青島市近岸海域環(huán)境狀況及變化趨勢(shì)研究

鄭琳，崔文林，劉艷，王曉東，楊曉飛

（1.國(guó)家海洋局海洋溢油鑒別與損害評(píng)估技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266033；2.國(guó)家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東青島 266033；3.國(guó)家海洋局煙臺(tái)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，山東 煙臺(tái) 264006）

青島地處黃海之濱，環(huán)抱膠州灣，所轄領(lǐng)?；€以內(nèi)海域面積約8 405 km2，海岸線長(zhǎng)約為816.98 km，大陸岸線約占山東省全省岸線的1/4。是我國(guó)重要的沿海開放城市之一，擁有豐富的港口資源和旅游資源，多次成功舉辦了奧帆賽等大型賽事和國(guó)際盛會(huì)。2011年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃，作為該規(guī)劃的核心區(qū)域和龍頭城市，海洋環(huán)境質(zhì)量狀況是政府部門和公眾關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來對(duì)青島海域環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)多集中在局部區(qū)域和單介質(zhì)環(huán)境，如姚云、劉運(yùn)令對(duì)膠州灣的營(yíng)養(yǎng)鹽和沉積物分布特征進(jìn)行了評(píng)價(jià)，蒲曉強(qiáng)、單長(zhǎng)青對(duì)近岸河口沉積物污染狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，而關(guān)于青島整個(gè)近岸海域多介質(zhì)環(huán)境狀況的研究幾乎沒有。本文根據(jù)2007-2011年間青島市開展的監(jiān)測(cè)任務(wù)資料，闡述了青島市近岸海域環(huán)境質(zhì)量狀況及變化趨勢(shì)，并對(duì)存在的環(huán)境問題進(jìn)行了分析研究，以此為保護(hù)海洋環(huán)境、合理開發(fā)利用海洋資源、治理陸源污染提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料情況

根據(jù)北海監(jiān)測(cè)中心承擔(dān)的青島市2007-2011年間的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)資料（包括：近岸海域環(huán)境質(zhì)量狀況與趨勢(shì)監(jiān)測(cè)、入海污染源監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)海水浴場(chǎng)監(jiān)測(cè)、濱海旅游度假區(qū)監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)養(yǎng)殖功能區(qū)監(jiān)測(cè)、海洋傾倒區(qū)監(jiān)測(cè)、海洋污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)和海水入侵及鹽漬化監(jiān)測(cè)、海島自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境示范性等監(jiān)測(cè)任務(wù)）。各類監(jiān)測(cè)站位300 余個(gè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括水文、氣象、化學(xué)、地質(zhì)和生物等100 余項(xiàng)內(nèi)容（圖1），樣品采集、貯存和分析方法均嚴(yán)格按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB17378-2007） 執(zhí)行。

圖1 青島市近岸海域監(jiān)測(cè)站位分布示意圖

1.2 分析方法

海水與沉積物質(zhì)量評(píng)價(jià)采用單因子方法，選取化學(xué)需氧量、無機(jī)氮、活性磷酸鹽、石油類作為水質(zhì)評(píng)價(jià)因子；選取汞、銅、鋅、鎘、鉛、鉻、砷、石油類、硫化物、有機(jī)碳為沉積物質(zhì)量評(píng)價(jià)因子。按照近岸海域的不同使用功能和保護(hù)目標(biāo)，依據(jù)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 3097-1997） 與《海洋沉積物質(zhì)量》 （GB 18668-2002） 進(jìn)行評(píng)價(jià)。依據(jù)《陸源入海排污口及鄰近海域環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)指南（草案）》 （國(guó)家海洋局，2012） 進(jìn)行陸源入海排污口評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與討論

2.1 近岸海域海水質(zhì)量

青島近岸海域海水環(huán)境質(zhì)量狀況總體較好，符合第二類海水水質(zhì)的海域面積占近岸海域總面積的97 %以上，符合第三類水質(zhì)海域面積在0.8 %～1.4 %之間，僅有0.4%～1.2%海域面積的水質(zhì)低于第三類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（圖2）。與2002年歷史資料相比，近岸海域無機(jī)氮、磷酸鹽含量增加顯著，2008與2009年無機(jī)氮約為2002年的5 倍，磷酸鹽為2002年3 倍，同時(shí)，COD 含量略有上升，油類含量略有下降（表1）。

圖2 青島市近岸海域各類水質(zhì)等級(jí)面積變化趨勢(shì)

表1 青島市近岸海域COD、磷酸鹽、無機(jī)氮、油類年際變化

2.2 膠州灣海水質(zhì)量

膠州灣是青島市所包圍的一個(gè)典型半封閉型淺水海灣，灣內(nèi)有青島市重要的水產(chǎn)品養(yǎng)殖基地。近幾年對(duì)膠州灣的開發(fā)和利用程度持續(xù)增加，圍海造地和各種海洋工程開發(fā)致使膠州灣出現(xiàn)水域面積減少、海岸線增加、納潮量下降，自凈能力降低，生物資源衰退、環(huán)境質(zhì)量下降等問題（游奎等，2009）。膠州灣近5年來符合二類水質(zhì)海域面積僅在39%～57.6%之間，2008年、2011年二類水質(zhì)海域面積占到灣內(nèi)海域總面積的54.5%與57.6%，其余年份均低于50%。四類和劣四類水質(zhì)海域面積維持在20%～36%之間（圖3）。從青島市近岸海域污染狀況分布圖可以看出（青島市海洋與漁業(yè)局，2012），與青島近岸海域整體水質(zhì)環(huán)境相比，膠州灣水質(zhì)環(huán)境較差，灣內(nèi)東北部城陽近岸海域與西部沿岸海域無機(jī)氮、磷酸鹽超三類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，石油類超二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)境質(zhì)量要求（圖4）。錢國(guó)棟等（2009） 研究顯示：從1980年起，膠州灣海水中溶解無機(jī)氮（DIN）年均濃度基本呈不斷上升的趨勢(shì)，在東北和西部沿岸臨近海域出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，膠州灣主要污染物仍然為無機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類。除2010年度，近5年無機(jī)氮含量均在300 μg/l 以上，各別年份無機(jī)氮含量約為2002年的3 倍；磷酸鹽含量維持在10～20 μg/l 之間；石油類除局部區(qū)域基本維持在25～20 μg/l 之間，較周圍海域含量高（表2）。

圖3 膠州灣各類水質(zhì)等級(jí)面積變化趨勢(shì)

圖4 2011年青島近岸海域污染狀況示意圖

2.2 近岸海域沉積物質(zhì)量

青島市近岸海域沉積物質(zhì)量良好，僅在膠州灣內(nèi)海泊河口、黃島、丁字灣沉積物中石油類、鎘、銅含量超一類沉積物質(zhì)量，超標(biāo)率分別為8 %、6 %、3%（圖5）。李鳳業(yè)等（2011） 人的研究表明，進(jìn)入20 世紀(jì)80年代以后膠州灣重金屬元素的聚集速率有不同程度的下降趨勢(shì)。與2003年歷史資料相比（表3），近5年青島近岸海域沉積物質(zhì)量較好，重金屬、油類、有機(jī)碳含量變化較穩(wěn)定，硫化物、DDT、多氯聯(lián)苯（PCBs） 較2003年明顯下降。

表2 膠州灣海水中無機(jī)氮、磷酸鹽、石油類含量年際變化

圖5 2011年青島市近岸海域沉積物質(zhì)量狀況

2.3 陸源入海污染物狀況

2.3.1 入海排污口環(huán)境狀況

2011年，青島市沿岸的陸源入海排污口（河）有37 個(gè)，年排污量達(dá)1.9×104t，86%的排污口存在超標(biāo)排放現(xiàn)象，超標(biāo)污染物主要為總磷、生化需氧量（BOD5） 和懸浮物，超標(biāo)率分布為60 %、27 %、17%。僅1 個(gè)排污口對(duì)鄰近海域的環(huán)境壓力等級(jí)為“較高”，11 個(gè)排污口對(duì)鄰近海域的環(huán)境壓力等級(jí)為“中等”，對(duì)鄰近海域的環(huán)境壓力等級(jí)為“低”和“較低”的排污口為25 個(gè)（圖6）。近5年，有35%以上的排污口對(duì)鄰近海域的環(huán)境壓力為中等及以上級(jí)別（表4）。團(tuán)島污水處理廠排污口、黃島區(qū)泥布灣污水處理廠排污口和海泊河入?？谑乔鄭u市沿岸的主要污染源。

圖6 2011年監(jiān)測(cè)排污口分布及評(píng)價(jià)狀況

表4 2007-2011年青島市陸源入海排污口綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

表3 青島近岸海域沉積物質(zhì)量年際變化

目前，青島市有60%左右的排污口設(shè)置在度假旅游區(qū)和養(yǎng)殖區(qū)，這兩類海洋功能區(qū)的水質(zhì)要求均為不劣于第二類，約30%的排污口設(shè)置在港口區(qū)，3%的設(shè)置在航道區(qū)、3%設(shè)置在工業(yè)用海區(qū)和工業(yè)用水區(qū)，僅3 %的排污口設(shè)置在污染防治區(qū)。排污口設(shè)置在水質(zhì)要求等級(jí)較高的海域，排污勢(shì)必對(duì)海域環(huán)境質(zhì)量將造成一定的影響。同時(shí)，青島市排污口與入海河流主要分布在膠州灣沿岸：占全市總排污口數(shù)量52%的排污口（包括團(tuán)島、海泊河和李村河3 大主要污水處理廠排污口） 和海泊河、李村河、板橋坊河、婁山河、墨水河、大沽河6 個(gè)入海河流。除大沽河外這些河流基本無自身徑流，特別是中下游已經(jīng)基本成為各類工業(yè)廢水、城市生活污水和農(nóng)業(yè)污水的排污通道，大量的陸源污染輸入給膠州灣海域帶來了較大的環(huán)境壓力。根據(jù)張學(xué)慶（2007） 的研究，膠州灣內(nèi)仍有COD 余量，但是東北部N、P 污染較重，污染物入?？偭恳呀?jīng)超過海域的環(huán)境容量，而2011年排污口總磷超標(biāo)率達(dá)60%，因此膠州灣東、西沿岸的排污口及排污河的治理是改善膠州灣環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.3.2 大沽河環(huán)境影響

大沽河是膠州灣徑流最大的河流，發(fā)源于煙臺(tái)市招遠(yuǎn)阜山西麓，途經(jīng)招遠(yuǎn)、萊西、平度、即墨、膠州、城陽等市（區(qū)） 流入膠州灣，全長(zhǎng)179 km，流域總面積4 631.3 km2。流域沿岸城鎮(zhèn)密集，中小企業(yè)多，排污壓力大（王艷玲等，2007）。監(jiān)測(cè)顯示：近5年間，大沽河污染物入?？偭窟_(dá)7.7 萬t；其中，COD 為主要污染因子，占污染物入?？偭康?4%以上，氨氮占3.5%，磷酸鹽、石油類、重金屬（銅、鉛、鋅、鎘、汞） 和砷僅占0.2 %左右。污染物入?？偭颗c徑流量相關(guān)性顯著（圖7）。隨著大沽河入海徑流量逐年遞減，污染物入?？偭砍手鹉晗陆第厔?shì)，其中氨氮也呈逐年下降趨勢(shì)，磷酸鹽、重金屬和砷變化不大。但是，COD 在污染物總量中所占比例呈逐年上升趨勢(shì)，石油類略有上升（圖8）。由于大沽河穿越了青島市四市一區(qū)，流域內(nèi)農(nóng)田密布，畜禽養(yǎng)殖業(yè)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)達(dá)，COD 污染主要來源于養(yǎng)殖業(yè)與生活、工業(yè)污水，因此，應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)殖管理，加大污水集中處理率和處理深度，以保護(hù)整個(gè)大沽河流域水質(zhì)，減少入海污染物通量。

圖7 大沽河入海徑流量與污染物排放量變化趨勢(shì)

圖8 大沽河各污染因子變化趨勢(shì)

2.4 海洋功能區(qū)環(huán)境狀況

青島市海洋功能區(qū)整體環(huán)境狀況較好，基本能滿足其使用功能的環(huán)境質(zhì)量要求（表5）。但是，養(yǎng)殖區(qū)和自然保護(hù)區(qū)的水質(zhì)狀況受到污染，無機(jī)氮、磷酸鹽含量偏高，部分養(yǎng)殖生物受到重金屬和石油類污染。海水浴場(chǎng)和濱海旅游度假區(qū)僅部分時(shí)段漂浮滸苔對(duì)游泳和海上休閑活動(dòng)造成一定影響，其余時(shí)段功能區(qū)均能正常使用。

表5 海洋功能區(qū)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

2.5 海洋災(zāi)害

青島市主要海洋災(zāi)害有滸苔、赤潮、溢油、海冰、海水入侵和土壤鹽漬化（表6），2007年至2011年之間，均有大規(guī)模和一定規(guī)模的滸苔災(zāi)害爆發(fā)，2008年滸苔災(zāi)害最大分布面積達(dá)到2 3000 km2。共發(fā)生7 次小型赤潮、4 次小型溢油。丁字灣和鰲山灣濱海地區(qū)均有海水入侵現(xiàn)象，同時(shí)該區(qū)域土壤鹽漬化較為嚴(yán)重。近2年年初青島膠州灣及部分海灣和近岸淺海海域出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，對(duì)養(yǎng)殖、航運(yùn)造成造成一定影響。

表6 青島市海洋災(zāi)害統(tǒng)計(jì)

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

（1） 青島市近岸海域海水與沉積物環(huán)境質(zhì)量整體較好。但是由于排污口和排污河分布較密集，陸源入海污染物較高，排污口對(duì)鄰近海域的環(huán)境壓力較大，造成膠州灣水質(zhì)狀況較差，東北部及西部沿岸海域受到無機(jī)氮、磷酸鹽、石油類污染。

（2） 青島市海洋功能區(qū)環(huán)境質(zhì)量基本較好，但是養(yǎng)殖區(qū)和自然保護(hù)區(qū)海水中無機(jī)氮、活性磷酸鹽含量較高，對(duì)功能區(qū)的正常使用造成一定的威脅。

（3） 近年來青島市海洋災(zāi)害種類較多，滸苔、赤潮、溢油是威脅近岸海域環(huán)境質(zhì)量的主要海洋災(zāi)害，海冰災(zāi)害、海水入侵與土壤鹽漬化的危害也有所顯現(xiàn)。

3.2 建議

在膠州灣建立分區(qū)、分階段與總量控制相結(jié)合的管理模式，對(duì)局部污染區(qū)域?qū)嵭兴|(zhì)分類區(qū)域化管理，根據(jù)水質(zhì)現(xiàn)狀與管理目標(biāo)設(shè)置不同的水質(zhì)管理目標(biāo)，階段性逐步改變環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整排污口分布，加強(qiáng)排污河污染治理，在膠州灣應(yīng)實(shí)行排污總量及準(zhǔn)入制控制管理，嚴(yán)格控制污染物年入?？偭?。加強(qiáng)近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)，在主要污染物入海區(qū)域建立連續(xù)觀測(cè)站位，在潮間帶、濕地、港口等典型區(qū)域設(shè)置生態(tài)監(jiān)測(cè)站位，加強(qiáng)建立膠州灣環(huán)境質(zhì)量通報(bào)制度，定期通報(bào)膠州灣環(huán)境質(zhì)量狀況，及時(shí)調(diào)整管理目標(biāo)與措施。

單長(zhǎng)青，吳俊文，劉汝海，2009.海洋沉積物中汞的釋放通量及熱力學(xué)研究.海洋通報(bào)，28（4）：107-111.

李鳳業(yè)，李學(xué)剛，齊君，等，2011.近百年來膠州灣沉積物中重金屬元素的累積過程及其環(huán)境意義.海洋學(xué)研究，29（2）：35-45.

劉運(yùn)令，汪亞平，高建華，等，2008.膠州灣沉積物的時(shí)空分異特征及運(yùn)移趨勢(shì).海洋通報(bào)，27（3）：57-66.

蒲曉強(qiáng)，鐘少軍，劉飛，等，2009.膠州灣李村河口沉積物中酸可溶硫化物與活性金屬分布特征.海洋通報(bào)，28（3）：37-44.

錢國(guó)棟，漢紅燕，劉靜，等，2009.近30年膠州灣海水中主要化學(xué)污染物時(shí)空變化特征.中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，39（4）：781-788.

青島市海洋與漁業(yè)局，2012.青島市海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào).青島：青島市海洋與漁業(yè)局.

王艷玲，崔文連，劉峰，等，2007.青島市大沽河河口區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀研究.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，23（3）：76-80.

姚云，鄭世清，沈志良，等，2007.膠州灣營(yíng)養(yǎng)鹽及富營(yíng)養(yǎng)化特征.海洋通報(bào)，26（4）：91-97.

游奎，馬彩華，高會(huì)旺，等，2009.膠州灣環(huán)境演變與治理研究.海洋環(huán)境科學(xué)，28（1）：34-40.

張珂，王朝輝，馮杰，等，2011.膠州灣表層沉積物重金屬分布特征及污染評(píng)價(jià).分析測(cè)試學(xué)報(bào)，30（12）：1406-1411.

張學(xué)慶，孫英蘭，2007.膠州灣入海污染物總量控制研究.海洋環(huán)境科學(xué)，26（4）：347-350.