浙江椒江海域夏季水环境质量变化趋势分析

张兴林，吴智清，戴开友

（国家海洋局温州海洋环境监测中心站，浙江温州 325013）

海洋是人类生命的摇篮，也是人类社会生活的巨大资源宝库，目前海洋问题已成为全球沿海国家和地区高度关注和重要问题。海洋环境和资源已成为我国经济和社会发展的重要基础，保护海洋环境、维护海洋生态健康已成为海洋可持续发展目标之一。近年来，随着台州经济社会快速发展，近海生产活动激增，大量工业废水和生活污水注入海中，导致椒江口及邻近海域水环境污染较为严重、局部海域水质恶化，赤潮频发，影响了海洋经济的持续、健康发展。为了有效缓解椒江口及邻近海域的污染压力，台州市逐渐开始椒江沿岸重污染企业的搬迁工作，根据台州市海洋环境公报显示，椒江沿岸主要排污口入海污染物总量由2005的1.4万t，降至2011年的0.7万t，可以看出入海污染物总量得到的一定程度的缓解，但随着城市的规模不断扩大，城市生活以及工业生产的密集型发展，椒江口海域的水环境质量状况仍然没有明显的减轻趋势。

目前，国内主要港湾、河口的水环境质量分布特征已作相关研究报道，如：全为民等[1]研究了长江口及邻近水域富营养化现状及变化趋势，张健等[2]对杭州湾丰水期主要污染因子的分布变化及成因进行分析等。江锦花等[3]对椒江口海域重金属含量分布及在沉积物和生物体中的富集进行了详细的分析，但对椒江海域水环境质量的分析目前尚未相关报道。本文基于多年调查资料，综合分析椒江海域水环境质量现状及变化趋势，并从污染来源、水动力影响两个角度，对主要超标物质的时空分布和变化趋势进行成因分析提出环境保护管理对策和建议。

1 采样与方法

1.1 样品采集

2008-2011年，在椒江海域布设19个站位（图1），对水质进行监测。监测时间选择在每年夏季（8月），监测项目包括：pH、盐度、DO、CODMn、亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、活性磷酸盐、油类、铅、镉、汞、砷等。

1.2 方法

水质采样和分析方法根据GB 17378.3-2007《海洋监测规范》[4]要求进行，评价方法采用单因子污染指数法：

式中：Pi—i评价因子（不包括 pH、DO）的污染指数值；Ci—i评价因子的平均浓度（mg/L）；Si—i评价因子的评价标准值（mg/L）。

评价标准采用《海水水质标准》[5]（GB3097-1997）二类水质标准（表1）。

图1 监测站位图Fig.1 Sampling stations

表1 水质评价指标及标准Tab.1 Water quality evaluation and standards

2 结果与讨论

2.1 水质评价

采用单因子标准指数法，对2008-2011年监测结果进行评价，评价结果见表2。

由表2可知，椒江海域各测站主要超标物质有：活性磷酸盐、无机氮和油类，超标率分别为52.6%、47.4%和36.8%。个别测站pH、DO超标，其余各项指标均符合二类水质标准。

根据椒江海域地理分布和自然环境特点，结合相关资料，对椒江口、台州湾和大陈海域进行评价，椒江口海域选取J01～J03测站，台州湾海域选取J04～J10测站，大陈海域选取J11～J19测站。

表2 2008－2011年水质平均污染指数统计表Tab．2 Water quality of the average pollution index tables from 2008 to 2011

（1）无机氮

2008－2011年椒江海域无机氮含量为 0．108～2．047 mg/L，平均 0．739 mg/L。其中椒江口海域无机氮含量为0．561～2．047 mg/L，平均 0．143 3 mg/L，全部测站劣于四类海水标准；台州湾海域无机氮含量为 0．193～1．422 mg/L，平均 0．564 mg/L，53．7%的测站劣于四类海水标准；大陈海域无机氮含量为0．108～0．348 7 mg/L，平均 0．219 mg/L，13．9%的测站劣于二类海水标准，但均未超三类标准。无机氮含量等值线分布如图2。

由图2可见，无机氮含量在空间分布上呈现明显的河口区特点，由近岸向外海递减，即椒江口海域＞台州湾海域＞大陈海域。等值线走向大体与主潮流方向垂直，0．5 mg/L等值线（四类标准）位于一江山岛至金清黄琅一带。0.5 mg/L与0.3 mg/L之间等值线较为密集，水平方向上梯度变化较大。

图2 2008－2011年无机氮等值线图Fig．2 Inorganic nitrogen contour diagram from 2008 to 2011

（2）活性磷酸盐

2008-2011年椒江口海域活性磷酸盐含量为0.005～0.177 mg/L，平均0.074 mg/L。其中椒江口海域油类含量为0.073～0.177 mg/L，平均0.145 mg/L，全部测站劣于四类海水标准；台州湾海域活性磷酸盐含量为0.025～0.144 mg/L，平均0.060 mg/L，75.0%的测站劣于四类海水标准；大陈海域活性磷酸盐含量为0.005～0.032 mg/L，平均0.017 mg/L，58.3%的测站劣于一类海水标准，8.3%的测站劣于二、三类海水标准。活性磷酸盐含量等值线分布如图3。

由图3可见，活性磷酸盐含量在空间分布上与无机氮较为相似，表现为河口区特点，由近岸向外海递减。等值线走向大体与主潮流方向相垂直，0.045 mg/L等值线（四类标准）位于台州湾中部一带。与无机氮分布相比较，活性磷酸盐含量水平梯度变化相对较小。

（3）油类

2008-2011年椒江海域水体中油类含量为0.004～0.178 mg/L，平均0.038 mg/L。其中椒江口海域油类含量为0.080～0.178 mg/L，平均0.100 mg/L，83.4%的测站劣于一类海水标准，但均未超三类海水标准；台州湾海域油类含量为0.01～0.093 mg/L，平均0.039 mg/L，32.2%的测站劣于一类海水标准，未超三类海水标准；大陈海域油类含量为0.004～0.040 mg/L，平均0.017 mg/L，全部测站均符合一类海水标准。油类含量等值线分布如图4。

由图4可见，椒江口海域为油类含量高值区，等值线密集，水平梯度大。此外，该区域等值线分布不均，南、北差异较大，局部油类含量高，可能受到码头、船只排污影响所致。台州湾海域油类含量相对较低，等值线走向与主潮流方向基本垂直，0.05 mg/L（一类海水标准值）等值线大致位于临海南洋涂-椒江十一塘围垦区之间。大陈海域等值线稀疏，0.02 mg/L等值线覆盖大部分海域，全部水域均符合一类海水标准，基本没有受到油类的污染。

图3 2008-2011年活性磷酸盐等值线图Fig.3 Active phosphate contour diagram from 2008 to 2011

2.2 年际变化

图4 2008-2011年油类等值线图Fig.4 Oil contour map from 2008 to 2011

主要超标物质平均浓度年际变化见表3～4。其中椒江口海域无机氮年际变化范围为1.090～1.791 mg/L，多年平均为1.433 mg/L；活性磷酸盐变化范围为 0.132～0.162 mg/L，多年平均为 0.145 mg/L；油类变化范围为0.049～0.103 mg/L，多年平均为0.084 mg/L。台州湾海域无机氮变化范围为0.432～0.748 mg/L，多年平均为0.564 mg/L；活性磷酸盐变化范围为0.053～0.071 mg/L，多年平均为0.060 mg/L；油类变化范围为0.031～0.049 mg/L，多年平均为0.039 mg/L。大陈海域无机氮变化范围为0.174～0.275 mg/L，多年平均为0.219 mg/L；活性磷酸盐变化范围为0.013～0.026 mg/L，多年平均为0.017 mg/L；油类变化范围为0.012～0.023 mg/L，多年平均为0.017 mg/L。

由表4可知，2008-2011年，椒江口海域无机氮和活性磷酸盐均劣于四类水质标准；台州湾海域无机氮和活性磷酸盐超标率呈现先降后升趋势；大陈海域无机氮和活性磷酸盐超标率近年来有所上升，但升幅较小。各海域油类超标率年际变化不明显。

可见，2008-2011年，椒江口海域水体中无机氮和活性磷酸盐含量呈现先降后升趋势，油类含量则小幅波动。台州湾海域2008-2010年无机氮浓度出现较大幅度下降，2011年有所上升，油类含量年际变化不明显。大陈海域无机氮、活性磷酸盐和油类含量均维持在较低水平。总体上，2008-2011年，椒江海域主要超标物质含量呈现先降后升趋势，水环境质量仍不容乐观，目前该海域的环境污染压力并未得到有效缓解。

表3 椒江海域主要超标物质平均浓度年际变化Tab.3 Water excessive substance average concentration interannual changes

表4 椒江海域主要超标物质超标率年际变化Tab.4 Water exceeded substances exceeded the rate of inter-annual change

2.3 成因分析

根据椒江海域环境现状调查与评价结果，该海域水环境质量最为突出的问题是，水体中无机氮、活性磷酸盐超标较为严重，局部水域油类含量较高，其成因是多方面的，以下通过入海径流、陆源污染物排放、水动力环境影响等方面加以分析。

2.3.1 入海径流的影响

由灵江和永宁江两大支流汇聚而成的椒江，总长190 km，流经仙居、天台、临海、黄岩等地，沿途接纳了大量的工业废水和生活污水，流经台州主城区后携带大量的污染物质，在椒江口海域汇集，不断地进行着物质交换、沉淀富集和稀释扩散。据台州市海洋环境质量公报[7-10]显示，由椒江携带入海的污染物总量每年均在13万t以上，主要污染物质有CODCr、营养盐和盐类等，其中CODCr约占总量的97%，营养盐约占2%，这些污染物的入海直接影响椒江口及邻近海域水环境质量的变化。

监测结果显示，2008年以来，CODCr入海量呈先降后升趋势，2011年达最高；营养盐入海量自2008年之后，下降幅度较为明显；油类入海量在一定范围内波动，但2011年仍处于较高水平，见表5。可见，近年来，椒江入海污染物总量为先降后升，与水质变化趋势基本一致，表明两者之间关系较为密切，入海径流是该海域水环境质量变化的主要因素之一。

表5 椒江主要污染物入海量Tab.5 Quality of the pollution flowed into the sea

2.3.2 陆海源污染物的影响

椒江口一带是人口集聚和工业经济较为发达的地区，尤其以医药、化工为特色的生产企业遍布椒江南北两岸，形成了颇具规模的化学原料药生产基地。据统计，仅在椒江外沙岩头医化园区就有医化企业33家，年污水排放量约290万t。

近年来，台州市加大椒江两岸环境整治力度，重点污染企业逐步外迁或关停，企业生产污水通过管网接入污水处理厂集中处理后达标排放。据排污口监测数据显示，地处椒江入海口的台州市主要入海排污口（台州市水处理发展有限公司排污口），自2008年以来，日污水排放量维持在（5～6）万t。排污口主要超标物质总磷、氨氮，邻近海域水体中无机氮、活性磷酸盐均为劣四类，生物群落简单，无大型底栖生物，可见，排污口对该海域水质造成的影响较为明显。

此外，地处椒江口内侧的海门港，是承担地区性水上交通、物资运输等的综合性港口。据统计，每年进出海门港的船只达2 800艘次以上。大量船只进出港区或候潮锚泊，直接或间接地排放生活污水，在一定程度上加重该海域环境污染压力。

2.3.3 水动力环境的影响

入海径流、陆海污染源的排放是水体中污染物的最初来源[11]，污染物入海后，会通过对流输运和稀释扩散等物理过程与周围水体混合，与外海水体交换，使得浓度逐渐降低。因此水质变化趋势的成因除了受到上述污染源的排放影响外，还应考虑所在海域的水体交换的能力机制[12]。

图5 主要超标物质与盐度之间的相关关系图Fig.5 Correlation between substance exceed the standard and salinit

调查海域为河口区，受入海径流影响明显，且由于椒江口特殊的地形，近岸海域潮流强，大潮期涨潮流最大流速为2.28 m/s，落潮流最大流速为2.02 m/s。本文通过主要超标物质与反映河口区水动力环境变化的盐度因子之间进行相关性分析，结果显示两者之间呈现高度显著线性相关。2008-2011年，盐度与无机氮之间相关系数平均值为-0.941，与活性磷酸盐之间平均值为-0.944。其中2011年，盐度与无机氮之间的相关系数高达-0.995，与活性磷酸盐之间的相关系数-0.980，见表6、图5。可见，该海域主要超标物质与盐度场的空间分布关系密切，变化规律基本一致，水动力环境对主要超标物质的分布变化影响甚为明显。

表6 主要超标物质与盐度之间的相关系数Tab.6 Correlation between substance exceed the standard and salinity

3 结论

（1）2008-2011年，椒江海域主要超标物质为无机氮、活性磷酸盐和石油类，局部海域pH、DO超标。

（2）椒江口海域全部测站无机氮和活性磷酸盐含量均劣于四类标准；台州湾海域53.7%的测站无机氮劣于四类标准，75.0%的测站活性磷酸盐含量劣于四类标准；大陈海域69.4%的测站无机氮含量劣于一类标准，13.9%的测站超二类标准，58.3%测站活性磷酸盐含量劣于一类标准，8.3%的测站超二、三类标准。

（3）2008年以来，椒江海域夏季水环境质量年际变化呈现先降后升趋势，目前水环境状况仍不容乐观，环境污染压力未能得到有效缓解。

（4）椒江入海径流、陆海污染物排放是影响该海域水环境质量变化的主要因素。但由于椒江口特殊地形，水动力环境对污染物时空分布和变化影响十分显著，无机氮、活性磷酸盐与盐度之间的呈现高度显著负相关关系。

针对椒江海域水环境质量现状、变化趋势，以及主要成因，为此提出以下海洋环保管理建议：

（1）椒江海域环境压力较大，无机氮、活性磷酸盐超标严重。因此，应加强对陆海污染源的监督管理，严格控制污染物入海量，特别是污水处理应达标排放。

（2）为了及时掌握椒江海域的环境状况，不断完善相关管理制度，达到保护与可持续开发利用并举的目的，因此，应加强海洋环境保护和监视监管，重点加强周边海洋生态环境敏感区、重点污染区的监视监管。

（3）加强海洋工程、海岸工程等涉海项目的监管力度，对涉海工程依法进行环境影响评价，科学论证、严格审批，并积极开展涉海项目的环境影响跟踪监视监测。

[1]全为民,沈新强,韩金娣,等.长江口及邻近水域富营养化现状及变化趋势的评价与分析[J].海洋环境科学,2005,24(3):13-16.

[2]张 健,施青松,邬翱宇,等.杭州湾丰水期主要污染因子的分布变化及成因[J].东海海洋,2002,20(4):35-40.

[3]江锦花,江正玲,陈希方,等.椒江口海域重金属含量分布及在沉积物和生物体中的富集[J].海洋环境科学,2007,26(1):58-62.

[4]国家质量监督检验检疫总局.海洋监测规范(GB17378－2007)[S].北京:中国标准出版社,2007.

[5]国家环境保护局,国家海洋局.海水水质标准(GB3097－1997)[S].北京:环境科学出版社,1997.

[6]国家质量监督检验检疫总局.海洋调查规范（GB12763-2007）[S].北京:中国标准出版社,2007.

[7]台州市海洋与渔业局.台州市海洋环境公报[R].2008.

[8]台州市海洋与渔业局.台州市海洋环境公报[R].2009.

[9]台州市海洋与渔业局.台州市海洋环境公报[R].2010.

[10]台州市海洋与渔业局.台州市海洋环境公报[R].2011.

[11]王极刚,赵 杰.2001～2005年鸭绿江河口及邻近海域水质评价[J].海洋环境科学,2008,27(5):499-501.

[12]储雪丹.梅江水环境质量评价及污染控制方案研究[J].广东水利水电,2009(6):40-43.