晋江市东石排污口入海污染物对邻近海域环境的影响_王键

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泉州湾近岸海域水质状况调查与评价

泉州湾近岸海域水质状况调查与评价

泉州湾近岸海域水质状况调查与评价篇一:泉州环境专题铸绿色长城,造美丽泉州1、泉州地区目前存在的环境问题泉州目前的生态环境质量总体水平较高,资源数量多,总量大。

主要包括水资源、土地资源、能源资源、海洋资源、矿产资源。

但局部地区还存在着环境污染。

部分农村没有合理的保护环境,治理污染的措施。

对工厂的排污的管理机制不够完善。

由于没有注意环境的保护,生态环境有退化的现象。

另外工业的发展也加剧了水污染。

植被退化状况:草地、森林的退化状况。

土地退化状况:水土流失、沙漠化、盐渍化等。

水生态失衡状况:江河断流、洪涝、湖泊萎缩、地下水位下降等。

污染状况:点源和面源污染状况。

生物多样性破坏状况:物种减少、退化等。

主要有水污染,大气污染,海域沿岸的水污染。

(一)泉州市陆域及海域水污染(1)陆域水污染晋江水系是泉州市的主要水体。

其中金鸡水闸至河口长21公里,为感潮河段。

泉州市陆域水系主要指晋江水系,其水系包括上游东、西溪及下游的南、北干渠。

其他各小支流多数直接入海。

晋江水系主要河段工业废水及生活污水排放和cod排放直接导致水污染。

(2)海域水污染根据实验调查,泉州湾为ii级水质,主要污染物是油类,崇武海区为i级水质;祥芝海区为i级水质;永宁海区为i 级水质;深沪海区为ii级水质,主要污染物是无机磷,围头澳为i级水质;晋江东部海区为ii级水质,主要污染物为无机磷;安海湾为i级水质;湄洲湾潮间带及海域为i级水质。

评价结果表明,泉州市沿海海域泉州湾,深沪湾及晋江东部海域为ii级水质,其余各海区为i级水质。

主要污染物是油类和无机磷。

海湾内的污染物含量相对较高,有机污染物含量偏多,这是我国多数港湾、近岸海域普遍存在的现象。

油类及无机磷含量与城镇生活污水,工业废水的排放,以及农业肥料的流失有关。

磷是海洋含量浮游生物的营养物质,磷氮等营养元素如大量增加,再加上适宜的环境条件,就,有可能诱发“赤潮”污染的发生,近年来我市海域己发生过“赤潮污染”,给沿海渔业及养殖也造成很大损失。

泉州湾污染物海陆一体化监测与监控体系建设研究

泉州湾污染物海陆一体化监测与监控体系建设研究

泉州湾污染物海陆一体化监测与监控体系建设研究阮贞江【摘要】海洋环境容量是沿岸经济发展的关键限制因素之一.以剩余环境容量为基础的海陆一体化监测与监控体系建设,有利于协调环境生态保护和区域产业经济发展.该文初步提出泉州湾污染物海陆一体化监测与监控体系建设思路,根据该思路通过计算泉州湾剩余环境容量,追溯主要污染物来源,明确泉州湾周边市县所需重点监控的污染源.【期刊名称】《海峡科学》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】4页(P51-53,55)【关键词】泉州湾;海陆一体化;剩余环境容量;污染物监测【作者】阮贞江【作者单位】福建省近岸海域环境监测站【正文语种】中文1 问题的提出在上个世纪末编制全国海洋开发保护规划时,针对海洋经济发展和沿海地区开发建设提出了海陆一体化的原则,近年来众多学者主要从经济发展与资源开发出发阐述了对海陆一体化的理解。

栾维新等认为海陆一体化是根据海洋经济和陆域经济的生态、技术、产业联系机理,合理配置海洋产业和陆域产业,提高海洋经济和陆域经济的综合效益[1];任东明等认为海陆一体化是资金、技术和资源等在陆域和海域之间的双向互动,实现优势互补。

在这些观点中均可以看出,海陆一体化是有效整合海洋与陆地资源,合理布局沿海经济产业的一种有效模式[2]。

我们认为,这些对海陆一体化的理解偏重于经济层面,缺少对环境容量价值的客观认识[3],以及忽视了环境承载能力对经济发展的限制作用。

人类的生产和生活等行为均是从环境中获取资源,并将污染物排放进入环境。

人类所处的生态环境是否具备充分的资源可获取,是否具备足够的环境容量来容纳污染物,这是经常被忽视的重要因素。

因此,在区域性产业经济规划与产业结构调整中,从生态保护的角度充分考虑生态环境容量是否能容纳经济发展中所产生的污染物,才是决定区域经济能发展到何种程度的关键。

本文就泉州湾的调查与研究结果,对泉州湾环境污染海陆一体化监测与监控体系建设的方法进行研究,对如何完善海陆一体化监测与监控体系进行相关探讨。

厦门市人民政府办公厅关于印发厦门近岸海域水环境污染治理方案的通知-厦府办〔2015〕67号

厦门市人民政府办公厅关于印发厦门近岸海域水环境污染治理方案的通知-厦府办〔2015〕67号

厦门市人民政府办公厅关于印发厦门近岸海域水环境污染治理方案的通知制定机关公布日期2015.04.23施行日期2015.04.23文号厦府办〔2015〕67号主题类别水污染防治效力等级地方规范性文件时效性现行有效正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 厦门市人民政府办公厅关于印发厦门近岸海域水环境污染治理方案的通知厦府办〔2015〕67号各区人民政府,市直各委、办、局:《厦门近岸海域水环境污染治理方案》已经市政府研究同意,现印发给你们,请认真贯彻执行,并将执行情况按时报厦门市海洋生态文明示范区建设领导小组办公室。

厦门市人民政府办公厅2015年4月23日厦门近岸海域水环境污染治理方案厦门位于九龙江入海口,海域面积约390 km2,海岸线总长约226km,海域沿城市周边布局,“城在海上,海在城中”是厦门的直接写照。

海洋是厦门的优势和生命线。

为了进一步改善厦门近岸海域水质,解决厦门海域水质面临的无机氮、活性磷酸盐等因子超标的问题,根据国家海洋局、省市政府领导的要求,结合《美丽厦门海洋生态文明建设工作方案》,在分析厦门海域水环境污染现状的基础上,制定本治理方案。

一、目标要求加强陆海统筹,建立陆海一体化的入海污染物总量控制制度;加快市政管网和污水处理设施建设,开展农村面源污染整治及小流域污染整治,减少陆源污染物入海;推进九龙江水环境综合治理;开展海域综合整治和生态修复,改善厦门海域水动力。

到2020年全市主要地表水环境功能区达标率为87%;本岛污水实现全截污、全处理;九龙江入海污染物得到有效控制;厦门海域水质基本达到功能区水质标准要求,其中河口区、西海域、同安湾海域、南部海域无机氮、活性磷酸盐达到三类海水水质标准;东部海域及大嶝海域无机氮、活性磷酸盐达到二类海水水质标准,海面干净、沙滩整洁。

晋江流域污染负荷空间分布及关键源区识别

晋江流域污染负荷空间分布及关键源区识别

晋江流域污染负荷空间分布及关键源区识别 马岚;滕彦国;林学钰;王金生 【摘 要】提出了利用水文和水质同步监测资料计算流域污染负荷空间分布的一般程序,并探讨了采用污染负荷贡献与集水区面积占比关系识别流域污染关键源区的方法,并在晋江流域进行了实例应用.结果表明:晋江下游取水口金鸡断面污染负荷主要来自东溪和西溪,枯水期CODMn、NH3-N和TP负荷分别是226.8、27.1和17.1g/s,占丰、平水期的18%~67%.丰、枯水期东溪和西溪对金鸡断面污染负荷贡献基本相当,而平水期西溪贡献显著大于东溪.晋江流域污染关键源区分别为蓬壶-长厅桥区间、长厅桥-港龙区间、横口-园美区间等5个断面区间,该关键源区识别方法不仅较好反映了污染物浓度和污染负荷在流域内的空间分布,同时还指出了主要污染物及敏感时期,可为后期的污染治理提供依据.本研究提出的污染负荷贡献计算程序以及关键源区识别方法具有较好的普适性,可为其他流域提供借鉴.

【期刊名称】《中国环境科学》 【年(卷),期】2015(035)012 【总页数】10页(P3679-3688) 【关键词】污染负荷;关键污染源区;空间分布;识别方法;晋江流域 【作 者】马岚;滕彦国;林学钰;王金生 【作者单位】北京林业大学水土保持学院,水土保持国家林业局重点实验室,北京100083;北京师范大学水科学研究院,北京100875;北京师范大学水科学研究院,北京100875;北京师范大学水科学研究院,北京100875;北京师范大学水科学研究院,北京100875 【正文语种】中 文 【中图分类】X522 晋江水系是泉州主要饮用水源,是典型的河流型饮用水源地[1].为保障取水口水质安全,需有针对性的实行流域水环境分区分类保护与管理[2-4],而开展该流域污染负荷空间分布和关键源区识别研究是实行分区管理和水源保护区划分的重要基础[5-7]. 目前污染关键源区识别研究主要围绕非点源污染控制和水土保持等方面[8-10],而我国多数流域水污染是点源和非点源共同作用的结果,仅从非点源污染出发难以认识流域污染全貌[11-12].鉴于此,部分非点源模型增加了点源污染排放模块[13-14].然而针对大多数流域,模型应用受输入参数及验证资料短缺等制约[15-16],因此用现有易获取资料分析流域污染(点源和非点源)负荷空间分布很有必要. 本文利用流域水文水质同步监测数据,采用水文比拟法计算不同河段污染负荷贡献,并从典型污染物浓度和负荷两个层面提出关键源区识别方法,从而为河流型饮用水源保护区划分和流域水环境分区分类管理提供依据. 1.1 研究区概况 晋江流域位于北纬24°31′~25°32′和东经117°44′~118°47′,流域总面积为5629km2,是泉州市重要的饮用水源地(图1).流域年均气温17~21℃,年均降水量1010~1756mm,降水70%集中在6~9月,且多台风暴雨.晋江水系主要由东溪和西溪组成,东、西溪流域面积分别为1917和3101km2,两溪于南安市双溪口汇合入晋江干流.双溪口以下晋江干流长29km,沿途增加区间面积611km2.位于东溪中游的山美水库,是流域内唯一一座具有防洪、供水、灌溉和发电的大型水利枢纽工程. 流域内分布5个水文站,分别位于永春、山美、洪濑、安溪和石砻;水质监测断面有14个,基本实现了流域较大支流的全覆盖(表1和图1).其中流域下游(双溪口以下约10km)金鸡断面(石砻)为水量水质同步监测断面,是泉州市区的饮用水取水口. 1.2 程序步骤 在水文和水质监测基础上,首先筛选关键水质指标,并以此作为关键源区识别的典型污染物进行分析.采用水量水质同步分析识别河流污染负荷空间分布具体程序(图2)为: (1)断面布设与水质监测.根据流域水系及取水口位置,合理选取、布设集水区内河流水体监测断面,并根据河流水质变化情况,合理确定监测频次、监测指标等.监测断面应反映河流水质的空间分布,监测频次应覆盖丰、平、枯水期,水质指标可结合实际根据水功能区评价要求确定. (2)断面流量反演.由于水质监测断面与水文站流量监测断面并不完全重合,因此水质监测断面流量可采用水文比拟法进行反演.水文比拟法是以集水区间的相似性为基础,将相似集水区的水文资料移用至研究集水区的一种简便方法.若研究集水区与相似集水区的气象条件和下垫面因素基本相似,即产流系数基本相同,仅集水区面积有所不同,这时只考虑面积的影响,则存在(1)式所示的关系. 式中:Q为研究集水区出口断面流量,m3/s;F为研究集水区面积,km2;Q′为相似集水区出口断面流量,m3/s;F′为相似集水区面积,km2.由于本研究所涉及集水区面积均较小,相邻集水区气象条件和下垫面因素基本相似,因此可利用现有水文监测数据,根据集水区面积计算断面流量. (3)污染物通量计算.根据实测污染物浓度Ci和反演计算的流量Qi,采用(2)式计算断面污染物通量[17]. 式中:Wi为第i断面污染物通量,g/s;Qi为第i断面流量,m3/s;Ci为第i断面的污染物浓度,mg/L. (4)断面区间或集水区污染负荷计算.根据监测断面布局,可分为两种类型:一是监测断面以上为完整汇水单元的,如图3的1断面上和3断面上,污染负荷即为该断面汇水区的污染物通量;二是两断面之间的汇水区间,如1-2断面间、2-4断面间,该污染负荷为下游断面减去上游断面通量,有支流汇入的再减去其支流通量(W支),见式(3): 式中:Wi-j为断面区间污染负荷.如图3所示,1-2断面间输出率W1-2为(W2-W1),2-4断面间(除支流B外)负荷为(W4-W2-W3). 1.3 资料来源 水质数据来自晋江流域水环境功能区日常监测以及国家水环境研究专项监测成果.水质监测主要针对常规指标进行,监测年限为2000~2011年,每隔1~2月取样回实验室分析.此外根据研究需要,于2009年至2011年加密布设监测断面.水文数据通过查阅水文年鉴获取,主要包括降水量、蒸发量、不同时段(日、月)径流量.根据流域水文特征,设定6~9月、4~5月和11~1月分别代表丰、平、枯水期[18],各水期的水质按相应月份取平均值.在对水文资料分析基础上,选取2010年(平水年)为现状年(降水量接近多年平均值且污染情况反映了流域污染现状),分析流域污染负荷的空间分布及水质联系. 2.1 流域水质时空变异情况 表2为2000~2011年晋江流域各监测断面在不同水期的水质状况.按流域水环境功能区划要求(金鸡断面为Ⅱ类,其余断面均为Ⅲ类,参考标准为地表水环境质量标准(GB3838-2002)[19],下同),超标最为严重的是东溪长厅桥断面,其次晋江干流金鸡断面.由于晋江水系为河流型饮用水源地,若按目标水质(Ⅱ类)标准,各断面的超标比例均显著上升(表2).这说明虽然很多断面水体达到Ⅲ类水质标准,但其部分污染物浓度及负荷仍然可能较大.从表2可以看出,晋江流域主要污染物为CODMn、NH3-N和TP,这与马岚等采用污染源解析方法识别的该流域主要污染物一致[2],因此以下主要针对该3种典型污染物开展关键源区识别. 断面水质状况在不同年份间总体相近,但降雨对其存在一定影响[18].以2010年(平水年)为代表年对几种典型污染物浓度空间变化进行进一步说明.总体上,长厅桥断面NH3-N浓度显著高于其他断面,且3个水期均超Ⅲ类水质标准,这可能主要是由农业面源和较为集中的生活源排放引起[2,18];除长厅桥断面外,东溪和西溪各监测断面的典型污染物浓度基本相当;总体上,平水期各断面典型污染物浓度相对较大,超标比例较高(图4和表2),这可能与该区农田灌溉排水有关[18]. 污染物浓度可以直观反映断面水质现状,但难以说明污染排放负荷及不同断面之间的水质联系.因此,需要进一步结合河流的流量资料和水力联系探讨污染物负荷的空间分布,从而为实现河流型饮用水源地保护的预警管理奠定基础. 2.2 污染负荷空间分布 在收集整理晋江流域5个水文站和14个水质监测断面数据基础上,采用图2程序分别计算CODMn、NH3-N、TP在丰、平、枯水期各集水区或断面间的污染负荷. 在丰水期,饮用水源地取水口—金鸡断面CODMn输出通量为996.6g/s,其中洪濑(园美)-金鸡断面贡献最大,达45%.东溪(洪濑以上)和西溪(园美以上)对金鸡断面的贡献基本相当,分别为27%和29%(图5和表3).TP与CODMn类似,东、西溪下游河段贡献最大,占对金鸡断面污染总负荷的41%,东溪(洪濑以上)和西溪(园美以上)对金鸡断面的贡献分别为41%和19%(图5和表3).NH3-N与CODMn、TP不同,下游河段甚至出现NH3-N负荷贡献为负值,这说明下游金鸡断面的NH3-N通量小于上游园美和洪濑断面,这可能是因为该河段NH3-N入河量较小,以及NH3-N在水体中发生硝化反应[20].受到山美水库的调节作用,东溪各断面NH3-N通量存在较大的空间变异性. 在平水期,金鸡断面CODMn的输出通量为479.7g/s,其中西溪(园美以上)的贡献约为东溪(洪濑以上)的2倍(表4).对于NH3-N而言,位于西溪干流的横口-园美断面污染负荷贡献最大,达47.8%.而西溪(园美以上)和东溪(洪濑以上)的贡献分别为57%和36%.金鸡断面TP的输出通量为31.2g/s,其在流域内的空间分布情况与丰水期类似,东、西溪下游到金鸡断面这一河段的贡献为24%,东溪(洪濑以上)和西溪(园美以上)的贡献相当,分别为33%和42%.长厅桥-山美出口断面的TP负荷出现负值,说明在平水期山美水库对东溪TP具有一定的净化作用. 在枯水期,金鸡断面CODMn、NH3-N、TP输出通量分别是226.8、27.1、17.1g/s,均显著小于丰水期和平水期,这说明该区域由于降雨径流造成的面源污染仍占相当比重[18].东、西溪下游对金鸡断面CODMn负荷贡献达40%,而西溪(园美以上)和东溪(洪濑以上)贡献基本相当,分别为32%和28%.西溪(园美以上)和东溪(洪濑以上)对金鸡断面NH3-N负荷贡献分别为62%和34%.东溪山美水库显著削减了NH3-N的输出负荷,其削减贡献达56%.东、西溪下游对金鸡断面TP负荷贡献为28%,西溪(园美以上)和东溪(洪濑以上)贡献分别为31%和41%. 在丰、枯水期,东、西溪下游(洪濑和园美至金鸡)对金鸡断面CODMn、TP输出负荷贡献较大,占28%~45%,而东溪(洪濑以上)和西溪(园美以上)贡献基本相当.而在平水期,东、西溪下游对金鸡断面污染负荷的贡献减小,且西溪(园美以上)污染贡献总体显著大于东溪(表3~表5). 除NH3-N外,不同水期金鸡断面污染输出负荷次序为:丰水期>平水期>枯水期(表3~表5).而NH3-N在平水期负荷最大,分别是枯水期和丰水期的近4倍和2.5倍,这可能是由于晋江流域通常4月开展的大规模春灌回水挟带农田施用的氮

长江口及其邻近海域生态环境综合评价

长江口及其邻近海域生态环境综合评价

第39卷第13期2019年7月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.39,No.13Jul.,2019基金项目:上海市海洋局科研项目(沪海科2016⁃05,沪海科2016⁃04);国家重点研发计划(2017YFC1405002)收稿日期:2018⁃06⁃07;㊀㊀网络出版日期:2019⁃04⁃17∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:jiangxs@eastsea.gov.cnDOI:10.5846/stxb201806071285范海梅,蒋晓山,纪焕红,刘鹏霞,胡茂桂,秦玉涛.长江口及其邻近海域生态环境综合评价.生态学报,2019,39(13):4660⁃4675.FanHM,JiangXS,JiHH,LiuPX,HuMG,QinYT.IntegratedevaluationofthemarineecologicalenvironmentintheYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea.ActaEcologicaSinica,2019,39(13):4660⁃4675.长江口及其邻近海域生态环境综合评价范海梅1,蒋晓山1,∗,纪焕红1,刘鹏霞1,胡茂桂2,秦玉涛11国家海洋局东海环境监测中心,上海2012062中国科学院地理科学与资源研究所,资源与环境信息系统国家重点实验室,北京100101摘要:基于1984 2015年监测数据,给出长江口及其邻近海域无机氮和活性磷酸盐长时间序列的变化趋势,确定了营养盐的基准年是1987年,基准值分别是0.0705mg/L和0.000751mg/L㊂结合频数分析方法,无机氮的分区阈值为0.339mg/L和1.15mg/L,活性磷酸盐的分区阈值为0.0289mg/L和0.0530mg/L,研究区域可划分为三大分区:口内区㊁过渡区和口外区;结合生态红线㊁污染源等具有开发管理属性的分布,最终将研究区域分为8个评价单元㊂提出了水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态三类三级评价指标体系,建立了海洋生态环境综合评价方法㊂水质环境的区域分布与生物生态相似:口内区域较差,口外区域向海逐渐趋好;沉积物环境特征:南支㊁北支和北港的沉积物质量略好于口外区域,口外区域好于南北槽分区和杭州湾北部㊂生态环境综合状况由差向好的区域变化为:Ⅳ区<Ⅴ区<Ⅲ区<Ⅰ区<Ⅱ区<Ⅵ区<Ⅷ区<Ⅶ区;随时间有向好趋势㊂关键词:长江口及其邻近海域;综合分区;指标体系方法;海洋生态环境;综合评价IntegratedevaluationofthemarineecologicalenvironmentintheYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentareaFANHaimei1,JIANGXiaoshan1,∗,JIHuanhong1,LIUPengxia1,HUMaogui2,QINYutao11EastChinaSeaEnvironmentalMonitoringCenter,StateOceanicAdministration,Shanghai201206,China2StateKeyLaboratoryofResources&EnvironmentalInformationSystem,InstituteofGeographicSciences&NatureResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,ChinaAbstract:Basedonmonitoringdatafrom1984to2015,wereportatrendanalysisofdissolvedinorganicnitrogen(DIN)andphosphate(PO4⁃P)intheYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea;thereferenceyearofnutrientswasdeterminedtobe1987,andrecommendedreferencevalueswere0.0705and0.000751mg/LforDINandPO4⁃P,respectively.Then,frequencyanalyseswerecombinedtoproducethepartitionthresholdsof0.339and1.15mg/LforDIN,andthoseof0.0289and0.0530mg/LforPO4⁃P.Thus,thestudyareacouldbepartitionedintothreesubareas:theinnerareaofthemouth,transitionarea,andouterareaofthemouth.Consideringthedistributionsoftheecologicalredlineareaandpollutionsources,thestudyareawasdividedintoeightcomprehensivesubzones.Anintegratedevaluationofthemarineecologicalenvironmentwasdevelopedbasedontheindexsystemmethod,whichwascomposedofmarinewater,surfacesediment,andbiologicaldiversity.Thedistributionofthemarinewaterenvironmentwassimilartothatofthebiologicalandecologicalcharacteristics;environmentalindicesimprovedfromtheinsidetooutsidearea.SouthBranch/NorthBranch/NorthPortwasslightlybetterthantheoutsideareawherethesedimentindiceswerehigherthanthoseofHangzhouBay/NorthChannel/SouthChannel.Thedistributionofthemarineintegratedenvironmentwasasfollows:subzoneIV<subzoneV<subzoneIII<subzoneI<subzoneII<subzoneVI<subzoneVIII<subzoneVII,whichindicatedthattheintegratedenvironmentwasobviouslyimprovingwithtime.KeyWords:YangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea;comprehensivesubzones;indexsystemmethod;marineecologicalenvironment;integratedevaluation长江口及其邻近海域位于长江径流与潮流,淡水与咸水相互作用的区域,存在各种不同的水系交汇的混合水域的特征,是典型的河口生态区㊂地貌形态上,长江口三级分叉㊁四口入海,包括南支㊁北支㊁南港㊁北港㊁南槽和北槽㊂长江口是一个复杂而又特殊的自然综合体,它对流域的自然变化和人为作用响应最敏感,与近岸海域环境变化密切相连㊂河口地区是人类活动最为频繁㊁环境变化影响最为深远的地区,对于河口环境变化及其自适应的认识,是水资源可持续利用㊁人工控制和合理开发的科学依据[1⁃3]㊂沿海经济的迅速发展,人口的增加,城市化水平的提高,使得长江口地区在经历自然变化的同时,更为显著地受到人类活动的深刻影响,长江口区域正面临着生态环境的严峻挑战和巨大压力㊂正是河口区域的自然属性和人文特征,使得长江口区域成为各方面研究的热门区域[4]㊂许多国家都曾对河口㊁海湾以及近岸海域环境进行过调查研究[5⁃10]㊂美国和西非沿岸㊁印度洋㊁北海㊁亚得里亚海㊁日本海㊁泰国湾等近岸海域的类似调查显示,氮㊁磷等的营养物质在近岸海域水体中逐渐增多,且比例正发生变化㊂富营养的环境引起了浮游植物密度的增长㊁水体透明度的降低㊁某些藻类的过度增殖㊁深海鱼类和生物群落多样性的大规模变化,这一情况遍布整个世界的近岸海域㊂受长江入海和陆源污染源的影响,长江口及其邻近海域营养盐物质输入和分布特征变化是主要特征[11⁃14]㊂陈吉余和陈沈良[4]给出了上海海域水质的趋势,指出河口拦门沙附近水质也呈显著的恶化趋势,硝酸盐氮含量近20年增加近4倍;无机氮和活性磷酸盐年增长率约在5%[15]㊂据2000 2017年中国海洋环境质量公报显示,自徐六泾以下均属劣四类水质,其中,水质评价依据中华人民共和国国家标准‘海水水质标准“(GB3097 1997)㊂长江口及其邻近海域20世纪80年代基本无富营养化,20世纪80年代末20世纪90年代初轻度富营养化,20世纪90年代中后期为中度富营养化,21世纪以来基本处于中度或重度富营养化[15⁃17]㊂浮游植物群落结构在1984 2010年间不断变化,甲藻和硅藻比例也在变化,这与长江排海营养盐比例的变化相一致,无机氮与活性磷酸盐比值呈下降趋势,硅酸盐排放量也不断下降[18⁃21]㊂海洋环境评价从单一指标评价(包括水质㊁沉积物等)发展到海洋生态环境综合评价㊂广泛应用的河口生态环境综合评价模型包括:欧盟的 生态状况评价综合方法 ㊁美国 沿岸海域状况综合评价方法[1] ㊁美国的河口营养状况评价[2⁃3]㊁欧盟的综合评价法[5]等㊂生态环境质量综合评价模型均属多参数评价体系,能够比较全面地评估河口㊁沿岸海域的生态环境质量和富营养化状况,反映了对河口和沿岸海域生态环境问题的认识水平和科学研究水平现状㊂但是,评价背景值的选择以及评价指标的权重等难点问题需要不断探索㊂自20世纪80年代,国内对海洋环境评价方法进行了不断探索和研究,从单因子评价方法(沉积物评价依据中华人民共和国国家标准‘海洋沉积物质量“(GB18668 2002))发展到综合评价方法,从水体的富营养化评价㊁沉积物生态风险评价㊁生物多样性指数法评价,发展到对海洋生态环境的综合评价[22⁃24]㊂目前,海洋功能区环境质量综合指数法㊁海水增养殖区环境综合风险指数等的综合评价方法在国家海洋局发布的‘2015年中国海洋环境质量公报“中进行了示范应用㊂本文基于前人对长江口及其邻近海域的分区和评价,结合生态红线的划分(2017年上海市海洋局发布‘上海市海洋生态红线划定方案“)㊁排污密集区分布等,划分了综合评价单元,建立了三类三级评价指标体系和评价模型,给出长江河口区域生态环境分布特征和趋势分析㊂1㊀材料与方法1.1㊀数据来源研究区域位于30ʎ30ᶄ 32ʎ00ᶄN,121ʎ00ᶄ 123ʎ20ᶄE范围之内,监测站位大约70个(图1)㊂收集了1664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀1984 2015年长江口及其邻近海域活性磷酸盐(PO4⁃P)㊁无机氮(DIN,无机氮是氨氮㊁亚硝酸盐和硝酸盐之和)的表层和底层的数据㊂评价部分主要应用了2011 2015年的数据,包括水质环境㊁沉积物环境(本文引用表层沉积物数据)和生物生态3个方面,水质环境指标包括无机氮(DIN:Dissolvedinorganicnitrogen)㊁活性磷酸盐(PO4⁃P)㊁铜(Cu)㊁砷(As)㊁石油类;沉积物环境指标包括粒度㊁铜(Cu)㊁锌(Zn)㊁铅(Pb)㊁镉(Cd)㊁铬(Cr)㊁汞(Hg)㊁砷(As)㊁滴滴涕(DDT)㊁多氯联苯(PCBs)和石油类;生物生态指标包括浮游植物㊁浮游动物和底栖生物的多样性指数㊂图1㊀研究区域和主要监测站位分布Fig.1㊀Studyareaandlocationofmainsamplesites1.2㊀水质要素处理方法利用水体的重金属污染指数法,对铜(Cu)㊁砷(As)两种元素的污染水平进行评价㊂计算公式如下:Mw=1nðni=1㊀㊀Zi=1nðni=1CiCiS式中,Mw为重金属污染指数,Zi=CiCiS为第i种重金属的相对污染系数,Ci为第i种重金属的实测浓度值,CiS为第i种重金属引用的评价标准值,本文采用第二类海水水质标准(GB3097 1997)㊂1.3㊀沉积物要素处理方法1.3.1㊀重金属风险指数沉积物中重金属潜在生态的风险指数是瑞典学者Hankanson1980年提出的,从重金属的生物毒性角度对铜(Cu)㊁锌(Zn)㊁铅(Pb)㊁镉(Cd)㊁铬(Cr)㊁汞(Hg)㊁砷(As)7种元素进行评价,使得区域沉积物环境质量评价更具有代表性㊂根据潜在生态危害系数法,某区域沉积物中第i种重金属的潜在生态危害系数Eir和沉积物中多种重金属的潜在生态危害指数RIs可分别表示为:Cif=CiCis;Eir=TirˑCifRIs=ðni=1Eir=ðni=1TirˑCiCis式中,Cif为第i种重金属的指数;Ci为各样品沉积物中第i种重金属的实测浓度;Cis为沉积物中第i种重金属的2664㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀背景参考值;Tir为沉积物中第i种重金属的毒性系数,反应各种重金属元素毒性水平和生物对其污染的敏感程度;Eir为沉积物中第i种重金属的生态危害污染程度;重金属风险指数RIs为某采样点或区域多种重金属潜在生态危害程度的综合值,分值越高潜在生态风险越大㊂本文重金属背景参考值Cis和毒性系数Tir见表1[25]㊂表1㊀沉积物中重金属生态风险评价背景值及其毒性系数Table1㊀Backgroundvalueandtoxicitycoefficientofecologicalriskassessmentforheavymetalsinsediments重金属Heavymetals铬Cr汞Hg砷As锌Zn镉Cd铅Pb铜CuCis/(mg/kg)600.215800.52530Tir2401013055㊀㊀Cis是重金属背景参考值,其中s是指沉积物;Tis是毒性系数,其中r是指生态风险评价;Cisisbackgroundvalueforheavymetalinsediment,wheresrepresentssediment;Tisistoxicitycoefficientofecologicalriskassessment,whererrepresentsecologicalriskassessment1.3.2㊀有机化学物指数利用沉积物中滴滴涕(DDT)和多氯联苯(PCBs)的持久性有机污染水平进行评价㊂计算公式如下:AIs=12ð2i=1㊀㊀Zi=12ð2i=1CiCiS式中,AIs为有机化学物指数,Zi=CiCiS为第i种有机化学物相对污染系数,Ci为第i种有机化学物的实测浓度值,CiS为第i种有机化学物引用的评价标准值,采用海洋沉积物质量第一类标准(GB18668 2002)㊂1.4㊀生物多样性指数生物多样性指数计算公式:Hᶄ=-ðSi=1(Piˑlog2Pi)式中,Hᶄ为Shannon⁃Weiver种类多样性指数,S为样品中的种类总数,Pi为第i种的个体数(ni)与总个体数(N)的比值㊂1.5㊀评价指标体系和模型构建长江口及其邻近海域生态环境三级评价指标体系,选择典型指标进行生态环境综合评价,具体指标见表2㊂表2㊀海域生态环境综合评价指标体系Table2㊀Indexsystemforintegratedevaluationofmarineecologicalenvironment分目标层Sub⁃targetlayer准则层Criterialayer指标层Indexlayer水质环境MwENV无机氮无机氮Marinewaterenvironment活性磷酸盐活性磷酸盐重金属污染指数铜㊁砷石油类石油类沉积物环境SdENV重金属风险指数铜㊁铅㊁镉㊁汞㊁砷㊁铬㊁锌Sedimentenvironment有机化学物指数滴滴涕㊁多氯联苯石油类石油类生物生态BeCHAMarinewaterenvironment浮游植物生物多样性指数根据以下模型计算环境综合评价指数,确定海洋生态环境综合状况㊂评价模型如下:Ei=Wi+Si+Bi33664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀4664㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀Ei为第i区综合指数;Wi为第i区水质环境指数,用无机氮浓度赋值(Nwi)㊁活性磷酸盐浓度赋值(Pwi)㊁重金属污染指数赋值(Mwi)㊁石油类浓度赋值(Owi)进行表征;即:Wi=Nwi+Pwi+Mwi+Owi()/4Si为第i区沉积物环境指数,用沉积物的重金属风险指数赋值(RIsi)㊁有机化学物指数赋值(AIsi)㊁石油类含量赋值(OIsi)进行表征,并根据沉积物类型进行矫正,各个评价单元的矫正系数k在综合分区中给出;即:Si=kˑ(RIsi+AIsi+OIsi)/3Bi为第i区生物生态指数,用浮游植物的生物多样性指数赋值(Hbi)㊁浮游动物的生物多样性指数赋值(Zbi)和底栖生物的生物多样性指数赋值(Mbi)进行表征;即:Bi=(Hbi+Zbi+Mbi)/32㊀结果分析2.1㊀评价单元的划分评价单元划分的不确定性一方面源于海洋生态环境的周期动态变化,另外一方面由于样点数据不足以支撑对生态环境的全面描述㊂为了更准确的刻画长江口及其邻近海域水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态等的变异特性,借鉴了已有的分区研究结果,例如,基于自然地理特征对长江口水域进行了分区[9],基于关键要素和梯度法对关键要素的过渡区进行了划分[24],基于营养盐聚类分析确定了春㊁夏㊁秋3个季节长江口环境分区,基于海域表层沉积物类型的分布特征的分区[26]㊂现有的分区研究基本是基于地理㊁水质㊁沉积物等分布特征进行的较大范围的分区,而没有考虑主要敏感功能区(湿地保护区等)㊁生态红线区㊁排污区以及工程密集区等的分布特点㊂另外,已有的分区是根据某次监测要素的指标数据进行的,对监测数据的偶然性和规律性考虑不足㊂本文在已有研究结果的基础上,考虑海洋环境功能区㊁红线保护区和管理需求等,对研究海域进行更细致的评价单元的划分,并对各个评价单元进行综合分区评价㊂结合海洋生态红线区和重点排污口等,根据河口悬浮物环境特征㊁水团特征㊁水质环境特征㊁沉积物环境特征㊁生物生态等进行综合的评价单元划分㊂通过综合分区得到的每个子区域,都是具有一定的生态环境特征或者特别功能特征(重点排污口㊁红线保护区等),因此,每个子区域的独一无二的属性,影响或决定了各个子区域的站位布局㊁综合评价和管理需求㊂重点排污区㊁红线区等都需要增加监测力度㊁管理措施,为达到控制污染㊁保护环境的目的而积累成果㊂2.1.1㊀营养盐基准值长江口及其邻近海域的富营养化严重㊂1988年是无机氮和活性磷酸盐含量快速增长的转折年(图2和图3),之后无机氮和活性磷酸盐含量呈波动上升趋势,可见,营养盐的发展变化是从快速增长,到缓慢波动增长的,这与总体水质变化趋势相一致,也说明了营养盐是该海域水质环境最重要的代表性污染物㊂该海域营养盐输入主要以水平输运为主,长江径流携带入海㊁沿岸的污水排放占绝大部分㊂长江口及其邻近海域无机氮含量的快速增长与人类活动的影响有关,长江沿江流域的化肥施用量不断增长,其中氮肥从20世纪60年代的每年几十万吨,增长到20世纪80年代的400ˑ104 500ˑ104t/a,氮肥用量的快速增长直接或间接地导致了水体中硝酸盐含量的增加,而生活污水排放量的逐年增加也是氮营养盐含量增加的主要原因之一㊂根据1984 2015年长江口及其邻近海域营养盐数据,对无机氮(DIN)㊁活性磷酸盐(PO4⁃P)的表㊁底层年均变化趋势进行分析评价,发现:无机氮和活性磷酸盐具有线性上升趋势,1988年是营养盐含量的快速增长的起始年,之后持续攀升,因此,活性磷酸盐和无机氮的基准年确定为1987年,1984 1987年营养盐要素的平均值为基准值(表3)㊂2000年以来,无机氮主要处于高位震荡状态,而活性磷酸盐则直线上升㊂无机氮表㊁底含量相差较大,活性磷酸盐表㊁底含量差别相对较小㊂表3㊀长江口及其邻近海域海水营养盐的基准值Table3㊀ReferencevalueofnutrientelementsinYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea年份Year活性磷酸盐PO4⁃P/(mg/L)PO4⁃Prepresentsactivephosphate无机氮DIN/(mg/L)DINrepresentsDissolvedinorganicnitrogen19840.0006870.027519850.0009160.069919860.0007020.070319870.0007010.114平均值Averagevalue0.0007510.0705图2㊀1984 2015年研究区域无机氮年均含量变化趋势Fig.2㊀TrendofannualmeanDINfrom1984to2015instudyarea图3㊀1984 2015年研究区域活性磷酸盐年均含量变化趋势Fig.3㊀TrendofannualmeanPO4⁃Pfrom1984to2015instudyarea2.1.2㊀营养盐分区阈值根据频数分析法,应用2000 2015年长江口及其邻近海域所有站位㊁所有月份㊁表底层监测数据(无机氮和活性磷酸盐的样本量均为3397个)频数分布,绘制频数分布曲线图(图4 图6)㊂由频数分布曲线图也可以发现,活性磷酸盐在水体中的浓度变化(时间和空间)分布,是单一峰的正态曲线,并且标准差比较小(0.0178),说明活性磷酸盐的浓度分布曲线比较陡峭,其值集中的分布在均值(0.0410)两侧㊂无机氮在水体中的浓度值曲线为两个正态分布曲线,均值较小分布曲线体现了底层水体的分布状况,另一个正态分布曲线体现了表层水体的分布状况;比较两者的均值和标准差发现,底层水体分布曲线的均小于表层的,说明表层水体无机氮的分布变化范围比较大,同时受长江淡水和海水的影响显著㊂图4㊀2000 2015年研究区域活性磷酸盐频数分布曲线㊀Fig.4㊀FrequencydistributionofPO4⁃Pfrom2000to2015instudyarea图5㊀2000 2015年研究区域表层无机氮频数分布曲线㊀Fig.5㊀FrequencydistributionofsurfaceDINfrom2000to2015instudyarea5664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀图6㊀2000—2015年研究区域底层无机氮频数分布曲线㊀Fig.6㊀FrequencydistributionofbottomDINfrom2000to2015instudyarea参照美国国家环境保护局推荐的方法[6],分别取第25百分点和75百分点作为目前营养盐分级的参照状态,得到2000年后无机氮和活性磷酸盐的分级阈值(表4)㊂活性磷酸盐表底数据频数分布曲线的第25百分点和75百分点的值分别为0.0289和0.0530,作为活性磷酸盐分区阈值;无机氮表层数据频数分布曲线的第25百分点和75百分点的值分别为1.15和1.82,底层数据频数分布曲线的第25百分点和75百分点的值分别为0.195和0.339,选择底层曲线的第75百分点和表层曲线的第25百分点的值分别为0.339和1.15,作为无机氮分区阈值㊂2.1.3㊀营养盐分区利用无机氮分区阈值,根据2015年8月份无机氮分布特征进行分区,总体上整个监测区域分为口内区㊁过渡区和口外区(图7)㊂表4㊀基于营养盐要素频数分布的分级阈值Table4㊀Gradingthresholdbasedonfrequencydistributionofnutrientelements营养盐要素Nutrientelements活性磷酸盐PO4⁃P无机氮DIN层次Level表/底层表层底层样本数Samplingnumber33972797600均值Averagevalue(50%)0.04101.490.267标准差Standarddeviation0.01780.4980.10725%0.02891.150.19575%0.05301.820.339图7㊀2015年8月无机氮表底层分布特征(实线:表层;虚线:底层)Fig.7㊀DistributionofDINonAugust2015(solidlines:surface;dashlines:bottom)利用活性磷酸盐分区阈值,根据2015年8月份活性磷酸盐分布特征进行分区,总体上整个监测区域分为6664㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀口内区㊁过渡区和口外区(图8)㊂图8㊀2015年8月活性磷酸盐表底层分布特征(实线:表层;虚线:底层)Fig.8㊀DistributionofPO4⁃PonAugust2015(solidlines:surface;dashlines:bottom)水体环境的营养盐的分布特征相似,基本表现为从口内区域向口外区域逐渐减少,偶尔沿岸局部区域出现高值㊂水体环境中重金属污染指数和石油类分布规律性较差,区域特征不明显,在航道㊁排污口㊁港口码头偶尔会出现高值㊂因此,根据水体物质的分布规律进行分区的决定要素是无机氮和活性磷酸盐㊂2.1.4㊀综合分区沉积物重金属风险指数㊁有机化学物指数等主要分布特征为沿岸排污口区域㊁口门㊁港口工程区或近海区域偶尔间断会出现高值或者低值,整个区域没有明显规律;而沉积物类型分布从口内到口外的变化规律明显[26]㊂浮游植物和浮游动物种类的组成和生态类型混杂,群落结构呈现多种结构复合的特征,其单一性群落特征不明显㊂浮游植物组成中以近岸低盐性类群㊁河口半咸水类群和淡水类群为主,还有外海高盐类群和海洋广布性类群,浮游植物分布受温㊁盐影响明显,具有较明显的区域特征㊂浮游动物种类组成大致可分为五大群落:淡水生态群落㊁半咸水河口生态群落㊁低盐近岸生态群落㊁温带外海高盐生态群落和热带高温高盐生态群落㊂海洋生态红线制度是指为维护海洋生态健康与生态安全,将重要海洋生态功能区㊁生态敏感区和生态脆弱区划定为重点管控区域并实施严格分类管控的底线约束制度,旨在对具有重要保护价值和生态价值的海域实施分类指导㊁分区管理和分级保护㊂上海市海洋生态红线区包括自然保护区㊁饮用水水源保护区㊁特别保护海岛㊁重要滨海湿地㊁重要渔业海域㊁整治修复岸线㊁自然岸线等㊂水团特征㊁水体营养盐分布㊁沉积物类型㊁生物生态组成等水体基本属性是评价单元划分的基础,然后结合生态红线区㊁污染源分布㊁海洋工程区等具有开发管理属性的分区,具体划分8个评价单元(表5㊁表6㊁图9)㊂2.2㊀指标分级与赋值评价指标分级和赋值评价是指标体系模型的难点之一,海域生态环境的周期性和趋势性变化既是分级评价的基础,又是评价的结果,因此,为了准确的确定研究海域环境指标体系的特征,本文参考了前人的相关研究成果㊂郑丙辉基于多年营养盐数据在分区的基础上进行了长江口区域基准值的研究[27],本文借鉴其研究方法并丰富了数据源,进一步研究了水体中无机氮㊁活性磷酸盐等水质要素的分级与赋值㊂基于长江口及毗邻海7664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀域沉积物生态环境质量评价和潜在生态风险评价,给出了沉积物质量指标的分级与赋值[28⁃29]㊂在长江口海域环境指标阈值的研究方法和相关成果的基础上,本文根据长江口及其邻近海域多年监测数据和环境特征,确定各个评价指标的标准值范围及其对应的评价指数,具体见表7㊂表5㊀长江口及其邻近海域各分区的环境特征Table5㊀EnvironmentfeaturesofsubzonesinYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea环境特征EnvironmentfeaturesⅠ区Ⅱ区Ⅲ区Ⅳ区Ⅴ区Ⅵ区Ⅶ区Ⅷ区备注SzISzIISzIIISzⅣSzⅤSzⅥSzⅦSzⅧRemarks水团特征低盐低盐低⁃中低⁃中中盐中盐高盐高盐盐度Watermasses低低⁃中中高高中⁃高低低悬浮物浓度底质类型Sedimenttype砂质粉砂砂砂质粉砂㊁砂粉砂质砂㊁砂粘土质粉砂粘土质粉砂粘土质粉砂㊁砂粘土质粉砂粉砂在整个海域均有分布矫正系数Compensationfactor11.110.90.90.91.10.9用于沉积物环境指数矫正㊀㊀ SzI 代表subzoneI, SzⅡ 代表subzoneⅡ,¼, SzVIII 代表subzoneVIII表6㊀各分区重点污染源㊁生态红线分布以及管理目标∗Table6㊀Majorpollutantsources,ecologicalredlineareasandmanagementtargetsofsubzones分区Subzones污染源Pollutantsources生态红线区Ecologicalredlineareas管理目标Managementtargets具体位置Locations备注RemarksⅠ区SzI长江生态红线区污染源监控㊁禁止开发北支本文称这5个区域为Ⅱ区SzII长江㊁排污口生态红线区污染源监控㊁减排㊁禁止开发南支 口内区域Ⅲ区SzIII生态红线区禁止开发北港Ⅳ区SzⅣ黄浦江㊁排污口生态红线区污染源监控㊁减排;禁止开发南港㊁南槽㊁北槽Ⅴ区SzⅤ排污口生态红线区污染源减排;禁止开发杭州湾北部Ⅵ区SzⅥ 过渡区本文称这3个区域为Ⅶ区SzⅦ北支外区域 口外区域 Ⅷ区SzⅧ生态红线区限制开发近海区域㊀㊀∗本表中未出现具体排污口名称或生态红线区名称, 表示分区内不存在图9㊀综合分区Fig.9㊀Comprehensivesubzones8664㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀根据综合评价指标体系模型,计算获得综合指数Ei在1 4之间,数值越大代表环境越好,具体水质环境指数㊁沉积物环境指数㊁生物生态指数㊁综合评价指数分级及其环境特征见表8㊂表7㊀海域生态环境综合评价指标标准与赋值表8㊀海域生态环境综合评价中目标层的分级与评价Table8㊀Gradesandassessmentoftargetlayersforintegratedevaluationofmarineecologicalenvironment水质环境指数WiIndicesofMwENVWiɤ1.51.5<Wiɤ2.52.5<Wiɤ3.5Wi>3.5水质环境评价AssessmentofMwENV水质环境差水质环境一般水质环境较好水质环境好沉积物环境指数SiIndicesofSdENVSiɤ1.51.5<Siɤ2.52.5<Siɤ3.5Wi>3.5沉积物环境评价AssessmentofSdENV沉积物环境差沉积物环境一般沉积物环境较好沉积物环境好生物生态指数BiIndicesofBeCHABiɤ1.51.5<Biɤ2.52.5<Biɤ3.5Bi>3.5生物生态评价AssessmentofBeCHA生物生态差生物生态一般生物生态较好生物生态好综合指数EiIntegratedindicesEiɤ22<Eiɤ2.52.5<Eiɤ3Ei>3评价结果Integratedevaluation环境差环境一般环境较好环境好2.3㊀水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态评价2.3.1㊀水质环境评价2012 2015年水质环境评价发现(表9),水质总体有改善向好的趋势,其中口外区域的趋势较明显㊂空间分布表现为从口内区域向口外区域逐渐变好:口内区域除了Ⅴ区(杭州湾北部)在2012年出现水质环境评级为差和Ⅲ区(北港)在2014年水质环境评级为较好,其他区域和年份评级均为一般;口外区域除了Ⅵ区(过渡区)在2012年和2013年出现评级一般,其他区域和年份评级均为较好㊂综合多年的比较,各区域从差到好的排序为:Ⅴ区<Ⅰ区<Ⅳ区<Ⅱ区<Ⅲ区<Ⅵ区<Ⅶ区<Ⅷ区㊂研究区域9664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀海水水质主要受长江陆源入海污染物的影响,使得该区域呈显著的富营养化状态㊂但是,上海市沿岸的排污影响也不容忽视,尤其是杭州湾北部㊁南槽㊁北槽是人类活动强度较大区域,同时又是重要滨海湿地和自然岸线的保护区域㊂表9㊀2012—2015年水质环境指数及其评价结果Table9㊀Indicesandassessmentofmarinewaterenvironmentfrom2012to2015年份水质环境指数Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区Ⅳ区Ⅴ区Ⅵ区Ⅶ区Ⅷ区YearIndicesofMwENVSzISzIISzIIISzⅣSzⅤSzⅥSzⅦSzⅧ2012活性磷酸盐/(mg/L)0.0520.0520.0550.0740.0870.0510.0260.012赋值11111134无机氮/(mg/L)1.601.581.991.641.221.000.630.27赋值11111223石油类/(mg/L)0.0390.0180.0110.0300.2590.0930.0130.155赋值33331231重金属污染指数0.160.120.140.140.130.130.130.12赋值23333333水质环境指数1.752221.522.752.75水质评价结果一般一般一般一般差一般较好较好2013活性磷酸盐/(mg/L)0.0330.0470.0420.0560.0720.0360.0210.022赋值22211233无机氮/(mg/L)1.961.942.282.251.661.160.760.40赋值11111122石油类/(mg/L)0.0250.0150.0120.0260.0210.0180.0230.026赋值33333333重金属污染指数0.260.150.160.160.120.110.070.08赋值12223344水质环境指数1.75221.7522.2533水质评价结果一般一般一般一般一般一般较好较好2014活性磷酸盐/(mg/L)0.0270.0450.0280.0480.0540.0230.0110.004赋值32321344无机氮/(mg/L)1.901.571.061.541.861.020.600.28赋值11211223石油类(mg/L)0.0700.0260.0320.0380.0340.0380.0420.038赋值23333333重金属污染指数0.150.160.120.130.10.080.070.05赋值22333444水质环境指数222.752.25233.253.5水质评价结果一般一般较好一般一般较好较好较好2015活性磷酸盐/(mg/L)0.0550.0520.0510.0630.0580.0310.0210.009赋值11111234无机氮/(mg/L)1.311.51.51.481.150.520.30.17赋值11111234石油类/(mg/L)0.0540.0740.0480.0500.0470.0200.0150.062赋值22323332重金属污染指数0.070.110.120.130.100.080.090.07赋值43333444水质环境指数21.7521.7522.753.253.5水质评价结果一般一般一般一般一般较好较好较好。

大、小窑湾海域生态环境状况及评价(环境科学专业优秀论文)

大、小窑湾海域生态环境状况及评价(环境科学专业优秀论文)

第3章研究海域浮游生物的调查第1章研究海湾自然概况1.1研究海湾的自然地理概况大窑湾位于金州城东南约13Km处,与大连湾仅以大孤山半岛相隔,坐标范围为38059714’,-39002’57’,N,121049'06’’一121054,48”E。

湾口朝向东南,宽约4Km,纵深8Km。

该湾总面积33Kin2,其中,大于0m水深面积28.7Km20海滩面积4.3Km2,岩礁面积2.0Km2。

海岸线长约24Kin。

小窑湾则位于大窑湾的东侧,两湾以腰子半岛相隔,相距仅IKm,坐标范围为39001’09”一39004'43’,N,121052'06”一,121057'42’,E。

海湾总面积19Km2其中大于0水深面积12.8Kin2。

海滩面积6.2Km2,岩礁面积1.5Km2。

海岸线长约26Km。

口门朝东南,宽约4Km。

湾内水深自西北向东南递增到10m。

大、小窑湾均为浅海半封闭式构造湾,水深条件优良,自西北向东南递增,2m等深线逼近岸边,湾口水深10m,15m等深线距口门不足3Km。

沿岸山丘直接临海,近岸为砂石底,且多礁石,深水区则为泥底,潮间带十分狭窄,仅在西岸乱柴沟与北嘴子之间及湾顶有O.5一IKm的沙滩。

大窑湾北部有发源于大黑山东麓,全长9Km、流域面积27Km2,南北纵贯湾里乡,独流注入大窑湾的寨子河。

在湾顶河口处有大面积冲积沙质潍涂,呈大孤形。

注入小窑湾的河流为东大河,总长16.4Km,流域面积85.2Km2,于小窑湾东北部入湾。

流域两侧多为低丘,河道砂质量好。

东大河口为大面积砂质滩涂,盛产文蛤。

除东大河为常年性河流外,还有季节性小河流,自西向东流经都家屯、盐场入湾。

(请见图1.1)图1.1大、小窑湾现场实况照片大、小窑湾海域生态环境状况及评价调查分析使用的仪器设备均为国家计量部门检定合格并在有效期内。

图2.2至图2。

4为本次分析所用的部分测量仪器。

图2-24110ZL型石墨炉原子吸收仪图2-3220A紫外分光光度计第2章海域环境因子含量水平与分布状况图2-4650--60荧光分光光度计2.1.3.3生物样品的监测按照《海洋监测规范》(GBl7378—1998)要求,采集生物样品,具体方法见第3章。

秦皇岛主要入海河流污染及其对近岸海域影响研究

秦皇岛主要入海河流污染及其对近岸海域影响研究

秦皇岛主要入海河流污染及其对近岸海域影响研究李志伟;崔力拓【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2012(000)007【摘要】利用饮马河、洋河、汤河和戴河的水文和水质监测资料,分析了各河流的污染状况、营养状态、污染物入海通量及其对海域水质的影响.结果表明:秦皇岛市入海河流中饮马河和洋河污染较重;通过污染分担率分析,秦皇岛入海河流的首要污染物为 DIN、COD,其次为 PO43--P;采用综合营养状态指数法评价,汤河处于轻度富营养状态,戴河处于中度富营养状态,而洋河和饮马河都已达到重度富营养化状态,可见秦皇岛入海河流的富营养化现象非常严重;秦皇岛主要河流污染物入海通量近年来基本呈减小趋势,饮马河和洋河年均入海污染物量占到秦皇岛市陆源入海污染物总量的94.91%;通过相关分析表明,秦皇岛近岸海域的水质主要受入海河流影响,尤其是 CODMn、DIN、PO43--P 在河、海间存在线性关系,具有强相关性.因此应加强对入河污染物的管理,重点应放在生活污水、农业面源污染的治理上,从而改善近岸海域的水质状况【总页数】4页(P1285-1288)【作者】李志伟;崔力拓【作者单位】河北农业大学海洋学院,河北秦皇岛066003;中国环境管理干部学院,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】X824【相关文献】1.辽宁省入海河流污染现状调查及其对近岸海域水质影响分析 [J], 石敏2.福建省2010年~2014年主要入海河流污染物入海量浅析 [J], 谢丽云3.辽东湾北岸主要入海河流污染物入海通量及其影响因素分析 [J], 王焕松;雷坤;李子成;张峥;周莉4.近十年广西主要入海河流污染物通量变化研究 [J], 林俊良;黎秋荣;黄荟霖;黄大珍;黎树式5.北部湾广西主要入海河流污染物入海通量变化及其影响因素分析 [J], 陈晓锋; 林立苏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

福建省近岸海域环境水质及富营养化评价

福建省近岸海域环境水质及富营养化评价
A b s t r a c t A c c o r d i n g t o t h e n e w d e i f n i t i o n o f e n v i r o n me n t a I f u n c t i o n z o n i n g i n“ F u j i a n P r o v i n c e E n v i r o n me n t a I
ar e as i n 2 01 2 wa s a t g en er aI o r s l i g h t l y eu t r o p h i c l e v e 1 .T h e eu l r 0 D h i c a t i 0 n o f s e a wa t e r wa s a fe c t e d mai n l y b y i n or g a n i c n i t r o g e n an d a c t i v e p h o s p h a t e wh i l s t c h e mi c a I o x y g e n de ma n d h a d a I i t t l e e fe c t .
K e y w o r d s : Of f s h o r e s e a a r e a s Wa t e r q u a l i t y E u t r o D h i c a l i 0 n F u j i a n P r o v i n c e
近岸海域环境功能 区划 , 是环 境保 护行政主管部
目标而划定 的按水质 分类管理 的区域[ ” 。 功能区的划 定对 实现海洋经济发展 目标 , 进一 步加强海 洋环境保
护, 科学 合 理 地 开 发 、 利 用 和保 护 海 洋 资 源 , 促 进 沿 海
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福建水产,2010年12月第4期NO.4 JOURNALOFFUJIANFISHERIESDec.26.2010

基金项目:福建省科技项目(2008Y0014)作者简介:王 键(1967~),女,助理研究员,主要从事海洋环境化学研究;E-mai:lwangjianxm@sohu.com

晋江市东石排污口入海污染物对邻近海域环境的影响王 键,袁梁英,陈 岚,陈艳梅(福建海洋研究所,福建厦门361013)

摘要:根据2009年对晋江市东石排污口及其邻近海域的监测,分析工业污水排放对邻近海域环境的影响。结果表明,排污口排放的工业污水存在较为严重的超标现象,主要污染物为生化需氧量、化学需氧量、氨氮和总磷;排污口邻近海域海水中无机氮、化学需氧量、生化需氧量严重超标;海底表层沉积物硫化物、石油类、铜和铬超过第二类海洋沉积物质量标准;海域底栖生物种类多样性较差,已出现一小块无大型底栖生物的区域,排污口排放的工业污染物已经对邻近海域环境造成了严重影响。关键词:排污口;入海污染物;海域环境;安海湾

安海湾位于晋江市所辖海域西南端,海湾面积13113km2,是一狭长半封闭型小海湾,湾口宽度仅018km。近年来水头、安海、东石等乡镇陶瓷、五金、机械、鞋业、石材、化工等行业发展迅速,使排入安海湾的污水量增加,给安海湾的环境生态造成了危害。为了有效遏制安海湾环境继续恶化的趋势,晋江市政府于2006年正式启动对安海湾的综合整治工作。本文对湾内的晋江东石电镀集控区排污口排污状况及邻近海域生态环境进行监测并对污染进行分析评价,以期了解该排污口及其邻近海域质量状况,为海洋资源的合理开发、利用、保护和管理,坚持可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法111 样品的采集排污口水质监测在2009年5月、8月和10月份各进行一次,邻近海域水质监测在5月和8月份各进行一次,水质采样在低潮时进行;沉积物监测在8月份进行。样品采集依据5海洋监测规范6GB17378-2007[1]。排污口和海区站位分布示意图如图1,沉积物监测站位为1#~4#、7#。

112 评价项目和分析方法陆源入海排污口水质评价项目为化学需氧量、氨氮、总磷、生化需氧量、悬浮物、油类、粪大肠菌群、氰化物、挥发酚、铜、铅、锌、镉、汞、砷和六价铬。排污口邻近海域水质评价项目为温度、盐度、pH值、化学需氧量、生化需氧量、无机氮、活性磷酸盐、石油类、悬浮物、铜、铅、锌、镉、汞、砷和六价铬。排污口邻近海域海底表层沉积物监测项目为有机碳、硫化物、石油类、铜、铅、锌、镉、总汞、砷和铬。福建水产总第127期表1 监测项目与分析方法项 目分析方法引用标准一、水质(排污口污水当盐度[3时,采用污水或淡水分析方法;当盐度>3时,采用海水分析方法。邻近海域分析方法采用海水分析方法)pH值pH计法GB1737814-2007盐度盐度计法GB1737814-2007

化学需氧量重铬酸盐法(排污口污水盐度低于118时采用此法)碱性高锰酸钾法(排污口污水盐度高于118时采用此法)GB/T11914-89GB1737814-2007

生化需氧量稀释与接种法五日培养法GB/T7488-87GB1737814-2007

总磷钼酸铵分光光度法过硫酸钾氧化法GB/T11893-89GB1737814-2007活性磷酸盐磷钼蓝分光光度法GB1737814-2007

亚硝酸盐-氮萘乙二胺分光光度法分光光度法GB1737814-2007GB/T7493-87

硝酸盐-氮锌镉还原法酚二磺酸分光光度法GB1276314-2007

GB/T7480-87

氨-氮次溴酸盐氧化法纳氏试剂光度法GB1737814-2007GB/T7479-87

挥发酚4-氨基安替比林萃取光度法GB/T7490-87GB1737814-2007

氰化物异烟酸-吡唑啉酮比色法吡啶-巴比妥酸比色法、硝酸银滴定法GB1737814-2007GB/T7486-87六价铬二苯碳酰二肼分光光度法GB/T7466-87汞、铜、铅、锌、镉、砷电感耦合等离子体质谱法EPA-20018-1994

油类紫外分光光度法红外分光光度法GB1737814-2007GB/T16488-1996

悬浮物重量法GB11901-89GB1737814-2007

粪大肠菌群发酵法HJ/T347-2007GB1737817-2007

二、沉积物汞原子荧光法铜原子吸收分光光度法镉原子吸收分光光度法铅原子吸收分光光度法砷原子荧光法铬原子吸收分光光度法锌原子吸收分光光度法有机碳重铬酸钾氧化-还原容量法油类紫外分光光度法硫化物碘量法

GB17378.5-2007

40 第4期王 键等:晋江市东石排污口入海污染物对邻近海域环境的影响

水质和表层沉积物样品测试方法见表1。113 环境质量评价标准与方法11311 评价标准根据5泉州市近岸海域环境功能区划6,安海湾水质要求符合第三类海水水质标准,按5陆源入海排污口及邻近海域生态环境评价指南6[2]要求,排污口评价标准采用5污水综合排放标准6[3]中的二级标准。邻近海域采用5海水水质标准6GB3097-1997中的第三类标准[4],表层沉积物采用5海洋沉积物质量6GB18668-2002中的第二类标准[5]。各标准限量值见表2。

表2 水和沉积物评价标准污水综合排放标准二级标准(mg/L)海水水质标准第三类标准(mg/L)海洋沉积物质量标准第二类标准化学需氧量150化学需氧量4有机碳(@10-2)310铵氮25无机氮0140硫化物(@10-6)50010总磷110活性磷酸盐01030石油类(@10-6)100010生化需氧量30生化需氧量4铜(@10-6)10010悬浮物150石油类0130铅(@10-6)13010油类10粪大肠菌群(个/L)2000镉(@10-6)1150六价铬015六价铬01020总汞(@10-6)0150氰化物015氰化物0110砷(@10-6)6510挥发酚015挥发酚01010铬(@10-6)15010砷015砷01050锌(@10-6)35010汞0105汞010002铅110铅01010镉011镉01010铜110铜01050锌510锌011011312 评价方法各监测指标的数据处理和评价参照5陆源入海排污口及邻近海域生态环境评价指南6,采用单因子评价和综合评价指数法。¥单因子评价单因子评价法计算公式如下:Pi=Mi/Si,,,,(1)(1)式中Pi为i污染物的污染指数,Mi为i污染物的实测值,Si为i污染物的评价标准。Pi>1,污染物浓度超标,Pi[1,污染物浓度符合评价标准要求。(2)综合评价指数法评价邻近海域的水质质量评价采用综合评价指数法,水质综合评价包括有机污染因子(CODMn、无机氮、活性磷酸盐)、石油类和有毒重金属污染物(铜、锌、铅、镉、汞、砷和六价铬)等污染因子。水质综合评价模式[6]、[7]为A综合=A有机+A石油+A有毒,,,,,(2)(2)式中A综合为水质综合污染指数,A有机、A石油和A有毒分别为有机污染指数、石油污染指数和有毒污染物综合指数;A有机=PCOD+PDIN+PP;A石油=P石油;A有毒=(PCu+PZn+PPb+PCd+PHg

+PAs+PCr)/7。P为各水质参数的标准指数,

其计算方法见文献[6]和文献[7]。利用水质综合污染指数进行污染等级划分的标准参照文献[6、7](表3)。表3 水质综合污染指数划分等级

级别清洁微污染轻污染重污染严重污染A综合0~110110~210210~710710~910>910

沉积物各站总体污染程度分析比较采用综合

41福建水产总第127期污染指数法,综合污染指数的计算公式为[8]:P综合=Eni=1Pi(3)…………………………(3)式中Pi为沉积物各参数的标准指数。2 结果与评价211 水质状况21111 排污口水质状况晋江市东石电镀集控区排污口水质监测结果及污染指数列于表4。晋江市东石电镀集控区排污口所排放的污水中,主要污染物为生化需氧量、化学需氧量、氨氮和总磷。5月份和10月份生化需氧量、化学需氧量超标排放。氨氮虽达标排放,但污染指数较高。悬浮物、石油类、六价铬、氰化物、挥发酚、砷、汞、铅、镉、铜和锌每次均达标排放且污染指数较低。21112 排污口邻近海域水质状况排污口邻近海域水质监测结果及污染指数列于表5和表6。pH值:各站位pH值变化范围在6154~7160之间,距排污口最近的1#站位pH值比该海域其他站位均低,最大波动达1106pH,超过三类海水水质标准,表明陆源排污对该海域pH值有一定影响。COD和BOD:COD和BOD呈现由排污口(1#站)向7#站递减的趋势,除7#站外,各站的COD严重超标,1#站的COD超标倍数高达8126、BOD超标倍数达5161,表明邻近海域的COD、BOD污染与排污口排放的工业污染物密切相关。无机氮:无机氮也呈现由排污口向7#站递减的趋势,污染指数在6137~3210之间,邻近海域无机氮含量严重超标,8月份1#站超标倍数达4319,排污口排放的无机氮严重污染了邻近海域。活性磷酸盐:活性磷酸盐污染指数在0163~2158之间,邻近海域磷酸盐大多超标,除1#站外,磷酸盐呈现由排污口向对照点递减的趋势,而离排污口最近的1#站活性磷酸盐含量最低,表明该排污口排放的总磷中活性磷酸盐所占比例较低,邻近海域活性磷酸盐超标的原因可能是由总磷转化为活性磷酸盐、也可能由别的排污口排放活性磷酸盐所致,其真正原因有待进一步研究。

表4 晋江市东石电镀集控区排污口水质监测结果化学需氧量(mg/L)氨氮(mg/L)总磷(mg/L)生化需氧量(mg/L)悬浮物(mg/L)石油类(mg/L)粪大肠菌群(个/L)六价铬(mg/L)

变化范围7817~2051518~22160115~01632714~52129~101118~215320~200<01004平均值1461913014140179118980<01004指数变化范围0152~11370163~01900115~01630191~11740106~01070112~0125-<01008

氰化物(mg/L)挥发酚(mg/L)砷(Lg/L)汞(Lg/L)铅(Lg/L)镉(Lg/L)铜(Lg/L)锌(Lg/L)

变化范围01032~0111701003~0109001680~318501150~01410<0100101020~010709199~5786149~7319

平均值0107501034118201283<01001010402003018指数变化范围0106~01230101~011801001~0100801003~01008<01000001010002~010070110~015801001~01015

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