上海海域海水水質變化趨勢及應對措施

吳旭云 裘誠 王岳峰 王統澤 袁瑞

摘要：強化區域海洋生態環境評價，推進海洋生態環境監測體系建設，全面提升海洋環境保護監督管理效能，是上海建設全球海洋中心城市、發揮在“一帶一路”倡議中橋頭堡作用的必然要求。文章基于近年來上海海域環境質量監測資料，重點對無機氮、活性磷酸鹽等海域主要污染物進行分析，結合流域來水與區域排污情況，闡明上海海域水質變化特征及總體趨勢，并從體系建設、基礎能力、執法監督、行業管理、生態修復與科技創新等方面提出合理化應對措施。

關鍵詞：海洋環境;變化趨勢;陸源入海;應對措施

中圖分類號：P76 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2020）01-0046-05

Abstract：To build a global marine central city and play a bridgehead role in the “one belt and one road” construction of the state，the inevitable requirements for Shanghai include strengthening the evaluation of regional marine ecological environment，promoting the construction of marine ecological environment monitoring system，and comprehensively improving the supervision and management efficiency of marine environmental protection.The paper focused on the analysis of the main pollutants in the sea area，such as inorganic nitrogen and active phosphate，based on the environmental quality monitoring data in recent years.Combined with the runoff and regional sewage discharge in the river basin，the results clarified the characteristics and general trend of seawater quality in Shanghai，and put forward suggested solutions from the aspects of system construction，basic capacity，law enforcement supervision，industry management，ecological restoration and scientific and technological innovation.

Key words：Marine environment，Variation trend，Terrestrial pollution source，Suggested solution

0 引言

黨的十八大以來，“綠水青山就是金山銀山”的生態文明理念逐漸深入人心，生態文明建設也成為我國“五位一體”總體布局的一個重要組成部分。黨的十九大報告中更是為未來中國推進生態文明建設和綠色發展指明路線圖，要求各級領導政府加強環境治理力度，加快構建環境管控的長效機制。生態環境問題已不僅僅是一個經濟問題、社會問題，更是影響國家發展戰略和人民根本利益的政治問題。

上海地處世界第三大河長江的河口，蘊含著豐富的淡水、泥沙、灘涂濕地及生物資源，擁有良好的航道和岸線，長期以來，城市社會經濟可持續發展得到了諸多重要的自然資源。隨著在全球氣候變化與河口高強度人類活動的雙重脅迫下，上海海域的生態安全受到嚴重威脅，海洋生態脆弱性尤為凸顯。長期以來，長江流域及其河口日益加劇的人類活動和資源開發，使得河口地區的生態環境發生了一系列的顯著變化[1]。周曉蔚等[2]通過構建長江口敏感指標評價體系，對長江口生態系統健康狀況進行了評價，認為河口系統目前處于亞健康狀態，并有向病態方向發展的趨勢。蔡文倩等[3]采集長江口及鄰近海域大型底棲動物樣品與環境資料，檢測發現河口水體基本呈富營養狀態，提出長江口在高強度人為干擾的情況下，評價生態質量狀況會更為復雜。

為貫徹落實全國海洋生態環保工作要求，強化區域海洋生態環境評價，推進上海市海洋生態環境監測體系建設，全面提升上海市海洋環境保護監督管理效能，本研究在對上海海域近年來水質資料分析的基礎上，以氮、磷為例，闡明水質變化特征及總體趨勢，并提出合理化應對措施。

1 上海海域海水水質現狀

1.1 2017年上海海域水質狀況

根據國務院批復《上海市海洋功能區劃（2011—2020年）》，上海海域面積為10754.6 km2。2017年，分別在2月、5月、8月和10月（即冬季、春季、夏季和秋季）開展海洋環境監測工作，監測面積覆蓋整個上海海域。

1.1.1 海水水質

依據《海水水質標準》（GB3097—1997）對上海海域水質狀況進行了綜合質量評價，冬季、春季、夏季和秋季，上海市海域內符合一類和二類海水水質標準的海域面積分別占32.0%、16.8%、15.5%和21.7%，劣于四類海水水質標準的海域面積分別占53.6%、71.3%、52.4%和62.3%，污染海域主要集中在長江口及杭州灣北部近岸。

上海海域海水環境主要污染要素為無機氮和活性磷酸鹽。以冬季為例，無機氮和活性磷酸鹽劣于四類海水水質標準的海域面積分別占53.6%和18.9%，站位符合率分別為65.7%和28.4%，而其他監測的海水環境要素均優于劣四類水質（表1）。

1.1.2 流域入海污染

2017年，長江徐六涇斷面年入海水量約10 090億m3，化學需氧量（CODCr）601.36萬t，總氮243.98萬t，總磷10.90萬t，重金屬（銅、鋅、鉛、鎘、汞）2.0萬t。根據《地表水環境質量標準》（GB3838—2002），全年長江徐六涇斷面水質綜合評價基本維持在二類、三類，其中單因子標準指數法評價最差項目為總磷，其次為高錳酸鹽指數。

1.1.3 陸源入海排污

2017年，上海市20個沿江沿海陸源入海排污口共排放處理后尾水21.56億m3，年排放化學需氧量（CODCr）1.8萬t，總氮2.4萬t，總磷0.08萬t，重金屬（銅、鋅、鉛、鎘、汞）0.010萬t。

經評價，氮、磷仍然是各個排污口排放的主要污染物。排污口鄰近海域水體中，除無機氮、活性磷酸鹽外，其他監測要素均符合海洋功能區的海水水質要求。盡管流域來水使得上海海域海水水質的背景值總體上受無機氮、活性磷酸鹽兩項指標影響，但沿江沿海排污口的尾水排放，在一定程度上也對上海海域水質產生了負面影響。

1.2 近年來海域污染變化趨勢

進入20世紀90年代后，隨著工業化進程的加速和氮肥用量的快速增長，上海海域水質迅速惡化，到2000年后惡化速度相對放緩，主要污染物質由重金屬污染過渡到營養鹽污染[4]。

上海地處長江入海口，海域水質直接受上游來水影響。根據《長江水資源質量公報》和歷史數據，2010年后，長江上游污水排放量基本維持在330億～350億t/a，總量達到全國的40%以上[5]。2017年4月公報顯示，上海17個水功能區，達標率僅為52.9%，沿江河湖中，劣于三類海水水質標準的指標主要為氨氮、總磷等。

近年來，相關部門圍繞長江生態環境保護修復做了大量工作，包括建立流域生產生活空間、加強河湖綜合管理、建立水資源配置和高效利用體系等。據徐六涇斷面實測資料顯示，2011—2017年流域入海水體中無機氮與活性磷酸鹽含量總體上呈先上升后下降的趨勢，2014年3月長江徐六涇監測到近年來的最高值，分別為2.572 mg/L和0.154 mg/L，而2017年全年平均含量分別為1.702 mg/L和0.06 mg/L（圖1）。

污水處理廠排放污水是上海市陸源入海主要污染源之一。21世紀初，隨著城市發展的需要，以及對環境保護的日益重視，上海的污水處理廠建設迎來高速發展期，陸續建成了石洞口、白龍港、竹園等一大批大型污水處理廠，排水量均達到40萬t/d以上，2016年全市污水處理能力達到800萬t/d。隨著國家對污水處理廠的排放標準日趨嚴格，原有的處理單元已無法滿足現有要求，污水處理廠由原本一級B標準提升為一級A標準，提高污水中的COD、氨氮、總氮、總磷等排放指標要求。根據《上海市水資源保護利用和防汛“十三五”規劃》要求，長江口、杭州灣沿岸城鎮污水廠在“十三五”期間均需達到一級A標準，污染物排放減少一半以上，將極大減少局地排污給本市海域海水水質造成的不利影響。

自2011年起，上海市海洋監測單位逐漸完成對主要大型污水處理廠的監測覆蓋，至2017年共計監測20個污水處理廠排污口。從圖2可以看出，污水處理廠排放尾水中，總磷濃度在2016年后呈現明顯減少。

在富營養化的水體中，葉綠素a廣泛存在于浮游植物種群中，尤以藻類植物為甚[6]。浮游植物是海洋生態系統中十分重要的初級生產者[7]。其中葉綠素a濃度是目前遙感技術運用于水質監測的一個重要參數，也是我國海洋環境監測的重要指標，可以反映水體的水質情況及富營養化程度[8]。2012—2018年長江入海口區域葉綠素a濃度在空間上呈現一定的差異性：在長江口內區域，崇明島以北的北支河段濃度較低，崇明島以南的河段濃度較高;在長江口外區域，長江北岸啟東嘴以東的近岸海域以及九段沙外、舟山群島以北的周圍海域（122.2°—122.5°E，30.8°—31.2°N）濃度較高，且在122.8°E以東有一個明顯向NE方向延伸的水舌，而在長江南岸南匯嘴以南的杭州灣海域以及離岸較遠的外海海域濃度較低。長江口內河流流量南支河段比北支大，浮游植物較多且生長旺盛，因此葉綠素濃度也較高。長江口外表層水體在季風作用下朝東北方向輸運，河流匯入東海時余流方向偏北，因此葉綠素a濃度分布形成了向東北方向延伸的水舌。圖3為2012—2018年長江入海口的口外海域域（a）、口內河段區域（b）以及杭州灣北部海域（c）的葉綠素a濃度時序變化情況。整體來看，2012—2018年長江口區域的葉綠素a濃度逐年降低，高濃度區域面積也逐年減少，但在2016年濃度分布情況有往復且濃度較高。而杭州灣北部海域受長江徑流量輸運作用影響較小，因此葉綠素a濃度年際變化并不明顯且較低。

2 面臨的形勢與挑戰

近年來流域來水與上海本地陸源排污趨勢逐漸好轉，生態文明建設的理念逐漸落實到生產生活中，經濟發展方式發生深刻轉變，推動城市環境向綠水青山邁進，更為海洋生態環境保護帶來重要機遇。

但不可否認的是，海洋生態環境面臨的形勢依然嚴峻。上游農業面源污染、工業點源污染依然存在，流域水環境污染有待改善，仍是上海海域的主要污染源。長江口杭州灣為強潮河口，流域污染、陸源排污等污染源的長期匯入，經由潮動力擴散至整片海域，其累積作用對整個海域范圍產生極為不利的影響[9]。

從經濟社會發展來看，海洋生態環境保護壓力仍呈上升態勢。長江流域各地區工業化、農業現代化發展參差不齊，區域經濟發展不平衡，傳統粗放型發展方式仍未能徹底轉變[10]。流域生態利益協調機制尚未建立。海水水質無法達到近岸海域環境功能區要求，無法適應近岸海域功能區使用功能和保護目標的需要。

在統籌推進“五位一體”總體布局中、將生態文明建設擺在突出位置，美麗海洋是美麗中國的重要內容。同時，在推動“一帶一路”倡議實施的進程中，海洋也是我國參與全球治理、承擔大國責任的關鍵領域。上海在對標全球海洋中心城市發展要求的過程中，要重點圍繞海洋環境友好、海洋資源節約集約利用等目標，更好地發揮在國家“一帶一路”建設中的橋頭堡作用，堅持綠色發展、源頭護海，抓好區域-流域-海域聯防聯控與系統治理，堅持污染防治和生態修復并舉，確保海洋生態環境質量企穩向好。

3 海水環境保護對策

按照陸海統籌、重視以海定陸的發展原則，實行嚴格的生態環境保護制度，堅持“治、用、保、測、控、防”齊抓并進，形成體制機制健全、監測效能提升、環境質量改善、風險區域防控、系統治理修復的整體格局。

3.1 健全標準體系

加快推進長江口水質評價標準研究，統一河口水質評價指標，解決河口水質評價邊界劃分不清、指標類別混亂等問題，合理銜接地表水標準與海水標準。積極推進海洋生態監測評估、海洋生態補償、海洋在線監測等領域的技術規范、指南。加快海洋垃圾、微塑料等新型海洋污染物的監測標準規范和業務化研究。

3.2 推進基礎建設

加快推進海洋環境實時在線監視監測監控系統建設，在長江徐六涇、黃浦江吳淞口等江河入海口，竹園、白龍港等大型污水處理廠排污口等污染源，以及青草沙、陳行、東風西沙等水源地建設在線監測點，統籌考慮海洋監測站網布局，形成覆蓋全市海域的在線監測“一張網”。

3.3 強化執法監督

根據劃定的上海市海洋生態紅線區域，強化紅線制度落實情況的監督檢查，同事落實紅線管控具體措施，嚴格控制海洋開發利用活動，加強紅線區監視監測與整治修復，確保紅線制度落地見效。組織實施各區近岸海域水質考核，科學評價海洋資源利用、環境治理、生態保護等方面的變化趨勢和動態進展。

3.4 提高準入門檻

圍繞供給側改革和“放管服”改革，切實用好審批抓手，提高環境準入門檻。嚴格海洋工程項目環評審批，推動涉海企業加強監測能力建設，杜絕落后產能和嚴重過剩產能上馬建設。加大簡政增效和事中事后監管力度，制定監管辦法，強化海洋工程建設、區域用海規劃等領域監管，保障地方經濟健康發展。

3.5 推進生態修復

加強金山三島海洋生態自然保護區、崇明東灘鳥類自然保護區、長江口中華鱘自然保護區、九段沙濕地自然保護區等建設管理，創新完善保護區管理體系，組織開展保護區管理監督檢查。制定海域生態修復工作方針，建立地區生態修復項目庫，切實推進濱海濕地、沙洲、工程區等區域的修復工程。

3.6 強化科技支撐

用好21世紀海上絲綢之路等平臺，積極推動與其他地區的交流合作，開展海洋生態聯合調查、共建監測站等工作。通過舉辦培訓、學術交流活動等方式，進一步推進海洋環境污染治理與修復、生物多樣性監測、海洋垃圾及微塑料監測、災害應急處置等領域的交流與合作。

4 結語

上海海域生態環境復雜，存在的問題也較多。水質指標是衡量海洋環境情況的主要指標之一。本研究從氮、磷指標出發，針對上海海洋近幾年海水水質情況與入海污染物情況，分析了海洋環境面臨的形勢與挑戰，并在此基礎上，結合國家海洋發展戰略，有針對性地提出適合上海城市發展的海洋環境保護對策和建議。在《上海市海洋“十三五”規劃》中明確指出，要進一步加強海洋資源綜合管控，突出海洋生態環境保護優先導向。可見，在上海建設“全球海洋中心城市”的進程中，實施可持續發展戰略，加強海洋自然資源合理開發利用，推進海洋自然生態文明有序和諧建設，將成為未來城市發展的主旋律。

參考文獻

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