原创《葫芦岛市五里河排污口与邻近海域水质状况和评价》
该文是评价类有关论文范文素材与海域和五里河和排污有关电大毕业论文范文。
司萌子,李奇,李丹,王琪
（葫芦岛市海洋与渔业环境监测中心站,辽宁,葫芦岛125000）
摘 要：依据2017年葫芦岛市五里河排污口及其邻近海域水质监测结果,采用单因子评价方法确定该排污口和邻近海域水质超标污染物,然后通过等标污染负荷评价、超标率评价和污染程度的评价得出该排污口的排污状况综合评价,并采用E指数法对该邻近海域进行富营养化状况评价.结果表明：该排污口主要污染物有粪大肠菌群、COD、石油类和镉,存在着高排污负荷、高污染程度的主要排污特征,对海洋环境造成的危害或潜在的危害很大；五里河入海口邻近海域水质污染状况季节性差异较大,5月份水体未呈富营养化状态,8月份主要污染物为无机氮,水体呈轻度富营养化状态.
关键词：五里河；排污口；邻近海域；水质状况；评价
辽宁省葫芦岛市龙港区五里河入海口是葫芦岛市区重点排污口之一.五里河流经葫芦岛市区,全长23 km,沿途吸纳了大量工农业生产废水和生活污水,是葫芦岛最主要的排污河之一.主要排污企业有中国石油锦西炼油化工总厂、锦西化工集团、锦西天然气化工厂等,此外大量的城市生活污水也排入五里河.五里河入海口位于渤海东北部的连山湾西侧,其北侧5 km处为国家4景区葫芦山庄,东北方向15 km处为国家级4A景区锦州笔架山风景、西南方向16 km处为兴城邴家增养殖区.五里河入海口处于半封闭内海的半封闭内湾处,海水交换能力极低,水质和泥质等污染物很难扩散到外海,伴随着大量的工农业废水及生活污水在此排放,严重威胁到周围海域的生态环境.因此系统、持续的开展五里河排污口及其邻近海域环境质量监测的研究尤为重要.目前对于陆源入海排污的调查与分析多使用单因子污染指数方法[1-2],该方法普遍用于确定超标污染物[3],但无法应用于排污口的排污状况综合评价和邻近海域生态环境的评价.本文调查了2017年该排污口及其邻近海域水质质量,并依据监测结果采用综合因子评判法：应用单因子评价确定超标污染物,然后通过等标污染负荷评价、超标率评价和污染程度的评价得出该排污口的排污状况综合评价,并采用E指数法对该邻近海域进行富营养化状况评价.综合因子评判法克服了原有评价方法的缺陷,评价体系全面综合[4],得到的评价结论能够为陆源入海排污口的监管、控制和整顿渤海湾内入海排污、保护和改善邻近海域生态环境,以及合理利用和开发海洋资源提供科学依据.
1调查区域与方法
1.1监测站位和时间
在五里河入海口设置排污口站位0（坐标为120.911806E,40.737611N）,以五里河入海口为圆心,半径5 km的近岸海域内布设7个水质测站,因该排污口的污水排放量小于1亿t/年,其布设方法参照《陆源入海排污口排污影响范围估算及监测站位布设》[5]附录六.其中1号站位在距排污口最近的海域布设,为混合区域,7号站位作为对照站在距入海口5 km（由排污口垂直岸线向外海延伸）处布设,因在距排污口5 km范围内全部为同一海洋功能区,所以在功能区内均匀布设另外5个水质测站（图1）.2017年4、5、7、8、10、11月对排污口水质进行了6个频次监测,其中5月和8月对排污口邻近海域进行了2个航次监测.
图1五里河排污口及邻近海域监测站位示意图
1.2监测项目和监测方法
陆源入海排污口及其邻近海域水质样品的采集、处理、运输、分析和评价依照《陆源入海排污口及邻近海域环境监测与评价技术规程（试行）》[5]进行,其中排污口水质调查项目包括瞬时污水流量及污水中污染物瞬时浓度：CODCr、氨氮、总磷、BOD5、石油类、悬浮物、粪大肠菌群、六价铬、汞、镉、砷、铅；入海口邻近海域水质调查项目包括：盐度、温度、pH、CODMn、BOD5、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、磷酸盐、悬浮物、石油类、汞、镉、铅、砷.
1.3质量评价标准与方法
五里河入海排污口属于向海排放生活污水、石油化工等类污水的市政入海排污口,评价标准执行《污水综合排放标准（GB 8978-1996）》的二类水质标准[6],采用单因子评价方法确定排海污水中的超标污染物,然后通过计算等标污染评价、超标率评价和污染程度的评价,得出该排污口的排污状况综合评价（表1）[5].
排污口邻近海域主要海洋功能区类型为葫芦岛北港工业与城镇用海区,要求水质类别不劣于第三类,评价执行《海洋水质标准（GB 3097-1997）》第三类标准[7],采用单因子评价方法确定水质中主要污染物,并采用E指数法对该水域进行富营养化状况评价.评价标准详见表2,评价方法依照《陆源入海排污口及邻近海域环境监测与评价技术规程（试行）》[5].
单因子污染指数计算方法：
Pi等于Ci/Si
其中pH污染指数的计算方式为：
PpH等于7.0-pH7.0-pHsd,pH<7.0
PpH等于pH-7.0pH-7.0,pH>7.0
式中：Pi——污染物i的污染指数；Ci——污染物i的浓度(mg/L)；Si——污染物i的排放标准(mg/L)；pHsd——pH标准值下限；pH——pH标准值上限
单一排污口的等标污染负荷的计算方法为：
Mi等于CiQSi
式中：Mi——排污口中污染物i的等标污染负荷（t/日）；Ci——排污口中污染物i的排放浓度(mg/L)；Si——污染物i的评价标准(mg/L)；Q——排污口的污水排放量（t/d）
单一排污口总等标污染负荷的计算方法为：
M等于∑nn等于1Mi
式中：M——评价区域内污染物i的等标污染负荷（t/日）；n——污染物种数
单一排污口评价区域内污染物i的等标污染负荷比Ki的计算方法为：
Ki等于Mi/M
单一排污口平均等标污染负荷M为：
M等于1n∑nn等于1Mi
利用单因子评价结果计算单一排污口污染物超标率R：
R等于n′n×100%
式中：n′——排污口超标污染物总数；n——排污口监测污染物总数
污染程度评价采用内梅污染指数法计算排污口污染程度指数Pc,计算方法为：
Pc等于（Pmax）2+（1n∑nn等于1Pi）22
Pmax——单因子污染指数最大值
排污状况综合指数Is的计算方法为：
Is等于∑nn等于1I2iN
式中：Ii——i因子赋分值；N——参评因子个数
表1污染评价指数赋分表
负荷因子超标率因子污染程度因子
M（t/d）
＜1 500
1500≤M＜10 000
10 000≤M＜80 000
80 000≤M＜400 000
≥400 000
I1分值
1
3
5
7
10
R
等于0
0＜R＜25%
25%≤R＜50%
50%≤R＜65%
≥65%
I2分值
1
3
5
7
10
Pc
0＜Pc＜0.5
0.5≤Pc＜1.5
1.5≤Pc＜4
4≤Pc＜13
≥13
I3分值
1
3
5
7
10
表2评价标准
监测项目
污水排放
标准（mg/L）
海水水质
标准（mg/L）
化学需氧量COD
150
4
生化需氧量BOD
60
4
石油类
10
0.30
氨氮
25
-
总磷
1
-
悬浮物
200粪大肠菌群（个/L）
10 000[8]
2 000
六价铬Cr6+
0.5
-
汞Hg
0.05
0.002
镉Cd
0.1
0.010
砷As
0.5
0.050
铅Pb
1
0.010
铬Cr
-
0.20
pH
-
6.8～8.8
活性磷酸盐
-
0.030
无机氮
-
0.40
2结果与评价
2.1排污口水质状况
2017年4、5、7、8、10、11月六次监测的水质污染物结果见表3,单因子污染指数见表4.评价结果见表5.
从表3中可以看出多种污染物排放量月季变化有较大差别,污水流量变化或与与降水有关.超标污染物种类基本稳定,粪大肠菌群和COD在所有监测航次均超标,镉和石油类分别有3个航次超标.
2.2排污口邻近海域水质状况监测结果
2017年5月和8月两次监测的水质污染物结果见表6及表7,各站位水质单因子评价结果见表8.邻近海域富营养化状况指数和等级评价见表9.
表32017年五里河入海口水质监测结果实测值
监测项目
实测值/mg·L-14月
5月
7月
8月
10月
11月
日平均污水流量/t·d-1
5.81×104
3.32×104
9.43×104
4.98×104
8.71×104
1.88×105
化学需氧量CODCr
446.0
549
815
889
944
954
生化需氧量BOD5
28.2
24.3
46.0
17.1
35.1
21.3
石油类
1.50
3.53
11.4
11.6
10.7
6.12
氨氮
3.79
4.66
8.50
10.4
17.9
11.2
总磷
0.431
0.229
5.13×10-2
0.303
0.601
0.377
悬浮物
29.1
22
36
78
26
16
粪大肠菌群/个·L-1
1.2×105
1.1×106
3.3×106
7.0×106
1.6×107
3.5×106
六价铬Cr6+
0.035
0.046
0.027
0.042
0.026
0.035
汞Hg
3.43×10-5
9.78×10-4
1.20×10-4
1.38×10-4
4.33×10-5
4.69×10-5
镉Cd
0.198
2.99×10-2
7.92×10-3
2.48×10-2
0.120
0.118
砷As
5.60×10-3
5.77×10-3
3.03×10-3
3.19×10-3
2.74×10-3
6.86×10-3
铅Pb
未检出
4.19×10-3
2.75×10-2
6.64×10-2
2.81×10-2
3.04×10-2
表42017年五里河入海排污口水质单因子污染指数
监测项目
污染指数P
4月
Apr
5月
May
7月
Jul
8月
Aug
10月
Oct
11月
Nov
化学需氧量CODCr
2.97
3.66
5.43
5.93
6.29
6.36
生化需氧量BOD5
0.47
0.41
0.77
0.29
0.59
0.36
石油类
0.15
0.35
1.14
1.16
1.07
0.61
氨氮
0.15
0.19
0.34
0.42
0.72
0.45
总磷
0.43
0.23
0.05
0.30
0.60
0.38
悬浮物
0.15
0.11
0.18
0.39
0.13
0.08
粪大肠菌群/个·L-1
12
110
330
700
1600
350
六价铬Cr6+
0.07
0.09
0.05
0.08
0.05
0.07
汞Hg
0.00
0.02
0.00
0.00
0.00
0.00
镉Cd
1.98
0.30
0.08
0.25
1.20
1.18
砷As
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
铅Pb
未检出
0.00
0.03
0.07
0.03
0.03
表52017年五里河入海排污口水质评价结果
评价方法
4月
5月
7月
8月
10月
11月
单因子评价等标污染
负荷评价超标率评价污染程度评价排污状况
综合评价
超标
污染物
粪大肠菌群
COD、镉Cd
粪大肠菌群
COD
粪大肠菌群
COD、石油类
粪大肠菌群
COD、石油类
粪大肠菌群COD、
石油类镉Cd
粪大肠菌群
COD、镉Cd
主要
污染物
粪大肠菌群
COD、镉Cd
粪大肠菌群
COD、BOD5
粪大肠菌群
COD、石油类
粪大肠菌群
COD、石油类
粪大肠菌群
COD、石油类
粪大肠菌群
COD、镉Cd
I1分值
7
5
10
10
10
10
I2分值
5
3
5
5
5
5
I3分值
7
10
10
10
10
10
IS区间
5<IS≤7
5<IS≤7
7<IS≤10
7<IS≤10
7<IS≤10
7<IS≤10
表6五里河入海口邻近海域5月水质污染物监测结果
站位
1
2
3
4
5
6
7
pH
8.21
8.00
8.23
8.31
8.20
8.15
8.23
化学需氧量COD/mg·L-1
2.84
1.90
2.02
1.49
2.08
1.49
1.87
生化需氧量BOD5/mg·L-1
0.8
4.6
2.4
1.0
0.8
1.0
0.8
石油类/mg·L-1
0.028 7
0.023 1
0.037 5
0.022 4
0.024 2
0.020 7
0.017 7
活性磷酸盐/mg·L-1
3.21×10-3
2.65×10-3
1.25×10-3
1.39×10-4
4.18×10-4
6.97×10-4
4.04×10-3
无机氮/mg·L-1
0.147
0.256
0.077 0
0.191
0.090 0
0.046 0
0.348
汞Hg/mg·L-1
6.57×10-5
3.16×10-5
5.70×10-5
3.50×10-5
8.68×10-5
9.05×10-5
8.87×10-5
镉Cd/mg·L-1
9.46×10-4
1.61×10-3
9.29×10-4
1.25×10-3
9.17×10-4
5.08×10-4
9.66×10-4
铅Pb/mg·L-1
4.14×10-4
2.60×10-4
1.90×10-4
2.19×10-4
7.28×10-4
5.23×10-4
2.36×10-3
砷As/mg·L-1
3.03×10-3
4.54×10-3
3.01×10-3
4.01×10-3
2.48×10-3
1.57×10-3
3.32×10-3
铬Cr/mg·L-1
7.15×10-4
9.29×10-4
4.71×10-4
6.10×10-5
7.67×10-4
6.44×10-4
4.81×10-4
表7五里河入海口邻近海域8月水质污染物监测结果
站位
1
2
3
4
5
6
7
pH
8
8.06
7.96
7.8
7.83
8.09
8.11
化学需氧量COD/mg·L-1
1.63
1.45
0.73
1.18
1.02
1.43
1.25
生化需氧量BOD5/mg·L-1
1.4
1.8
1.4
1.5
1
0.9
0.8
石油类/mg·L-1
0.145
0.127
0.115
0.054 6
0.033 3
0.026 2
0.010 3
活性磷酸盐/mg·L-1
2.11×10-2
2.86×10-3
1.21×10-2
3.43×10-3
1.38×10-2
5.11×10-3
2.30×10-3
无机氮/mg·L-1
1.2
0.587
1.27
0.601
1.24
0.706
0.348
汞Hg/mg·L-1
9.84×10-5
7.59×10-5
7.57×10-5
8.01×10-5
4.21×10-5
5.53×10-5
6.33×10-5
镉Cd/mg·L-1
1.10×10-2
5.91×10-4
8.01×10-3
2.48×10-3
3.25×10-3
3.63×10-3
1.06×10-3
铅Pb/mg·L-1
未检出
未检出
1.77×10-4
6.28×10-4
9.40×10-5
5.20×10-5
6.40×0-5
砷As/mg·L-1
4.58×10-3
1.67×10-3
5.76×10-3
2.04×10-3
1.74×10-3
2.67×10-3
4.75×10-4
铬Cr/mg·L-1
未检出
未检出
未检出
未检出
未检出
未检出
9.47×10-4
表8五里河入海口邻近海域各站位水质单因子评价结果
站位
1
2
3
4
5
6
7
航次
5月
8月
5月
8月
5月
8月
5月
8月
5月
8月
5月
8月
5月
8月
pH
0.67
0.56
0.56
0.59
0.68
0.53
0.73
0.44
0.67
0.46
0.64
0.61
0.68
0.62
化学需氧量COD/mg·L-1
0.71
0.41
0.48
0.36
0.51
0.18
0.37
0.3
0.52
0.26
0.37
0.36
0.47
0.31
生化需氧量BOD5/mg·L-1
0.2
0.35
1.15
0.45
0.6
0.35
0.25
0.38
0.2
0.25
0.25
0.23
0.2
0.2
石油类/mg·L-1
0.1
0.48
0.08
0.42
0.13
0.38
0.07
0.18
0.08
0.11
0.07
0.09
0.06
0.03
活性磷酸盐/mg·L-1
0.11
0.7
0.09
0.1
0.04
0.4
0
0.11
0.01
0.46
0.02
0.17
0.13
0.08
无机氮/mg·L-1
0.37
2.99
0.64
1.47
0.19
3.16
0.48
1.5
0.23
3.1
0.11
1.77
0.87
0.87
汞Hg/mg·L-1
0.13
0.49
0.06
0.38
0.11
0.38
0.07
0.4
0.17
0.21
0.18
0.28
0.18
0.32
镉Cd/mg·L-1
0.09
1.1
0.16
0.06
0.09
0.8
0.13
0.25
0.09
0.33
0.05
0.36
0.1
0.11
铅Pb/mg·L-1
0.04
0
0.03
0
0.02
0.02
0.02
0.06
0.07
0.01
0.05
0.01
0.24
0.01
砷As/mg·L-1
0.06
0.09
0.09
0.03
0.06
0.12
0.08
0.04
0.05
0.03
0.03
0.05
0.07
0.01
铬Cr/mg·L-1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
表9五里河入海口邻近海域各站位富营养化指数和等级
站位
5月
8月 E值
富营养化等级
E值
富营养化等级
1
0.30
未成富营养化
9.15
重度富营养化
2
0.29
未成富营养化
0.54
未成富营养化
3
0.04
未成富营养化
2.48
轻度富营养化
4
0.01
未成富营养化
17.6
重度富营养化
5
0.02
未成富营养化
8.7
中度富营养化
6
0.01
未成富营养化
2.4
轻度富营养化
7
0.58
未成富营养化
8.7
中度富营养化
平均
0.07
未成富营养化
1.72
轻度富营养化
3结论与问题探讨
五里河入海口污染物超标污染物有粪大肠菌群、COD、石油类和镉,综合负荷因子I1、超标率因子I2和污染程度因子I3计算排污状况综合指数,并按照排污状况综合评价分级表[5]对排污口排污状况进行分级,对于五里河入海排污口给予红色标识,该排污口对海洋环境造成的危害或潜在的危害很大,存在着高排污负荷、高污染程度的主要排污特征.
五里河入海口邻近海域水质状况从表6、7中可见该水域水质污染状况季节性差异明显.五月份海水水质中无主要污染物,各站位E值均小于1,水体未成富营养化状态；8月海水水质中的主要污染物是无机氮,水体总体成轻度富营养化状态.其中4号站位位于邻近海域扇形区域的边缘,但富营养化状况为重度,位于扇面另一侧的6号站位富营养化状况为轻度,可能是由于4号站位附近还有其他入海排污源.根据监测结果,可以看出陆源入海排污为该海域海洋污染的最主要来源,其污水流量除了受污染物排放量影响外,主要还和降水有关.五里河排污口的超标项目在邻近海域水质评价中均未出现,说明该海域还保持着较好的海洋净化能力.
综上,综合因子评判法较单因子指数方法更能系统全面的评价陆源入海排污综合状况,是目前对于该系统的评价办法中较为科学合理的一种方法.排污口排污状况综合评价中给出了同一区域内多个排污口同时排污的排污状况综合评价方法,对于排污状况复杂的排污区域也可以科学有效地对排污口排污状况进行综合评价,但是目前对于排污口邻近海域环境质量评价中尚未见多点排污邻近海域区域交叉情况下的综合评价方法.如何科学有效地评价排污口对邻近海域估算影响范围内有其他陆源污染影响的情况下邻近海域环境状况的问题有待进一步探讨.
参考文献：
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（收稿日期：2018-03-13）
评价论文参考资料：
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