环渤海湾诸河口水质现状的分析_刘成

进行实地考察、采集水沙样品 ,共采集了 12个水样、 19处 24个泥样 (采样点布置见文献 [ 3 ] )。试样采集 后 ,送至水利部水质监督检验测试中心进行分析测 试。 对水样测试了 Cu、 Zn、 As、 Hg、 Pb以及 TN、 T P 的含量 ,测试分析方法按国家有关标准执行。 1. 2 水质污染程度及主要污染物
图 2 环渤海湾诸河口水体中 TP值
12个水样 TN 含量相 差不大 ,在 1. 67～ 5. 67 mg / L之间 (见图 3)。 T N值较高的区域分别为海河 口附近和黄河口附近。 TN 是衡量水质的重要指标 之一 ,其含量过高会造成海湾、湖泊等水体中出现富 营养化状态 ,引发赤潮和藻华。 我国排入海洋的氮 50% 来自农业生产 , 50% 来自工业和城镇污水 [6 ]。由 于这种比例关系 ,环渤海湾诸河口氮含量沿程接近 , 在天津附近的海河口和东营附近的黄河口附近氮含 量略高 ,因为此两区域的生活污水量较高、化学工业 较集中。
图 3 环渤海湾诸 河口水体中 TN值
由图 4、图 5可见 , 12个取样点的水中 Cu、 Zn、 As和 Pb含量均在地表水Ⅱ 类以内。 Cu、 Zn含量在 黄河清水沟岔河河口较小 ,其他诸河口 Cu、 Zn含量 相差不大 , Cu含量在 0. 056～ 0. 119 mg / L之间 , Zn 含量在 0. 067～ 0. 118 mg / L 之间 ; 诸河口水中 As 含量在 1. 31～ 4. 22 μg /L 之间 ,相差不大 ; Pb含量 在 0. 73～ 16. 74μg / L 之间 ,海河口、歧口渔码头和 东营码头水域的 Pb 含量明显高于其他采样点 , 这 可能与码头工作、船舶漏油等造成局部污染有关。与
图 4 环渤海湾诸河口水体中 Cu、 Zn含量
图 5 环渤海湾诸河口水体中 As、 Pb含量
东海和黄海少 ,然而 ,近年来渤海赤潮发生的次数明 显增多 [7 ] ,在 1998～ 2000三年间还发生了两次国际 上罕见的面积达到几千平方公里的特大赤潮 [8, 9 ] ,已 经成为赤潮的多发海域和重灾区。 海域富营养化是 赤潮发生的物质基础 ,而富营养化总的特征是营养 盐类 ( N、 P)耗氧有机物的输入量与输出量的动态平 衡发生失调 ,即输入量大于输出量、或积累量大于消 耗量 ,从而导致这些营养物质在水体中富集而引起 海洋生态系统一系列变化 [6 ]。因此 ,研究渤海湾营养 盐类的来源对于赤潮的防治非常重要。
第一作者: 刘 成 , 男 , 1964年出生。 博士 ,副教授 ,中国水利电力科学研究院博士后 ,主要从事环境水力学、水力学与河流动力学和市政工 程方面的研究。 已发表论文 30余篇。
* 国家自然科学基金项目 ( N o. 59890200, N o. 50109006)和香港研究资助局项目
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Abst ract: Tw elv e w ater samples collected in the estuaries ar ound Bohai Bay fro m field inv estig ation hav e been analyzed for their co ncentrations o f heav y metals, ar senic, T N and T P. It sho w s that the estuaries ar ound Bo hai Ba y hav e se rio us w ater po llutio n, most o f th em a re exceeded Sta ndard V o f the Envir onmental Quality Sta ndard fo r Surface W a ter a nd th e main po llutants a re Hg , N and P; the concentrations o f the o th er po llutants a re a ll below Standa rd I I o f the Envir onmental Q uality Standa rd for Surface W ate r. Amo ng them, the Hg co ncentra tio n in Haihe estuary is incr ea sed to 10 times as that of 20 y ears ago . The concentrations o f N and P in estua ries are all r eached to the dang er ous lo ads o f eutro phica tio n in wa ters, w hich indicates ter restrial pollution is the main r ea so n for the g ro wing eutro phica tio n a nd red tide in Bohai Bay.
DOI : 10. 15985 /j . cnki . 1001 -3865. 2003. 04. 014 环境污染与防治 第 25卷 第 4期 2003年 8月
环渤海湾诸河口水质现状的分析*
刘 成 1, 4 王兆印 1, 2 何 耘 3 吴永胜 2
( 1. 国际泥沙研究 培训中心 , 北京 100044; 2. 清华大学水利系 , 北京 100084;
80年代资料相比 ,这些重金属的分布范围和含量基 本一致 ,变化不大。可见 , 20年的工业发展未对渤海 湾水域中这些污染物含量造成明显的影响。 1. 3 河口污染对渤海湾富营养化的贡献
我国 4个海区中 ,渤海发生赤潮的次数比南海、
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环境污染与防治 第 25卷 第 4期 2003年 8月
3. 中国水利水电科学研究院 , 北京 100044; 4. 安徽建筑工业学院 , 合肥 230022)
摘要 根据对环渤海湾诸河口实地采集的 12个 水样进行的重金属、砷、总氮和总磷含量分析 ,发现 环渤海湾诸河口水污染严 重 ,多超过地表水 V 类标准 ,主要污染物质为 Hg、 N 和 P,其他污染物含量均在地表水 II类标准以内。其中海河口处的 Hg 含量在 20 年间增加了 10倍左右。 诸河口水体中 N 和 P含量均达到水体富营养化危险负荷 ,可见陆源污染是渤海 湾富营养化日趋严重、赤潮 日趋增多的主要原因。
Ⅳ
主要污染物 Hg, P, N P, N Hg, P, N Hg, P, N Hg, P, N Hg, P, N N Hg, P, N N Hg , N Hg , N Hg , N
图 1所示为环渤海湾 12处水体中的汞含量。由 图 1可见 ,东营码头及孤东堤外海水 Hg 含量严重 超标 ,分别达到 2. 59、 1. 71μg /L;其次 Hg 含量较高 的范围为海河口至独流减河口之间 ,达到 0. 37～ 1. 13 μg / L。 此次实测结果与 80年代资料相比 [ 2] , 20 年间 ,海河口附近水域的水中 Hg 含量增加了 10倍 左右 ,这归因于天津港及上游汇水区内冶金、化学工 业等污水排放及其 20年间上游工业的发展 ;黄河河
目前国内外尚未有统一的关于富营养化的评价 标准和方法 ,许多研究表明 ,水体中 N、 P 的含量与 水体富营养化有密切关系。 一般认为无机氮和总磷 含量分别达 0. 3、 0. 02 m g / L 就可以认为水体处于 富营养化状态 [ 10]。 此次 水质分析未测试无机氮指 标 ,仅从总磷含量比较 ,渤海湾诸河口 12个采样点 的总磷含量全部处于此标准的富营养化状态。 参照 《地表水环境质量标准》 ( GHZB 1- 1999)湖泊水库 富营养化的特定项目标准值进行比较 ,结果如表 2 所示。可见 12个采样点水中 TN、 T P含量均达到富 营养化的危险负荷 ,各点 TN 值均远超过Ⅴ 类水质 标准 (Ⅴ 类水质标准值为 1. 2 mg / L) ; T P含量除黄 骅港至黄河口一带的河口较低外 ,其余河口也均达 到Ⅴ 类或超Ⅴ 类水质。
刘 成等 环渤海湾诸河口水质现状的分析
表 1 取样点水质类别及主要污染物
取样地 蓟运河闸下游 永定新河码头 海河口防波堤 海河口货运码头 大沽排污河 独流减河 青静黄排水渠 歧口渔码头 大口河河口 (黄骅港 ) 东营码头 孤东堤 黄河清水沟岔河河口
水质类别
超V 超V 超VHale Waihona Puke Ⅳ 超V 超VⅡ 超V
Ⅱ 超V 超V
将所测项目的结果与《地表水环 境质量标准》 ( GHZB 1- 1999)指标相比较 ,发现各河口的水污染 非常严重 , 多超过 V 类水质标准 ,主要污染物为 P 和 Hg (见表 1)。 与水体富营养化指标相比较 , N 含 量也很高。 其他所测污染物含量均在地表水质标准 Ⅱ 类以内。 自天津蓟运河至歧口渔码头之间 , N、 P 污染为主 ; 黄河口附近主要为 N、 Hg 污染。
图 1 环渤海湾诸河口水体中 Hg含量 1. 蓟运河 ; 2.永定新河码头 ; 3.海河口防波堤 ; 4. 海河口货运码头 ; 5.大沽排污河 ; 6. 独流减河 ; 7. 青静黄排水渠 ; 8.歧口渔码头 ; 9. 大口河 ; 10. 东营码头 ; 11.孤东堤 ; 12.黄河清水沟岔河河口
如图 2所示 ,自天津蓟运河至歧口渔码头之间 , T P值为 0. 10～ 0. 66 m g / L, 除青静黄排水渠和海 河口货运码头外 ,其他点的 T P含量均超过地表水 Ⅴ 类水质标准 ;黄骅港到黄河口间的 T P值为 0. 02 ～ 0. 05 mg / L,均在地表水Ⅱ 类以内。 总体上看 , T P 浓度呈现出自北向南逐渐降低的趋势。 磷是生物生 长的必需元素之一 ,但水体中磷含量过高 ,可造成藻 类的过度繁殖 ,直至数量上达到富营养化的程度 [4 ]。 王兆印等 [5 ]认为进入环境水域的磷 90% 与人类活 动有关 ,生活污水排放量、合成洗涤剂的使用量与生 产量等均随人口密度增高而增大 ,因此磷排放量也