北部湾广西主要入海河流污染物入海通量变化及其影响因素分析.doc

北部湾广西主要入海河流污染物入海通量变化及其影响因素分析
陈晓锋 林立苏 摘 要:通过对2012—2017年南流江、大风江、钦江、茅岭江和防城江的监测结果和相关资料进行统计分析,采用Spearman秩相关系数法研究了北部湾广西海通量变化状况,对该海域海洋环境治理具有重要的意义。
该文以北部湾广西近岸南流江、大风江、钦江、茅岭江和防城江为研究对象,考察了这5条主要入海河流2012—2017年的入海污染物通量变化状况,对主要污染物入海通量的相关影响因素进行探讨与分析,研究陆源污染入海对北部湾广西海洋生态系统的影响,为控制入海污染物总量和改善北部湾广西沿海水质环境提供参考。
1 研究区域及样品采集与方法
研究区域概况
北部湾广西的入海河流主要包括南流江、大风江、钦江、茅岭江和防城江这五条河流(见图1),其河流的概况见表1[6-8]。其中南流江是广西独流入海第一大河流,全长为287km,流域面积为8635km2,[9]。
样品的采集及其分析
2012—2017年分别在每年5月、8月和10月对北部湾广西的南流江、大风江、钦江、茅岭江和防城江,5条主要入海河流的入海处布设了5个监测断面(D1~D5),具体见图1。入海河流的监测断面根据《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91-2002)[10]要求进行样品的采集,采样的垂线和水层次根据现场监测的河宽和水深进行布设,监测的主要项目有流量、化学需氧量、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总磷、石油类、重金属(铜、铅、锌、镉、汞)、砷等,具体分析方法见《水和废水监测分析方法》[11]。 污染物入海通量计算
各监测月份污染物入海通量,其计算公式如下:
Spearman秩相关系数法
采用Spearman(斯皮尔曼)秩相关系数法[13-14]对南流江、大风江、钦江、茅岭江和防城江各污染物年入海通量在多时段变化趋势和变化程度的进行统计分析,其计算公式如下:
式中:di为变量Xi和Yi的差值;Xi为周期1到周期N按浓度从小到大排列的序号;Yi为按时间顺序排列的序号。当Rs为负值,则表明在评价时段内污染物入海通量变化呈下降趋势或好转趋势;当Rs为正值,则表明在评价时段内污染物入海通量变化呈上升趋势或加重趋势[15]。
2 结果与分析
北部湾广西主要入海河流污染物总量变化分析
年际通量变化趋势的分析结果如图2、表2所示,北部湾广西2012—2017年主要入海河流污染物总量6年均值为317592t。从图2和表2可以看出,2013年入海污染物总量达到6年中最高值,为607846t,与2012年相比,%;在2013年之后入海污染物总量出现明显下降趋势,与上年相比,2014年入海污染总量中的化学需氧量、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总磷、重金属、%、%、%、%、%、%,%%;2014—2016年入海污染物总量呈现小幅度的上下波动;2017年入海污染物总量又出现大幅度上升,%。从总体分析来看,北部湾广西2012—2017年主要入海河流污染物总量总体在上下波动变化中呈上升趋势。
由表2可以看出,北部湾广西2012—。主要污染物为化学需氧量、氨氮、硝酸盐氮、总磷,%、%、%、%。各污染物中,重金属的入海通量下降趋势显著,但化学需氧量、氨氮、硝酸盐氮和石油类的入海通量总体呈上升趋势。
南流江入海污染物通量变化分析
根据南流江各污染物入海通量年际变化的秩相关系数Rs表明(见表3),南流江在2012—2017年間,化学需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮和石油类呈较明显的上升趋势,其中以氨氮和亚硝酸盐氮最为明显(Rs=);重金属和砷有较明显下降趋势;硝酸盐氮(Rs=)和总磷(Rs=-)没有明显的变化趋势。
由表3可以看出,南流江2012—,总体变化呈现上升趋势(Rs=)。南流江的主要污染物为化学需氧量、硝酸盐氮、总磷,%、%、%。
大风江入海污染物通量变化分析
根据大风江各污染物入海通量年际变化的秩相关系数Rs表明(见表4),大风江在2012—2017年间,化学需氧量、硝酸盐氮、石油类、砷呈较明显