杭州灣周邊區域的污染負荷及其特征研究＊

劉 蓮，黃秀清，曹 維，楊耀芳

（國家海洋局寧波海洋環境監測中心站 寧波 315040）

杭州灣周邊區域的污染負荷及其特征研究＊

劉 蓮，黃秀清，曹 維，楊耀芳

（國家海洋局寧波海洋環境監測中心站 寧波 315040）

文章主要對杭州灣及其沿岸各縣（區）的工業、生活、農業、畜禽養殖和海水養殖等污染負荷及貢獻率進行了系統、定量的分析與研究。研究結果表明：杭州灣各污染源中，工業污染負荷和貢獻率最大，其次為畜禽養殖污染，同時生活和農業面源污染負荷亦不容忽視；杭州灣周邊12個縣（區）中，蕭山、紹興的污染負荷和貢獻率相對最大；加強蕭山和紹興等區域的污染負荷控制，尤其是來源于工業和農業面源排放的CODCr和畜禽養殖排放的BOD5以及農業面源和畜禽養殖排放的總氮及總磷等，對杭州灣污染源和污染物的削減以及海域環境的改善等都起著關鍵性作用。

杭州灣；污染負荷；貢獻率；特征

隨著經濟社會的快速發展，沿海地區開發強度持續加大，對近岸海洋生態系統產生巨大的壓力，幾乎中國所有的近岸海域都面臨著富營養化等環境污染的威脅［1］，如何實現控制污染、改善環境質量，是當前亟待解決的突出問題。據相關報道，海洋污染物中80%是陸源污染物［2－3］，陸源污染主要包括工業污染源、生活污染、畜禽糞便污染、農業化肥污染和水土流失等，陸源污染物隨地表徑流以及入海排污口排放等方式進入海洋。另外，如不合理的養殖等海洋資源的不合理開發利用雖是次要的但也是不能忽略的原因［4］。

杭州灣位于我國東部沿海浙江省東北部，是錢塘江入海形成的喇叭狀河口海灣，杭州灣周邊地區是我國人口最密集、工業最發達的地區之一，擁有素有魚米之鄉之稱杭嘉湖平原、長江三角洲和蕭紹寧平原，每年有大量的生活污水、工業廢水、農業退水和淺海養殖廢水等進入該海域，造成水體水質惡化、生態環境和海洋資源受損。因此，了解該區域的污染現狀和特點，對防治海洋污染、保護海域生態環境有著重要意義。有關杭州灣污染研究，多年來主要從物理、生物和化學等角度對海域水體中的氮、磷和重金屬等污染物的含量變化、分布特征及污染成因等進行了分析與探討［5－6］，也有學者主要從農業非點源［7－10］等陸域污染角度對杭州灣污染負荷進行了研究。如，2002年錢秀虹等［7］分析杭嘉湖區域農業非點源污染負荷貢獻率，而從點源和非點源等全面角度以及杭州灣整個區域進行污染源分析與研究，目前尚未見報道。因此，本研究主要從工業污染、生活污染、農業污染、畜禽養殖污染及海水養殖污染等陸源和海域、點源與非點源角度，系統分析了杭州灣及其沿岸各縣（區）各污染源的污染現狀以及分布特征，定量研究和分析杭州灣周邊區域各污染源的污染負荷及其貢獻率，為杭州灣的污染控制及其海域環境容量研究等提供基礎依據。

1 研究區域及方法

1.1 研究區域

研究區域為杭州灣南、北兩岸的各縣（區），包括了上海、嘉興、杭州、紹興和寧波，即北岸主要有上海的南匯區、奉賢區、金山區和嘉興的平湖市、海鹽縣、海寧縣，南岸主要有杭州的蕭山區、紹興市的紹興縣、上虞市和寧波的余姚、慈溪和鎮海等，共12個縣（區）。

1.2 數據收集

杭州灣污染源，主要包括點源（工業企業排污）和面源（生活、農業化肥、禽畜養殖、水土流失及海水養殖等）。污染源數據的收集，以12個縣（區）為單元，分類收集各項原始數據（數據從略），同時收集用于負荷核算的必需參數。其中，點源污染源強通過當地環保局統計資料收集獲取。面源污染主要通過收集沿岸縣市人口、耕地面積、禽畜養殖量和海水養殖量等統計數據（主要從統計年鑒上獲取，數據量不足時通過漁業局和水利局等部門獲取），采用相關計算公式計算出面源污染源強。數據主要以2008年為基準。

1.3 計算方法

對于面源污染負荷估算，本研究選擇輸出系數法［11］，計算方法如下：

式中：L為污染物流失總量，kg；Ei為不同類型的污染物輸出系數，即單位面積或每頭（只）畜禽、人均生活污染的污染物年輸出量，kg·km－2·a－1；Ai為第i類土地利用類型的面積或第i種牲畜數量、人口數量，km2、頭（只）或人；Ii為單位面積或每頭（只）畜禽糞便、人均生活污染的第i種污染源污染物量，kg。

點源（工業企業）污染負荷估算方法主要是通過對點源污染排放數據的實際調查而得出。

1.4 各污染源的排污系數

根據有關文獻［12－21］，確定了各污染源排入水體的排污系數如表1所示。

表1 各污染物排放系數

2 結果與討論

表2為杭州灣各污染源的污染負荷及其貢獻率情況。由表2可知，工業污染負荷最大，對總污染負荷的貢獻率約32.59%，杭州灣地處長江三角洲南翼，為環杭州灣區域的中心地帶，跨上海市和浙江省，工業發達。據統計顯示，2008年杭州灣沿岸工業企業約2 700家，工業總產值達14 807.86億元，約占國內生產總值的61.63%，2008年的工業廢水排放總量為56 453.6萬m3/a，其中COD排放總量為100 614.9 t/a，氨氮總量為6 757.4 t/a，主要為印染、電鍍、紡織、造紙、皮革、化工、醫藥、塑料和農產品加工等，工業污染成為杭州灣沿岸最主要的污染源；其次為畜禽養殖污染負荷，其貢獻率為27.69%，成為第二大污染源，這與2002年錢秀虹等［7］“諸污染源中，以畜禽糞尿污染的貢獻率最大”的研究結果相同；生活和農業面源的污染負荷和貢獻率亦不容忽視，均近20%左右。另外，由于杭州灣為強潮海區，且總體呈南沖北淤的演變趨勢，再加上臨港工業的快速發展，土地圍墾政策的實施，使得沿岸灘涂及淺海養殖等養殖面積不斷減少，據調查統計顯示，近年來一般在1 333.3～2 000 hm2/a，減少率3%左右，2000—2005年，嘉興約減少了4 273.3 hm2，減少率約24.6%。因此，與浙江省其他港灣如象山港［22］和樂清灣［13］等相比，海水養殖污染對杭州灣海域的貢獻率較小，其貢獻率僅為1.64%。

由表2還可知，CODcr的主要來源為工業污染，占總量的48.59%，其次是農業面源，占總量的21.01%；BOD5的主要來源是畜禽養殖，占總量的69.35%，其次是生活污染，占總量的26.06%；總氮（TN）的主要來源為農業面源污染和畜禽養殖，分別占總量的34.46%和32.23%；總磷（TP）的主要來源為畜禽和農業面源污染，分別占總量的40.22%和34.72%。

表2 杭州灣各污染源的污染負荷及其貢獻率

表3 杭州灣周邊各縣（區）不同污染物的污染負荷及其貢獻率

表3為各污染物的污染負荷及其貢獻率在杭州灣周邊各縣（區）中的分布情況。由表3可知，杭州灣周邊12個縣（區）中，蕭山的污染負荷位居第一，其貢獻率為24.07%；紹興次之，其貢獻率為11.35%；鎮海最低，其貢獻率僅為1.73%。另外，CODcr排放量最大的是蕭山，其次是紹興和金山；BOD5排放量最大的是蕭山，其次是海鹽和平湖；總氮和總磷排放量較大的主要是蕭山、上虞和寧海。上述分布特征與各區域的人口、工業、農林漁及畜禽養殖等社會經濟綜合發展水平密切相關，如據2008年各縣（區）的統計年鑒及相關統計顯示，在各縣（區）中，工業廢水排放量以蕭山、紹興和金山最大，分別占總排放量的31%、22%和12%，鎮海最小為1.17%；人口以蕭山、南匯、慈溪最大，分別占總人口的13.59%、12.08%和11.73%，鎮海區最少為2.85%；農業化肥施用面積（主要為水田、旱地和園地等）則以蕭山、海寧最大，分別約占總面積的17%和19%，鎮海最小為2%。因此，加強蕭山和紹興等區域的污染負荷控制，尤其是來自于工業和農業面源污染排放的CODCr和畜禽養殖排放的BOD5以及農業面源污染和畜禽養殖排放的總氮和總磷等，對杭州灣污染源削減，改善海域生態環境起著關鍵性作用。

3 結論

（1）杭州灣各污染源中，工業污染負荷最大，其貢獻率約32.59%，工業污染為杭州灣沿岸最主要的污染源；其次為畜禽養殖污染負荷，其貢獻率為27.69%；同時生活和農業面源負荷亦不容忽視，其貢獻率均近20%；漁業污染負荷最低，其貢獻率低于2%。

（2）杭州灣各污染物中，CODcr的主要來源是工業和農業面源，分別占其總量的48.59%和21.01%；而BOD5的主要來源是畜禽養殖，約占70%，其次為生活污染，約占26.06%；總氮和總磷則主要來源于農業面源污染和畜禽養殖，總氮分別占34.46%和32.23%，總磷分別占40.22%和34.72%。

（3）杭州灣周邊12個縣（區）中，蕭山的污染負荷位居第一，其貢獻率為24.07%；紹興次之，其貢獻率為11.35%；鎮海最低，其貢獻率僅為1.73%。另外，CODcr排放量最大的是蕭山，其次是紹興和金山；BOD5排放量最大的是蕭山，其次是海鹽和平湖；總氮和總磷排放量較大的主要是蕭山、上虞和寧海。

（4）加強蕭山和紹興等區域的污染負荷控制，尤其是來源于工業和農業面源排放的CODCr和畜禽養殖排放的BOD5以及農業面源和畜禽養殖排放的總氮和總磷等，對杭州灣污染源和污染物的削減以及海域環境的改善等都起著關鍵性作用。

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