九龙江-厦门湾氮磷污染物入海通量估算与研究（一）

河口海湾的环境污染问题是陆地和海洋相互作用的研究内容之一，也是全球环境变化研究的重点问题。近几十年来，随着日益频繁的人类活动，以及河口地区的经济发展，大量的污染物质进入近岸海域，导致近岸海域富营养化、赤潮灾害频发、生态系统退化、服务功能显著下降等问题日益突出，亟需开展入海污染物排放总量控制。入海污染物排放总量控制是水环境总量的重要组成部分，也是控制改善海洋生态环境质量的有效手段。我国的水环境污染总量控制始于20世纪70年代，在经过浓度控制、目标总量控制两个阶段之后，已逐渐进入到容量总量控制阶段。在海洋污染物总量控制方面，由于污染源入海总量的不确定性和海洋自然环境的复杂性，目前仍需要更多的研究应用案例以完善入海污染物排放总量控制的制度、技术与方法。

入海污染物通量估算是入海污染物总量控制的关键，此前国内已有大量的污染物入海通量研究，关于流域污染物入海通量的估算方法，富国等根据Webb B W等于1997年提出的估算污染物入海通量的5种方法进行总结，提出针对不同的点源、非点源污染应采用不同的估算公式。王卫平等采用这5种方法分别对九龙江污染物入海通量进行估算，分析比较各种估算方法的利弊和适用性。随着污染物入海通量研究方法的成熟，越来越多研究从科学研究过渡为实际应用。涂振顺等利用GIS和RS技术，解译海湾的土地利用类型，划分汇水单元，并利用经验模型估算陆源污染物入海通量。林俊良等利用公报统计了近十年广西北部湾主要河流的污染物入海通量，认为污染物入海通量与流域人均GDP有较好的正相关关系。李莉等和陈晓锋等分别对环胶州湾和北部湾各河流进行布点采样分析，并统计各类污水排放情况和化肥施用情况，讨论各个河流对于污染物入海通量的贡献率，从而提出有针对性的管理方案。刘瑜婷等采用单因子评价法和Spearman秩相关分析讨论了2008—2017年小清河污染物入海通量与径流量、污染物浓度的相关性，以及各个污染物单因子指数年际变化，得到不同水文时期的主要污染物情况。关于内陆湖区入湖通量的研究同样对入海污染物通量有一定的借鉴意义，吕文等[13]监测了湖区水质和主要入湖河流断面水质，采用GIS空间插值和统计分析的方法，讨论入湖水量、水质与湖区水质的响应关系。朱昕阳等优化了传统通量计算方法，通过更高频率的监测数据分析太湖流域污染物月通量以及水质、水量与湖区污染物浓度的相关性。

自2017年以来，福建省实施九龙江-厦门湾污染物总量控制试点工作，开展了城镇污水处理厂提标升级改造、农村生活污水处理设施建设、农业面源污染治理、重点直排海企业减排等工作，取得一定的成效，已进一步遏制区域水环境恶化。现有研究根据入海口断面监测数据对九龙江河口不同污染物的养分通量进行估算分析，缺乏对各个排污口监测数据的分析以及与全国其他河流的讨论[16]，因此本文估算了2011—2020年九龙江总氮、总磷污染物入海通量，分析年际通量变化以及2018年北溪、西溪和南溪月际通量的空间变化，探讨了陆源入海污染物对九龙江入海水质的影响，提出控制九龙江-厦门湾有关污染物的措施建议，旨在为当地政府做好重点河流污染物总量控制提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

九龙江是福建第二大河流(图1)，流域面积约14 741 km2，约占福建省土地面积的12%。九龙江流经龙岩市、漳州市，从厦门市入海进入厦门湾，九龙江是上述三地市的饮用水源，是支撑闽西南经济合作核心区域社会经济发展的重要基础性资源，是保障该区域可持续发展的重要保障。随着九龙江流域社会经济的发展，九龙江-厦门湾环境污染问题日益突出，已严重阻碍当地社会经济的进一步发展。

1.2 研究数据

1.2.1 水文监测数据

九龙江北溪、西溪和南溪入海口附近分别设有浦南、郑店水文监测站和南溪浮宫桥监测点，其径流量基本可代表九龙江北溪、西溪和南溪的入海径流量，本研究选取上述三个水文监测站(点)(2011—2019年)的年平均径流量数据，其中2018年有月际径流量数据，作为九龙江入海通量计算的水量分量。

1.2.2 水质监测数据

九龙江北溪、西溪和南溪分别设置国控监测点龙海江东桥、河口和南溪浮宫桥，三个监测点2011—2019年的监测数据，监测项目包括总氮、总磷。其中2011—2015年为逢单月监测，即每年1、3、5、7、9、11月监测，2016—2019年为每月监测。

1.2.3 经济社会数据

人口、国民生产总值、畜禽养殖、水产养殖、化肥施用和工业废水数据来源于漳州、龙岩市2011—2020年统计年鉴。其中，以畜禽出栏数(个)代表畜禽养殖量，水产养殖量(t)代表水产养殖总量，农村化肥总施用量(t)代表化肥施用量，工业废水总排放量(t)代表工业废水量。

1.3 入海通量计算方法

鉴于九龙江流域污染物以农业面源污染为主，王卫平等[7]认为采用瞬时浓度Ci的平均值与时段平均流量的乘积计算方法较为科学，故本文采用该文在九龙江流域推荐的通量计算公式估算九龙江污染物入海通量，计算公式如下：

式(1)中，W为估算时段内的污染物入海通量；K为不同估算时段的转换系数；n为采样次数；Ci为样品i的浓度值；Q¯¯¯为估算时段内的平均流量。

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