泉州灣污染物海陸一體化監測與監控體系建設研究

福建省近岸海域環境監測站 阮貞江

?

泉州灣污染物海陸一體化監測與監控體系建設研究

福建省近岸海域環境監測站 阮貞江

海洋環境容量是沿岸經濟發展的關鍵限制因素之一。以剩余環境容量為基礎的海陸一體化監測與監控體系建設，有利于協調環境生態保護和區域產業經濟發展。該文初步提出泉州灣污染物海陸一體化監測與監控體系建設思路，根據該思路通過計算泉州灣剩余環境容量，追溯主要污染物來源，明確泉州灣周邊市縣所需重點監控的污染源。

泉州灣 海陸一體化 剩余環境容量 污染物監測

1 問題的提出

在上個世紀末編制全國海洋開發保護規劃時，針對海洋經濟發展和沿海地區開發建設提出了海陸一體化的原則，近年來眾多學者主要從經濟發展與資源開發出發闡述了對海陸一體化的理解。欒維新等認為海陸一體化是根據海洋經濟和陸域經濟的生態、技術、產業聯系機理，合理配置海洋產業和陸域產業，提高海洋經濟和陸域經濟的綜合效益[1]；任東明等認為海陸一體化是資金、技術和資源等在陸域和海域之間的雙向互動，實現優勢互補。在這些觀點中均可以看出，海陸一體化是有效整合海洋與陸地資源，合理布局沿海經濟產業的一種有效模式[2]。

我們認為，這些對海陸一體化的理解偏重于經濟層面，缺少對環境容量價值的客觀認識[3]，以及忽視了環境承載能力對經濟發展的限制作用。人類的生產和生活等行為均是從環境中獲取資源，并將污染物排放進入環境。人類所處的生態環境是否具備充分的資源可獲取，是否具備足夠的環境容量來容納污染物，這是經常被忽視的重要因素。因此,在區域性產業經濟規劃與產業結構調整中，從生態保護的角度充分考慮生態環境容量是否能容納經濟發展中所產生的污染物，才是決定區域經濟能發展到何種程度的關鍵。本文就泉州灣的調查與研究結果，對泉州灣環境污染海陸一體化監測與監控體系建設的方法進行研究，對如何完善海陸一體化監測與監控體系進行相關探討。

2 研究區域

泉州灣位于福建省東南部沿海中部，東北側為惠安縣、西北側為泉州市市區、西南側為晉江市、東南側為石獅市。灣口向東敞開，西側為內灣，東側為外灣。內灣封閉性較強，外灣水體交換性較強。

泉州灣是其周邊地區主要污染物的受納水體，共有13條河流向灣內傳輸污染物，其中以晉江、洛陽江以及九十九溪為主。沿海經濟的發展導致海灣污染物的來源一部分來自陸域，一部分來自海域，這些污染物在排放后通過不同的途徑經過生化降解與遷移過程進入海域后產生污染效應。

圖1 泉州灣

3 設計思路

在20世紀60年代，污染物的環境管理在開始階段關注對環境中污染物的濃度控制，積極制定各項環境標準以及行業污染物排放標準等，可是忽略了環境的負荷能力，導致雖然污染物的排放達到標準，但是環境在一定的時間和空間內無法有效消除這些污染物對生態環境的破壞[4]。

海洋環境容量是海洋的自然屬性之一，具有對污染物的凈化、同化以及緩沖的作用[5]。1986年聯合國海洋保護科學問題專家小組（GESAMP）對海洋環境容量定義為：“在不造成環境無法接受的影響前提下，環境所能容納的某種活動或者活動速率”[6]。對海灣水體環境容量的研究必須開展海灣周邊污染源調查與海洋環境質量調查，通過水文動力的研究，計算海灣的水體環境容量。

在應用海洋環境容量對污染源進行減排控制，對產業結構調整以及區域經濟發展規劃提供科學支撐的現實工作中，需要更清晰掌握各個污染物的來源和傳輸過程。因此，在工業污染源、生活污染源、畜禽養殖污染源、農業化肥污染源等點源和面源污染源排放污染物之初，掌握污染物排放的濃度、排放總量、去向以及在遷移過程中的降解系數等。基于以上原因，本文提出基于剩余環境容量為基礎的泉州灣環境污染物海陸一體化監測與建設體系。

圖2 泉州灣污染物海陸一體化監測與監控體系建設思路

4 研究方法

環境容量：我國2011年“十二五”規劃提出“推進海洋經濟發展”，國務院批復要嚴格執行《全國海洋功能區劃（2011- 2020）》，區劃中對我國近岸海洋的使用功能進行詳細規劃，因此本文環境容量計算為符合一定等級國家水質標準的剩余環境容量，表示目前泉州灣所能容納污染物的剩余能力[7]。

陸源污染物調查：陸源污染物是指由陸地污染源排放的污染物[8]。因此它具備以陸地為產生體、以海洋為受體的特征，一般分為工業廢水、城鎮生活污水、農藥和化肥、沿海油田排污等。這些污染物主要通過河川徑流、沿岸直排口以及大氣干濕沉降入海[9]。本文在研究中重點開展了工業污染源、畜禽養殖污染源、生活污染源、農業化肥污染源以及水產養殖污染源的調查，從污染物的排放量、去向、生化降解系數以及入海量進行研究。

入海通道污染物監測：陸地污染物是海洋污染物的主要來源，據初步統計，目前進入海洋的全部污染物中有85%以上來自陸地污染物，其主要成分為化學需氧量、氨氮、石油類和磷酸鹽四類[10]。這些污染物通過入海河流和直排海口進入海灣，成為制約近岸海域環境的主要因素。因此，加強陸源直排海污染控制，是完善海灣污染防治的關鍵環節[11]。本文根據泉州灣周邊地區河流以及直排口的分布特點，對這些通道中入海污染物濃度進行監測，并結合現場調研的流量結果，計算污染物入海的總量。

5 研究結果與討論

5.1 泉州灣剩余環境容量結果與討論

海洋環境容量是沿海城市區域發展的重要約束條件之一[12]。本研究根據近岸海域行政歸屬、海洋功能區劃以及主要的入海徑流和直排口的位置，對泉州灣進行了簡要的分區。海區Ⅰ行政歸屬于靠近泉州市市區以及晉江市，主要由晉江和九十九溪烏邊巷閘（日排放污水量超過100 m3）將陸源性污染物運輸進入泉州灣，執行海水水質3類標準；海區Ⅱ行政歸屬于石獅市，主要由十一孔橋混合外排口（日排放污水量超過100 m3）和錦江排海口（日排放污水量超過100 m3）將石獅市內污染物排入泉州灣，執行海水水質3類標準；海區Ⅲ行政歸屬于惠安縣，執行海水水質2類標準。根據2013年12月計算的結果顯示無機氮、活性磷酸鹽和鉛在泉州灣已無剩余環境容量。剩余環境容量隨著海水水質的變化而變化，因此在著重削減由陸源輸入的無機氮、活性磷酸鹽以及鉛的總量的同時，還需關注泉州灣潮汐季節性變化，完善不同時間內污染物輸入總量的監控。

表1 泉州灣剩余環境容量計算結果（2013年12月）

5.2 泉州灣污染源調查結果與討論

本研究在泉州灣周邊地區開展了泉州市市區、惠安縣、晉江市、石獅市以及南安市的工業污染源、畜禽養殖污染源、生活污染源、農業化肥污染源以及水產污染源的調查統計與分析。期間調查了56家向晉江、洛陽江排放污水的重點企業，91家直排海重點企業以及199家向排污渠道排放污水的重點企業；調查了600余萬畜禽養殖情況；統計1000萬左右人口的生活用水以及生活污染物排放情況；調研了600余萬農作物化肥使用情況以及泉州市各縣水產養殖污染物排放情況。經過統計分析以及排污系數法進行計算，可以看出周邊排放的氮、磷污染物主要來自于畜禽養殖污染源和生活污染源。其中主要的畜禽養殖污染來自于南安市，因此南安市畜禽養殖污水的有效整治將有利于泉州灣水體環境容量的進一步改善。同時，在生活污染源中，未納入城鎮生活污水處理網絡的生活污水排放總量在此污染源中占據了較大比例，因此，盡快完善生活污水處理系統，對泉州灣海域環境容量的改善具有重要作用。

表2 泉州灣周邊縣市主要污染源排放量統計 單位：t/a

5.3 污染物入海總量監測

本研究分別對晉江口、洛陽江口、九十九溪烏邊巷閘、十一孔橋混合外排口以及錦江排海口進行現場調研與水質情況監測，計算得出陸源污染物進入泉州灣的總量。其中，如果僅從我國地表水環境質量標準來看總磷的污染水平，晉江總磷含量是符合該標準1類水質，但是由于其徑流量大，仍然向泉州灣輸入大量磷，給泉州灣環境容量造成較大影響。周邊區域污染物主要通過晉江和十一孔橋混合外排口進入泉州灣，根據環境容量調查結果可知，要重點監控和削減這兩條入海通道里氮、磷污染物的排放濃度。同時，根據污染源調查結果可知，應把監控和削減重點放在關注畜禽養殖污染和生活污水排放兩個方面。

表3 陸源污染物進入泉州灣總量統計

6 完善海陸一體化監測與監控體系建設的建議

6.1 統一海陸監測指標，提高海域監測質量

環保和海洋部門在海洋功能區劃上存在一定的差異，在用海規劃方面的差異直接導致在剩余環境容量計算上采用的標準會出現偏差。因此，只有功能區劃上的統一，才能更好地開展海陸一體化體系的建設。

環保和海洋部門在環境監測指標方面存在一定的差異，比如氮、磷指標，地表水環境質量監測使用硝酸鹽、亞硝酸鹽、總磷，而海水水質標準使用無機氮以及活性磷酸鹽，因此，統一海水和淡水監測指標，或者對相關因子之間的等量關系進行互換，將更有利于提高海陸一體化環境質量監測的質量。

海灣剩余環境容量與環境質量情況相關，因此十分有必要根據海灣剩余環境容量的需要，對泉州灣環境質量的監測站位、監測頻率和監測方法進行科學合理的布設。

6.2 加強部門間溝通合作，科學監測污染物入海總量

污染物入海總量計算不但需要污染物的濃度，還需要徑流量數據；陸地面源污染物研究需要水土流失數據、植被覆蓋、降水量情況、農藥化肥施用情況等數據；生活污染源調查、畜禽養殖污染源調查等需要大量統計數據。因此，在開展污染物入海總量監測工作時，需要加強部門間的溝通，提高監測的科學性。

6.3 規范陸域污染源調查與統計，提高污染物監控可操作性和精準度

污染物海陸一體化監測與監控工作的開展，依賴于現場調研、數據統計以及環境質量監測三個方面，因此，應設計統一規范的污染源調查和統計標準，明確污染源排放污染物的種類、濃度、速率、去向等。如此將有利于污染物的統計與計算，同時在進行監控時才能準確定位所需監控的目標。

6.4 進一步開展陸地面源污染物遷移傳輸機制研究，提高面源污染源強估算的可靠性

陸地面源的遷移傳輸機制一直是面源污染物計算的難點，可以通過與高校研究院所的合作，共同開展陸地面源污染物遷移傳輸機制研究，逐條梳理泉州灣周邊陸源污染物的排放總量。

6.5 開展泉州灣污染物總量削減與控制研究，提高污染物總量削減與控制在應用中的適用性

在開展海陸一體化監測與監控工作中，如何分配污染物的削減總量，需要考慮污染物輸入總量的情況，也需要考慮周邊地區經濟發展的現狀和未來規劃，同時還要考慮財政、政策方面的支持力度。結合高校科研院所的研究力量，共同開展泉州灣污染物總量削減與控制研究，提高研究成果在現實應用中的適用性。

[1] 欒維新, 王海英. 論我國沿海地區的海陸經濟一體化[J]. 地理科學, 1998, 18(4): 342-348.

[2] 任東明, 王云峰. 論東海海洋產業的發展及其基地建設[J]. 地域研究與開發, 2000, 19(1): 54-57.

[3] 張亭亭.海灣環境容量價值研究[J]. 知識經濟, 2009（7）：164-165.

[4] 萬國江. 環境容量的基本概念和表述[J]. 環境保護, 1982（7）.

[5] 崔江瑞，張珞平. 廈門灣環境容量研究中污染物遷移轉化模式的確定及其應用[J]. 環境科學與管理, 2009（11）：10-14.

[6] GESAMP. Environmental Capacity: An Approach to Marine Pollution Preventlon.1986.

[7] 王君陛, 張珞平. 海灣環境質量評價以及環境容量研究中“本底濃度”確定的探討[J]. 海洋環境科學，2009，28(5)：522-525.

[8] 張皓若,卞耀武.中華人民共和國海洋環境保護法釋義[M].北京:法律出版社,2000.

[9] 付青，吳險峰. 我國陸源污染物入海量及污染防治策略[J]. 中央民族大學學報（自然科學版）, 2006, 15（3）：213-217.

[10] 王淼，胡本強，辛萬光，戚麗. 我國海洋環境污染的現狀、成因與治理[J]. 中國海洋大學學報(社會科學版) , 2006（5）：1-6.

[11] 阮貞江, 楊玉波. 福建: 控制陸源污染 保護近岸海域[J]. 環境保護，2013, 41(1).

[12] 蘭冬東, 梁斌, 馬明輝, 等. 海洋環境容量分析在規劃環境影響評價中的應用[J]. 海洋開發與管理, 2013（8）：62-65.