量呈现从左侧向右侧逐渐升高的趋势,左侧化学需氧量浓度为14 mg/L,中部化学需氧量浓度为17 mg/L,右侧图化学需氧量浓度为19 mg/L,均达到III类标准。
图11 2020年5—12月晋江鲟埔入海口断面pH变化
图12 2020年5—12月晋江鲟埔入海口断面化学需氧量浓度变化
2.7 氮磷比
2020年,晋江鲟埔入海口丰水期氮磷比范围为4.42~9,平均值为6.09;枯水期氮磷比范围为3.45~5.0,平均值为3.83,显著低于丰水期,见图13。时间上来看,5~12月鲟埔断面盐度浓度呈显著下降的趋势。从空间上看,晋江鲟埔断面3个监测站位间的氮磷比空间差异不大,见图14。
图13 晋江鲟埔入海口2020年丰水期5~9月、枯水期10—12月氮磷比分布
图14 2020年5—12月晋江鲟埔入海口断面氮磷比变化
3 入海口水环境保护的建议
坚持问题导向、综合施策,统筹水环境、水资源、水生态,系统推进水环境综合治理、水资源高效利用、水生态保护修复,调优、控源、治污、修复、管理等多措并举,重点突破与全面推进相衔接,逐步改善晋江入海口生态环境质量,实现有河有水、有鱼有草、人水和谐的总体目标。
3.1 强化源头减排,提升治理水平
源头控制是水污染治理的关键,统筹岸上水里、干支流、上下游、左右岸,实施源头减排,强化源头预防和全过程控制,从根本上削减水污染。
(1)推进“污水零直排区”的建设,以老小区、旧城区、工业聚集区等为重点,按照“污水全收集、管网全覆盖、雨污全分流、排水全许可、村庄全治理”的要求,稳步推进“污水零直排区”建设。
(2)完善城镇污水管网建设,提升污水处理厂处理能力。逐步完善城镇污水收集管网建设,实现污水全域收集和处理;大力推进城镇污水处理厂的清洁排放技术改造,提升污水处理厂中水回用率。
3.2 优化水资源调配,保障生态流量
在强调控源减排的同时,要优化水资源配置和闸坝调控,强化用水全过程管理,保障生态流量。
(1)结合闸坝和水库调度、深化节水,解决河湖生态水量不足的问题。
(2)合理布局和用水、用地结构,促进水资源节约循环高效利用。
(3)加强区域再生水循环利用体系建设。
3.3 推进生态修复,提升生态功能
为推进晋江流域水生态系统的保护和修复,促进生态系统的自我恢复,增强流域水体自净能力和生态功能,实现生态效益、社会效益和经济效益的协同增效,需从以下3方面着手。
(1)加强流域湿地的保护,因地制宜实施退林退耕还湿,严格水域岸线等水生态空间管控,有效遏制流域内湿地面积减少和生态功能退化,提升生态系统功能。
(2)实施河道和流域湿地的生态修复,作为试点湿地修复示范,因地制宜营造湿地生境、种植沉水植物或湖滨带水生植物,提升流域湿地自净能力,提升流域生态系统服务功能。
(3)实施水体污染物的原位治理试点,通过选择性地激活有益微生物,促进微生物快速繁殖,以消耗水中的氮磷钾等富营养化物质,恢复和增强水环境的自净能力。
4 结论
(1)晋江入海口水质的主要超标因子是氨氮和总磷,其中氨氮超标最为严重。此外,晋江入海口(鲟埔断面)出现溶解氧超标的情况。
(2)从空间分布上看,晋江入海口左侧监测点位的水质优于入海口右侧,表明入海口水中污染物浓度分布不均,呈现右高左低的分布情况。
(3)从时间分布上看,晋江入海口水环境各要素的时间变化无明显规律,但总体上来看,2020年10~12月期间的水环境质量状况较差。入海口枯水期的溶解氧浓度、总磷浓度明显高于丰 水期,氨氮浓度却呈现出丰水期高于枯水期的现象(除入海口右侧站点外)。