威海污水处理厂污水达标排放对海洋环境影响的研究_蔡德泉.pdf

第4 5卷 第1期2 0 2 3年 2月海 洋 湖 沼 通 报T r a n s a c t i o n so fO c e a n o l o g ya n dL i m n o l o g yV o l.4 5 1F e b.,2 0 2 3威海污水处理厂污水达标排放对海洋环境影响的研究蔡德泉1,冷 星2*,胡红智1,姜来想1,高 光3,刘爱江4,张晓东2(1.威海市海洋发展研究院,山东 威海2 6 4 2 0 0;2.中国海洋大学,山东 青岛2 6 6 1 0 0;3.威海市海洋与渔业监测减灾中心,山东 威海2 6 4 2 0 0;4.青岛佳合环境工程有限公司,山东 青岛2 6 6 1 0 0)摘 要:根据2 0 2 1年威海西北部污水排海口附近海域水质监测结果,对海水水质现状进行了评价;结合2 0 0 7年调查水质监测结果和2 0 1 72 0 2 1年连续监测数据,分析了污水排放前后和近年附近海域海水水质的变化趋势;采用M i k e3三维潮流和污染物扩散耦合模型,预测了污水排放量增加(提量)、污染物排放标准提高(提标)后排放污水中C O D、无机氮、活性磷酸盐对海洋环境的影响范围和程度。结果表明:研究区海水水质较2 0 0 7年略有下降,但排水口处及外侧海域大部分站位符合海水水质二类标准,海水水质状况相对较好,威海污水处理厂多年污水离岸深水达标排放对区域海洋环境的影响较小。污水处理厂提量、提标改造后,特征因子中仅无机氮扩散范围略超原污水排放混合区用海范围,不会对研究区水质环境造成明显影响。关键词:污水排放;海洋环境;M I K E3;三维数值模拟;威海中图分类号:P 7 6 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 3-6 4 8 2(2 0 2 3)0 1-1 4 6-1 0D O I:1 0.1 3 9 8 4/j.c n k i.c n 3 7-1 1 4 1.2 0 2 3.0 1.0 2 0引 言陆源污染物排海是海洋环境污染的最大来源1,其中,污水处理厂排海工程的排放口是陆源污染物入海典型排放点源之一2,污水处理厂污水达标排放避免了原来陆源污染物分散并直排入海,通过集中、多级处理有效地降低了排海污水中污染物浓度。目前针对尾水排放对河流3-4、湖泊5水质的影响研究较多,排海污水影响研究相对较少,并且主要是采用数值模型进行预测6-1 0,或者是根据工程后短期水质监测数据进行讨论1 1-1 2,没有较长时间尺度的对比分析,也未将实测资料与数值模拟结合分析,较难客观的反映污水连续多年达标排放对周边环境的影响。本文以2 0 0 8年建成的威海初村污水处理厂为例,基于2 0 2 1年排水口周边海域海水水质调查,对现状周边海域环境状况进行评价,并结合2 0 0 7年历史水质调查资料及多年连续监测数据,对比分析威海市初村污水处理厂建设前后这1 5a间排水口周边海域水质的变化情况。威海市初村污水处理厂计划于近期进行提量、提标改造,根据改造后污染物量值,通过M i k e3数值模拟预测分析污水处理厂提量、提标改造后污水排放对邻近海域环境的影响,对于分析沿海地区污水处理厂改造工程对海洋环境的影响具有一定的指导意义,以期为科学合理进行污水达标排放、提升海水水质、保障社会经济可持续发展提供参考。1 研究区概况威海属于海洋暖湿季风性气候,四季气温变化明显,平均气温为2 0.1、平均降水量为6 6 7.9mm。威海市初村污水处理厂于2 0 0 8年建设完成,采用C a r r o u s e l氧化沟工艺,运行处理能力4 1 04m3/d,初村及羊亭等区域产生的生活污水和工业污水经处理后,从入海排污口排入北黄海,出水水质达到 城镇污水处理厂污染物排放标准(G B1 8 9 1 82 0 0 2)中的一级B标准。排污口位于双岛湾口门西侧、初村北侧 基金项目:山东省自然科学基金项目(Z R 2 0 1 9 MD 0 3 7)第一作者简介:蔡德泉(1 9 6 5),男,高级工程师,研究方向为海洋管理与环境保护。E-m a i l:c a i d e q u a n-2 0 0 81 6 3.c o m*通信作者:冷 星(1 9 9 3),女,硕士研究生,研究方向为海洋地质。E-m a i l:l e n g x i n g 1 9 9 3q q.c o m.收稿日期:2 0 2 2-0 4-3 01期威海污水处理厂污水达标排放对海洋环境影响的研究1 4 7 海域,排水口附近水深约1 5.3m,具体位置见图1、2。2 0 2 1年1 1月,山东省住房和城乡建设厅印发了 关于调度全省城市污水处理厂出水水质标准及提标改造有关情况的通知,要求提标改造出水水质标准,初步确定地表准I V类出水水质标准。本项目污水处理厂依据要求进行提标改造,改造完成后出水水质将达到地表准I V类标准。且污水处理厂现状规模逐渐无法满足日益增长的污水处理需要,因此计划提升污水处理能力,改造完成后污水排放量预计达到1 01 04m3/d。图1 污水处理厂排污口地理位置及用海范围图F i g.1 G e o g r a p h i c a l l o c a t i o na n ds e au s es c o p eo f s e w a g eo u t l e to f s e w a g e t r e a t m e n tp l a n t图2 调查站位图F i g.2 S u r v e ys t a t i o nb i t m a p2 资料与方法2.1 资料来源2 0 0 7年6月、2 0 2 1年1 1月中国海洋大学分别在排水口附近海域进行了8和2 1个站位海水水质调查,威海市海洋环境监测中心于2 0 1 72 0 2 1年在排水口东侧海域进行了WS 0 1、WS 0 2、WS 0 3、WS 0 4四个站位的五年连续水质观测,具体调查站位位置见图2。2.2 水质监测方法出水水质中主要污染物为C O D、NH3-N、活性磷酸盐等,因此选取其作为特征因子进行测试、分析。各调查项目的观测、采样和分析方法均按 海洋监测规范(G B1 7 3 7 82 0 0 7)和 海洋调查规范(G B/T1 2 7 6 32 0 0 7)中的有关技术要求进行。2.3 数值模拟方法及参数设置2.3.1 计算域、网格设置本文采用M i k e3三维水动力模型模拟污水处理厂改造后的附近海域潮流场和污染物扩散范围。文中建立的海域数学模型计算域范围在排水口附近,坐标范围为3 7 0 4 5 1.6 8 3 8 0 4 5 1.6 8 N,1 2 1 2 0 3 6.6 2 1 2 2 3 9 2 9.4 5 E,模型计算域及验证点位置见图3。模拟采用非结构三角网格,模拟区域由2 36 8 7个节点和4 54 3 9个三角单元组成,对排水口附近海域进行了局部加密处理。1 4 8 海 洋 湖 沼 通 报2023年图3 模拟计算域及验证点位置F i g.3 S i m u l a t i o nc a l c u l a t i o na r e aa n dv e r i f i c a t i o np o i n t l o c a t i o n2.3.2 污水排海管道参数海域段排水管道长度约1.5k m,采用D N 8 0 0玻璃纤维增强聚丙烯管;排出口设置六个扩散器,每个扩散器长度为5 0m,其间距为1 0m,扩散器布置方向与潮流方向垂直,有利于污水扩散和稀释,在每个排出支管末端加设D N 4 0 0鸭嘴阀,可以有效防止在污水处理厂停止运行时海水进入排水管道。2.3.3 污染物源强及本底浓度取值污水处理厂目前运行处理能力41 04m3/d,出水水质达到 城镇污水处理厂污染物排放标准(G B1 8 9 1 82 0 0 2)中的一级B标准;改造后设计处理规模为1 01 04m3/d,出水执行地表准I V类出水水质标准。由于出水水质标准中采用C O DC r、氨氮、总磷计算污染物排放量,而海水水质标准则是采用C O DM n、无机氮和活性磷酸盐标准,为了方便评价分析,因而在预测中按比例对污染物入海量进行了换算。C O DC r和C O DM n之间转换常采用上海市政设计院的1/3法7,即C O DM n1/3 C O DC r;国内污水处理厂总氮和氨氮的比值常为1.6左右,同时研究表明国内多个城市污水中氨氮与总凯氏氮(包括有机氮和氨氮)的比值在0.6 10.8 5之间7,由此推算出无机氮和氨氮的比值最大约为1.4 2;根据厦门湾、同安湾等海区及4个污水处理厂水质取样结果8,活性磷酸盐占总磷的百分比约4 1%,换算后C O D、无机氮、活性磷酸盐取值见表1。选取2 0 2 1年1 1月调查中外侧海域站位的C O D、无机氮和活性磷酸盐调查结果的平均值作为本次模拟的本底浓度。表1 污染物源强换算一览表T a b l e1 C o n v e r s i o nt a b l eo fp o l l u t a n t s o u r c es t r e n g t h单位:m g/L项目改造前一级B改造后地表准I V类项目换算系数改造前改造后C O DC r6 03 0C O DM n1/32 01 0氨氮1 53无机氮1.4 22 1.34.2 6总磷10.3活性磷酸盐4 1%0.4 10.1 22.3.4 底床糙率、扩散系数、衰减系数数模中底床糙率通过曼宁系数进行控制,曼宁系数n取3 24 5m1/3/s;污染物的扩散系数采用M i k e模型中推荐值1 3。根据祁超征等的研究成果1 4,C O DM n、氨氮衰减系数为0.3/d、0.0 7/d;总磷的衰减系数大于氨氮衰减系数1 5,因此,为保守起见,本次模拟总磷的衰减系数以氨氮的衰减系数为参考,设置为0.0 7/d。2.3.5 数值模拟预测结果处理为确保计算污染物浓度达到稳定状态,模拟污水排放时间为1个月。将三维模拟结果汇总后,提取各网格点的最大值,并按照 海水水质标准(G B3 0 9 71 9 9 7)中做规定的海水水质标准绘制等值线图。1期威海污水处理厂污水达标排放对海洋环境影响的研究1 4 9 3 结果与分析3.1 水质监测结果与评价3.1.1 2 0 2 1年海水水质状况与评价根据 山东省海洋功能区划(2 0 1 12 0 2 0年),2 0 2 1年调查站位位于烟台-威海北近海农渔业区(B 1-1)、牟平-威海农渔业区(A 1-1 6)、双岛湾外旅游休闲娱乐区(A 5-1 9)、双岛湾旅游休闲娱乐区(A 5-1 8),水质均执行第二类海水水质标准(C O D3m g/L、无机氮0.3m g/L、活性磷酸盐0.0 3m g/L),海水水质评价结果见图4。其中,邻近双岛湾和汉河的1、1 9、2 0、3 2号站位C O D浓度超标,排水口南、北、西侧的2 4、2 8、2 9号站位超标,但排水口处及西侧站位C O D符合二类水质标准,排水口附近超标的三个站位距离双岛湾较近;无机氮和活性磷酸盐超标站位均位于双岛湾内,其余站位两种特征因子浓度均小于二类水质标准值。整体上,近岸6个站位C O D、无机氮和活性磷酸盐超标,排污口北侧相对远海海域三种特征因子均符合二类水质标准,水质较好。图4 C O D、无机氮、活性磷酸盐评价结果F i g.4 E v a l u a t i o nr e s u l t so fC O D,i n o r g a n i cn i t r o g e na n da c t i v ep h o s p h a t e3.1.2 2 0 0 7年、2 0 2 1年水质对比结果选取2 0 0 7年、2 0 2 1年水质调查中坐标相同的5个站位进行水质监测结果对比,各站位的C O D、无机氮、活性磷酸盐浓度对比见图5。污水处理厂建设前后,水质对比结果表明,2 0 2 1年C O D、无机氮浓度普遍高于2 0 0 7年,C O D增加量介于0.5 23.4 5m g/L,排水口南侧、近岸的P 0 3(2 4)站位增加值最高;无机氮增加量介于-0.0 10.1 9m g/L,除P 0 3(2 4)号站位无机氮浓度略有下降,其余站位均呈上升趋势,1 5 0 海 洋 湖 沼 通 报2023年P 6 3(3 0)号站位上升最为明显;建设前后活性磷酸盐含量变化相对较小,其中3个站位的活性磷酸盐浓度低于工程建设前。总体来说,工程区附近海域海水水质较2 0 0 7年略有下降。图5 2 0 0 7年、2 0 2 1年C O D、无机氮、活性磷酸盐浓度对比图F i g.5 C o m p a r i s o no fC O D,D I Na n dl a b i l ep h o s p h a t ec o n c e n t r a t i o n s i n2 0 0 7a n d2 0 2 13.1.3 周边海域海水水质趋势分析根据2 0 1 7年2 0 2 1年连续监测数据结果表明,排污口东侧海域水质整体呈现稳中向好的趋势。整体来说,2 0 1 7年4个站位C O D、无机氮、活性磷酸盐含量基本上是最高的,2 0 2 1年调查的活性磷酸盐、无机氮浓度最低;除2 0 1 7年WS 0 1无机氮浓度略超二类标准,其余5a4个站位的3种评价因子均符合二类海水水质质量标准,WS 0 1位于小石岛南侧,2 0 1 7年该站位无机氮浓度超标可能与小石岛周边养殖废水的排放有关。图6 2 0 1 7年2 0 2 1年C O D、无机氮、活性磷酸盐浓度对比图F i g.6 C o m p a r i s o no fC O D,D I Na n dl a b i l ep h o s p h a t ec o n c e n t r a t i o n s f r o m2 0 1 7t o2 0 2 13.2 污水排放对水质环境影响的预测分析3.2.1 潮流、潮位、污染物浓度验证本研究于2 0 2 1年1 1月5日1 0:0 0至1 1月6日1 1:0 0之间,在E、F站位(图3)进行大潮期2 5h连续潮流观测、在G站位进行潮位观测,并提取潮流模型中流速流向、潮位与实测结果进行对比,潮流、潮位验证曲线图见图7-9所示。根据现状污水处理厂41 04m3/d的处理能力,进行三维数值模拟,提取1 1月2 9日3 0日中层模拟结果、计算平均值,并与2 0 2 1年1 1月排污口附近站位实测结果进行对比,验证曲线图见图1 0所示。潮流、潮位验证结果表明,相应验证点的数值模型计算值和实测值吻合良好,本次潮流场数值模拟能较好地反映排水口及邻近海域潮流状况。排污口附近站位(2 6、2 3、2 5、2 7、2 9号站)模拟结果较好,靠近双岛湾站位(3 0、3 1、3 2号站)实测结果略大于模拟结果,整体来说模拟值与实测值吻合较好。实测污染物浓度不仅受排污口影响,还受养殖废水、双岛湾输入污染物及海流携带的其他地区污染物等因素影响,且不同时刻实测污染物浓度也不完全相同,因此实测浓度和模拟结果存在一定差异。综上,建立的数值模型和设置的边界合理,可以作为预测和评价污染物扩散情况的基础。1期威海污水处理厂污水达标排放对海洋环境影响的研究1 5 1 图7 E站位大潮潮流验证曲线F i g.7 V e r i f i c a t i o nc u r v eo f s p r i n gt i d a l c u r r e n t a t s t a t i o nE图8 F站位大潮潮流验证曲线F i g.8 V e r i f i c a t i o nc u r v eo f s p r i n gt i d a l c u r r e n t a t s t a t i o nF图9 G站位大潮潮位验证曲线F i g.9 V e r i f i c a t i o nc u r v eo f s p r i n gt i d e l e v e l a t s t a t i o nG3.2.2 潮流场模拟结果对实测潮流进行调和分析,研究区潮流性质为规则半日潮流,潮流运动形式以往复流为主,涨、落潮历时约6h,数值模拟得到的大潮期高、低潮潮流场见图1 1。潮流方向随岸线走向变化,近岸海域潮流基本呈东西向流动;在流速量值方面,高潮时流图1 0 排放口附近部分站位C O D、无机氮、活性磷酸盐浓度验证曲线F i g.1 0 C o n c e n t r a t i o nv e r i f i c a t i o nc u r v eo fC O D,D I Na n dl a b i l ep h o s p h a t en e a r t h eo u t f a l l1 5 2 海 洋 湖 沼 通 报2023年 图1 1 研究区大潮期高潮时、低潮时潮流场F i g.1 1 T i d a l c u r r e n t f i e l da th i g ht i d ea n dl o wt i d ed u r i n gs p r i n gt i d e i nt h es t u d ya r e a速明显高于低潮时,整体上自西向东明显呈增高趋势,东侧岸线较为复杂,小石岛褚岛区域流速较高,高潮时流速可达0.2 40.4 2m/s、低潮时流速介于0.1 00.3 4m/s;排水口附近流速相对较低,高潮时流速约0.1 1m/s、低潮时流速约0.0 3m/s。3.2.3 污水扩散范围模拟结果达标排放污水采用深水排放,各层海水存在污染物浓度差异6,因此选取各网格点浓度最大值进行分析,C O D、无机氮和活性磷酸盐污水扩散范围模拟结果见图1 2。表、中、底层各因子一四类海水水质标准浓度最大扩散面积见表2。图1 2 C O D、无机氮、活性磷酸盐最大扩散范围包络线与现状用海范围叠置图F i g.1 2 E n v e l o p ed i a g r a mo fm a x i m u md i f f u s i o nr a n g eo fC O D,D I Na n d l a b i l ep h o s p h a t e 根据三维数值模型表、中、底层的C O D、无机氮、活性磷酸盐最大扩散范围进行对比,同一标准浓度底层最大扩散面积明显高于表层,高浓度污染物较难扩散至表层,表层浓度值较低。C O D浓度超过第二类海水水质标准(3m g/L)、第三类海水水质标准(4m g/L)、第四类海水水质标准(5m g/L)的最大扩散范围海域面积分别约6.4 7、1.9 9、0.6 3h m2。排污口位于牟平-威海农渔业区(A 1-1 6),执行二类海水水质标准,超第二类海水水质标准的影响范围向西最大影响距离约2 6 7m,向东最大影响距离约3 2 7m。无机氮浓度超第二类海水水质标准(0.3m g/L)的海域面积约2 5.6 0h m2,向西最大影响距离约7 3 4m,向东最大影响距离约6 9 8m;超第三类(0.4m g/L)、第四类(0.5m g/L)海水水质标准的海域面积约1 1.0 2、5.5 1h m2。活性磷酸盐浓度超第二、三类海水水质标准(0.0 3 0m g/L)的海域面积约4.1 7h m2,向西最大影响距1期威海污水处理厂污水达标排放对海洋环境影响的研究1 5 3 离约1 9 3m,向东最大影响距离约2 4 6m;超第四类海水水质标准(0.0 4 5m g/L)面积约为1.2 4h m2。表2 表、中、底层C O D、无机氮、活性磷酸盐最大扩散范围面积一览表T a b l e2 M a x i m u md i f f u s i o nr a n g ea r e ao fC O D,D I Na n dl a b i l ep h o s p h a t e i ns u r f a c e,m i d d l ea n db o t t o ml a y e r预测因子浓度限值/(m g/L)表层/k m2中层/k m2底层/k m2C O D20.5 02 6.2 63 9.8 730.0 00.0 06.4 740.0 00.0 01.9 950.0 00.0 00.6 3无机氮0.2 07 8.2 87 8.2 97 8.7 30.3 02 3.4 22 3.9 22 5.6 00.4 07.2 68.8 21 1.0 20.5 01.5 63.2 55.5 1活性磷酸盐0.0 1 50.0 05.2 62 0.6 90.0 3 00.0 00.0 04.1 70.0 4 50.0 00.0 01.2 4 三种特征因子扩散范围均呈椭圆形态,椭圆长轴平行于岸线、海流方向,无机氮超各类海水水质标准扩散范围较C O D、活性磷酸盐扩散范围相对较大,C O D、活性磷酸盐超二类水质扩散范围均位于原有污水达标排放用海范围内,仅无机氮二类水质扩散范围的东北、西南角略超出原有混合区,超出面积约0.1 4h m2、约占混合区用海范围的0.2 2%。4 讨论4.1 海水水质影响因素分析根据2 0 2 1年大面站水质监测结果,绝大多数站位C O D、无机氮、活性磷酸盐呈正相关关系,说明污染物来源基本相同1 6-1 7;近岸2 4号站位可能受水深、地形和近岸养殖等影响,呈现C O D高、无机氮相对较低的现象;邻近双岛湾、汉河站位(1、1 9、2 0、3 0、3 1、3 2号站)污染物浓度相对较高,甚至出现超标现象。污水处理厂建设前,周边居民的生活污水和工业污水都是就近排入双岛湾内,周边历年海流监测结果与数值模拟结果1 8显示,双岛湾内水动力较弱、与外界海域交换能力较差,污水较难从双岛湾内扩散至外海,本研究认为双岛湾陆源污染物的逐年汇入是造成研究区域海水水质下降的主要原因之一。避免陆源污染物直排入河、入海重要的治理措施之一就是建设污水处理厂,污水通过处理后达标排放入海,污水离岸深水排放工程建设是目前及将来的发展趋势1 9,威海市初村污水处理厂距海岸线最近距离约2.1k m,选定排水口处水深大于1 5m(图2),具有深海离岸排放的地理位置优势。随着周边大学城、工业园区、双岛湾科技新城等项目相继落地,产生污水量将急剧增加,需要对污水进行集中处理。基于上述原因,污水处理厂及入海排污口的建设是十分必要的,在一定程度上缓解了社会、经济发展与环境保护之间的矛盾。威海市初村污水处理厂近1 5a排污未对周边海域水质造成明显不利影响,排污口附近、申请达标排放用海区内5个站位2 0 2 1年C O D、无机氮浓度普遍高于2 0 0 7年,水质略有下降。但根据工程东侧外侧海域4个站位2 0 1 72 0 2 1年连续监测数据,整体水质呈现稳中向好的趋势,各污染因子浓度基本上远低于二类标准限值,表明污水处理厂建设后集中处理污水并进行深海达标排放的举措初见成效,能够有效避免陆域生产、生活用水从双岛湾等处直排入海,有利于大范围海域整体上环境质量的改善和提高。已建排污口水深较深、水动力条件相对较好、水体交换能力较强,且采用放流管、水下扩散器进行污1 5 4 海 洋 湖 沼 通 报2023年水达标排放,三维数模结果表明,各污染因子表、中层超二类水质最大扩散面积极小,污染物基本在底层扩散,表层、中层海水受到影响较小,深海排放有利于控制表层水体污染物浓度的增加1 0。根据现场勘查,排污口及污水达标排放用海范围附近海域主要进行筏式养殖,主要利用表层、中层海水;结合实际调查和数模分析,这些养殖区域水质完全满足二类海水水质要求,符合养殖区水质标准要求,威海市初村污水处理厂在此进行污水达标排放不会对周边海域环境及用海活动产生明显影响,最大程度的利用了海洋资源,实现集约、节约用海。4.2 污水处理能力提量、提标对海洋环境的影响讨论初村污水处理厂升级改造后,虽然污水排放量从41 04m3/d提升至1 01 04m3/d,水质标准也根据相关要求,从 城镇污水处理厂污染物排放标准 中一级B标准提升至地表准I V类出水标准,即C O D、氨氮、总磷污染负荷值分别从2.4、0.6、0.0 4t/d变化至3、0.3、0.0 3t/d,改造后氨氮、总磷污染负荷值略有降低。根据数值模拟结果,改造完成后,三种污染物特征因子(C O D、无机氮、活性磷酸盐)超第二类海水水质标准最大扩散范围呈一长轴平行于岸线的椭圆,面积约2 5.6 0h m2,扩散范围与原混合区用海范围相比,增加面积较小,不再会对研究区水质环境造成明显影响。改造后出水水质需达到地表准I V类标准,这就要求污水处理厂需提升自身工艺,引进更先进的处理设备2 0,从严控制出水水质,对周边海域进行跟踪监测,加强监管力度,避免污水排放事故的发生,在满足社会日益增长的污水处理需求和保护海洋生态环境中寻求平衡点,降低污水处理、排放对环境的影响。5 结论(1)根据2 0 2 1年水质调查结果,排水口处及外侧海域大部分站位C O D、无机氮、活性磷酸盐浓度低于海水水质二类标准限值,超标站位位于双岛湾内或距离双岛湾较近。与2 0 0 7年污水处理厂建设前实测水质相比,2 0 2 1年C O D、无机氮浓度普遍较高,活性磷酸盐含量变化相对较小,研究区水质略有下降。2 0 1 72 0 2 1年连续监测数据结果表明,排污口东侧海域水质整体呈逐年稳步提升态势。(2)已建排污口水深较深、水动力条件相对较好、水体交换能力较强,排放符合深海排放的要求,多年污水达标排放未造成研究区水质下降,且原来直排入海污水通过集中处理、达标深海排放,大范围海域尤其是表层、中层海水水质一定程度上得到改善。研究表明,污水达标离岸排放是充分利用海水自净能力、减轻对近岸海域生态影响,促进区域海洋生态良性循环的有效措施。(3)初村污水处理厂升级改造后,C O D污染负荷较改造前有所提升,而氨氮、总磷污染负荷值略有降低。通过M I K E3三维数值模拟污水处理厂改造后特征因子扩散范围,底层最大扩散面积明显高于表层,表层污染物浓度较低;无机氮扩散范围大于C O D、活性磷酸盐扩散范围,无机氮超第二类海水水质标准(0.3m g/L)最大扩散面积约为2 5.6 0h m2,超出原有混合区用海面积约0.1 4h m2、约占混合区用海范围的0.2 2%,增加面积较小,不会对研究区水质环境造成明显影响。参考文献1 张盼,闫吉顺,赵博,等.渤海直排海污染源排放特征及管理对策研究J.海洋环境科学,2 0 2 1,4 0(6):8 1 4-8 2 2.2 于丽敏,张志锋,林忠胜,等.陆源入海排污口多层次分类体系研究J.海洋开发与管理,2 0 1 3,3 0(6):7 3-7 6.3 刘浩,牟润芝,王丽艳,等.青岛市某水质净化厂尾水排放对河道水质的影响研究J.青岛理工大学学报,2 0 2 1,4 2(1):7 9-8 4.4 HAG GA R DBE,S T O RM DE,S T AN L E YEH.E f f e c to f ap o i n t s o u r c e i n p u to ns t r e a mn u t r i e n t r e t e n t i o nJ.J o u r n a lo f t h eA-m e r i c a nW a t e rR e s o u r c e sA s s o c i a t i o n,2 0 1 0,3 7(5 3):1 2 9 1-1 2 9 9.5 王华.滇池流域污水处理厂主要污染物的排放特征研究C.中国环境科学学会2 0 2 2年科学技术年会论文集(三),2 0 2 2:5 6 0-5 6 5.6 沈永明,郑永红,吴修广.近岸海域污染物迁移转化的三维水质动力学模型J.自然科学进展,2 0 0 4,1 4(6):6 9 7-6 9 9.7 李池鸿.基于M I K E2 1系统软件的北海海域潮流及排海污染物模型研究C.2 0 1 8(第六届)中国水生态大会论文集,2 0 1 8:2 3 6-2 4 3.8 付会,刘艺杰,孙鹤鲲,污水处理厂海洋环境影响评价中扩散模型源项的确定J.海洋湖沼通报,2 0 1 0,4:4 7-5 2.9 崔江瑞.污染物在海洋中的迁移转化及其在海湾环境容量研究中的应用D.厦门大学,2 0 0 9.1 0 陈瑶泓伶,袁洪涛.天津南港污水排海工程对海域环境影响的数值模拟J.水道港口,2 0 1 4,3 5(5):5 3 9-5 4 4.1 1 马英.海城市污水排放对太子河水质的影响分析J.环境保护与循环经济,2 0 0 9,2 9(8):6 4-6 6.1期威海污水处理厂污水达标排放对海洋环境影响的研究1 5 5 1 2 林永添.宁德市污水排放对入海水域的影响J.水产养殖,2 0 1 1,3 2(4):1 8-2 0.1 3 D a n i s hH y d r a u l i c I n s t i t u t e.M I K E3u s e rm a n u a l.2 0 1 6.1 4 祁超征,张桂村,刘庆蕾,等.有排污口存在河段估算污染物衰减系数K值方法J.山东水利,2 0 0 2(3):3 8-4 4.1 5 冯帅,李叙勇,邓建才.太湖流域上游平原河网污染物综合衰减系数的测定J.环境科学学报,2 0 1 7,3 7(3):8 7 8-8 8 7.1 6 刘熊,雷富,戴圣生,等.2 0 2 1年秋季广西廉州湾海域营养盐及水质状况分析J.广西科学院学报,2 0 2 2.1 7 L A I JX,J I AN GFJ,K EK,e t a l.N u t r i e n t sd i s t r i b u t i o na n d t r o p h i c s t a t u s a s s e s s m e n t i n t h en o r t h e r nB e i b uG u l f,C h i n aJ.C h i-n e s eJ o u r n a l o fO c e a n o l o g ya n dL i m n o l o g y,2 0 1 4,3 2(5):1 1 2 8-1 1 4 4.1 8 中国海洋大学.威海市双岛湾科技城国际商务交流中心项目海洋环境影响报告书Z.2 0 1 6.1 9 国家海洋局,中国海洋2 1世纪议程M.海洋出版社,1 9 9 6.2 0 HEY,Z HUY,C HE NJ,e t a l.A s s e s s m e n t o f e n e r g yc o n s u m p t i o no fm u n i c i p a lw a s t e w a t e r t r e a t m e n tp l a n t s i nC h i n aJ.J o u r n a lo fC l e a n e rP r o d u c t i o n,2 0 1 9,2 2 8(1 0):3 9 9-4 0 4.S t u d yo nt h e i m p a c t o f s e w a g ed i s p o s a l o nm a r i n ee n v i r o n m e n tC A ID e q u a n1,L E NGX i n g2,HU H o n g z h i1,J I ANGL a i x i a n g1,GAOG u a n g3,L I U A i j i a n g4,Z HANGX i a o d o n g2(1.W e i h a iM a r i n eD e v e l o p m e n tR e s e a r c hI n s t i t u t e,W e i h a i 2 6 4 2 0 0,C h i n a;2.O c e a nU n i v e r s i t yo fC h i n a,Q i n g d a o2 6 6 1 0 0,C h i n a;3.W e i h a iM a r i n ea n dF i s h e r yM o n i t o r i n ga n dD i s a s t e rR e d u c t i o nC e n t e r,W e i h a i 2 6 4 2 0 0,C h i n a;4.Q i n g d a oJ i a h eE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n gC o m p a n y,Q i n g d a o2 6 6 1 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:A c c o r d i n gt ot h er e s u l t sn e a r t h eW e i h a i s e w a g eo u t f a l l i n2 0 2 1,t h ec u r r e n t s i t u a t i o no f s e a-w a t e rq u a l i t yw a se v a l u a t e d.C o m b i n e dw i t ht h ew a t e rq u a l i t ym o n i t o r i n gr e s u l t s i n2 0 0 7a n dt h ec o n-t i n u o u sm o n i t o r i n gd a t a f r o m2 0 1 7t o2 0 2 1,t h ec h a n g e t r e n do f s e a w a t e rq u a l i t yb e f o r ea n da f t e r s e w-a g ed i s c h a r g e a n d i nr e c e n t y e a r sw e r e a n a l y z e d.M i k e 3m o d e lw a su s e d t op r e d i c t t h e i m p a c t r a n g e a n dd e g r e eo fC O D,i n o r g a n i cn i t r o g e na n da c t i v ep h o s p h a t eo n t h em a r i n e e n v i r o n m e n t a f t e r t h e i n c r e a s eo fs e w a g ed i s c h a r g ea n dt h e i m p r o v e m e n to fp o l l u t a n td i s c h a r g es t a n d a r d.T h er e s u l t ss h o wt h a t t h es e a-w a t e rq u a l i t y i nt h es t u d ya r e aw a ss l i g h t l y l o w e r t h a nt h a t i n2 0 0 7,b u tm o s t s t a t i o n sm e t t h ec l a s s I Is t a n d a r do f s e a w a t e rq u a l i t y.T h es e a w a t e rq u a l i t yw a sr e l a t i v e l yg o o d.W e i h a i s e w a g et r e a t m e n tp l a n th a das m a l l i m p a c to nt h er e g i o n a lm a r i n ee n v i r o n m e n td u e t ot h es t a n d a r dd i s c h a r g eo f s e w a g e i no f f-s h o r ed e e pw a t e r f o rm a n yy e a r s.A f t e