浙江椒江海域夏季水環境質量變化趨勢分析

張興林，吳智清，戴開友

（國家海洋局溫州海洋環境監測中心站，浙江溫州 325013）

海洋是人類生命的搖籃，也是人類社會生活的巨大資源寶庫，目前海洋問題已成為全球沿海國家和地區高度關注和重要問題。海洋環境和資源已成為我國經濟和社會發展的重要基礎，保護海洋環境、維護海洋生態健康已成為海洋可持續發展目標之一。近年來，隨著臺州經濟社會快速發展，近海生產活動激增，大量工業廢水和生活污水注入海中，導致椒江口及鄰近海域水環境污染較為嚴重、局部海域水質惡化，赤潮頻發，影響了海洋經濟的持續、健康發展。為了有效緩解椒江口及鄰近海域的污染壓力，臺州市逐漸開始椒江沿岸重污染企業的搬遷工作，根據臺州市海洋環境公報顯示，椒江沿岸主要排污口入海污染物總量由2005的1.4萬t，降至2011年的0.7萬t，可以看出入海污染物總量得到的一定程度的緩解，但隨著城市的規模不斷擴大，城市生活以及工業生產的密集型發展，椒江口海域的水環境質量狀況仍然沒有明顯的減輕趨勢。

目前，國內主要港灣、河口的水環境質量分布特征已作相關研究報道，如：全為民等[1]研究了長江口及鄰近水域富營養化現狀及變化趨勢，張健等[2]對杭州灣豐水期主要污染因子的分布變化及成因進行分析等。江錦花等[3]對椒江口海域重金屬含量分布及在沉積物和生物體中的富集進行了詳細的分析，但對椒江海域水環境質量的分析目前尚未相關報道。本文基于多年調查資料，綜合分析椒江海域水環境質量現狀及變化趨勢，并從污染來源、水動力影響兩個角度，對主要超標物質的時空分布和變化趨勢進行成因分析提出環境保護管理對策和建議。

1 采樣與方法

1.1 樣品采集

2008-2011年，在椒江海域布設19個站位（圖1），對水質進行監測。監測時間選擇在每年夏季（8月），監測項目包括：pH、鹽度、DO、CODMn、亞硝酸鹽、硝酸鹽、氨氮、活性磷酸鹽、油類、鉛、鎘、汞、砷等。

1.2 方法

水質采樣和分析方法根據GB 17378.3-2007《海洋監測規范》[4]要求進行，評價方法采用單因子污染指數法：

式中：Pi—i評價因子（不包括 pH、DO）的污染指數值；Ci—i評價因子的平均濃度（mg/L）；Si—i評價因子的評價標準值（mg/L）。

評價標準采用《海水水質標準》[5]（GB3097-1997）二類水質標準（表1）。

圖1 監測站位圖Fig.1 Sampling stations

表1 水質評價指標及標準Tab.1 Water quality evaluation and standards

2 結果與討論

2.1 水質評價

采用單因子標準指數法，對2008-2011年監測結果進行評價，評價結果見表2。

由表2可知，椒江海域各測站主要超標物質有：活性磷酸鹽、無機氮和油類，超標率分別為52.6%、47.4%和36.8%。個別測站pH、DO超標，其余各項指標均符合二類水質標準。

根據椒江海域地理分布和自然環境特點，結合相關資料，對椒江口、臺州灣和大陳海域進行評價，椒江口海域選取J01～J03測站，臺州灣海域選取J04～J10測站，大陳海域選取J11～J19測站。

表2 2008－2011年水質平均污染指數統計表Tab．2 Water quality of the average pollution index tables from 2008 to 2011

（1）無機氮

2008－2011年椒江海域無機氮含量為 0．108～2．047 mg/L，平均 0．739 mg/L。其中椒江口海域無機氮含量為0．561～2．047 mg/L，平均 0．143 3 mg/L，全部測站劣于四類海水標準；臺州灣海域無機氮含量為 0．193～1．422 mg/L，平均 0．564 mg/L，53．7%的測站劣于四類海水標準；大陳海域無機氮含量為0．108～0．348 7 mg/L，平均 0．219 mg/L，13．9%的測站劣于二類海水標準，但均未超三類標準。無機氮含量等值線分布如圖2。

由圖2可見，無機氮含量在空間分布上呈現明顯的河口區特點，由近岸向外海遞減，即椒江口海域＞臺州灣海域＞大陳海域。等值線走向大體與主潮流方向垂直，0．5 mg/L等值線（四類標準）位于一江山島至金清黃瑯一帶。0.5 mg/L與0.3 mg/L之間等值線較為密集，水平方向上梯度變化較大。

圖2 2008－2011年無機氮等值線圖Fig．2 Inorganic nitrogen contour diagram from 2008 to 2011

（2）活性磷酸鹽

2008-2011年椒江口海域活性磷酸鹽含量為0.005～0.177 mg/L，平均0.074 mg/L。其中椒江口海域油類含量為0.073～0.177 mg/L，平均0.145 mg/L，全部測站劣于四類海水標準；臺州灣海域活性磷酸鹽含量為0.025～0.144 mg/L，平均0.060 mg/L，75.0%的測站劣于四類海水標準；大陳海域活性磷酸鹽含量為0.005～0.032 mg/L，平均0.017 mg/L，58.3%的測站劣于一類海水標準，8.3%的測站劣于二、三類海水標準。活性磷酸鹽含量等值線分布如圖3。

由圖3可見，活性磷酸鹽含量在空間分布上與無機氮較為相似，表現為河口區特點，由近岸向外海遞減。等值線走向大體與主潮流方向相垂直，0.045 mg/L等值線（四類標準）位于臺州灣中部一帶。與無機氮分布相比較，活性磷酸鹽含量水平梯度變化相對較小。

（3）油類

2008-2011年椒江海域水體中油類含量為0.004～0.178 mg/L，平均0.038 mg/L。其中椒江口海域油類含量為0.080～0.178 mg/L，平均0.100 mg/L，83.4%的測站劣于一類海水標準，但均未超三類海水標準；臺州灣海域油類含量為0.01～0.093 mg/L，平均0.039 mg/L，32.2%的測站劣于一類海水標準，未超三類海水標準；大陳海域油類含量為0.004～0.040 mg/L，平均0.017 mg/L，全部測站均符合一類海水標準。油類含量等值線分布如圖4。

由圖4可見，椒江口海域為油類含量高值區，等值線密集，水平梯度大。此外，該區域等值線分布不均，南、北差異較大，局部油類含量高，可能受到碼頭、船只排污影響所致。臺州灣海域油類含量相對較低，等值線走向與主潮流方向基本垂直，0.05 mg/L（一類海水標準值）等值線大致位于臨海南洋涂-椒江十一塘圍墾區之間。大陳海域等值線稀疏，0.02 mg/L等值線覆蓋大部分海域，全部水域均符合一類海水標準，基本沒有受到油類的污染。

圖3 2008-2011年活性磷酸鹽等值線圖Fig.3 Active phosphate contour diagram from 2008 to 2011

2.2 年際變化

圖4 2008-2011年油類等值線圖Fig.4 Oil contour map from 2008 to 2011

主要超標物質平均濃度年際變化見表3～4。其中椒江口海域無機氮年際變化范圍為1.090～1.791 mg/L，多年平均為1.433 mg/L；活性磷酸鹽變化范圍為 0.132～0.162 mg/L，多年平均為 0.145 mg/L；油類變化范圍為0.049～0.103 mg/L，多年平均為0.084 mg/L。臺州灣海域無機氮變化范圍為0.432～0.748 mg/L，多年平均為0.564 mg/L；活性磷酸鹽變化范圍為0.053～0.071 mg/L，多年平均為0.060 mg/L；油類變化范圍為0.031～0.049 mg/L，多年平均為0.039 mg/L。大陳海域無機氮變化范圍為0.174～0.275 mg/L，多年平均為0.219 mg/L；活性磷酸鹽變化范圍為0.013～0.026 mg/L，多年平均為0.017 mg/L；油類變化范圍為0.012～0.023 mg/L，多年平均為0.017 mg/L。

由表4可知，2008-2011年，椒江口海域無機氮和活性磷酸鹽均劣于四類水質標準；臺州灣海域無機氮和活性磷酸鹽超標率呈現先降后升趨勢；大陳海域無機氮和活性磷酸鹽超標率近年來有所上升，但升幅較小。各海域油類超標率年際變化不明顯。

可見，2008-2011年，椒江口海域水體中無機氮和活性磷酸鹽含量呈現先降后升趨勢，油類含量則小幅波動。臺州灣海域2008-2010年無機氮濃度出現較大幅度下降，2011年有所上升，油類含量年際變化不明顯。大陳海域無機氮、活性磷酸鹽和油類含量均維持在較低水平。總體上，2008-2011年，椒江海域主要超標物質含量呈現先降后升趨勢，水環境質量仍不容樂觀，目前該海域的環境污染壓力并未得到有效緩解。

表3 椒江海域主要超標物質平均濃度年際變化Tab.3 Water excessive substance average concentration interannual changes

表4 椒江海域主要超標物質超標率年際變化Tab.4 Water exceeded substances exceeded the rate of inter-annual change

2.3 成因分析

根據椒江海域環境現狀調查與評價結果，該海域水環境質量最為突出的問題是，水體中無機氮、活性磷酸鹽超標較為嚴重，局部水域油類含量較高，其成因是多方面的，以下通過入海徑流、陸源污染物排放、水動力環境影響等方面加以分析。

2.3.1 入海徑流的影響

由靈江和永寧江兩大支流匯聚而成的椒江，總長190 km，流經仙居、天臺、臨海、黃巖等地，沿途接納了大量的工業廢水和生活污水，流經臺州主城區后攜帶大量的污染物質，在椒江口海域匯集，不斷地進行著物質交換、沉淀富集和稀釋擴散。據臺州市海洋環境質量公報[7-10]顯示，由椒江攜帶入海的污染物總量每年均在13萬t以上，主要污染物質有CODCr、營養鹽和鹽類等，其中CODCr約占總量的97%，營養鹽約占2%，這些污染物的入海直接影響椒江口及鄰近海域水環境質量的變化。

監測結果顯示，2008年以來，CODCr入海量呈先降后升趨勢，2011年達最高；營養鹽入海量自2008年之后，下降幅度較為明顯；油類入海量在一定范圍內波動，但2011年仍處于較高水平，見表5。可見，近年來，椒江入海污染物總量為先降后升，與水質變化趨勢基本一致，表明兩者之間關系較為密切，入海徑流是該海域水環境質量變化的主要因素之一。

表5 椒江主要污染物入海量Tab.5 Quality of the pollution flowed into the sea

2.3.2 陸海源污染物的影響

椒江口一帶是人口集聚和工業經濟較為發達的地區，尤其以醫藥、化工為特色的生產企業遍布椒江南北兩岸，形成了頗具規模的化學原料藥生產基地。據統計，僅在椒江外沙巖頭醫化園區就有醫化企業33家，年污水排放量約290萬t。

近年來，臺州市加大椒江兩岸環境整治力度，重點污染企業逐步外遷或關停，企業生產污水通過管網接入污水處理廠集中處理后達標排放。據排污口監測數據顯示，地處椒江入海口的臺州市主要入海排污口（臺州市水處理發展有限公司排污口），自2008年以來，日污水排放量維持在（5～6）萬t。排污口主要超標物質總磷、氨氮，鄰近海域水體中無機氮、活性磷酸鹽均為劣四類，生物群落簡單，無大型底棲生物，可見，排污口對該海域水質造成的影響較為明顯。

此外，地處椒江口內側的海門港，是承擔地區性水上交通、物資運輸等的綜合性港口。據統計，每年進出海門港的船只達2 800艘次以上。大量船只進出港區或候潮錨泊，直接或間接地排放生活污水，在一定程度上加重該海域環境污染壓力。

2.3.3 水動力環境的影響

入海徑流、陸海污染源的排放是水體中污染物的最初來源[11]，污染物入海后，會通過對流輸運和稀釋擴散等物理過程與周圍水體混合，與外海水體交換，使得濃度逐漸降低。因此水質變化趨勢的成因除了受到上述污染源的排放影響外，還應考慮所在海域的水體交換的能力機制[12]。

圖5 主要超標物質與鹽度之間的相關關系圖Fig.5 Correlation between substance exceed the standard and salinit

調查海域為河口區，受入海徑流影響明顯，且由于椒江口特殊的地形，近岸海域潮流強，大潮期漲潮流最大流速為2.28 m/s，落潮流最大流速為2.02 m/s。本文通過主要超標物質與反映河口區水動力環境變化的鹽度因子之間進行相關性分析，結果顯示兩者之間呈現高度顯著線性相關。2008-2011年，鹽度與無機氮之間相關系數平均值為-0.941，與活性磷酸鹽之間平均值為-0.944。其中2011年，鹽度與無機氮之間的相關系數高達-0.995，與活性磷酸鹽之間的相關系數-0.980，見表6、圖5。可見，該海域主要超標物質與鹽度場的空間分布關系密切，變化規律基本一致，水動力環境對主要超標物質的分布變化影響甚為明顯。

表6 主要超標物質與鹽度之間的相關系數Tab.6 Correlation between substance exceed the standard and salinity

3 結論

（1）2008-2011年，椒江海域主要超標物質為無機氮、活性磷酸鹽和石油類，局部海域pH、DO超標。

（2）椒江口海域全部測站無機氮和活性磷酸鹽含量均劣于四類標準；臺州灣海域53.7%的測站無機氮劣于四類標準，75.0%的測站活性磷酸鹽含量劣于四類標準；大陳海域69.4%的測站無機氮含量劣于一類標準，13.9%的測站超二類標準，58.3%測站活性磷酸鹽含量劣于一類標準，8.3%的測站超二、三類標準。

（3）2008年以來，椒江海域夏季水環境質量年際變化呈現先降后升趨勢，目前水環境狀況仍不容樂觀，環境污染壓力未能得到有效緩解。

（4）椒江入海徑流、陸海污染物排放是影響該海域水環境質量變化的主要因素。但由于椒江口特殊地形，水動力環境對污染物時空分布和變化影響十分顯著，無機氮、活性磷酸鹽與鹽度之間的呈現高度顯著負相關關系。

針對椒江海域水環境質量現狀、變化趨勢，以及主要成因，為此提出以下海洋環保管理建議：

（1）椒江海域環境壓力較大，無機氮、活性磷酸鹽超標嚴重。因此，應加強對陸海污染源的監督管理，嚴格控制污染物入海量，特別是污水處理應達標排放。

（2）為了及時掌握椒江海域的環境狀況，不斷完善相關管理制度，達到保護與可持續開發利用并舉的目的，因此，應加強海洋環境保護和監視監管，重點加強周邊海洋生態環境敏感區、重點污染區的監視監管。

（3）加強海洋工程、海岸工程等涉海項目的監管力度，對涉海工程依法進行環境影響評價，科學論證、嚴格審批，并積極開展涉海項目的環境影響跟蹤監視監測。

[1]全為民,沈新強,韓金娣,等.長江口及鄰近水域富營養化現狀及變化趨勢的評價與分析[J].海洋環境科學,2005,24(3):13-16.

[2]張 健,施青松,鄔翱宇,等.杭州灣豐水期主要污染因子的分布變化及成因[J].東海海洋,2002,20(4):35-40.

[3]江錦花,江正玲,陳希方,等.椒江口海域重金屬含量分布及在沉積物和生物體中的富集[J].海洋環境科學,2007,26(1):58-62.

[4]國家質量監督檢驗檢疫總局.海洋監測規范(GB17378－2007)[S].北京:中國標準出版社,2007.

[5]國家環境保護局,國家海洋局.海水水質標準(GB3097－1997)[S].北京:環境科學出版社,1997.

[6]國家質量監督檢驗檢疫總局.海洋調查規范（GB12763-2007）[S].北京:中國標準出版社,2007.

[7]臺州市海洋與漁業局.臺州市海洋環境公報[R].2008.

[8]臺州市海洋與漁業局.臺州市海洋環境公報[R].2009.

[9]臺州市海洋與漁業局.臺州市海洋環境公報[R].2010.

[10]臺州市海洋與漁業局.臺州市海洋環境公報[R].2011.

[11]王極剛,趙 杰.2001～2005年鴨綠江河口及鄰近海域水質評價[J].海洋環境科學,2008,27(5):499-501.

[12]儲雪丹.梅江水環境質量評價及污染控制方案研究[J].廣東水利水電,2009(6):40-43.