泉州湾污染物海陆一体化监测与监控体系建设研究

福建省近岸海域环境监测站 阮贞江



泉州湾污染物海陆一体化监测与监控体系建设研究

福建省近岸海域环境监测站 阮贞江

海洋环境容量是沿岸经济发展的关键限制因素之一。以剩余环境容量为基础的海陆一体化监测与监控体系建设，有利于协调环境生态保护和区域产业经济发展。该文初步提出泉州湾污染物海陆一体化监测与监控体系建设思路，根据该思路通过计算泉州湾剩余环境容量，追溯主要污染物来源，明确泉州湾周边市县所需重点监控的污染源。

泉州湾 海陆一体化 剩余环境容量 污染物监测

1 问题的提出

在上个世纪末编制全国海洋开发保护规划时，针对海洋经济发展和沿海地区开发建设提出了海陆一体化的原则，近年来众多学者主要从经济发展与资源开发出发阐述了对海陆一体化的理解。栾维新等认为海陆一体化是根据海洋经济和陆域经济的生态、技术、产业联系机理，合理配置海洋产业和陆域产业，提高海洋经济和陆域经济的综合效益[1]；任东明等认为海陆一体化是资金、技术和资源等在陆域和海域之间的双向互动，实现优势互补。在这些观点中均可以看出，海陆一体化是有效整合海洋与陆地资源，合理布局沿海经济产业的一种有效模式[2]。

我们认为，这些对海陆一体化的理解偏重于经济层面，缺少对环境容量价值的客观认识[3]，以及忽视了环境承载能力对经济发展的限制作用。人类的生产和生活等行为均是从环境中获取资源，并将污染物排放进入环境。人类所处的生态环境是否具备充分的资源可获取，是否具备足够的环境容量来容纳污染物，这是经常被忽视的重要因素。因此,在区域性产业经济规划与产业结构调整中，从生态保护的角度充分考虑生态环境容量是否能容纳经济发展中所产生的污染物，才是决定区域经济能发展到何种程度的关键。本文就泉州湾的调查与研究结果，对泉州湾环境污染海陆一体化监测与监控体系建设的方法进行研究，对如何完善海陆一体化监测与监控体系进行相关探讨。

2 研究区域

泉州湾位于福建省东南部沿海中部，东北侧为惠安县、西北侧为泉州市市区、西南侧为晋江市、东南侧为石狮市。湾口向东敞开，西侧为内湾，东侧为外湾。内湾封闭性较强，外湾水体交换性较强。

泉州湾是其周边地区主要污染物的受纳水体，共有13条河流向湾内传输污染物，其中以晋江、洛阳江以及九十九溪为主。沿海经济的发展导致海湾污染物的来源一部分来自陆域，一部分来自海域，这些污染物在排放后通过不同的途径经过生化降解与迁移过程进入海域后产生污染效应。

图1 泉州湾

3 设计思路

在20世纪60年代，污染物的环境管理在开始阶段关注对环境中污染物的浓度控制，积极制定各项环境标准以及行业污染物排放标准等，可是忽略了环境的负荷能力，导致虽然污染物的排放达到标准，但是环境在一定的时间和空间内无法有效消除这些污染物对生态环境的破坏[4]。

海洋环境容量是海洋的自然属性之一，具有对污染物的净化、同化以及缓冲的作用[5]。1986年联合国海洋保护科学问题专家小组（GESAMP）对海洋环境容量定义为：“在不造成环境无法接受的影响前提下，环境所能容纳的某种活动或者活动速率”[6]。对海湾水体环境容量的研究必须开展海湾周边污染源调查与海洋环境质量调查，通过水文动力的研究，计算海湾的水体环境容量。

在应用海洋环境容量对污染源进行减排控制，对产业结构调整以及区域经济发展规划提供科学支撑的现实工作中，需要更清晰掌握各个污染物的来源和传输过程。因此，在工业污染源、生活污染源、畜禽养殖污染源、农业化肥污染源等点源和面源污染源排放污染物之初，掌握污染物排放的浓度、排放总量、去向以及在迁移过程中的降解系数等。基于以上原因，本文提出基于剩余环境容量为基础的泉州湾环境污染物海陆一体化监测与建设体系。

图2 泉州湾污染物海陆一体化监测与监控体系建设思路

4 研究方法

环境容量：我国2011年“十二五”规划提出“推进海洋经济发展”，国务院批复要严格执行《全国海洋功能区划（2011- 2020）》，区划中对我国近岸海洋的使用功能进行详细规划，因此本文环境容量计算为符合一定等级国家水质标准的剩余环境容量，表示目前泉州湾所能容纳污染物的剩余能力[7]。

陆源污染物调查：陆源污染物是指由陆地污染源排放的污染物[8]。因此它具备以陆地为产生体、以海洋为受体的特征，一般分为工业废水、城镇生活污水、农药和化肥、沿海油田排污等。这些污染物主要通过河川径流、沿岸直排口以及大气干湿沉降入海[9]。本文在研究中重点开展了工业污染源、畜禽养殖污染源、生活污染源、农业化肥污染源以及水产养殖污染源的调查，从污染物的排放量、去向、生化降解系数以及入海量进行研究。

入海通道污染物监测：陆地污染物是海洋污染物的主要来源，据初步统计，目前进入海洋的全部污染物中有85%以上来自陆地污染物，其主要成分为化学需氧量、氨氮、石油类和磷酸盐四类[10]。这些污染物通过入海河流和直排海口进入海湾，成为制约近岸海域环境的主要因素。因此，加强陆源直排海污染控制，是完善海湾污染防治的关键环节[11]。本文根据泉州湾周边地区河流以及直排口的分布特点，对这些通道中入海污染物浓度进行监测，并结合现场调研的流量结果，计算污染物入海的总量。

5 研究结果与讨论

5.1 泉州湾剩余环境容量结果与讨论

海洋环境容量是沿海城市区域发展的重要约束条件之一[12]。本研究根据近岸海域行政归属、海洋功能区划以及主要的入海径流和直排口的位置，对泉州湾进行了简要的分区。海区Ⅰ行政归属于靠近泉州市市区以及晋江市，主要由晋江和九十九溪乌边巷闸（日排放污水量超过100 m3）将陆源性污染物运输进入泉州湾，执行海水水质3类标准；海区Ⅱ行政归属于石狮市，主要由十一孔桥混合外排口（日排放污水量超过100 m3）和锦江排海口（日排放污水量超过100 m3）将石狮市内污染物排入泉州湾，执行海水水质3类标准；海区Ⅲ行政归属于惠安县，执行海水水质2类标准。根据2013年12月计算的结果显示无机氮、活性磷酸盐和铅在泉州湾已无剩余环境容量。剩余环境容量随着海水水质的变化而变化，因此在着重削减由陆源输入的无机氮、活性磷酸盐以及铅的总量的同时，还需关注泉州湾潮汐季节性变化，完善不同时间内污染物输入总量的监控。

表1 泉州湾剩余环境容量计算结果（2013年12月）

5.2 泉州湾污染源调查结果与讨论

本研究在泉州湾周边地区开展了泉州市市区、惠安县、晋江市、石狮市以及南安市的工业污染源、畜禽养殖污染源、生活污染源、农业化肥污染源以及水产污染源的调查统计与分析。期间调查了56家向晋江、洛阳江排放污水的重点企业，91家直排海重点企业以及199家向排污渠道排放污水的重点企业；调查了600余万畜禽养殖情况；统计1000万左右人口的生活用水以及生活污染物排放情况；调研了600余万农作物化肥使用情况以及泉州市各县水产养殖污染物排放情况。经过统计分析以及排污系数法进行计算，可以看出周边排放的氮、磷污染物主要来自于畜禽养殖污染源和生活污染源。其中主要的畜禽养殖污染来自于南安市，因此南安市畜禽养殖污水的有效整治将有利于泉州湾水体环境容量的进一步改善。同时，在生活污染源中，未纳入城镇生活污水处理网络的生活污水排放总量在此污染源中占据了较大比例，因此，尽快完善生活污水处理系统，对泉州湾海域环境容量的改善具有重要作用。

表2 泉州湾周边县市主要污染源排放量统计 单位：t/a

5.3 污染物入海总量监测

本研究分别对晋江口、洛阳江口、九十九溪乌边巷闸、十一孔桥混合外排口以及锦江排海口进行现场调研与水质情况监测，计算得出陆源污染物进入泉州湾的总量。其中，如果仅从我国地表水环境质量标准来看总磷的污染水平，晋江总磷含量是符合该标准1类水质，但是由于其径流量大，仍然向泉州湾输入大量磷，给泉州湾环境容量造成较大影响。周边区域污染物主要通过晋江和十一孔桥混合外排口进入泉州湾，根据环境容量调查结果可知，要重点监控和削减这两条入海通道里氮、磷污染物的排放浓度。同时，根据污染源调查结果可知，应把监控和削减重点放在关注畜禽养殖污染和生活污水排放两个方面。

表3 陆源污染物进入泉州湾总量统计

6 完善海陆一体化监测与监控体系建设的建议

6.1 统一海陆监测指标，提高海域监测质量

环保和海洋部门在海洋功能区划上存在一定的差异，在用海规划方面的差异直接导致在剩余环境容量计算上采用的标准会出现偏差。因此，只有功能区划上的统一，才能更好地开展海陆一体化体系的建设。

环保和海洋部门在环境监测指标方面存在一定的差异，比如氮、磷指标，地表水环境质量监测使用硝酸盐、亚硝酸盐、总磷，而海水水质标准使用无机氮以及活性磷酸盐，因此，统一海水和淡水监测指标，或者对相关因子之间的等量关系进行互换，将更有利于提高海陆一体化环境质量监测的质量。

海湾剩余环境容量与环境质量情况相关，因此十分有必要根据海湾剩余环境容量的需要，对泉州湾环境质量的监测站位、监测频率和监测方法进行科学合理的布设。

6.2 加强部门间沟通合作，科学监测污染物入海总量

污染物入海总量计算不但需要污染物的浓度，还需要径流量数据；陆地面源污染物研究需要水土流失数据、植被覆盖、降水量情况、农药化肥施用情况等数据；生活污染源调查、畜禽养殖污染源调查等需要大量统计数据。因此，在开展污染物入海总量监测工作时，需要加强部门间的沟通，提高监测的科学性。

6.3 规范陆域污染源调查与统计，提高污染物监控可操作性和精准度

污染物海陆一体化监测与监控工作的开展，依赖于现场调研、数据统计以及环境质量监测三个方面，因此，应设计统一规范的污染源调查和统计标准，明确污染源排放污染物的种类、浓度、速率、去向等。如此将有利于污染物的统计与计算，同时在进行监控时才能准确定位所需监控的目标。

6.4 进一步开展陆地面源污染物迁移传输机制研究，提高面源污染源强估算的可靠性

陆地面源的迁移传输机制一直是面源污染物计算的难点，可以通过与高校研究院所的合作，共同开展陆地面源污染物迁移传输机制研究，逐条梳理泉州湾周边陆源污染物的排放总量。

6.5 开展泉州湾污染物总量削减与控制研究，提高污染物总量削减与控制在应用中的适用性

在开展海陆一体化监测与监控工作中，如何分配污染物的削减总量，需要考虑污染物输入总量的情况，也需要考虑周边地区经济发展的现状和未来规划，同时还要考虑财政、政策方面的支持力度。结合高校科研院所的研究力量，共同开展泉州湾污染物总量削减与控制研究，提高研究成果在现实应用中的适用性。

[1] 栾维新, 王海英. 论我国沿海地区的海陆经济一体化[J]. 地理科学, 1998, 18(4): 342-348.

[2] 任东明, 王云峰. 论东海海洋产业的发展及其基地建设[J]. 地域研究与开发, 2000, 19(1): 54-57.

[3] 张亭亭.海湾环境容量价值研究[J]. 知识经济, 2009（7）：164-165.

[4] 万国江. 环境容量的基本概念和表述[J]. 环境保护, 1982（7）.

[5] 崔江瑞，张珞平. 厦门湾环境容量研究中污染物迁移转化模式的确定及其应用[J]. 环境科学与管理, 2009（11）：10-14.

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

[7] 王君陛, 张珞平. 海湾环境质量评价以及环境容量研究中“本底浓度”确定的探讨[J]. 海洋环境科学，2009，28(5)：522-525.

[8] 张皓若,卞耀武.中华人民共和国海洋环境保护法释义[M].北京:法律出版社,2000.

[9] 付青，吴险峰. 我国陆源污染物入海量及污染防治策略[J]. 中央民族大学学报（自然科学版）, 2006, 15（3）：213-217.

[10] 王淼，胡本强，辛万光，戚丽. 我国海洋环境污染的现状、成因与治理[J]. 中国海洋大学学报(社会科学版) , 2006（5）：1-6.

[11] 阮贞江, 杨玉波. 福建: 控制陆源污染 保护近岸海域[J]. 环境保护，2013, 41(1).

[12] 兰冬东, 梁斌, 马明辉, 等. 海洋环境容量分析在规划环境影响评价中的应用[J]. 海洋开发与管理, 2013（8）：62-65.