
摘 要:全面分析秦皇島6條典型入海河流污染物特征,選取氨氮、重鉻酸鹽指數CODCr和總磷作為主要超標因子開展污染物入海通量計算,結果表明:入海污染物通量貢獻率從大到小為洋河、石河、飲馬河、戴河、湯河、新開河,其中,洋河、石河、飲馬河3條河流占87.0%;洋河、飲馬河兩條河流的CODCr、總磷均較高,有機污染較為嚴重,主要受養殖業污染、生活污染、農業面源污染等多方面影響。基于此,從治理投資、總量控制、源頭控制、產業結構優化和法律法規等方面提出了秦皇島主要入海河流污染防治對策。
關鍵詞:秦皇島;入海河流污染物;入海通量;防治對策
近年來,秦皇島及周邊城市排放的污染物使北戴河及相鄰海域不同程度地受到富營養化、石油類和重金屬等的污染,赤潮災害的發生日益頻繁、規模日益擴大、持續時間日益延長[1]。旅游業作為秦皇島市經濟發展的支柱產業,在很大程度上依托于北戴河及其周邊區域優質的沙灘、浴場。因此,北戴河及相鄰海域水質的惡化已經成為沿岸人民生活水平提升和經濟可持續發展的制約因素。本研究通過分析秦皇島市主要入海河流的污染物情況,明確對入海河流水質影響較大的污染物來源,提出更有針對性的污染防治措施,為海域環境綜合整治工作提供參考。
1 " 區域自然環境
秦皇島市位于河北省東北部,東臨渤海,西距首都北京280 km,西南距河北省會石家莊483 km,距天津220 km,全市國土面積7 812.4 km2,南北長127 km,東西寬110 km,因秦始皇求仙駐蹕而得名。地貌類型以剝蝕地貌和侵蝕堆積地貌為主,地層主要出露新太古界變質基底和新生界第四系,區內斷裂發育,分布了灤南—秦皇島斷裂、冷口—鴿子窩斷裂、牛頭崖—石門寨斷裂等活動的深大斷裂[2]。境內流域面積在30.0 km2以上的河流共有48條,分屬于灤河水系及冀東濱海獨流入海諸河,本研究重點選擇石河、新開河、湯河、戴河、洋河、飲馬河等6條河流進行污染物特征分析。
2 " 入海河流污染物特征
2.1 "不同產業結構污染物排放規模及特征
本研究通過對畜禽養殖污染源、工業污染源、生活污染源、種植業污染源開展實地調查統計,對秦皇島主要入海河流匯水區不同產業結構污染物排放量進行匯總,工業污染排放的化學需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)最多,達12 105.06 t,其次是畜禽養殖業。另外,畜禽養殖業排放的總氮、總磷、氨氮在不同產業結構中均是首位。
2.2 "入海河流污染物時間變化特征
根據入海河流的斷面監測數據,分析監測斷面各污染物以及整條河流污染物平均質量濃度年變化特征。河流水質監測因子包括水溫、pH、溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)、高錳酸鹽指數CODMn、重鉻酸鹽指數CODCr、5日生化需氧量BOD5、揮發酚、氨氮、石油類、總磷、銅、鋅、硒、砷、汞、鎘、鉻、鉛、氰化物、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群等22種,選取氨氮、CODCr和總磷3個因子作為主要超標因子進行分析。
飲馬河氨氮質量濃度遠高于同期其他河流,全年不同月份各河流氨氮質量濃度差別較大[3]。不同河流CODCr差異巨大,但小于各河流氨氮質量濃度差異,飲馬河CODCr遠高于其他河流,戴河次之,石河最小。同一條河流在一年中的不同時間段污染物質量濃度變化幅度也較大,如飲馬河1月CODCr為14.000 mg/L,11月激增為120.000 mg/L。總磷質量濃度同期比率變化較大,量值上飲馬河全年除了一二月基本都是最大。
石河上游大壩斷面的氨氮、總磷和CODCr差別明顯,呈現為互不交叉的3條曲線。CODCr質量濃度明顯高于其他2種污染物,變化范圍較大(6.000~15.000 mg/L);氨氮質量濃度基本保持穩定,9月稍有升高;總磷質量濃度最低且基本保持不變(0.010~0.030 mg/L)。中游鐵路橋斷面3種污染物質量濃度差別同樣明顯,CODCr質量濃度最高,一般在7.000~25.000 mg/L,六七月的質量濃度明顯高于其他月份,維持在25.000 mg/L左右,最低值出現在2月,為0.320 mg/L;氨氮質量濃度變化無明顯規律,冬季一二月和夏季六七月質量濃度較高;總磷質量濃度變化劇烈,5~8月的質量濃度遠高于其他月份,其中,8月最高達到0.250 mg/L,其他月份都在0.060 mg/L以下。
新開河氨氮質量濃度1~7月變化不大,維持在0.050 mg/L以下,8月激增至0.280 mg/L,9月達到最高值0.330 mg/L,然后逐漸降至12月的0.070 mg/L。總磷質量濃度變化無規律,大部分時間都在0.190 mg/L左右分布。
戴河總體上CODCr在3~7月相對較高,氨氮質量濃度在7月出現高值,約1.170 mg/L。總磷質量濃度保持在較低值,九十月相對較高,約0.170 mg/L。
洋河總體污染物質量濃度變化規律和中游盧王莊相近,尤其是每種污染物的峰值月份基本相同,但總體平均值比盧王莊監測斷面數值小。CODCr全年基本呈現單峰特征,5月最高,約24.330 mg/L。氨氮質量濃度呈大小雙峰形態,大小峰值分別是2月的2.120 mg/L和1.150 mg/L。總磷質量濃度也呈大小雙峰的形態,分別是2月的1.150 mg/L和5月的0.500 mg/L,其他月份基本在0.150 mg/L上下波動。
湯河污染物總體質量濃度變化規律復雜,CODCr在1~3月變化相對劇烈,總磷質量濃度全年變化幅度不大,氨氮質量濃度變化相對較大,最高值是2月的1.330 mg/L,最低值是5月的0.150 mg/L。
飲馬河總體污染物質量濃度平均值都很高,CODCr都在20.000 mg/L以上,11月的峰值尤其明顯。氨氮質量濃度基本都在2.000 mg/L以上,呈現出大小雙峰的特點,其中,3月峰值達到11.740 mg/L,11月峰值達到7.700 mg/L。總磷質量濃度變化幅度相對平緩,在3月和11月出現相對高值。
2.3 "入海河流污染物空間變化特征
飲馬河的CODCr、氨氮質量濃度、總磷質量濃度在各河流中均是最高的,其氨氮質量濃度為4.892 mg/L,總磷質量濃度為0.653 mg/L,CODCr為37.000 mg/L,主要原因可能是飲馬河流域工業污染嚴重。另外,農田灌溉及農業養殖等生產廢水幾乎無任何處理就流入飲馬河,使水質氨氮污染加重。洋河各污染物的質量濃度也不低,總磷質量濃度為0.260 mg/L,氨氮質量濃度為0.669 mg/L。戴河CODCr僅次于飲馬河。新開河氨氮質量濃度在所有河流中最低,為0.094 mg/L。石河污染物質量濃度整體較低。
3 " 污染物入海通量計算與分析
3.1 "污染物入海通量
各河流主要污染物入海通量如表1所示。其中,石河、洋河入海徑流量較大,分別為1.040億m3、0.985億m3,分別占總量的36.0%、35.0%。新開河、戴河、湯河入海徑流量貢獻相當,均在6.0%~7.0%。污染物入海通量貢獻率由大到小分別為洋河、石河、飲馬河、戴河、湯河、新開河。其中,洋河、石河、飲馬河3條河流分別占35.0%、27.0%、25.0%,合計占污染物入海通量的87.0%。洋河污染通量貢獻率與入海徑流量貢獻率基本保持一致,石河污染通量貢獻率小于入海徑流量貢獻率,而飲馬河污染通量貢獻率遠大于入海徑流量貢獻率,其主要污染物質量濃度在本次分析的河流中最大。
3.2 "各河流污染物貢獻率分析
在6條河流中,洋河CODCr貢獻率最大,為35.0%,其次為石河、飲馬河,其余河流所占比例較小,均不足10.0%;飲馬河氨氮貢獻率為57.0%,洋河占27.0%,其余依次為石河、湯河、戴河、新開河;洋河總磷貢獻率為44.0%,飲馬河占32.0%,其余依次為新開河、石河、湯河、戴河。
3.3 "污染因子入海通量分析
在秦皇島入海河流污染因子調查中,CODCr的入海通量為4 582.6 t,占總量的91.4%,其他污染因子在總量中的占比從大到小依次為氨氮(4.8%)、氟化物(2.6%)、總磷(1.2%)。
4 " 環境綜合整治對策研究
通過多種渠道籌措資金,加大城市污水處理廠的投資力度,城市排水管網應與廢水處理廠同步建設,全面推行城市廢污水處理費征收,解決城市廢污水處理廠的運行維護資金問題,鼓勵城市廢污水處理設施建設朝著投資多元化、運營市場化、設備標準化和監控自動化的方向發展。將排污總量指標分解到每個排污單位或每個地域,納入目標責任制管理,同時加強對入海口排污總量指標的監督性監測與管理,控制河道污染物總量不超過規定指標。制定專門用于規定污染物總量控制的行政法規。對那些違反總量控制制度規定、超額排污的企業予以行政處罰,嚴重的要對相關人員追究刑事責任。加快產業結構調整步伐,加大技術更新力度,淘汰落后的生產技術,加快發展高新技術產業,實行傳統產業改造,降低產品能耗、物耗,推行清潔生產和綠色消費,為從源頭控制污染和保護環境提供有力的支持。
鑒于當前粗放型經濟增長模式對海洋環境造成的巨大污染,秦皇島應優化現有產業結構,實現產業轉型升級,走出一條綠色發展之路。現階段,秦皇島市海洋經濟處于穩定、高速發展態勢,且海洋經濟結構不斷優化,第三產業的總產值逐年提高。雖然成績喜人,但是秦皇島與發達地區相比還存在較大差距,應抓住秦皇島海洋經濟核心示范區建設之機,大力發展海洋高技術產業,如綜合開發和利用海洋生物技術、開發海洋天然物質、海產品深加工等,構建適合海陸經濟發展的科技含量高、附加值高、能耗低、污染小、自主創新能力強的產業集群。以循環經濟理念為指導,制定以可持續發展為原則、循環經濟為發展模式的海洋經濟綜合性目標體系,合理利用海洋資源,促進海洋產業的協調發展。構建循環經濟產業鏈,最有前途的行業包括電力、石油化工和水產品加工等。建議水資源保護方面的法律條文增加或充實水資源保護的內容和條款,以法律形式明確流域水資源保護機構的性質及其在流域水資源保護工作中的地位、責任和權利。逐步完善水污染控制的法律、規章和制度,對于違法排放污染物、造成極大危害的責任者要嚴格實施刑事懲處,不斷修正和完善向河道中排放的廢水標準,全面嚴格地貫徹落實相關法規和標準。
5 " 結論
(1)入海污染物通量貢獻率從大到小依次為洋河、石河、飲馬河、戴河、湯河、新開河,其中,洋河、石河、飲馬河 3條河流占87.0%。
(2)洋河、飲馬河兩條河流的CODCr、總磷質量濃度均較高,有機污染較為嚴重,主要受養殖業污染、生活污染、農業面源污染等多方面影響。
(3)從治理投資、總量控制、源頭控制、優化產業結構和法律法規等方面提出了秦皇島主要入海河流污染防治對策。
[參考文獻]
[1]叢明琦,宋愛君,趙冉,等.秦皇島近岸海域春季表層溶解氧飽和度分析[J].現代鹽化工,2019(4):13-14.
[2]河北省國土資源廳.河北省海洋資源調查與評價專題報告(上)[M].北京:海洋出版社,2007.
[3]吳永華.我國海洋區域污染防治管理模式研究―以渤海海域污染防治模式為例[D].重慶:西南大學,2014.
Pollutant sources and pollution prevention and treatment measures of
the main rivers entering the sea in Qinhuangdao
Zhao Yang
(The Eighth Geological Brigade, Hebei Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration, Qinhuangdao 066000, China)
Abstract:The pollutant characteristics of six typical rivers entering the sea in Qinhuangdao are comprehensively analyzed, and the ammonia nitrogen, dichromate index CODCr and total phosphorus are selected as the main over-standard factors to calculate the pollutant flux entering the sea. The results show that the contribution rate of pollutant flux entering the sea from the largest to the smallest is Yanghe River, Shihe River, Yinma River, Daihe River, Tanghe River and Xinkai River, of which Yanghe River, Shihe River and Yinma River account for 87.0%; both Yanghe River and Yinma River have high CODCr and total phosphorus, and organic pollution is relatively serious, which is mainly affected by aquaculture pollution, domestic pollution, agricultural non-point source pollution and other aspects. Based on this, the pollution prevention and treatment measures of Qinhuangdao’s main rivers entering the sea are proposed from the aspects of governance investment, total amount control, source control, industrial structure optimization and laws and regulations.
Key words: Qinghuangdao; pollutants from rivers entering the sea; flux entering the sea; prevention and treatment measures