一种基于江河入海口水环境质量评价方法与流程

文档序号:23655633发布日期:2021-01-15 13:52阅读:171来源:国知局

本发明涉及江河入海口水环境质量监测和评价的技术方法领域,具体涉及一种水质多因子综合评价方法对入海口水环境要素数据进行综合融合,结合综合评价类别,以及入海口水环境质量状况判定法,最终实现对江河入海口水环境质量评价方法。



背景技术:

江河入海口是陆源物质输入海洋的主要途径,江河流域径流把大量的悬浮泥沙、丰富的溶解营养盐和污染物等物质带入海洋,造成江河入海口以及海湾的损害。

福建省主要江河有11条,包括杯溪、交溪、霍童溪、敖江、闽江、龙江、木兰溪、晋江、九龙江、漳江、诏安东溪,占全国江河入海污染物总量监测数量的15.5%。从2010年开始,开展江河入海口水环境质量监测工作,其评价结果在福建电视台和福建省海洋与渔业厅网站向社会公众发布。在此形势下,做好监测数据的应用,即江河入海口水环境质量评价成为深化陆源污染物排海影响监控工作的重要环节。

近年来,海洋经济及海洋环境保护有了很大发展,生态文明建设深入推进。在此形势下,福建省编制了《福建省海洋生态补偿条例》、《福建省海洋污染溯源追究管理办法》,进一步完善、健全具有福建省特色的海洋生态文明保护规章体系。但是,由于目前福建省部分污染物排放与其影响评价处于空白,给陆海联动及污染物溯源工作带来很大困难。由于国内尚无相关标准可以借鉴,为了使江河入海口水环境质量评价工作的依据更为充分,因此制定一个符合福建省江河入海口水环境质量现状的评价方法极为必要。

目前我国江河入海口水环境质量评价中,主要采用基于《海水水质标准》(gb3097-1997)的单因子评价方法。该方法具有结果直观、操作简单等特点,但实际操作中未能建立江河入海口排海与邻近海域水质状况之间的因果关系,使得江河入海口排海对邻近海域水环境质量的实际影响一直难以判断。此外,近年来随着海洋功能区划和海洋环境保护规划在海洋环保实践中应用越发广泛,也需要制定一种能够将其同江河入海口排海状况相衔接的评价方法。目前,尚未见有关江河入海口水环境质量评价方法的专利文献报道。



技术实现要素:

本发明提供了一种基于江河入海口水环境质量评价方法,克服目前我国江河入海口水环境质量评价中,主要采用基于《海水水质标准》(gb3097-1997)的单因子评价方法,该方法实际操作中未能建立江河入海口排海与邻近海域水质状况之间的因果关系,使得江河入海口排海对邻近海域水环境质量的实际影响一直难以判断的缺陷,提出了一种根据入海口水环境的特点,为决策者充分客观的掌握海洋环境实际状况,实现海洋环境保护及管理提供科学依据,进一步促进沿海经济发展及周边环境质量提升的江河入海口水环境质量评价方法。

为了达到上述之目的,本发明采用如下具体技术方案:一种基于江河入海口水环境质量评价方法,本发明所述的江河入海口的范围:为上游以盐度等于2的断面起至下游以盐度等于20的边界之间的感潮段区域。具体的评价方法包括江河入海口水环境质量监测和江河入海口水环境质量评价两大步骤:

1.江河入海口水环境质量监测

(1)监测站位布设:在江河入海口范围内,根据海域具体情况,均匀布设不少于4条监测断面,在盐度2和20附近应布设监测断面;在监测断面上布设监测站位,以能真实反映监测海域水环境质量状况为前提,以最具代表性的测站,所获取的数据能满足水环境质量评价的要求;在布设中须综合考虑:①有一定的数量和密度,在突出重点区域的前提下,站位布设应具有代表性,能代表监测感潮段的全貌;②设站海域的功能特征及其经济地位;③污染源的分布和海域的污染状况;④海域的水动力状况;⑤兼顾各类环境介质测站的协调;

(2)监测与评价内容:包括综合监测项目、单项监测项目和突发性污染事故监测项目,所述综合监测项目包括水温、盐度、ph、溶解氧、化学需氧量、无机氮(硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮之和)、活性磷酸盐、石油类,采用多因子综合评价法;所述单项监测项目包括重金属和持久性有机污染物等,采用单因子污染指数评价法;所述突发性污染事故监测项目,应根据具体情况及监测要求,从表1中适当选择监测项目;

表1江河入海口水环境质量监测分析方法

(3)监测时间及频率:监测时间选择在丰水期(5月)、平水期(8月)、枯水期(11月)各监测一次,采样时间为小潮的低潮或接近低潮时从上游向下游逐条断面采集样品;

(4)样品采集:样品采集应符合gb17378.3的要求;

(5)监测分析方法:监测分析方法应符合gb17378.4-2007和gb17378.7-2007的要求;

(6)质量控制与保证:本办法实施过程中的质量控制与保证应满足gb17378.1、gb17378.2和gb17378.3的相关规定和要求。

2.江河入海口水环境质量评价方法

(1)评价标准和评价因子:江河入海口水环境质量的评价标准选用gb3097中的相应类别表,详见表2;江河入海口水环境质量的评价因子选取ph、溶解氧、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、石油类;

表2江河入海口水环境质量评价因子一览表

(2)评价方法:

江河入海口水环境质量综合评价是根据评价因子的监测结果,依据gb3097选择相应类别的评价标准,求出各评价因子的污染指数,然后与表1评价参数的权重系数表给出的各评价因子的权重值积的和,求得各站位水质综合指数,并通过水质多因子综合评价类别表,求出各站位实际水质类别,最后根据水质站位类别比例计算公式,求得各类水质类别比例,再通过江河入海口水环境质量状况判定表,求出江河入海口水质综合评价结果。其中水质多因子综合指数sj指代s1、s2、s3、s4。s1:说明该公式依据gb3097-1997海水水质第一类标准求得各评价因子的污染指数进行计算,s2~s4以此类推;

①各评价因子的污染指数计算方法

(a)水质单因子污染指数评价法的计算公式(1):

pi=ci/csi……………………………………………………(1)

式中:pi——i污染物的污染指数;ci——i污染物的实测值(mg/l);csi——i污染物的评价标准值(mg/l);

(b)ph的污染指数计算公式(2):

pph=………………………………………(2)

其中:phsm=ds=

式中:pph——ph的污染指数;ph——ph的实测值;phsm——ph标准值上下限之和的中间值;ds——ph标准值上下限之差的中间值;phsu——ph标准值上限;phsd——ph标准值下限;

(c)溶解氧的污染指数计算公式(3)、公式(4):

pdo=(当do≥dos…………………………………(3)

pdo=10-9(当do<dos…………………………………(4)式中:pdo——溶解氧的污染指数;do——溶解氧的实测值(mg/l);dos——溶解氧的评价标准值(mg/l);dof——现场条件下溶解氧的饱和浓度(mg/l)(由表3查得)。

表3氧在不同温度和盐度海水中的饱和浓度一览表

②各站位水质多因子综合评价法:

(a)水质多因子综合评价法的计算公式(5):

sj=…………………………………………………(5)

式中:pi计算按①中的公式计算。wi由表4给出;

表4评价参数的权重系数表

=1

式中:sj——为j类水质标准的某站位或评价单元综合评价指数;pi——为某项评价参数i污染物的污染指数;m——为参加评价的水质参数的数目;wi——为某项评价参数i质量指数的权值;

(b)水质多因子综合评价类别详见表5。

表5水质多因子综合评价类别表

③江河入海口水环境质量状况判定法

(a)某类水质站位比例的计算

根据②各站位水质多因子综合评价法,判定江河入海口区域内各站位水质类别,统计同一水质类别站位数,再根据区域站位总数计算水质类别站位比例:

某类水质站位比例的计算公式(6):

mn=mwn/mw×100%…………………………………………………(6)

式中:mn——某类水质站位的比例;mwn——某类水质站位数之和;mw——区域站位总数;

(b)江河入海口水环境质量状况判定

根据江河入海口区域不同水质类别站位的比例,对江河入海口水环境质量状况进行判定,具体判定方法详见表6。

表6江河入海口水环境质量状况判定表

(c)一旦出现突发性污染事故时,应依据《海水水质标准》(gb3097-1997),采用单因子污染指数法对江河入海口水环境质量状况进行评价。常规监测情况下,使用本综合评价指数法对江河入海口水环境质量状况进行评价。

与现有的技术相比,本发明具有以下突出优点和效果:(1)本发明提出的基于江河入海口水环境质量评价方法,为江河入海口水环境质量监测与评价提供技术依据;(2)本发明的应用,客观、准确地评价江河入海口水环境质量,对切实提高海洋环境评价的质量和水平,为海洋环境保护和管理决策提供及时、准确的技术支持发挥重要作用;(3)本发明主要针对河口入海有机污染物、富营养物质和石油污染等重要的环境问题,创新建立了综合评价方法,为地方政府及海洋主管部门实施污染物减排、总量控制、产业规划的调整转型提供了科学依据,有助于环境质量改善、产业迁移和美丽城乡建设,节约环境治理资金,促进相关产业经济发展和社会和谐稳定,将产生巨大的社会经济效益;(4)本发明实用性强,运算简单,操作容易。

具体实施方式

下列实例进一步说明本发明,但不应当作为本发明的限制:

为对评价方法进行验证,选择2013年霍童溪、九龙江入海口水环境质量监测结果进行评价。霍童溪入海口位于宁德市八都镇,主要向海排放生活类、农业类污水;九龙江入海口位于漳州龙海市石码镇和浮宫镇,主要向海排放农业类、工业类、生活类污水。

按照本发明的技术方案,分别对上述2条江河入海口水环境质量监测状况进行评价。具体评价验证过程分述如下:

(1)霍童溪入海口水环境质量评价结果详见表7

表7霍童溪入海口各站位水质多因子综合指数计算方法及水质状况评价结果

(2)九龙江入海口水环境质量评价结果详见表8

表8九龙江入海口各站位水质多因子综合指数计算方法及水质状况评价结果

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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