?？跒酬懺慈牒？谖廴緺顩r及主要污染物分布特征*

聶 瑞 王 芬 周 濤 梁計林,2#

(1.海南省海洋監(jiān)測預(yù)報中心，海南 海口 570206；2.海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院，海南 ?？?570125)

?？谑惺呛Ｄ鲜∈?，位于海南島北部，北瀕瓊州海峽。海口灣毗連?？谑兄鞒菂^(qū)，是瓊州海峽南側(cè)由陸地岸線內(nèi)凹形成的海灣，是海南省極為重要的自然地理依托。近年來，隨著?？谑薪?jīng)濟和社會的發(fā)展，尤其是海南省國際旅游島發(fā)展建設(shè)以來，大規(guī)模的海岸帶旅游和海洋產(chǎn)業(yè)開發(fā)帶來人口聚集和資源高消耗，使海口灣近岸海域接納的污染負(fù)荷日趨加重，根據(jù)《海南省海洋環(huán)境狀況公報》[1-5]，部分海域出現(xiàn)無機氮含量嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象。?？谑芯硟?nèi)主要河流17條，其中五源河、鴨尾溪、南渡江、橫溝河、海甸溪等將陸源污染物攜帶進(jìn)入海口灣。除此之外，丘海大道泄洪溝、萬綠園西溝、龍昆溝排污口、秀英工業(yè)排污口、觀海臺泄洪溝等人工排水溝渠也直接將污染物排入?？跒澈Ｓ颉Ｈ绾螐母旧细纳坪？跒澈Ｓ虻乃h(huán)境質(zhì)量，滿足國際旅游島建設(shè)和全國生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)的需要，并協(xié)調(diào)好經(jīng)濟社會發(fā)展與海洋生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，已成為海洋行政主管部門迫切需要解決的問題。

早在20世紀(jì)90年代，人們逐漸意識到海洋污染的現(xiàn)狀。近年來，國內(nèi)外學(xué)者的研究逐漸偏向陸源入海污染物的總量控制。1999年，THIA ENG從概念、途徑和方法出發(fā)，對整個亞太地區(qū)的海洋污染防治和管理進(jìn)行了分析研究[6]80-87，對亞太地區(qū)海洋污染與防治起到指導(dǎo)性作用；2002年，AJAO等[7]對尼日利亞三角洲的陸源污染物進(jìn)行研究。以往關(guān)于?？跒酬懺慈牒？诘奈廴狙芯坑羞^一些報道，但研究僅限于少數(shù)陸源入?？赱8]177-180,[9],[10]102-103。本研究對觀海臺泄洪溝、秀英工業(yè)排污口、丘海大道泄洪溝、萬綠園西溝、龍昆溝排污口、五源河、鴨尾溪、海甸溪、橫溝河、南渡江等10處主要陸源入海口的污染狀況進(jìn)行調(diào)查，全面、系統(tǒng)地掌握?？跒酬懺慈牒？谖廴粳F(xiàn)狀和污染物時空分布，明確主要污染物的來源及濃度變化規(guī)律，為?？跒车暮Ｑ蟓h(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)。

圖1 采樣點分布Fig.1 Distribution of sampling sites

1 調(diào)查方法

1.1 采樣點設(shè)置和采樣時間

選擇五源河、觀海臺泄洪溝、秀英工業(yè)排污口、丘海大道泄洪溝、萬綠園西溝、龍昆溝排污口、鴨尾溪、海甸溪、橫溝河、南渡江等作為?？跒酬懺慈牒？诘拇恚謩e在豐水期(2013年6月、7月和9月)和枯水期(2013年3月、11月和2014年1月)共6個時段采集水樣，采樣點分布見圖1。

1.2 樣品處理

樣品的采集、貯存、運輸和分析按照文獻(xiàn)[11]、[12]進(jìn)行；監(jiān)測項目包括：溫度、鹽度、pH、COD、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、活性磷酸鹽、TP、TN、銅、鉛、鋅、鎘、鉻、汞和砷，共17項。

1.3 評價標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《?？谑兴畡?wù)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》(2011—2015)[13]、《海南省海洋功能區(qū)劃》(2011—2020)[14]和《海南省近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃》[15]，秀英工業(yè)排污口和龍昆溝排污口按照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)[16]中的二級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價；其余按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)[17]進(jìn)行評價，其中海甸溪執(zhí)行Ⅳ類地表水標(biāo)準(zhǔn)，其他陸源入?？趫?zhí)行Ⅱ類地表水標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 評價方法

采用單因子指數(shù)評價法對?？跒澈Ｓ颦h(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行分析，計算公式如下：

Pi=Ci/Cs，i

(1)

式中：Pi為第i種因子的污染指數(shù)；Ci為第i種因子的實測質(zhì)量濃度，mg/L；Cs，i為第i種因子的評價標(biāo)準(zhǔn)，mg/L。

當(dāng)水質(zhì)因子污染指數(shù)大于1時，表明該水質(zhì)參數(shù)超過了規(guī)定的水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足其功能要求。

2 結(jié)果與分析

2.1 陸源入海口污染狀況

各監(jiān)測項目的實測值及污染指數(shù)見表1和表2。五源河、觀海臺泄洪溝的主要污染因子為TP、TN、COD和氨氮；南渡江的主要污染因子為TN、鉛和汞；丘海大道泄洪溝、萬綠園西溝、鴨尾溪和海甸溪的主要污染因子為TP、TN；橫溝河的主要污染因子為TN；龍昆溝排污口和秀英工業(yè)排污口的水質(zhì)指標(biāo)全年符合GB 8978—1996二級標(biāo)準(zhǔn)。

表1 COD、氨氮、TP和TN的監(jiān)測結(jié)果

表2 重金屬的監(jiān)測結(jié)果1)

注：1)-為未檢出。

2.2 污染物超標(biāo)情況

陸源入海口污染物超標(biāo)種類和超標(biāo)次數(shù)見圖2。除秀英工業(yè)排污口和龍昆溝排污口無污染物超標(biāo)外，五源河和觀海臺泄洪溝的污染物超標(biāo)種類和超標(biāo)次數(shù)均最高，橫溝河的污染物超標(biāo)種類和超標(biāo)次數(shù)均最低。

圖2 陸源入?？谖廴疚锍瑯?biāo)種類和超標(biāo)次數(shù)Fig.2 The kinds and frequencies of pollutants exceeding the standards in land-based outlets

由不同污染物的超標(biāo)次數(shù)可知，TN超標(biāo)次數(shù)最高，為48，鉛和汞超標(biāo)次數(shù)最低，僅為1(見圖3)。除龍昆溝排污口和秀英工業(yè)排污口外，其余8個陸源入?？诘腡N在各個時段均超標(biāo)，TP超標(biāo)的陸源入海口為五源河、觀海臺泄洪溝、丘海大道泄洪溝、萬綠園西溝、鴨尾溪和海甸溪，COD和氨氮超標(biāo)的陸源入?？跒槲逶春雍陀^海臺泄洪溝，鉛和汞超標(biāo)的陸源入?？跒槟隙山Ｓ蓤D3可以看出，陸源入海口的主要污染物為TN、TP、COD和氨氮。

圖3 陸源入海口污染物的超標(biāo)次數(shù)Fig.3 The frequencies of pollutants exceeding the standards in land-based outlets

2.3 主要污染物的時空分布

2.3.1 TN

由圖4可知，在豐水期，秀英工業(yè)排污口TN質(zhì)量濃度最高，為5.65 mg/L；丘海大道泄洪溝其次，為5.18 mg/L；橫溝河最低，為1.46 mg/L。在枯水期，秀英工業(yè)排污口TN質(zhì)量濃度最高，為7.19 mg/L；五源河其次，為7.06 mg/L；橫溝河最低，為1.05 mg/L。觀海臺泄洪溝、丘海大道泄洪溝、龍昆溝排污口、鴨尾溪、海甸溪和橫溝河的TN濃度在豐水期均略高于枯水期，而五源河、秀英工業(yè)排污口、萬綠園西溝的TN濃度在枯水期明顯高于豐水期，南渡江的TN濃度在枯水期略高于豐水期。從整體上看，陸源入?？诘腡N平均濃度在枯水期高于豐水期。陸源入?？诘腡N年均質(zhì)量濃度最高為6.42 mg/L，最低為1.26 mg/L，從大到小排序為：秀英工業(yè)排污口>五源河>丘海大道泄洪溝>龍昆溝排污口>鴨尾溪>萬綠園西溝>觀海臺泄洪溝>海甸溪>南渡江>橫溝河。

圖4 陸源入海口TN的時空分布狀況Fig.4 Spatial and temporal distribution of TN in land-based outlets

2.3.2 TP

由圖5可知，在豐水期和枯水期，五源河的TP質(zhì)量濃度均最高，分別為0.62、0.79 mg/L；丘海大道泄洪溝次之，分別為0.62、0.65 mg/L；橫溝河最低，分別為0.06、0.04 mg/L。秀英工業(yè)排污口、龍昆溝排污口、鴨尾溪、海甸溪、橫溝河和南渡江的TP濃度在豐水期高于枯水期，五源河、觀海臺泄洪溝、丘海大道泄洪溝和萬綠園西溝的TP濃度在枯水期高于豐水期。從整體上看，陸源入?？诘腡P平均濃度在枯水期高于豐水期。陸源入?？诘腡P年均質(zhì)量濃度最高為0.71 mg/L，最低為0.05 mg/L，從大到小排序為：五源河>丘海大道泄洪溝>龍昆溝排污口>秀英工業(yè)排污口>鴨尾溪>觀海臺泄洪溝>萬綠園西溝>海甸溪>南渡江>橫溝河。

圖5 陸源入?？赥P的時空分布狀況Fig.5 Spatial and temporal distribution of TP in land-based outlets

2.3.3 COD

由圖6可知，在豐水期，觀海臺泄洪溝的COD質(zhì)量濃度最高，為51.67 mg/L；秀英工業(yè)排污口和五源河也較高；海甸溪最低，為0.96 mg/L。在枯水期，五源河COD質(zhì)量濃度最高，為58.43 mg/L；秀英工業(yè)排污口和觀海臺泄洪溝也較高；橫溝河最低，為0.91 mg/L。大部分陸源入海口的COD濃度在豐水期高于枯水期，僅五源河、丘海大道泄洪溝、萬綠園西溝和海甸溪的COD濃度枯水期高于豐水期。從整體上看，陸源入?？诘腃OD平均濃度豐水期高于枯水期。陸源入?？诘腃OD年均質(zhì)量濃度最高為48.10 mg/L，最低為1.15 mg/L，從大到小排序為：五源河>秀英工業(yè)排污口>觀海臺泄洪溝>丘海大道泄洪溝>龍昆溝排污口>鴨尾溪>萬綠園西溝>南渡江>海甸溪>橫溝河。

圖6 陸源入?？贑OD的時空分布狀況Fig.6 Spatial and temporal distribution of COD in land-based outlets

2.3.4 氨 氮

由圖7可知，在豐水期和枯水期，秀英工業(yè)排污口的氨氮質(zhì)量濃度均最高，分別為8.55、5.92 mg/L；在枯水期，五源河的氨氮質(zhì)量濃度也較高，為5.36 mg/L；其余陸源入?？诘陌钡獫舛仍谪S水期和枯水期均較低。大部分陸源入?？诘陌钡獫舛瓤菟诟哂谪S水期，僅秀英工業(yè)排污口和丘海大道泄洪溝的氨氮濃度豐水期高于枯水期。從整體上看，陸源入?？诘陌钡骄鶟舛瓤菟诟哂谪S水期。陸源入?？诘陌钡昃鶟舛茸罡邽?.24 mg/L，最低為0.12 mg/L，從大到小排序為：秀英工業(yè)排污口>五源河>觀海臺泄洪溝>海甸溪>萬綠園西溝>橫溝河>丘海大道泄洪溝>龍昆溝排污口>鴨尾溪>南渡江。

圖7 陸源入?？诎钡臅r空分布狀況Fig.7 Spatial and temporal distribution of ammonia nitrogen in land-based outlets

3 討 論

本研究共分析了10處陸源入?？诘乃|(zhì)狀況。依據(jù)GB 3838—2002，五源河、觀海臺泄洪溝、丘海大道泄洪溝和鴨尾溪的水質(zhì)全年6個時段均為地表水劣Ⅴ類；萬綠園西溝的水質(zhì)除2013年3月符合地表水Ⅴ類外，其余時段均為地表水劣Ⅴ類；海甸溪的水質(zhì)在2013年6月和11月為地表水劣Ⅴ類，其余時段均為地表水Ⅳ類；橫溝河在2013年6月的水質(zhì)為地表水劣Ⅴ類，2013年11月為地表水Ⅴ類，其余時段均為地表水Ⅲ類；南渡江在2013年6月和2014年1月的水質(zhì)為地表水劣Ⅴ類，2013年11月為地表水Ⅴ類，其余時段均為地表水Ⅲ類。依據(jù)GB 8978—1996，龍昆溝排污口和秀英工業(yè)排污口的水質(zhì)全年達(dá)標(biāo)，若依據(jù)GB 3838—2002，則全年為地表水劣Ⅴ類。因此，五源河、秀英工業(yè)排污口、丘海大道泄洪溝、龍昆溝排污口、觀海臺泄洪溝和鴨尾溪的污染物濃度遠(yuǎn)超過GB 3838—2002 Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，萬綠園西溝、南渡江、海甸溪、橫溝河的超標(biāo)情況相對較輕。

總體上，?？跒持饕懺慈牒？谒|(zhì)較差，主要污染物為TN、TP、氨氮和COD。國內(nèi)外的相關(guān)研究也表明，陸源入海口的主要超標(biāo)污染物大多涉及TN、TP、氨氮和COD其中1項或多項(見表3)。此外，海南省北部陸源入?？诘某瑯?biāo)污染物均包括TN、TP、氨氮和COD[10]102，龍昆溝排污口及鄰近海域的在2007—2009年的主要污染物包括N、P、COD等[8]177-179。由此可見，TN、TP、氨氮和COD等可能已成為當(dāng)前我國陸源污染入海的主要污染物。

表3 國內(nèi)外的陸源入?？诩敖逗Ｓ蛭廴緺顩r

在主要污染物中，TN超標(biāo)最嚴(yán)重，TP、COD和氨氮的超標(biāo)程度依次遞減。近年來，海口市大力推進(jìn)蔬菜瓜果種植和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，未吸收利用的農(nóng)藥化肥和畜禽養(yǎng)殖廢物、廢水隨著地表徑流形成面源污染。同時，大部分農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理或簡單處理便直接排放[27]，這些廢棄物中含有大量的有機污染物和N、P等營養(yǎng)元素，極易隨著徑流或雨水向水體遷移。另外，旅游發(fā)展帶來大規(guī)模人口聚集，洗滌劑等日用品大量消耗，污水產(chǎn)生量和水體中污染物負(fù)荷也大幅增加，部分生活污水直接排放入海。以上原因均能造成TN、TP、氨氮和COD等陸源污染物入海。

五源河和觀海臺泄洪溝在污染物超標(biāo)種類和超標(biāo)次數(shù)上顯著多于其他陸源入海口，而橫溝河的污染物超標(biāo)種類和超標(biāo)次數(shù)最低(秀英工業(yè)排污口和龍昆溝排污口除外)。?？谑写蟛糠粥l(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理設(shè)施并不完善，農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率較低，大部分的農(nóng)村生活污水和養(yǎng)殖廢物、廢水均直接排放。五源河流經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)后入海，水質(zhì)超標(biāo)一定程度上與農(nóng)村生活污染源和農(nóng)業(yè)污染源有關(guān)。此外，?？谑形鬯芫W(wǎng)還未完全覆蓋主城區(qū)，部分城區(qū)生活污水也未經(jīng)達(dá)標(biāo)處理就隨市內(nèi)排水管道進(jìn)入海口灣海域，嚴(yán)重影響了海口灣鄰近海域的水體環(huán)境。橫溝河上游產(chǎn)生的生活污水集中納入污水管網(wǎng)，因此其污染程度也相對較輕。

由表3可以看出，江河陸源入海口的污染物濃度大多表現(xiàn)為枯水期>豐水期，而近岸海域的污染物濃度大多表現(xiàn)為豐水期>枯水期。這是因為在枯水期江河流量小，污染物濃度增大，受點源污染影響明顯；在豐水期，地表徑流帶來大量的營養(yǎng)物質(zhì)和污染物，近岸海域受面源污染影響較大。五源河和萬綠園西溝的主要污染物濃度均為枯水期大于豐水期，受點源污染影響較大；秀英工業(yè)排污口TN濃度在枯水期較高，受點源污染影響較大，TP、COD和氨氮濃度在豐水期較高，受面源污染影響較大；其余陸源入?？谥饕廴疚餄舛茸兓蚣竟?jié)而異，同時受點源污染和面源污染影響，未呈現(xiàn)一致的變化規(guī)律。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

五源河、秀英工業(yè)排污口、丘海大道泄洪溝、龍昆溝排污口、觀海臺泄洪溝和鴨尾溪的污染物濃度遠(yuǎn)超過GB 3838—2002 Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，萬綠園西溝、南渡江、海甸溪和橫溝河的水質(zhì)超標(biāo)情況相對較輕。主要污染物為TN、TP、COD和氨氮。海口灣主要陸源入?？诔瑯?biāo)污染物中TN污染最嚴(yán)重，TP其次，COD和氨氮僅在少部分陸源入?？诔瑯?biāo)。海口灣主要陸源入?？谕瑫r受點源污染和面源污染影響。

4.2 建 議

?？跒逞匕恫荚O(shè)了眾多排水口，排出的污水全未經(jīng)處理，極大地影響了?？跒车暮Ｑ蟓h(huán)境質(zhì)量，調(diào)整排污口的布局和污水排放方式刻不容緩；丘海大道泄洪溝屬于海口市污水次干線，水質(zhì)惡劣、有漂浮異物且伴有強烈異味，但在各項水務(wù)規(guī)劃、環(huán)保規(guī)劃中少有提及，關(guān)于丘海大道泄洪溝的污水處理和改造計劃應(yīng)早日納入相關(guān)議程和規(guī)劃；目前，TN還未列入?？谑兴廴疚锟偭靠刂萍s束性指標(biāo)，在今后的規(guī)劃中，應(yīng)盡早將TN列為總量控制的約束性指標(biāo)，減少其污染隱患。

[1] 海南省海洋與漁業(yè)廳.2009年海南省海洋環(huán)境狀況公報[R].海口：海南省海洋與漁業(yè)廳,2010.

[2] 海南省海洋與漁業(yè)廳.2010年海南省海洋環(huán)境狀況公報[R].?？冢汉Ｄ鲜『Ｑ笈c漁業(yè)廳,2011.

[3] 海南省海洋與漁業(yè)廳.2011年海南省海洋環(huán)境狀況公報[R].海口：海南省海洋與漁業(yè)廳,2012.

[4] 海南省海洋與漁業(yè)廳.2012年海南省海洋環(huán)境狀況公報[R].?？冢汉Ｄ鲜『Ｑ笈c漁業(yè)廳,2013.

[5] 海南省海洋與漁業(yè)廳.2013年海南省海洋環(huán)境狀況公報[R].海口：海南省海洋與漁業(yè)廳,2014.

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[11] GB 17378.3—2007，海洋監(jiān)測規(guī)范 第3部分：樣品采集、貯存與運輸[S].

[12] 國家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[13] 海口市水務(wù)局.?？谑兴畡?wù)發(fā)展“十二五”規(guī)劃(2011—2015)[R].?？? ?？谑兴畡?wù)局,2010.

[14] 海南省海洋功能區(qū)劃修編工作領(lǐng)導(dǎo)小組.海南省海洋功能區(qū)劃(2011—2020)[R].?？?海南省海洋功能區(qū)劃修編工作領(lǐng)導(dǎo)小組,2011.

[15] 海南省海洋與漁業(yè)廳.海南省近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃[R].?？?海南省海洋與漁業(yè)廳,2012.

[16] GB 8978—1996，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[17] GB 3838—2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

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