泉州市環境監測站 林志杰
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泉州市近岸海域水質狀況調查和評價
泉州市環境監測站 林志杰
該文根據2006年~2010年泉州市近岸海域水質監測數據結果,對該海域的水質現狀進行評價,并采用秩相關系數法對水質變化趨勢進行分析,提出相應的防治對策和措施。
近岸海域 水質狀況 水質評價
泉州市地處福建東南沿海,臺灣海峽西岸,東瀕海洋,位于24°30′~25°56′N, 117°25′~119°05′E。其海岸線總體呈北東-南西向,迂回曲折,海域面積11360km2,海岸線總長427 km,大小港灣14個,島嶼207個;沿海0~20m等深線的淺海面積達739.77 km2,分布有島礁51個,總面積為11.98km2;海岸地貌特征為發展航運、漁業、鹽業和圍墾等提供了良好的自然條件。近岸海域水質受生活、工業以及海水養殖等多污染源共同影響,已成為一個主要的水環境問題。因此,對泉州市近岸海域水質狀況進行研究、分析和評價,有助于了解泉州市以及類似城市近岸海域的污染特點,從而更有針對性地提出污染控制的方法和措施。
按照《福建省近岸海域環境功能區劃》(修編)[1],泉州市近岸海域共布設9個功能區水質監測點位,分別為A:崇武南(24°52′N,118°55′E)、B:泉州灣(晉江口)(24°47′N,118°39′E)、C:泉州灣(洛江口)(24°56′N,118°40′E)、D:泉州灣祥芝(24°46′N,118°46′E)、E:泉州灣外(24°49′N,118°46′E)、F:晉江深滬灣(24°37′N,118°40′E)、G:晉江柯任東(24°34′N,118°40′E)、H:晉江安海灣(24°41′N,118°26′E)和I:晉江圍頭灣(24°33′N,118°27′E),見圖1。

圖1 監測點位圖
按照《福建省水環境質量監測技術規定》(第三版)[2]要求,近岸海域水質監測項目及監測頻次見表1。

表1 近岸海域水質監測項目及監測頻次一覽表
9個監測點位中,泉州灣(洛江口)、泉州灣祥芝和晉江安海灣執行《海水水質標準》[3](GB3097-1997)的三類水質標準,其余均執行二類水質標準。
依據《海洋監測規范》(GB17378-2007)[4]的規定進行采樣、質控與分析,獲得2006年~2010年泉州市近岸海域的監測資料并統計年均值[5-9],對照標準進行評價,評價結果見圖2、圖3。近岸海域水質超標情況見圖4、圖5。
由上述圖表分析知,泉州近岸海域水質較好,功能區水質達標率較高,在55.6%~77.8%之間,水質總體趨于好轉。其中,崇武南、泉州灣祥芝、晉江深滬灣、晉江柯任東、晉江圍頭灣水質達標率為100%,泉州灣外和晉江安海灣水質達標率分別為60%和40%,泉州灣晉江口和洛陽江口水質達標率均為0,主要超標因子為無機氮、活性磷酸鹽。

圖2 2006年~2010年各年份泉州近岸海域的水質達標情況

圖3 2006年~2010年泉州各近岸海域水質達標情況

圖4 各年份各超標因子所占比例

圖5 各海域各超標因子所占比例
水質變化趨勢分析采用秩相關系數法[3],其計算公式為:

式中:d—變量X與Y的差值;X—周期1至按其污染指數從小到大排列的序號;Y—按時間排列的序號。
將秩相關系數rs的絕對值同spearman秩相關指數統計表中的臨界值Wp進行比較,如果|rs|>Wp,則表明變化趨勢有顯著意義,如果rs<0,表明監測值有下降趨勢,rs>0,表明監測值有上升趨勢。秩相關系數rs的臨界值Wp見表2 ,當N=5時,顯著性水平0.05對應臨界值Wp=0.9。

表2 秩相關系數rs的臨界值Wp[10]
選取9個監測海域的主要污染因子無機氮和活性磷酸鹽,分別計算其污染指數和秩相關系數,各海域超標因子的秩相關系數見圖6。

圖6 各海域超標因子的秩相關系數
由圖6可知,2006年~2010年期間,監測的9個泉州近岸海域中,晉江圍頭灣的活性磷酸鹽秩相關系數|rs|=1.0>Wp,表明變化趨勢在0.05的可信度水平上是有意義的。因為rs>0,所以得出晉江圍頭灣監測點位的活性磷酸鹽污染指數呈上升趨勢,其余近岸海域均無明顯變化趨勢。
泉州近岸海域水質較好,但泉州灣晉江口和洛江口達標率均為0,屬四類或劣四類水質,晉江安海灣水質達標率較低,主要的超標因子為無機氮、活性磷酸鹽。
泉州灣受到污染的主要原因在于其開發程度較高,污染來源較多,而且上游的晉江、洛陽江受沿岸工廠排污、生活污水、有害農業用水排放影響較大,部分生活污水管網尚未配套建設,生活污水未能集中收集與處理,直接排入海域,入海后造成泉州灣的陸源污染嚴重;安海灣所受的污染物質主要來自于沿岸工廠排污、運輸船只和港口碼頭污水入海;圍頭灣出現污染主要是受灣內養殖投放餌料,輸入營養物質所致;深滬灣因建有中心漁港,來往船只較多,船舶壓艙水和漁民生活污水的排放是導致該海域 無機氮含量升高的重要原因之一;此外,檢測時間是在每年的5月、8月,因梅雨季節和臺風影響帶來的暴雨天氣,大量陸源污染物沖刷入海,也使泉州近岸水質受到一定污染[11]。
4.1.1實施COD、氨氮等主要污染物的總量控制
加強工業廢水的處理設施建設和運營管理,加大城市、鄉鎮污水處理設施建設力度,全面禁止銷售和使用含磷的洗滌用品,實施生態農業工程,建設沿海地區的生態示范區。
4.1.2在充分利用優良的港灣條件,建設大型深水港口和港口工業的同時,應控制港口和船舶的污染
嚴格控制石油類污染,禁止船舶及相關作業油類污染物排放;禁止船舶排放機艙艙底污水、洗艙水、貨艙壓載水和未經處理達標的生活污水;禁止所有船舶在海域內投棄一切船舶垃圾;建設港口、船舶廢棄物接收處理處置設施;大、中型漁港全部安裝廢水、廢油、廢渣回收與處理裝置。
4.1.3重視海水養殖生態環境保護與漁業資源的可持續開發利用
確定具體的可養殖區域、限養及禁養區域,建設生態養殖示范區。
在晉江、洛陽江河口以及泉州灣適當種植可在海底及潮間帶生長的植物,以充分吸收利用過多的營養鹽;推進重點海域的海底植被增殖,嚴禁捕撈幼苗,在水質逐步恢復的條件下,適時投放必要的幼苗。
防止外來有害物種侵入,確保生態安全;嚴格控制內灣區域圍墾,確保港灣自然水深和沖淤動態平衡。
[1] 福建省人民政府.福建省近岸海域環境功能區劃(修編)(2011-2020年)[EB/OL].http://www.fujian.gov.cn/zwgk/zxwj/szfwj/201107/t20110705_371437.htm, 2011-06-18.
[2] 福建省環境保護局.福建省水環境質量監測技術規定[C].第三版,2003.
[3] GB3097-1997,海水水質標準[S].
[4] GB17378-2007,海洋監測規范[S].
[5] 泉州市海洋與漁業局.2006年泉州市海洋環境狀況公報[Z]. 2006.
[6] 泉州市海洋與漁業局.2007年泉州市海洋環境狀況公報[Z]. 2007.
[7] 泉州市海洋與漁業局.2008年泉州市海洋環境狀況公報[Z]. 2009.
[8] 泉州市海洋與漁業局.2009年泉州市海洋環境狀況公報[Z]. 2010.
[9] 泉州市海洋與漁業局.2010年泉州市海洋環境狀況公報[Z]. 2011.
[10] 魯志文,莫小平.采用秩相關系數法分析東江干流CODMn變化趨勢[J].人民珠江,2006(1):45-46.
[11] 曹宇峰,施漢陽,陳宇東.泉州市近岸海域水質狀況與評價[J].海洋環境科學,2008(27):61-63.