胶州湾陆源污染负荷及其控制对策研究

论文摘要

胶州湾地处青岛市辖区内，是大自然赋予青岛市的资源宝藏，给青岛带来了巨大的经济和社会效益。随着环湾经济的快速发展，大量的生活污水、工农业废水携带大量污染物排入海洋，给海洋环境带来了巨大的压力。由于胶州湾是典型的半封闭海湾，水动力交换条件差，使日渐增多的入海污染物得不到及时净化，导致胶州湾水体状况遭到破坏、生态环境严重受损，引发海域面积逐渐减小、局部水质恶化、纳潮能力下降、海洋生态系统失衡等一系列环境问题的出现。为保护海洋环境免受陆源污染，本文以改善胶州湾水质为目的，收集调查胶州湾自然社会经济、水质及污染源资料，并在现场监测的基础上对胶州湾海域环境现状及入海污染负荷进行了调查分析，同时对胶州湾陆域入海污染物迁移变化及对海域水质影响进行了分析研究，提出了相关的陆源污染控制对策。主要研究成果及结论如下：⑴胶州湾面临的环境问题过去对胶州湾保护的认识尚不到位，缺乏整体的综合开发保护规划，胶州湾面临的环境问题日益突出。主要表现在：水域面积不断缩小，在人类无节制填海与滩涂养殖、围垦的主要影响下，自1928年至今胶州湾海域面积减少了近40%；胶州湾过半海域遭到污染，主要污染因子为无机氮、磷酸盐、石油类；生物群落结构受到破坏、种类多样性下降；渔业资源衰减。这些环境问题给胶州湾带来了灾难，包括海洋赤潮、海洋重金属污染、海冰等，造成胶州湾海洋经济的严重损失。⑵胶州湾海水水质调查与评价对胶州湾及近岸海域14个海水水质监测点位进行了监测。在此基础上，以pH、COD、DIN、活性磷酸盐、粪大肠菌群为评价指标，采用单因子污染指数评价方法对胶州湾水质现状进行了评价。结果表明，近年来胶州湾海水水质总体保持稳定，局部污染较重；其中南部、西南部水质保持良好，均达到或好于二类海水水质标准；中心海域受到污染，水质介于三类海水与四类海水之间；北部海域污染仍较重，以劣四类海水为主；东部海域水质有所好转，东部过城河流入海口除李村河口仍为劣四类海水外，其余点位附近海域水质均达到或好于四类海水水质标准。从单项污染指数来看，调查点位处水质的DIN污染情况最严重。⑶胶州湾沉积物环境质量现状沉积物监测项目包括：石油类、锌、铅、铜、有机碳、镉等。结果显示：石油类、铅、铜、有机碳测值均满足海洋沉积物中一类标准；锌测值满足海洋沉积物中二类标准；镉测值超过海洋沉积物中二类标准。通过单因子评价法对胶州湾沉积物质量进行评价，结果表明胶州湾46个监测站位处沉积物质量状况良好，各点位监测平均值全部满足沉积物一类标准。⑷胶州湾主要污染负荷现状调查本文将环胶州湾地区分为9个排污单元，分别为团岛、海泊河、李村河、板桥坊河、楼山河、墨水河、大沽河、洋河和前湾排污单元。对胶州湾各排污单元主要入海污染物进行了调查及汇总，结果表明：胶州湾陆源COD、NH3-N入海通量分别为30779.0t/a和5663.3t/a，各排污单元中COD和NH3-N入海通量均以海泊河排污单元最大，主要污染物入海通量集中在胶州湾东岸、北岸。⑸胶州湾污染源评价污染物来源方面采用等标污染负荷法进行评价。结果显示：胶州湾陆源污染源最主要的来源是污水处理厂尾水及沿岸河流输入。其中，污水处理厂等标污染负荷占56.58%，入海河流等标污染负荷占40.60%，直排企业等标污染负荷只占2.82%。⑹陆源入海污染物迁移变化模拟采用胶州湾9个排污单元污染物入海量对胶州湾COD、无机氮年均浓度分布进行模拟。COD视为保守物质，采用平流——扩散物质输运模型；无机氮视为非保守物质，采用生态动力学模型。结果显示：COD及无机氮浓度分布均呈现由排放口向海域逐渐递减的趋势，胶州湾北岸、东岸浓度高，湾中部浓度低。主要污染物模拟值及变化趋势与实际监测值基本吻合。⑺陆源污染控制对策为控制胶州湾陆源污染，建议采取以下措施：完善市政管网系统，将环湾地区所有污水收集至污水处理厂；加快环湾地区污水处理厂建设及升级改造，新建污水处理厂及现有污水处理厂出水均执行一级A标准；实施再生水工程建设，将污水处理厂尾水引入中水回用系统；实施河道截污整治工程，开展河流生态修复工程；合理调整工业布局，优化产业结构，实行清洁生产，发展循环经济。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 陆源污染
• 1.2.2 海洋环境数值模型
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 技术路线
• 第2章 胶州湾面临的环境问题与压力
• 2.1 海域污染变化情况
• 2.2 海洋生物变化趋势
• 2.3 渔业资源
• 2.4 环境问题引发的自然灾害
• 2.4.1 赤潮影响
• 2.4.2 重金属污染
• 2.4.3 海冰灾害
• 2.5 海岸带生态环境变化
• 2.5.1 海域面积减少
• 2.5.2 纳潮量下降
• 2.5.3 生物多样性衰减
• 第3章 胶州湾海域环境现状调查
• 3.1 胶州湾概况
• 3.1.1 胶州湾地理位置
• 3.1.2 胶州湾自然环境概况
• 3.1.3 沿岸社会状况
• 3.2 胶州湾海水水质调查与评价
• 3.2.1 水质调查
• 3.2.2 胶州湾海水水质现状评价
• 3.3 沉积物环境质量现状调查
• 3.3.1 沉积物环境质量现状
• 3.3.2 沉积物质量评价
• 第4章 胶州湾入海污染负荷调查分析
• 4.1 胶州湾入海污染源类型
• 4.2 胶州湾污染源分布
• 4.2.1 胶州湾主要排污单元分布
• 4.2.2 胶州湾直排企业
• 4.3 胶州湾主要污染负荷现状调查
• 4.3.1 污染负荷调查
• 4.3.2 入海总量及途径分析
• 4.4 污染源评价
• 4.4.1 评价目的
• 4.4.2 评价标准
• 4.4.3 评价方法
• 4.4.4 评价结果
• 4.5 小结
• 第5章 陆域入海污染物的迁移变化及其对海域环境的影响
• 5.1 污染物在海洋中的迁移转化过程
• 5.2 胶州湾海域环境数值模型
• 5.2.1 胶州湾潮流数值模拟
• 5.2.2 平流—扩散输运模型
• 5.2.3 生态动力学模型
• 5.3 陆源入海污染物在胶州湾海域的迁移变化模拟
• 5.3.1 污染物入海量
• 5.3.2 陆源输入形成的浓度场
• 5.4 陆源排污对胶州湾水环境影响
• 5.4.1 陆源排污对胶州湾水质影响
• 5.4.2 其它环境影响
• 5.5 小结
• 第6章 陆源污染控制对策
• 6.1 城市生活污染源控制
• 6.1.1 完善市政管网系统建设
• 6.1.2 加快污水处理厂升级改造及新建
• 6.1.3 实施再生水工程建设
• 6.1.4 开展河道截污整治工程
• 6.1.5 生活源污染控制结果预测
• 6.2 工业污染源控制
• 6.2.1 企业直排海污水控制
• 6.2.2 环湾地区工业废水控制措施
• 6.2.3 工业源污染控制结果预测
• 第7章 结论
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢