秦皇島市主要入海河流污染物濃度及入海通量分析

摘要：入海河流是陸源污染物入海的重要途徑。石河、洋河、湯河、戴河和飲馬河是秦皇島市的5條主要入海河流，其河口均布設(shè)監(jiān)測(cè)斷面。本文結(jié)合2018—2020年河口監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)，分析5條入海河流的污染物濃度月際變化和入海通量年際變化。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，2020年，6—8月氨氮濃度整體略高于其他月份；枯水期總磷（Total Phosphorus，TP）濃度整體小于豐水期，枯水期總氮（Total Nitrogen，TN）濃度總體大于豐水期。從污染物入海通量來看，TN和化學(xué)需氧量（CODCr）是排放量偏高的入海污染物。在5條入海河流中，洋河貢獻(xiàn)59.7%的CODCr、48.5%的TP、54.6%的TN和42.1%的氟化物。河流水量是影響污染物總量的主要因素。

關(guān)鍵詞：入海河流；污染物；濃度；入海通量；秦皇島市

中圖分類號(hào)：X55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）03-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.03.040

Abstract： Rivers flowing into the sea are an important pathway for land-based pollutants to enter the sea. Shihe River， Yanghe River， Tanghe River， Daihe River， and Yinma River are the five main rivers that flow into the sea in Qinhuangdao City， and their estuaries are all equipped with monitoring sections. Based on the monitoring section data of estuaries from 2018 to 2020， this paper analyzes the monthly variation of pollutant concentration and annual variation of sea-enter flux in five rivers flowing into the sea. The monitoring results show that from June to August 2020， the overall ammonia nitrogen concentration was slightly higher than other months; the overall concentration of Total Phosphorus （TP） during the dry season is lower than that during the wet season， while the overall concentration of Total Nitrogen （TN） during the dry season is higher than that during the wet season. From the perspective of pollutant flux into the sea， TN and chemical oxygen demand （CODCr） are the pollutants with high emissions into the sea. Among the 5 rivers that flow into the sea， Yanghe River contributes 59.7% of CODCr， 48.5% of TP， 54.6% of TN， and 42.1% of fluoride. The water volume of rivers is the main factor affecting the total amount of pollutants.

Keywords： rivers flowing into the sea; pollutants; concentration; sea-enter flux; Qinhuangdao City

秦皇島市擁有優(yōu)美的海灘和怡人的夏季氣候，依靠獨(dú)特的沿海氣候，它成為我國(guó)渤海海濱的旅游度假勝地。但是，近年來，受人類活動(dòng)影響，該海域出現(xiàn)不同程度的污染。2021年，秦皇島市域內(nèi)石河、湯河、戴河、洋河、飲馬河等國(guó)控入海河流總氮（Total Nitrogen，TN）濃度出現(xiàn)不同程度的上升，這成為入海河流和近岸海域水環(huán)境治理的短板。2023年以來，秦皇島市通過制定“一河一策”，創(chuàng)新采取精準(zhǔn)治理、系統(tǒng)治理、工程治理和依法治理等方法，全面降低河流TN濃度，水環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。研究表明，陸源污染物是該海域水質(zhì)惡化的主要原因[1-2]，而入海河流是陸源污染物入海的主要途徑之一[3]。因此，有必要分析秦皇島市主要入海河流的污染狀況，確定主要污染物的變化特征及入海通量，為秦皇島市入海污染物總量控制和海洋環(huán)境治理貢獻(xiàn)力量。

1 數(shù)據(jù)來源與評(píng)價(jià)方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

各河流在入海口附近布設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，實(shí)施月測(cè)，依據(jù)相關(guān)地表水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行采樣。除了流量，根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002），還有22項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，包括pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、化學(xué)需氧量（CODCr）、五日生化需氧量（5-Biochemical Oxygen Demand，BOD5）、氨氮（NH3-N）、總磷（Total Phosphorus，TP）、總氮（TN）、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻（6價(jià)）、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑和硫化物。

1.2 評(píng)價(jià)方法

結(jié)合2018—2020年秦皇島市5個(gè)入海口的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用單因子評(píng)價(jià)法進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)，分析CODMn、氨氮、TP和TN的濃度變化。月污染物入海通量等于月污染物平均濃度與月平均流量的乘積。年污染物入海通量為各月污染物入海通量之和[4]。在監(jiān)測(cè)的22項(xiàng)指標(biāo)中，監(jiān)測(cè)濃度低于檢出限的不參與入海通量計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 5條入海河流的污染物濃度月際變化

2020年，秦皇島市5條主要入海河流的河口監(jiān)測(cè)斷面污染物濃度月際變化如圖1所示。結(jié)果顯示，CODMn、氨氮、TP和TN的濃度月際變化不顯著，可達(dá)到地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

CODMn整體變化不明顯，2—4月偏低，7—9月偏高。氨氮濃度在3月出現(xiàn)峰值（飲馬河口），6—8月整體略高于其他月份，受環(huán)境影響較大。隨著6—8月氣溫的上升，水溫逐漸提升，水中好氧細(xì)菌變多，溶解氧濃度降低，氨氮無(wú)法氧化為亞硝酸鹽氮（NO2-N）和硝酸鹽氮（NO3-N），導(dǎo)致氨氮濃度偏高。6—8月，雨量增加，陸地污染物被帶入雨水中。TP濃度在3月出現(xiàn)峰值（飲馬河口），7—9月整體高于11月至次年3月，受雨水影響顯著。7—9月雨量較大，11月至次年3月雨量極少，豐水期大量雨水沖刷地面，陸地污染物通過地表徑流被帶入河流，使河流污染物濃度增加[5-6]。同時(shí)，高溫可能導(dǎo)致河流底泥中弱結(jié)合態(tài)磷自動(dòng)釋放到水體中[7]，6—9月，TN處于較低值，枯水期（11月至次年3月）總體大于豐水期（7—9月）。經(jīng)分析，枯水期雨量少，河道水位低，水體對(duì)河道底泥的氮釋放較為敏感，同時(shí)岸邊植物枯萎，植物體內(nèi)的氮類釋放后進(jìn)入水體和底泥[8]。

2.2 5條入海河流的污染物入海通量年際變化

2020年，秦皇島市5條主要入海河流的污染物排放總量為3 068 t，其中，污染物排放量從高到低的排序是CODCr、CODMn、TN、氟化物和TP。秦皇島市入海河流排放的污染物以CODCr為主，CODCr占污染物總量的61%，CODMn占17%。5條河流對(duì)污染物總量的貢獻(xiàn)不同，洋河貢獻(xiàn)的污染物最多，占58.1%，其次是湯河，貢獻(xiàn)率為21.5%。

各河流的TN排放量為332 t，洋河貢獻(xiàn)率為59.7%，其次是湯河，貢獻(xiàn)率為25.9%。在排放的TN中，溶解性無(wú)機(jī)氮（Dissolved Inorganic Nitrogen，DIN）約為271 t，占TN的75.9%，說明秦皇島市入海河流排放的TN以無(wú)機(jī)氮為主，洋河和湯河是無(wú)機(jī)氮的主要貢獻(xiàn)者，貢獻(xiàn)率分別為55.7%和25.8%。在DIN中，NH3-N、NO3-N、NO2-N的排放量分別是15.6 t、230.8 t和5.6 t，其中48.5%、56.2%和54.6%的NH3-N、NO3-N、NO2-N來自洋河。各河流TP排放量為332 t，48.5%來自洋河，25.9%來自湯河。各河流CODCr的排放量是1 917 t，洋河貢獻(xiàn)率為59.7%。

污染物入海通量變化與污染物的濃度和水量有關(guān)。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，2020年污染物排放總量較2019年下降132%，較2018年下降63.6%，下降明顯。2018—2020年，入海河流的核心污染物為CODCr和TN，污染物濃度沒有明顯變化，但水量變化明顯。2020年入海水量為1.2億m3，2019年是3.0億m3，2018年是1.6億m3。因此，入海污染物排放總量主要受河流水量的影響。5條河流污染物入海通量變化顯示，秦皇島市陸源入海污染物主要來自洋河，因此要加強(qiáng)洋河流域治理。

3 結(jié)論

秦皇島市主要入海河流中，CODMn整體變化不明顯；6—8月氨氮濃度整體略高于其他月份，主要受溫度及雨量的影響；7—9月TP濃度整體高于11月至次年3月，受雨水影響顯著；枯水期TN濃度總體大于豐水期。2020年，秦皇島市主要入海河流的污染物排放總量為3 068 t，污染物排放量從高到低的排序是CODCr、CODMn、TN、氟化物和TP。其中，洋河對(duì)污染物總量的貢獻(xiàn)最多，占58.1%。研究表明，入海污染物總量主要受河流水量的影響。

參考文獻(xiàn)

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3 陳淑梅.河北近岸營(yíng)養(yǎng)鹽分布狀況與評(píng)價(jià)[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2006（3）：57-59.

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8 馬凡凡，邢素林，徐云連，等.巢湖圩區(qū)農(nóng)田排水溝渠氮磷時(shí)空分布及輸出特征[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（5）：67-73.

收稿日期：2024-01-18

作者簡(jiǎn)介：張艷軍（1987—），女，河北邢臺(tái)人，碩士，工程師。研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境評(píng)價(jià)。