东海主要化学污染物来源和近30年排海通量变化规律研究
摘要
随着东海沿海地区经济的快速发展,输入东海的化学污染物呈逐年增加的趋势,导致东海近海海域水质日趋恶化、生态系统失衡及赤潮频发。本文在总结现有监测数据的基础上,统计了长江、钱塘江和闽江的入海年径流量、浙江省、福建省、江苏省部分及上海市的养殖面积,规范了不同污染源的无机氮、磷酸盐、石油类和化学耗氧量(COD)的排海通量的估算方法,系统计算了东海主要化学污染物的河流、排污口、农田面源、海洋污染源和大气污染源26年来的排海通量。然后分析了自20世纪80年代初到21世纪初,东海无机氮、磷酸盐、石油烃和COD等主要化学污染物排海总量的年际变化规律,以及各污染物的来源组成。该研究结果对于开展东海环境总量控制工作、评估预测东海入海化学污染物未来的变化趋势以及采取相应的战略决策具有重要意义。
自20世纪80年代至21世纪初,东海DIN排海总量整体上表现出上升趋势,由20世纪80年代初的8.0×105t·a-1左右上升至本世纪初的2.6×106t·a-1左右,平均年增长率为4.8%;东海PO4-P排海总量整体上表现出上升趋势,由20世纪80年代初的1.7×104t·a-1左右逐渐上升到90年代中期的3.1×104t·a-1左右然后迅速上升到目前的7.0×104t·a-1左右,平均年增长率约为5.8%;随年份增加东海COD排海总量整体上表现出增加趋势,由20世纪80年代初的7.1×106 t·a-1左右逐渐增加到2005年的12.3×106 t·a-1左右,平均年增长率约为2.2%;东海石油类排海通量整体上呈现先上升后降低然后又增加的“N”型变化趋势,由20世纪80年代初期的8.7×104t·a-1增加中期的10.0×104t·a-1然后下降至90年代中期的6.5×104t·a-1左右,然后又上升至21世纪初的8.9×104t·a-1左右。
东海无机氮、磷酸盐和COD的污染源包括河流、排污口、农田面源、大气污染源和海水养殖,石油烃的污染源包括河流、排污口和海洋污染源。各污染源对不同污染物的贡献变化很大,但始终是河流的比例最大,一般在46%～82%左右,其它污染源视污染物不同,所占比例有所差异,大气污染源除对PO4-P贡献较小外一般在17%～27%左右,而排污口、海洋污染源和农田面源一般在2%～20%之间。
With the high development of economy and fast increase of population along the East China Sea, chemical pollutants fluxes flowing into the East China Sea are increasing continually, which make water quality of the East China Sea worse, ecosystem unbalanced and red tide disaster happen frequently. This paper is designed to study the change of chemical pollutants fluxes flowing into the East China Sea over past twenty-five years. A quantity of data is gathered. Runoff of the Changjiang River, Qiantang River and Min River and breed aquatics area of Zhejiang Province, Fujian Province, Jiangsu Province and Shanghai are analyzed. The methods of calculating the fluxes of different pollution source flowing into the East China Sea are established. Yearly Pollutants fluxes from river, sewage meatus, breed acquatics and agriculture non-point sources are calculated. Pollutants fluxes of air deposition adopt yearly average value. Yearly fluxes of nutrients, oil and COD from the early 1980s to the early 21st century flowing into the East China Sea are analyzed. The sources of every pollutant are studied. Yearly pollutant fluxes into the East China Sea are calculated and the proportions of pollutant origin are compared, which is important and essential for the researching and protecting the ecosystem of the East China Sea.
Since the early 1980s to the early 21st century, the trend of inorganic nitrogen (DIN) flowing into the East China Sea have been increasing. In detail, the flux is about 8.0×105 t·a-1in early 1980s, and then increases to about 2.6×106t·a-1t in 2005. The yearly increasing rate is about 4.8%. The trend of phosphate (PO4-P) flowing into the East China Sea is as same as the DIN’s. In detail, the fluxes is about 1.7×104t·a-1in the early 1980s, and to about 3.1×104t·a-1in the medium 1990s, and then increases rapidly to about 7.0×104t·a-1in 2005. The yearly increasing rate is about 5.8%. The flux of chemical oxygen demand (COD) flowing into the East China Sea has been increasing from the early 1980s to the early 21st century. In detail, the flux is about 7.1×106 t·a-1 in the early 1980s, and then increases to about 12.3×106t·a-1 in 2005. The yearly increasing rate is about 2.2%. The trend of oil flowing into the East China Sea is shape of“N”. In detail, the flux is about 8.7×104t·a-1 in the early 1980s, and increases to about 10.0×104t·a-1, then decreases to 6.5×104t·a-1in the medium 1990s. And then the flux increases to 8.9×104t·a-1 in the early 21st century.
Pollutant sources of nutrients and COD include river, sewage meatus, breed aquatics, air deposition and agriculture non-point sources. Oil pollutant sources include river, sewage meatus, and the pollution sources from sea. Of all the sources, the proportion of river is the largest which is about 46~82%. The proportions of other pollution sources are different for different pollutant. The proportion of air deposition is around 17~27%, which contribute little to PO4-P flux.
自20世纪80年代至21世纪初,东海DIN排海总量整体上表现出上升趋势,由20世纪80年代初的8.0×105t·a-1左右上升至本世纪初的2.6×106t·a-1左右,平均年增长率为4.8%;东海PO4-P排海总量整体上表现出上升趋势,由20世纪80年代初的1.7×104t·a-1左右逐渐上升到90年代中期的3.1×104t·a-1左右然后迅速上升到目前的7.0×104t·a-1左右,平均年增长率约为5.8%;随年份增加东海COD排海总量整体上表现出增加趋势,由20世纪80年代初的7.1×106 t·a-1左右逐渐增加到2005年的12.3×106 t·a-1左右,平均年增长率约为2.2%;东海石油类排海通量整体上呈现先上升后降低然后又增加的“N”型变化趋势,由20世纪80年代初期的8.7×104t·a-1增加中期的10.0×104t·a-1然后下降至90年代中期的6.5×104t·a-1左右,然后又上升至21世纪初的8.9×104t·a-1左右。
东海无机氮、磷酸盐和COD的污染源包括河流、排污口、农田面源、大气污染源和海水养殖,石油烃的污染源包括河流、排污口和海洋污染源。各污染源对不同污染物的贡献变化很大,但始终是河流的比例最大,一般在46%～82%左右,其它污染源视污染物不同,所占比例有所差异,大气污染源除对PO4-P贡献较小外一般在17%～27%左右,而排污口、海洋污染源和农田面源一般在2%～20%之间。
With the high development of economy and fast increase of population along the East China Sea, chemical pollutants fluxes flowing into the East China Sea are increasing continually, which make water quality of the East China Sea worse, ecosystem unbalanced and red tide disaster happen frequently. This paper is designed to study the change of chemical pollutants fluxes flowing into the East China Sea over past twenty-five years. A quantity of data is gathered. Runoff of the Changjiang River, Qiantang River and Min River and breed aquatics area of Zhejiang Province, Fujian Province, Jiangsu Province and Shanghai are analyzed. The methods of calculating the fluxes of different pollution source flowing into the East China Sea are established. Yearly Pollutants fluxes from river, sewage meatus, breed acquatics and agriculture non-point sources are calculated. Pollutants fluxes of air deposition adopt yearly average value. Yearly fluxes of nutrients, oil and COD from the early 1980s to the early 21st century flowing into the East China Sea are analyzed. The sources of every pollutant are studied. Yearly pollutant fluxes into the East China Sea are calculated and the proportions of pollutant origin are compared, which is important and essential for the researching and protecting the ecosystem of the East China Sea.
Since the early 1980s to the early 21st century, the trend of inorganic nitrogen (DIN) flowing into the East China Sea have been increasing. In detail, the flux is about 8.0×105 t·a-1in early 1980s, and then increases to about 2.6×106t·a-1t in 2005. The yearly increasing rate is about 4.8%. The trend of phosphate (PO4-P) flowing into the East China Sea is as same as the DIN’s. In detail, the fluxes is about 1.7×104t·a-1in the early 1980s, and to about 3.1×104t·a-1in the medium 1990s, and then increases rapidly to about 7.0×104t·a-1in 2005. The yearly increasing rate is about 5.8%. The flux of chemical oxygen demand (COD) flowing into the East China Sea has been increasing from the early 1980s to the early 21st century. In detail, the flux is about 7.1×106 t·a-1 in the early 1980s, and then increases to about 12.3×106t·a-1 in 2005. The yearly increasing rate is about 2.2%. The trend of oil flowing into the East China Sea is shape of“N”. In detail, the flux is about 8.7×104t·a-1 in the early 1980s, and increases to about 10.0×104t·a-1, then decreases to 6.5×104t·a-1in the medium 1990s. And then the flux increases to 8.9×104t·a-1 in the early 21st century.
Pollutant sources of nutrients and COD include river, sewage meatus, breed aquatics, air deposition and agriculture non-point sources. Oil pollutant sources include river, sewage meatus, and the pollution sources from sea. Of all the sources, the proportion of river is the largest which is about 46~82%. The proportions of other pollution sources are different for different pollutant. The proportion of air deposition is around 17~27%, which contribute little to PO4-P flux.
引文
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