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海洋环境科研要为提高海洋环境管理和宏观决策、实现碧海行动计划目标和实现经济、社会可持续发展服务。其任务是:进行基础理论研究,探索污染物在海洋环境中迁移转化的规律,为制定海洋环境保护法规、标准和控制海洋污染提供科学依据,为应用技术开发提出理论依据和方法;进行应用技术研究,在改善经济结构过程中,寻求对污染实行源头和全过程控制的最佳模式和高效、低耗污染防治方法;开展海洋环境综合性、预测性研究,从发展战略上,进行人口、资源、发展与环境的关系研究,为制定海洋环境保护规划和海洋经济和海洋环境的宏观决策,提供科学依据。
实施碧海行动计划的技术支持涉及的内容包括环境监控的软件建设、污染治理及生态恢复工程的实用技术和设备的筛选、重大环境问题的研究等。其核心是利用高新技术的力量使碧海行动计划顺利实施,采取科学有效的措施改善及恢复海域的生态环境。
第一节*-*年的技术支持行动计划
一、海洋环境监测能力建设计划
(一)监测站位方案
根据国家海洋监测规范(GB17378-1998)和《山东省近岸海域监测站位布设原则》的要求,山东省沿海7市地共设立101个监测点位,覆盖各个环境功能区,基本能够控制和反应山东近海环境质量状况。山东省环境监测中心站将着眼于山东近海环境质量监测,结合近岸海域环境功能区划和确定的污染治理重点区、生态保护区和敏感区,本着内密外疏的原则,合理布设和优化山东近岸海域环境监测点位。
(二)监测能力建设
1.不断完善沿海市、县两级海域监测体系,全面开展全省近岸海域水质、沉积物和海洋生物等有关项目的监测分析工作。
2.随着海水水质监测工作的开展,有计划地培养海洋环境监测专业人员,及具备相应技术指导和技术监督能力的人员。
二、建立山东近岸海域环境管理信息系统
为了合理利用海洋资源,保护海洋环境质量,提高海岸和海洋工程环境影响评价的质量和工作效率,山东省环保局于1997年1月下达了《山东近岸海域环境管理信息系统》课题,由山东省环保局和青岛海洋大学共同承担,建立了《山东省近岸海域环境管理信息系统》。“信息系统”作为一种现代化手段,将使环境管理部门及时了解山东近岸海域环境质量状况、变化趋势、现存和潜在的环境问题等,有助于科学管理和正确决策。“山东近岸海域环境管理信息系统”包括环境基础信息数据库系统、环境基础信息空间数据库系统和数值模型库系统,有助于山东海洋环保工作总体工作水平的提高。应进一步完善改进“信息系统”,使其更便于操作,更具实用性。
三、筛选支持示范工程的实用技术和设备
以推广啤酒废水处理技术为重点,筛选并推广化工、制药、染料等行业废水处理技术和设备。
由于海洋污染主要是T-N、T-P污染,山东省拟推广以下实用技术和设备。
(一)氮肥企业的稀氨水回收
1、生产尿素但无碳氨生产装置的企业
采用深度水解技术,将尿素解吸残液水解为NH3和CO2,与稀氨水一起经解吸塔解吸出NH3和CO2,用于尿素生产。
2、具有碳氨生产装置的企业
将各车间、工段产生的稀氨水(含氨2-3%),集中于氨回收罐,经处理,塔顶气冷凝后得到含氨>20%的浓氨水,用于生产碳酸氢铵。
3、硝酸铵及硫酸铵生产企业
采用膜分离技术,将NH3从稀氨水中分离出来,用稀硝酸或稀硫酸吸收后,用于生产。NH3脱出率可达99%。
(二)推广磷肥行业清洁生产技术,废水不外排
(三)城市污水处理厂采用高效脱氮、脱磷工艺技术
四、建设海洋环境自动监测系统与赤潮灾害监测系统
充分利用“十五”期间的海洋环境保护科研成果,以环保和海洋部门为主,基本建成海上溢油与赤潮灾害监测系统。
在莱州湾、胶州湾等赤潮高发地区设置海洋水质与赤潮观测站,增加监视次数,在赤潮发生期间,进行赤潮跟踪监测。建立环境要素数据库,建立赤潮发生次数、赤潮生物种类、赤潮发生面积和持续时间、藻毒素分布等数据库。适时开展赤潮预测预报研究,建立环境状况与赤潮灾害发生模型,进行环境状况与赤潮灾害发生变化趋势的预报预测。
五、建立包含氮、磷等非保守物质的水质预测模型,开展水质预测(氮、磷)和估算容量总量
建立海域水质模型是一项研究污染物迁移、转化规律和进行污染物控制以及保护海域水质的重要手段。通过水质模型,定量计算水体的负荷量与水质的关系,可以对污染源进行有效的控制。“十五”期间,水质模型的研究要在保守物质的输运扩散模型研究的基础上,以氮、磷等非保守物质为研究对象,在胶州湾、莱州湾等重点海域开展生态动力学模型(富营养化模型)研究;开展非点源污染物通量研究,建立入海污染物与海域水质的输入响应模型,为实现氮、磷的容量总量控制提供科学依据。
六、面源(地表、地下径流)和河口污染控制技术研究
面源污染控制由农业部门和环保科研部门共同承担,主要研究农业中使用的化肥、农药等未利用部分在地表水、地下水中的迁移转化规律及最终入海量,为海域环境管理提供依据。
入海河口污染控制技术由水利部门和环境科研、设计部门共同承担,主要研究在保证河口的水利作用条件下,河水及底泥的入海污染控制技术。
七、养殖自身污染控制技术研究
建立完善养殖系统自身污染的监测体系。重点开展自养(贝藻)与异养(鱼虾)复合养殖系统的研究,水产废弃物的综合利用研究(包括水产废弃物在养殖动物饲料中的应用及水产废弃物中生物活性物质的提取等),养殖饵料改良、提高饵料利用率研究,养殖废水处理、养殖场底泥消化处理研究等。
第二节*-2015年的技术支持行动计划
一、海域受损生态系统恢复工程研究
建立近海海域环境污染损失估算与分配模型,进行地区环境污染、生态系统恢复研究。在已有研究成果及其应用效果总结的基础上,通过实验室内模拟试验和海域小规模试验研究,提出并研究设计受损生态系统恢复工程建设体系,工程建设内容,工程投资及工程建成后效益评估预测方法。
二、大气沉降控制工程研究
在已有研究成果基础上,研究大气沉降污染发生、迁移、沉降、污染机理和规律,通过对国内外已有大气沉降污染研究成果的收集与分析,筛选控制大气沉降污染的技术和方法。通过对这些技术、方法的试验研究及结果分析,提出并设计控制海域大气沉降污染的工程。研究陆源污染产生的SO2、NOx、TSP等的污染防治和及其在大气中的迁移、转化、沉降规律,以及最终入海量,找出大气沉降与海水污染的相关性,提供大气污染沉降入海的防治措施、投资估算和预测评估工程建成的环境效益及经济效益分析。
三、面源和河口污染控制工程研究
在山东省近岸海域几条主要入海河流的入海口之前建立城市污水处理厂,并进行提高氮、磷去除效果的工艺和管理技术的研究,有效削减市政污水中氮和磷对海域的污染影响,对近岸海域水质的改善将发挥重要作用。
造成海洋旅游资源污染损害因素分析
虽然在海洋旅游资源的污染损害过程中它们产生影响的程度不尽相同,但都使海洋旅游资源的美观度和可再生性受到破坏,不利于海洋旅游的持续发展.在海洋旅游研究中,有学者采用两层次定量评价法[4]对海洋旅游资源污染损害情况进行评价,发现产生污染损害的原因既有自然因素引起的,更多是人为造成的.新罕布什尔大学的自然资源教授安德鲁•罗森堡(2008)表示,人类不能再独立看待捕捞、沿海湿地流失或污染问题,在很多情况下,人为影响在时间和空间上相互重叠,需要全面控制人为因素的影响来保护海洋环境.由此可见,在海洋旅游资源污染损害的控制过程中,应该重视人为破坏方面的重点治理和预防[5].海洋旅游资源污染损害影响因素,从自然和人为两大因素剖析了造成海洋旅游资源污染损害的主要原因,自然因素在海洋旅游资源污染损害产生过程中有一定的影响,大多属于不可抗力因素,不能阻止或控制其发生,但人为因素方面可以通过海洋旅游及相关海洋行业采取措施减少对海洋旅游资源产生的破坏,合理科学地利用海洋旅游资源.
海洋旅游资源污染损害控制的相关研究
海水污染、海滩萎缩的现象明显加强.基于当前海洋资源的污染损害情况,学者专家在各自领域内提出角度不同的控制海洋资源污染损害的方法.针对海洋污染损害控制及预防评价的最新研究,主要从以下几个视角进行.从海洋环境评价指体系的角度,王勇智(2010)提出海洋工程海洋环境后评价,开展一次系统的海洋工程海洋环境实际影响评价从而更有针对性提出海洋环境保护措施.在海洋环境承载力的基础上[6],谭映宇(2010)建立了以系统动力学模型、状态评价模型为主的海洋资源-生态-环境承载力复合系统研究方法,实现了区域海洋资源、生态和环境承载力的分析、模拟、预测,对比和决策支持[7].Kuji等人(1999)分析了造成海洋海水污染的原因,包括粪池、污染处理系统泄漏、陆源污染物、邮轮等.Campbell、Ritter和Marsh等人就游船活动对不同地区及海域的环境影响情况作了研究,丰富了人们对游船活动的环境污染和生态影响的认识.Monika等(2005)在从事整合海岸带管理可持续性研究项目(ICMS)时,以菲律宾中部米沙郡群岛为例,详细探讨了旅游业的成功与该项目进程可持续性之间的关系,研究结果表明,海洋旅游业水平与地区的遵从性和可进入性指标成正相关关系,而与生活质量指标和活动可持续性指标成负相关关系.[1]基于上述研究发现目前国内学者对海洋污染损害的控制研究集中在环境工程、生态、法律制度等方面,对海洋旅游资源污染损害控制研究很少关注,国外学者虽有涉及海洋旅游环境评价和管理方面,但仍缺乏科学理论的指导和有效的解决措施.
关键词:海水;磷酸盐;流动注射测定;含量
随着社会的发展,我国沿海地区的开发建设规模不断扩大,其环境危害也逐渐引起人们的关注。当前影响近岸海域水质的主要污染因子依然是无机氮和活性磷酸盐,比如2013年渤海年严重污染海域面积较2008年增加了近1000平方公里、中度污染海域面积增加了2300多平方公里,海水中主要污染物无机氮、活性磷酸盐的含量居高不下【1-2-3】。海水磷酸盐的准确测定是其应用的基础,由于海水样品体积较大,组分更加复杂,海水磷酸盐测定和地质样品十分不同【4】。本文为此具体探讨了流动注射测定海水磷酸盐含量的效果,现报告如下。
1 实验方法
1.1 测定原理
本文采用流动注射测定,使用磷钼蓝分光光度法,在强酸性及还原剂存在下,磷酸根与钼酸铵反应生成磷钼酸铵,再被还原成蓝色的钼蓝,其蓝色的深浅也样品中含磷量成正比。
1.2 测定步骤
标准曲线的绘制取25mL比色管,分别加入O.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00mL磷酸盐标准溶液,稀释到刻度线。各加入1.0mL抗坏血酸溶液,混匀,30秒后加入2.0mL酸铵溶液,混匀。放置显色15min。选择1Omm比色皿在690ml处,用0浓度溶液做参比,测定A。然后各溶液测得的A均减去0浓度溶液A,得到校正吸光度。用校正吸光度对P-含量(mg)做图。重心法获得换算公式,或者经线性分析得校正曲线方程。
1.3 样品测定
在完全相同的条件下,取过滤所得澄清透明溶液,视待测溶液P浓度的不同决定稀释倍数,测定样品的A,根据工作曲线或者换算公式或者校正曲线方程得到样品P浓度。标准曲线的线性分析:校正曲线直线方程为:Y=O.00274+23.395X线性相关系数R=O.99986,标准方差SD=0.00273,P
加入1.0mL抗坏血酸溶液,混匀,30秒后加入2.0mL铝酸铵溶液,混匀。放置显色15min,选择比色皿在690nm处测定其吸光度,根据校正吸光度值由标准曲线校正方程换算出磷含量。
2 实验结果
经过测定,本文测定的海海水样品活性磷酸盐的吸光度为0.141,校正吸光度为0.141,磷含量为0.00582mg,样品体积为2.50mL,样品磷含量为2.33mg/L。
3 讨论
众所周知,碳、氮、磷、硫是组成所有生命体所必须的元素,它们的生物地球化学循环,是地球环境与生命协同演化的重要组成部分【5】。然而相对于碳、氮和硫,磷循环的研究始终相对单薄。一般来说,当天然水体中总磷大于20mg/m3时就可认为水体处于富营养化状态【6】。富营养化水体中的磷酸盐促使水中的藻类急剧生长,大量藻类的生长消耗了水中的氧,使鱼类、浮游生物因缺氧而死亡,它们的尸体腐烂造成了水质污染因此,检测与去除水体中大量的磷酸盐是治理富营养化污水的根本。特别是尽管氮磷同为生物的重要营养物质,但藻类等水生生物对磷更为敏感,当水体中磷处于低浓度时,即使氮浓度能满足藻类等水生生物的需要,其生产能力也会大受遏制【7】。由于经济的发展,我国大量工厂投入生产,每年都有大量的磷酸盐投入水中,人和牲畜使用过的游离磷酸与磷酸化物大部分没有经过代谢而直接排入环境中。这不仅影响了人们的生活环境质量,对生态系统的安全和平衡也造成隐患【8】。本文采用的流动注射测定海水磷酸盐含量有很好的效果,测定准确度高,快速简便,为其它的彻底去除活性磷酸盐方法提供经济方便的前处理技术。
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关键词 海域承载力;指标体系;福建省海域;县域单元
中图分类号X826 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0090-03
0 引言
海域承载力是指一定时期内以海洋资源环境的可持续利用,海洋生态环境不被破坏为原则,在不超出海洋生态系统弹性限度的条件下,通过自我调节和维持海洋生态系统最大供给与纳污能力以及对沿海社会经济、人口和环境协调发展的最大支撑能力。科学评估海域承载力,并在此基础上为社会经济发展提供科学合理的对策,是缓解海洋资源锐减,减轻环境压力,缓和沿海地区社会经济发展与资源环境矛盾,实现沿海地区社会经济可持续发展的有效途径。福建省作为海洋大省,拥有3445km的海岸线,位居全国第二。因此,我们以福建省沿海海域为研究对象,通过对2010年沿海6地市各县域单元的相关数据进行分析,对福建省沿海各县市近海海域承载力进行分析与评价,以更好地为福建省科学制定海洋战略规划,实现由海洋大省向海洋强省跨越的战略举措提供决策依据,为沿海地区实现人口、资源、环境的协调、可持续发展奠定基础。
1 指标体系的构建
图1 福建省近海海域承载力评价体系及
AHP法赋权所得的指标权重值
科学合理地海域承载力及承载状况的评价,首先需要构建一套层次分明、系统完备、符合研究海域特点的评价指标体系。狄乾斌等在《海域承载力的理论与评价方法》一文中根据人类及其社会经济活动、海洋自然资源储备以及海洋环境容量三个方面,将评价指标分为三类,即压力类指标、承压类指标和区际交流指标,构建出了海域承载力评价指标体。苗丽娟在海洋生态环境承载力评价指标体系研究中将指标体系分为两类:一类是能够反应区域社会发展对海洋生态环境的压力指标,即压力指标;另一类则是反映海洋生态环境对区域社会经济发展支撑能力的指标,即承压类指标 。任光超将指标体系划分为海洋资源的供给能力、海洋产业的经济功能、海洋环境的保护功能3个类别层。黄苇将指标体系划分为人类社会经济发展、海洋资源供给能力、海洋生态与环境纳污能力3个类别层。 参照国内外相关研究成果,按照综合性、主导型、可操作性、可比性、动态性以及指标的可获取性原则,结合福建省近海海域的实际情况,采用专家咨询和经验选择相结合的方法,确定对海域承载力有重大影响力的指标,并利用SPSS软件,通过线性回归法对因素间的多重共线性进行分析,最后确定了3个准则层,构建指标体系(如图1)。
2 海域承载力及承载状况评价方法
本文借鉴前任经验,通过构建多维状态空间模型作为海域承载力的评价方法,从沿海县域单元的视角对福建省近海海域的承载状况进行分析和评价。定量描述的步骤如下:
1)理想值的获取:结合海域的实际情况确定所选取的指标在可持续发展的前提下的取值,即时段理想状态值,可见,该理想值实质上是海域可持续发展状态下的承载力值。根据福建省海洋经济发展规划,以县域单元内现状数值的段最大(小)值或平均值作为理想状态值。
2)指标的赋权:结合所研究区域的实际特点,对所选指标进行重要性排序,计算各指标的权重;本文通过专家咨询的方法对指标的重要性进行排序,然后通过层次分析法构建比较矩阵计算出各指标的权重 (结果见图 1) 。
3)标定 n 个指标的现值。
4)评价指标的标准化处理:由于评价指标体系中各指标的量纲不尽相同,无法进行比较,因此,必须对各指标体系进行无量纲化处理。本文主要采用线性变化法对指标做无量纲化处理。上述指标可分为两类,一类是诸如“人均海域面积”、“人均海洋产业产值”以及“人均海洋资源量”等属性值越大越好的指标,称之为“效益型”指标;另一类诸如“万元GDP入海废水量”、 “海洋灾害直接经济损失”等属性值越小越好的指标,称之为“成本型”指标。对于“效益型”和“成本型”的两类指标标准化公式分别为:
效益型: 成本型:
式中,表示指标标准化处理后数值,为指标的现状数据,为各指标理想状态值。各指标标准化后结果见表2.
5)海域承载力的计算:沿海各县域单位现实状态下海域承载力得分公式为:
其中为权重,为标准化后的各因子分值。福建省沿海各县域单位海洋环境承载力得分和状态见表1。
县(市、区) 海洋资源供给能力分值 海洋经济发展能力分值 海洋环境支撑能力分值 海洋环境承载力总分值
福鼎市 0.44 0.07 0.11 0.62
霞浦县 0.93 0.11 0.19 1.23
福安市 0.18 0.15 0.04 0.36
蕉城区 0.20 0.22 0.03 0.45
罗源县 2.34 0.29 0.05 2.69
连江县 1.23 0.38 0.63 2.24
马尾区 1.72 0.76 0.06 2.55
长乐市 0.22 0.11 0.17 0.50
福清市 0.26 0.16 0.13 0.56
平潭县 1.74 0.20 0.11 2.05
莆田市辖区 0.32 0.16 0.08 0.56
仙游县 0.01 0.02 0.02 0.05
泉州市辖区 0.07 0.55 0.03 0.65
惠安县 0.27 0.17 0.13 0.57
晋江市 0.09 0.22 0.04 0.35
石狮市 0.15 0.15 0.03 0.33
南安市 0.03 0.00 0.03 0.07
厦门市辖区 0.03 0.92 0.03 0.98
龙海市 0.64 0.30 0.16 1.10
漳浦县 0.62 0.16 0.05 0.84
云霄县 0.26 0.06 0.14 0.46
东山县 1.47 0.38 0.05 1.90
诏安县 1.78 0.07 2.04 3.88
表1福建省沿海县域单元2010年海洋环境承载力分值
注:表中莆田市辖区、泉州市辖区、厦门市辖区均是将各市辖区相关数据整合后作为一个评价单元。
对指标进行无量纲化处理后的指标理想值为1(共12个),则海域理想承载力状况M为:
现实状态下海域承载状况RC为:
根据指标理想值M 与实际指标RC 值的比较,可以对海洋环境的实际承载状况进行判断: RC > 1. 0 时,超载;RC = 1. 0 时,满载; RC < 1. 0 时,可载。为了更细分承载力水平,我们在自然断点法分级的基础上,再人为定性划分承载水平,RC < 0.51,海洋环境为强可载;0.51〈 RC〈0.97为较强可载;0.98〈 RC〈 1.24为满载;1.24〈RC〈2.00为略微超载;RC〉2.01为严重超载。
3 结果分析及提高海洋环境承载力对策建议
从表1可以看出福安市、宁德市辖区(蕉城区)、长乐市、仙游县、南安市、晋江市、石狮市、云霄县属强可载;福鼎市、福清市、莆田市辖区、泉州市辖区、惠安县、漳浦县属较强可载;霞浦县、厦门市辖区、龙海市满载;东山县略微超载;罗源县、连江县、福州市辖区(马尾区)、诏安县严重超载。从总体来看,我省大部分沿海县域单元都处在可载区域,开发海洋资源,发展海洋经济的潜力还很大,为我省从海洋大省迈向海洋强省奠定了坚实的基础。但在一些海洋开发较强,海洋资源过度利用的海域已出现超载现象。
从表1还可以看出海洋资源供给能力在海域承载力占很重要的地位,处于超载状态的罗源县、连江县、福州市辖区(马尾区)、平潭县、诏安县、东山县均表现中人均海洋资源较少,限制了海洋产业的发展,呈现中超载现象。通过以上的计算与分析可以看出,福建省大部分海域均有较强的可载能力,为开发海洋资源,发展海洋经济、建设海洋强省奠定了良好的基础,但也必须看到有些海域受资源限制、开发程度较早、社会发展较快、人口较多等因素影响,已出现超载现象。因此要因地制宜地发展海洋经济,对不同的承载状况类型区提出符合自身状态的发展思路。
1)可承载区大力开发海洋资源,加快海洋经济发展
对于大部分可承载区来说,海洋资源还未得到充分开发,海洋经济还相对落后,海洋环境还具有很大的消纳空间,这些区域可大力发展海水养殖、按照海岸线保护规划尽快开发港口岸线、旅游岸线、渔业岸线,特别是港口岸线资源,加快港区和临港工业发展。
2)满载区要注重提升海洋产业水平,保护海洋环境
我省的满载区主要是福宁湾的霞浦县和厦门湾的厦门市辖区、龙海市,他们代表了不同的海洋产业发展水平,霞浦县是海洋第一产业为主,表现为海洋渔业与人口相协调,但海洋第二产业和第三产业相对薄弱,因此,今后霞浦县在加快开发福宁湾的步伐,发展港口经济和临港工业,海水养殖逐渐向外海推进。
厦门市辖区、龙海市以海洋二、三产业为主,厦门市甚至将近岸海域的海水养殖全部退出,保证国际旅游城市具有良好的海洋休闲环境。因此这2个地区今后主要是提升海洋产业水平,厦门市主要发展海洋旅游业和港口运输业,龙海市海洋二、三产业主要布局在九龙江口、海水养殖保留在外海的浯屿一带。同时加强海洋环境保护,重点保护厦门湾白暨豚自然保护区和九龙江口红树林保护区,减少入海污染物。
3)超载区要限制过度开发海洋资源、减少海洋污染
我省的主要超载区包括罗源县、连江县、福州市辖区(马尾区)、平潭县、诏安县5个县域单元,但他们超载原因不禁相同。诏安县主要是人均海域面积小,海洋资源有限,发展海洋经济能力有限,此外陆上环保设施缺乏,造成入海污染物较多,海洋环境恶化,减轻了海洋环境的支撑能力;因此诏安县要充分利用有限的海域资源,除海水养殖外,还要加快开发诏安湾的步伐,发展滨海旅游业,加大投入建设污水处理厂,减少入海污水排放量。
罗源县、连江县是我省的水产养殖大县,海域资源开发程度很高,在某些海域养殖密度过高,养殖引起的自身污染,已引起海洋环境恶化,甚至引起赤潮多起。因此这2个县今后要实现海洋产业的转型,重点开发罗源湾,发展海洋二、三产业,建设可门港和碧里、牛坑湾港口工业区,同时,由于罗源湾口小腹大,要特别注意污染物的排放。
马尾区处于江海交汇处,海域面积极其有限,且开发历史悠久,岸线资源已基本开发贻尽,海洋交通运输业已接近饱和,很多货物已分流给可门港区和江阴港区。今后马尾区海洋产业的重点就是提升海洋交通运输业层次,以集装箱运输为主,大力营造船政文化旅游品牌,发展滨海旅游业。
平潭县开发历史也比较悠久,近岸海域海水养殖也比较密集,随着平潭综合实验区建设,港口岸线资源的大开发,海洋资源供给不足的矛盾显示出来。在平潭综合实验区建设过程中,要注重港口岸线资源的合理有效利用,在开发过程中要注意海洋环境的保护,一是不能破坏沿海防护林的建设,二是完善中华鲎自然保护区,三是关注滨海海蚀风蚀地貌景观的保护。重点发展临港工业和滨海旅游业来提升海域承载力。
参考文献
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关键词 海洋;核应急环境监测;江苏
中图分类号 X591 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)08-0204-02
与其他常规能源相比,核能具有高效、清洁等特点,但是由于核反应堆芯包容大量的放射性物质,也存在较大的潜在风险,一旦失去控制,可产生重大的负面影响[1]。20世纪70年代开始我国开始筹建核电站,第1座自行设计、自主建设的核电站于1991年12月15日并网发电成功,标志着我国进入核能时代[2]。目前,我国的核能利用进入了一个飞速发展的时期,已形成广东、浙江、江苏等核能基地[3]。作为我国的重要核电基地之一,江苏在连云港建成了田湾核电站,1、2号机组于2007年5月和8月投入了商业运行,田湾二期工程1、2号机组进入全面建设阶段[4]。
核应急是指采取不同于正常工作程序的紧急行动,其目的是控制或缓解核事故。目前,国外发达国家均建立了较为完善的核应急管理体制[5]。然而,2011年3月11日的日本福岛核泄漏事故引起了全球范围的关注,虽然日本应急机制相对先进,但此次事故还是对海洋环境造成了直接污染,引发了人们对海洋辐射安全的广泛关注和反思[6]。
目前,江苏的核电站位于沿海地区,而环境放射性监测以陆地监测手段为主,尚未形成成熟的海洋核应急监测方案。为此,本文拟从合理借鉴和总结国内外核事故后应急监测预案的经验,为开展海洋核应急监测能力建设提供意见和建议,以提高江苏海洋核应急辐射环境监测预案能力,保障江苏省核电安全稳定发展和海洋环境质量。
1 国内外核应急监测情况
核应急监测是指疑似或确定发生核事故时,对环境辐射水平进行监测,收集辐射数据,以为防护措施的确定及核事故后果评价提供参考。其包括研究与制定应急方案、统筹及进行各项辐射监测、取样及分析工作;评价核事故的性质、影响程度及范围;以及建议所需的防护措施等多项内容[7]。
从20世纪中叶至今,世界上已发生了多起的核电站事故,如美国三英里岛核电事故、前苏联切尔诺贝利核电事故以及2011年发生的日本福岛第一核电站事故。这些事故均造成人员伤亡,周围生态系统被破坏,对参与应急救援的相关设施及工作人员的要求较高。如果有污染物进入海洋,则还会引发多重连锁反应,一方面是海水、沉积物、生物、生态系统污染,另一方面是随着海水的潮流运动,污染的迁移扩散。
欧美等发达国家,都具备相对完善的核事故海洋监测和应急措施。如德国建立了综合测量信息系统(IMIS),对德国全境的辐射环境进行日常监测,监测数据将被发送到联邦辐射防护办公室的数据中心,经过分析处理后送交联邦环境、自然保护与核能安全部(BMU),并在网络上,使民众可以即时了解相关信息。目前,我国已经初步建成了国家核应急响应、核应急监测、核辐射防护等8个专业技术支持中心,6支应急救援分队,以及环境、海洋、食品和饮用水等4个辐射监测网络[7]。
2 江苏海洋核应急辐射环境监测情况
江苏海洋核应急辐射环境监测主要围绕江苏田湾核电站开展相关工作,该核电站厂址坐落于云台山南麓的扒山头地区,东临黄海,西与宿城山谷相邻,南面是黄海滩地,北靠后云台山[8]。其所在地址山体较有利于防止污染向市区扩散,但是对江苏海域海洋环境有着潜在的影响,因此,加强江苏海洋的放射性监测,保护公众身体健康,保护海洋环境,是江苏海洋环境监测工作者的职责所在。
江苏省海涂中心持续多年对田湾核电站(也是核应急计划区内)周围环境进行辐射水平调查,运行前期环境监测,到现在为止的正常运行状态下的辐射水平监测,掌握了其天然辐射本底。2013年江苏海域海水、海洋生物中镭-226、铯-137、铯-134、钴-60、总β等放射性水平未见异常。水体中的锶-90、铯-137、铯-134、钴-60的放射性含量均远低于《海水水质标准》中规定的上限。生物体中镭-226、铯-137放射性含量均远低于《食品中放射性物质限制浓度标准》中规定限值。田湾核电站邻近海域海水中锶-90、铯-137、总β、氚等放射性核素含量处于海洋环境放射性本底水平[9]。2014年田湾核电站邻近海域海水放射性水平处于核电站运营前本底范围内,海水中锶-90、铯-137的放射性浓度远低于海水水质标准的要求;沉积物放射性水平处于所在海域本底范围内;生物体内镭-226、铯-137的放射性浓度远低于《食品中放射性物质限制浓度标准》中放射性物质限制值[10]。江苏省海涂中心工作成效在于:一方面掌握了田湾核电站附近海域的本底,另一方面也在实时监测其附近海域情况,公告公众其安全性。
3 江苏海洋核应急辐射环境监测建议
3.1 核事故初始阶段
如果发生了核事故,由于时间紧迫和危险的不确定性,在海洋应急监测的不同阶段也应该有不同的目的和任务。初始阶段,海洋监测需要对污染程度和污染范围给予尽快了解,应选有具有代表性且能进行快速监测的项目进行监测。首选监测介质为海洋上空大气和表层海水,要注意做好采样人员的防护。
3.2 核事故发展阶段
核事故的发展阶段则根据污染源的释放和环境受到污染的方向、范围和剂量。监测项目一般以半衰期较长,生物蓄积系数较高的项目为主,以全面掌握事故对整个生态系统的影响程度,监测介质主要是沉积物和生物。因为海水中的颗粒物会吸附具有颗粒活性的放射性核素,然后沉降到海底沉积物中;放射性核素也会通过食物链在生态系统中传递和蓄积,对生态环境形成破坏。
3.3 建设移动式的核辐射监测实验室
江苏省海洋核应急辐射环境监测可以考虑建设应急移动实验室(车载/船载)配合陆地监测,是陆地监测方式的有效补充。它的最大的优势就是及时响应,机动灵活。设计方案要精准、核心,不搞大而全,突出防护功能,设计全面,考虑周详。主要核心是3点:一是现场监测,可以现场检测的核素,现场给出结果,传输至指挥端。二是采集样品。对于监测仪器庞大,监测周期较长,监测环境要求较高的核监测项目,将样品采集、保存,并带回陆地实验室检测。采集样品注意防沾污,进行分类保存,防止交叉污染[11];三是车/船应配置必要的气象装置,作为现场的第一执行装置。气象条件是确定核应急的监测方向、范围以及人群的疏散措施的重要导向。应急移动实验室的辅助核心也有3点:一是警报装置,发出警报疏散人群,使交通工具可以快速通行到达目的地。二是电源配置,配置足够备用电源,保证所有设备的正常运转。这个情况很重要,因为突况下,电力很容易中断。所以一方面要提高电源的配置,另一方面要提高电源的科技含量。三是传输装置,现场情况的传输。包括影象的传输,数据的传输,人员设备工作情况的传输,可视化的界面可以给指挥端决策提供更为准确的依据,包括以后的工作回溯都是非常珍贵的资料。
4 结语
江苏省海洋核应急监测基础薄弱,随着江苏核电事业的发展,需要从以下几个方面加强海洋核应急辐射环境监测的核应急预案:一是开展核应急监测宣传,尤其在江苏连云港(田湾核电站所在地)。通过多种渠道广泛开展公众信息沟通、培训、演习。一方面宣传田湾核电站带给人们巨大的便利,另一方面也告诉人们要居危思安,万一发生核电危机的时候,要怎么做,做什么。二是加大核应急监测人员培训,加强核应急能力的建设,加强人力资源的配备。相关单位通过定期的应急演习保持核应急响应能力。三是做好田湾核电站周围的本底数据的监测和收集、整理工作。包括核辐射、核电周围的土壤地质情况,海洋的地形地貌、水文气象以及栖息生物的种类、密度。有利于核应急监测后的数据比较,确定核应急方案。核设施是双刃剑,一方面给公众带来高效洁净的能源能量,另一方面也是一个潜在的“老虎”。因此,应重视战略,藐视困难,保护好公众和环境安全。
5 参考文献
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船舶拆解过程中,如不重视环境保护工作,将会对周围海、陆环境带来污染影响,因此,在发展该产业的过程中,重点是在于提出污染防治措施,旨在把环境影响控制在最小的、环境可以接受的范围内。
1 污染事故源
1.1 含油污水
拆船过程中最主要且危害最大的污染物是油类,油类物质的来源主要有几个方面:
①舱底含油污水产生于修船区,每年产生量约400吨/年。主要是雨水、艉轴管、水柜、水管渗漏等形成的。参考《港口工程环境保护设计规范》,船舶舱底油污水量与船舶载重量有关,船舶舱底油污水量每艘船平均按20吨计,污水含油量约为2000—20000mg/L。
②船舶压载水主要是为了船舶的稳定性,各类船舶压载物有所不同,有的使用铁块、水泥等,但大部分船舶均有部分压载水。压载水量与船舶载重量没有必然联系,一般是为了船舶的稳定考虑。压载水按载重量的10%粗略估算,每年修船排放的压舱水约0.8万吨/年。
③船舶冲洗水主要是用于船舶检修过程中冲洗待修理舱室,一般污染物浓度含量不高,主要含油、泥沙、铁锈碎末还有洗涤剂,若需要修理机舱、油舱时,冲洗水含油量略高,当需要清洗油轮时,洗舱水用量最大,油轮洗舱水平均含油浓度为3000mg/L,而一般船舶的冲洗水含油量一般不超过10mg/L。以检修船舶的数量和吨位粗略估算冲洗水,每年可产生船舶冲洗废水约0.18万吨。
④每艘万吨级船舶只有各种剩油包括重质油、轻质油、机油、油等50-120吨,当船舶需要大修或油舱需要维修时,这些剩油可以通过装桶或用管道抽到陆地上的贮油柜收集,基本上可以全部回收。
⑤消防废水:由于废船拆解过程要使用乙炔气体切割作业,切割过程会产生高温,而废船上的油漆、残留的油泥等都是易燃物,因此,在拆解过程中要喷淋消防水以降温,防止发生火灾事故。拆解1万轻吨废船约使用消防水100~150吨。
⑥电石废水:拆解1轻吨废钢船约使用电石1 kg,需氧12 kg,用水lOL,产生电石渣1 kg。
船厂的污水排放采用雨污分流制,雨水经收集后直接排放,生产中的含油废水和生活污水分别经过处理后达标排放。生活污水排放具有间歇性、非连续性的特点,由于船舶到港拆解的时间具有不确定性,有可能多艘船舶同时到港,从环保的角度出发,考虑较为不利的情况,当修船坞船舶同时到港时,所带来的压载水、舱底污水合并冲洗水等应在一个检修周期内全部排完。船舶检修周期为28-40天,污水若在三周内排完,则污水处理能力设施的处理能力应达到200吨/日。
1.2 污染事故的分析与危害
根据大量资料表明,船坞发生事故性溢油的原因主要是:进坞维修的船舶上剩余的各种油类,包括重质油、轻质油机油油等未得以回收而全部或部分溢入河道中,而造成事故的原因是油水分离器不能正常工作;输油管路发生泄漏;储油容器倾倒或破裂;没及时运走的附油器件被涨潮海水淹没;拆解、进船坞后操作设备不当等,其中人为因素是造成事故的主要原因。
2 船舶拆解溢油的预防措施
①准备阶段:严格按科学的拆解作业工艺作业,在拆解前必须先联好接收单位。
②清除阶段:在拆解前要先清除船内的易燃、易爆和有毒物质(如石棉),垃圾、残油、废油、油泥等,转移到岸上车上及时运出外售或按分类处置方法运到接受单位,不应在岸滩停留更不得抛弃于岸滩和海中。
③机舱设备拆解阶段:机舱主机、含油管件、压缩机、冷冻机、油泵、减压器、阀门等机舱设备和其他含油部件要在船舱内拆解好、倒干、吹干、擦拭干油后以及污物桶由上船的汽车直接运到仓库或接受单位,不得吊运到岸滩拆解。拆解整体设备、油路时要重新检查所有可能将油溢漏出的底阀、油阀和甲板孔是否已关闭好,并准备好承接油品的容器、擦拭物和污物桶,拆解设备管件前放干设备和管路中的残余油品。
④甲板及船体吃水线以上船舷切割拆解阶段:这部分材料切割好后也要及时运至接受单位或仓库。
⑤吃水线以下船壳(含机舱机舱油柜及其他各舱室、油舱、双层底拆解阶段:必须将船体拖到岸上,全部(包括艉部)离水。要保证吃水线以下部位以及船舱顶盖的完整性,以免进水和积水。全船几个舱室就分成几个单元,保持相互的水密性。
⑥机舱油柜、油舱、双层底拆解前要确保油品及油污已经清除干净。要密切注意气象预报,拆解时间要按排在连续的晴天作业,切割完后要及时将板材运离现场至接受单位。
⑦要准备足够的雨遮布以备临时降雨时把附油器件和船板遮盖起来。
⑧当船到坞、有油品作业、恶劣天气、吃水线以下船体切割作业和其他需要的情况下,将围油拦预先锚固在码头、坞口附近海面上,将可能产生的油膜拦截控制在有限水域之内。
⑨切割机舱时为了防止污染,切割机舱时要注意江水的涨落,避免涨水期进行,切割后的机舱吊运到岸上作业,如有密封的隔舱壁可分二次完成。
⑩岸上作业:部件拆解应全部在岸上作业,这样可以大大减少污染的机会。
3 污染防治措施
①建议采取“混凝气浮十SBR生物氧化”工艺处理拆船含油污水,该废水处理工艺在部分拆船厂的实际应用表明,能够保证较好的处理效果.具体工艺流程如下:
②在水上进行拆船作业时,残油、污油水要回收处理,按规定在岸上设置残油、废油、含油污水的接收处理设施,含油污水处理不得使用渗坑方式,必须经过油水分离设备处理达标后才能排放,船底和油柜不应在水上进行拆解,而应该拖到岸上拆解,拆解完成后必须马上清理现场防止污染水体。
③在拆船的周围布设性能可靠的围油栏,防止散落水上的油类和油漆及突发事故中的大量溢油扩散,同时应及时清理,准备充足的分散剂、集油剂及吸附材料以应急需。
④使用合理的拆解流程,以避免人为因素造成的污染。
⑤废船板上剥落的油漆碎片含有大量重金属及其它污染物,不可随意倾倒、掩埋,应定期收集送专业工厂回收利用或统一送当地危险废物填埋场。
⑥废船上拆解下来的木制件或纺织品等要制成木屑或碎布待清理船底时使用,使用过的含油木屑、碎布等要送专用焚炉销毁,要保证燃烧温度在1200℃以上,有条件的可送垃圾发电厂或制砖厂做辅助燃料,其它固体废弃物可深埋处理。
⑦废船上拆解下来的石棉、玻璃纤维制品等可用袋封好后运到废矿井内深埋或交专业工厂处置,或统一送当地危险废物填埋场。
⑧废船上拆下的荧光灯及相应的镇流器应尽量作为旧器材加以利用,不能利用的,不可随意破碎丢弃,应集中送专业工厂回收利用,或统一送当地的危险废物填埋场,避免其中的汞、多氯联苯等污染环境.
4 结语
我国是海洋大国,要实现海洋开发与保护的协调发展,遏制海洋污染和对海洋损害的势头,就必须强化涉海工程的海洋环境监督管理。
1我国渤海环境管理现状及存在的问题
1.1管理行动中各部门缺少配合2001年,为加强对渤海环境的治理,国家环保总局(2008年改为国家环保部)发起了“渤海碧海行动计划”。常规工作中,国家海洋局每年对渤海海域环境进行监测和保护,水利部一直强调对入海河流的治理,渔政部门也一直采取措施防治渔业养殖污染。但即使各部门做了这么多工作渤海的环境质量依然没有明显改观,究其原因,主要在于各部门缺乏联动合作,独自行动,工作范围及工作内容受到局限,没有形成合力,从而导致渤海环境治理效果不佳。
1.2管理措施收效甚微,渤海环境持续恶化自2001年起,为对渤海环境进行综合整治,我国先后实施了“渤海碧海行动计划”及《渤海环境保护总体规划》,都没能使渤海环境质量有明显改观。如图1所示[5],2001年以来,我国渤海海域污染面积一直居高不下,水质持续恶化,渤海环境令人堪忧。
2复合生态系统管理理论对渤海环境管理的适用性
2.1复合生态系统管理理论复合生态系统是指在一定区域范围内,以人的行为为主导的,由社会系统、经济系统及自然系统共同构成的,以各子系统间相互作用为基础并以整体形式发挥作用的一种复合系统。在这个系统中,一方面,人以其特有的文明和智慧驱使大自然为自已服务,改善生活;另一方面,作为自然的一员,人的活动又要受到自然的约束。这两种力量间的基本冲突,正是复合生态系统的一个最基本特征[6]。复合生态系统管理是指在一定空间范围内,管理者在对社会系统、经济系统及自然系统之间的关系进行充分把握的基础上,运用生态的、科学的和可持续的方法对本地区各项事务实施适应性管理的过程。其本质是保持系统的健康和恢复力,使系统既能够调节短期的压力,也能够适应长期的变化[7]。实施复合生态系统管理要坚持可持续性原则、整体性原则、时空广泛性原则和人与生态系统相统一的原则。目前,无论是在国内还是国外、陆地还是海洋,都不乏基于复合生态系统管理的实践。1998年12月,澳大利亚基于生态系统方法的海洋环境与资源管理政策[8]。2005年1月中国政府和全球环境基金(GEF)合作,采取综合生态系统管理理念实施中国西部退化土地治理,该项目预计用时10a,目前进展顺利[9]。
2.2渤海是一个完整的复合生态系统渤海是一个完整的复合生态系统,主要体现在以下三个方面:(1)渤海具有其完整的生命支持系统。渤海由辽东湾、渤海湾、莱州湾、中部海域及广阔的海岸带组成,滩涂广阔,具有大量基岩港湾岸段,注入渤海的具有常年径流的河流有40余条,流动的海水将这些地形地貌联接成一个整体,连同渤海区域特有的气候、土壤及光照共同为在渤海区域内生存的动植物及海岸带生存的人类社会提供生命支持。(2)渤海有其完整的营养物质流动链。营养物质一方面来源于自然系统提供的太阳能,另一方面来源于陆地上社会经济系统的营养物质。这些营养物质通过光照、河流及陆源物排放等方式进入渤海中,参与到渤海的食物链循环,实现了营养在渤海的600余种生物中的传递。(3)鱼类、虾类及其他经济生物的洄游更将渤海连接为一个统一的整体。
2.3传统的海洋环境管理方法不能有效解决渤海的环境问题首先,基于达标排放的排污管理导致渤海环境污染加重。目前环渤海各省市实行污水达标排放制度,如北京市强调对重污染企业的排污达标状况进行严格监管[10],这一制度意味着生产或生活污水只要达到一定标准就可以排入河流或海洋。而达标排放的水对渤海来讲依然是污水,随着达标污水源源不断地由地势较高的河流和陆地排入地势较低的渤海,海水的质量不断下降,污染也日益严重。其次,基于目标总量控制的管理也不能减轻渤海环境污染程度。渤海沿海各省市实行主要污染物总量减排制度,如河北省制定年度污染物减排计划以期完成主要污染物控制总量目标[11],这种排污总量的削减并不能解决渤海的环境污染问题,实质上对渤海的污染还是不断增加的。最后,渤海环境治理中的各部门的实践也证明传统的以行政区划为单位的分割管理、缺乏部门间合作的独自行动对于渤海环境问题的解决也是低效率的。
2.4实施复合生态系统管理有助于解决渤海的环境问题无论是从理论上、制度上还是已经进行的实践中都可以得出相同的结论,即实施生态系统理论有助于解决渤海的环境问题。
2.4.1理论上可行:基于环境容量的总量控制排污管理有助于解决渤海环境污染问题环境容量为环境的特性,是在不造成环境不可承受的影响前提下,环境所能容纳某污染物的能力[12]。任何环境都具有一定的纳污能力,但同时具备一个不可逾越的阙值,这就要求我们在向渤海排污时必须首先充分考虑其环境容量,达标排放或总量控制排放必须是基于渤海有环境容量剩余的情况下进行的。在环境容量没有剩余甚至已经出现污染的情况下,应该积极利用生态系统途径,实施环境修复,通过污染物物理去除、化学降解、生物降解才能有效减轻水体和沉积物污染。
2.4.2制度上可行:中央重视综合管理、协调管理无论是“渤海碧海行动计划”还是《渤海环境保护总体规划》,都不难看出国家对于渤海环境的治理,不仅重视综合管理,更重视各部门间的协调。为强化综合管理,《渤海环境保护总体规划》要求成立渤海环境保护统筹部际协调机制[13]。在当前大部制改革的背景下,实施基于复合生态系统的渤海环境管理更是符合国家发展改革的大方向。
2.4.3实践证明可行:国内国外都有成功的实践案例国内和国外都不乏基于复合生态系统对海岸带进行管理成功的经验。自1994年至今,东亚海伙伴关系计划(PEMSEA)启动了包括印度、菲律宾、泰国及我国等十多个东亚国家的海岸带综合管理示范计划[3],充分利用生态系统方法对海岸带进行综合管理,取得了良好效果。在区域层面上,一些区域组织及区域基于生态系统的管理理念,进行一些大海洋生态系项目的运行和建立区域渔业协定[14-15],也取得了较好的成绩。在我国,厦门是将生态系统理论应用到海岸带管理中的典范,在推动机构间和跨部门间合作协调的同时,利用生态的、科学的方法对厦门市海岸带实施有效管理,最终成效显著[3]。正如1998年4月GESAMP第28次大会报告指出[16]:英国泰晤士河、美国波士顿港及中国厦门港环境质量的改善表明,即使在面临人口压力、经济发展较快的大城市,持续和协调的行动也能取得很好的成效。
3基于复合生态系统的渤海环境管理路径
3.1培育、普及、强化人是渤海复合生态系统一部分的管理意识复合生态系统又是以人为中心的,一方面,人从生态系统所提供的服务中受益,另一方面也影响着生态系统的发展进程,因此复合生态系统管理中将人视为系统中不可或缺的一部分[17]。这就要求我们在渤海环境管理工作中要树立整体观、系统观,要协调好渤海复合生态系统中社会经济系统及自然系统的关系,通过开展各类宣传活动转变公众及管理人员的思维,使人们充分认识到人是自然的一部分,是渤海复合生态系统的一部分,从而实现通过转变意识来推动渤海环境的管理工作。
3.2针对具体的环境问题,在渤海综合管理框架下,开展分区联合行动在面对具体的渤海环境问题如赤潮、绿潮、海洋重大污染事件(海洋溢油、违法倾污)等,应在渤海综合管理框架的指导下,在明确沿海各省(市)及各单位的职责及管理海域范围的基础上,分析问题发生的原因、产生的影响及未来的发展趋势,确定所涉及的行政单位及主管部门,制定科学可行的统一行动方案,确定统一的行动时间、行动方式及行动海域范围,开展分区联合行动,共同解决渤海环境问题。
3.3采取适应性管理方式,对渤海治理政策实施效果进行监测和反馈当前还没有哪个公共政策可以称得上是毫无缺陷的,因此,对政策进行实时修正和纠偏的适应性管理就显得尤为重要。适应性管理是被广泛倡导的生态系统的管理方式。生态系统事件的发生具有不确定性和突发性。适应性管理允许管理者对不确定性过程的管理保持灵活性和适应性[18]。采取适应性管理能够根据生态环境问题的发展进程作出有针对性和时效性的及时反应。目前在我国渤海海域已经基本建立起了较为完整的海洋环境监测体系,监测结果由各级海洋行政主管部门以《海洋环境状况公报》的形式公布。但具体到某一项海洋环境政策实施的效果却缺乏相应的监测和反馈评价机制,因此应该结合各级《海洋环境状况公报》对渤海环境治理政策的实施效果开展季度或年度的跟踪监测和反馈,从而了解当前渤海环境的新情况,判断之前采取的环境治理措施有没有奏效,目前还存在哪些问题和缺陷,应该如何进一步优化和纠正偏差等。
3.4强化部门间、地市间协调行动,形成合力海水的流动性使海洋环境问题具有发展速度快和影响范围大的特点,因此需要加强政府间纵向及横向的交流与合作。目前涉及到渤海环境管理的政府间会议主要有渤海环境保护省部际联席会议(以下称“渤海部际会议”)和环渤海区域合作市长联席会(以下称“渤海市长联席会”)等。纵观两个会议历次的召开情况,都存在一些问题。为强化其在渤海环境治理中的作用,建议:(1)提高会议的制度化程度。应确定联席会的年度召开时间及参会成员。(2)提高联席会议的专业化程度。实践证明,研究机构为海洋管理部门所起的决策咨询作用不足[19],因此在渤海环境治理相关会议中应该增设专家参会制度,如邀请各涉海高校专家学者、海洋研究所研究者、国家海洋局中进行渤海环境执法的人员等参加会议,献计献策。(3)增强会议中府际合作的内容,强调对渤海环境的协同治理。同时,增强部门间、地市间对渤海环境的协调管理还应该注意:(1)明确渤海复合生态系统的范围及管理主体。明确范围和管理主体有助于增强系统内各部门间的凝聚力和整体认同感,渤海环境管理的主体应该由渤海周边“三省一市”地方政府及各级水利、海洋、环保等相关业务主管部门构成的一个整体。(2)从渤海复合生态系统的高度构建科学的管理协调机制,明确各单位管理职责。渤海是一个整体,管理协调机制的构建也应充分考虑到这一点。高效的管理是集权和分权的合理结合,因此在渤海环境管理协调机制的构建中既应有统筹把握、总体控制的部门,又应存在各部门间协调交流、学习借鉴的平台,这样才能保证各部门在认真履行自身职责的同时增进同相关部门的沟通联系,有利于开展联合行动,提高对渤海环境协同治理的效率。(3)增强海陆统筹。陆源污染是造成渤海水质恶化的主要原因,因此,对于渤海水质的治理,还需树立海陆一体观,加强海洋主管部门和陆地上水利、环保等部门的沟通合作,从根源上治理渤海环境污染。
1引起海洋疾病的主要原因
许多因素之间的相互作用影响着海洋疾病的发生,环境因素是其中一个非常重要的因素,同时其他自然因素对海洋疾病灾害暴发也起到了推波助澜的作用。海洋生态环境上的变化会使流行性海洋疾病加剧以及致病因子毒力提高,从而导致海洋疾病的大规模暴发,甚至可能会诱发一些新的疾病的发生。导致环境改变的因素主要包括气候变化和人类行为,他们在病原传播方面扮演着重要角色,而且会使宿主抵抗力下降。虽然目前对气候变化和人类行为是如何影响海洋生态系统的时空变化的研究还不是非常透彻,但是其中一个不争的事实就是海洋生态系统往往随着气候变化而改变,这种突发性、非线性的改变所带来的风险也不断增加[10];另一方面,人类向海洋环境输入的持久性有机污染物可以影响海洋生物的免疫力[13]。
1.1气候变化对海洋疾病的影响在过去的30a,温室效应已经导致全球平均温度升高了0.2℃,而这个增加的能量大部分被海洋吸收[14]。我国近海海洋表层温度正在不断上升,而由海洋生态环境改变所引起的疾病暴发,其流行性和严重程度与气候变化密切相关。全球温度的升高无论对海洋生物还是对海洋病原体都会产生明显影响,促使海洋疾病的大规模暴发,而且也扩大了疾病发生的时空范围。
1.1.1气候变化对海洋疾病的直接影响随着全球气候变化的发生,海洋生态系统的健康和生产力也受到了影响,气候变暖会导致许多海洋生物的生物性能改变,从而使它们更容易受到疾病的感染。例如,在上个世纪九十年代,由于温度升高,斑海豹的密度增加,这为病原体的传播和侵入提供了良好的条件,从而导致了北欧斑海豹流行病的发生[15]。当水体温度过高或者太阳光照强度过强时,在一系列的环境因素共同协作下,很多珊瑚发生白化现象[1,16]。从上个世纪七十年代开始,珊瑚白化的程度和规模都有所增加,在1998年发生的珊瑚白化现象是历史上范围最广、程度最严重的一次,甚至影响到整个珊瑚礁生态系统[10]。由气候变化所引起的海洋酸化对珊瑚也产生着直接影响[17]。海水的酸化会影响单细胞浮游藻类和珊瑚等有碳酸钙躯壳的海洋生物,因为海洋过量吸收大气中的二氧化碳时就会导致海洋水体的酸化,而珊瑚礁是利用碳酸钙来构建自己的骨骼,海水的酸化使得珊瑚的骨骼变薄,例如大堡礁珊瑚的钙化程度从1990年开始,已经降低了14.2%[18]。科学研究表明,由于海洋的温度和酸度不断升高,当空气中二氧化碳浓度达到450ppm时就会对生态系统中的珊瑚礁构成严重威胁。如果空气中二氧化碳浓度已达到450ppm,大气温度一旦比前工业时代高出2℃,大批珊瑚就会发生白化甚至死亡;如果海洋已呈酸化状态,空气中的二氧化碳浓度一旦超过450ppm,珊瑚礁将会进入负的碳平衡状态[19]。
1.1.2气候变化提高了海洋病原生物的活力病毒、细菌和寄生虫是海洋有机体致病的主要因素,同时也是海洋生物数量和栖息地的关键调节者。然而,近十多年来,气候变化导致了海平面和温度上升,海洋循环、pH、盐度和紫外线发生变化。这些物理和化学因素的改变影响了海洋病原生物的传播和致病力。ChrisB等[17]研究者指出水温和紫外线辐射强度发生变化,会扰乱海洋中细菌、真菌和病毒的相对数量,同时也会影响到鱼类和海洋哺乳动物的生存状况。海洋环境中,尤其是海水养殖环境中细菌性疾病是一类常见且危害非常大的疾病。温度影响着有害细菌的生存状况以及感染疾病的能力。已知的病原菌有副溶血弧菌、鳗弧菌、哈维氏弧菌、河流弧菌、创伤弧菌、溶藻胶弧菌、黄杆菌、链球菌、诺卡氏菌等,共30多种。弧菌是引起海水养殖鱼虾细菌性疾病发生的一种最为常见的病原体,其发生温度范围广,持续时间长,地域范围广[20]。当水温升高或者其他环境条件恶化时,其致病力更强,潜在危害性更大。有报道指出美国东部大西洋沿岸的切萨皮克湾弧菌的存在状况与海水温度的升高有一定关系[21]。气候变化中的一个重要生态因子的改变就是海洋温度升高,许多寄生虫原本生活在抑制其生长的环境,但是由于温度的升高,该环境变为更有利于其繁殖的环境,从而使寄生虫的生长、传播速度加快,生存能力也更强。据报道,寄生虫病的危害日益严重,例如,在1990~1991年变暖的期间,贝类帕金虫向美国东南部扩散了500km2[17]。
1.1.3气候变化影响赤潮的发生赤潮的发生与海水温度及营养盐密切相关。2011年美国科学促进会(AAAS)科学家指出,随着气候变暖,美国太平洋西北区普吉特海湾赤潮发生的频率和持续时间正在增加。通过对未来海洋和气候模型的分析,链状亚历山大藻或有毒“赤潮”将大量传播,它们可积累在甲壳类动物体内引发病变,甚至引起神经麻痹[11]。专家们预言,在30a之内,甚至可能是在10a内,普吉特海湾赤潮发生时间可能将会提前,到21世纪末,赤潮发生的时间可能每年会提前两个月,而且比现在的持续时间会增加一个月,这对海洋生物的危害无疑是巨大的,可能会导致海洋鱼类等大量的死亡。
1.2人类行为对海洋疾病的影响
随着科学技术和国际贸易的不断发展,人类的影响已经涉及远洋。即使在南极洲,企鹅远离任何农业但体内却检测到DDT,海岸线也被溢油污染,蓝鲸处于严重濒危状态。然而,物种和生态系统受到危害最严重的区域则还是在最靠近人类的海域。人类行为触发了海洋生态和气候的变化,同时人类行为也直接影响海洋生物的生存状况[3]。
1.2.1人类行为对海洋疾病的直接影响世界上有很大一部分人口居住在沿海地区,因此,废水经常被直接或间接的排入到近海。以美国为例,美国每天处理后的废水排海量约达1.0×1010gal[22]。从全球来看,沿海地区约有90%的废水未经严格处理就排入到海水中[23-24]。病原微生物是一类重要的海水污染类型,人类生活和生产中排出的废水、污水中含有大量的病原微生物,它们在一定条件下,可造成海水环境严重污染,引起疾病流行,甚至严重危害人类健康。由于海洋环境恶化使各种细菌、病毒和原生动物等滋生,增加了海洋生物的发病率或死亡率,并可导致灾害性疾病暴发。一项抽样调查显示,大量的生活污水入海是导致海洋贝类大肠菌群超标的主要原因[25]。从1966年开始,海洋哺乳动物的疾病发生率就开始增加,到1992年开始稳定的增加,已经公布的鲸等海洋哺乳动物的发病和死亡多数是由陆地上的病原生物扩散到海洋导致的[26],例如,在北大西洋,海洋疾病引起的哺乳动物的大规模死亡,这些证据均表明人类行为是海洋疾病发生的一个主要原因[27]。废水的排放还可能引起近岸海域富营养化的发生,水体的富营养化直接或间接的导致了一些病原微生物的滋生,以及富营养化引起的赤潮藻类的大量繁殖,不仅造成大批海洋生物因为缺氧死亡,而且有毒藻类可能会产生大量的毒素。据报道,1998年5月17日~1998年6月6日在福建省连江县苔录镇后湾海域发生一起由裸甲藻等引起的赤潮,对鲍鱼养殖业造成严重危害,初步断定是由于裸甲藻等赤潮生物分泌了某种毒素[28]。一项调查结果显示,在过去的40a里,赤潮的发生也间接的导致了哺乳动物的发病率和死亡率的升高[29]。化学污染物对海洋生物也是一个重要的威胁。化学污染物增加会造成海洋哺乳动物传染疾病的流行,尤其是多氯联苯(PCBs)、DDTs和重金属等污染能在食物链中累积,并且能够在哺乳动物的组织中检测出污染物质,这些污染物会对生物的内分泌系统、免疫系统产生影响,例如波罗的海的海豹发生的肾上腺畸形就是由PCBs引起的[30]。
1.2.2人类行为对病原体传播的间接影响海洋旅游业和贸易是影响动物感染流行性疾病的最主要的人为因素[5,11],人类活动在很大程度上间接地加快了海洋病原生物的传播,尤其是在水产养殖业,例如双壳贝类的大批死亡就是由于人类无意间传播感染源而引起的。1995年,在澳大利亚的安克舍斯湾,疱疹病毒引起的沙丁鱼死亡以每天30km的速度传播,从3月到9月,覆盖了澳大利亚5000km的海岸线。有证据表明,引起这次灾难的原因是饲喂金枪鱼的沙丁鱼携带疱疹病毒,其第二次大规模的流行是在澳大利亚的斯宾塞湾,该地区也是以冷冻的沙丁鱼饲喂其他鱼类[21]。
1.2.3人类行为造成物种栖息地退化和污染人类行为造成物种栖息地退化和污染也是加快海洋疾病暴发一个重要原因。对水栖哺乳动物的研究表明,污染对哺乳动物的免疫系统造成一系列的不同程度的损害。但是关于栖息地退化对疾病的影响研究还很少,尤其是对无脊椎动物,到目前为止,已经证实的大部分数据都是珊瑚礁疾病暴发和寄生虫病的数据[3,5]。
2海洋疾病的危害
2.1海洋疾病对人类健康的危害
由于许多人类病原微生物在海洋中都是具有活性的病原体,而人类通过某些行为可能会有意无意地造成海洋中的病原体增加,其主要途径就是废水的排放,其次是降雨所携带的空气中的一些人类和动物的废弃物入海,同时地表径流也随之增加,其携带的陆源细菌、病毒、寄生虫的数量也随之增加,给沿岸的游泳或从事其他娱乐活动的人群带来严重威胁[11];第三是非点源污染,而这一途径也是最近科学界的研究热点。上述这些排放入海的病原体多数能够在海水中存活一段时间,当人类暴露到这些水体或是食用被这些海水污染的水产品时就有可能会感染不同程度的疾病。根据流行病学研究发现,在污染海区游泳患病危险性会增加[31-32]。据估计,香港海岸游泳人群比非游泳人群患胃肠炎的概率要高出5倍,仅1990年因接触污染的海水而患病的人数就不少于40万人。1992年,通过对香港25000个海水游泳者进行调查,他们患眼睛、皮肤和呼吸道疾病的几率要比其他人高出2~20倍[33]。据估计,在香港每年由海洋疾病所引起的人类疾病的医疗费用达数百万美元。海洋疾病很多是通过人类食用污染的海产品,摄入带有病原体的饮用水和娱乐水体而引起的。这些疾病的传播受到各种社会、经济、生态条件和人类免疫力的影响,同时气候条件起到了非常重要的作用[34]。海洋疾病对人类的食品安全影响是非常巨大的,其影响主要是人类食用有毒的海水养殖生物而引起疾病。例如赤潮生物产生的毒素会在贝类体内富集,而人类食用这些贝类常发生中毒。在1976年英国因食用海湾扇贝而引起33起中毒事件,患病人数797人;1978年澳大利亚因食用牡蛎涉及2000余人中毒[35];1991年加拿大魁北克省有200多人吃牡蛎而感染疾病[36-37]。
2.2海洋疾病对海洋生态系统的影响
海洋生态系统,是人类生存和发展的重要环境,是社会经济发展的重要物质基础。从生态学角度来看,海洋环境的污染、海洋疾病的暴发都可能会引起海洋生物群落结构和分布的改变。海洋疾病的发生一方面可能导致海洋生态系统的优势种群的转变[15],另一方面还可能降低某一群落结构的多样性。例如,海草床的海胆疾病的暴发可能会改变这些群落的生物多样性,珊瑚疾病的发生导致珊瑚礁生态系统的优势种从珊瑚转变为藻类[38]。随着污染的加剧,可持续发展的海洋生态系统的维护已迫在眉睫,各级政府以及相关环境管理部门应该建立健全生态系统监测指标及评价指标体系,加强海洋生态系统管理,减少疾病的发生,保护我们的海洋。
2.3海洋疾病对商业持续性发展的影响
海洋是人类21世纪生存与发展的资源宝库和实现可持续发展的重要动力源。气候变化以及人类行为引起的海洋疾病暴发已经从根本上影响了水产养殖业和以海洋为基础的旅游业,商业价值大幅度的降低,影响了海洋经济的发展。
2.3.1水产养殖业自上个世纪八十年代以来,水产养殖业已经成为发展最快的一个食品行业。目前,养殖业多为高密度养殖,这就导致养殖动物对疾病的感染更为敏感。在上个世纪60年代,由于某种原因,帕金虫被引入到美国的切萨皮克湾和特拉华州湾,当时的低温抑制了其生长,从而限制了帕金虫传染病的暴发,但是到了90年代晚期,由于海洋温度的升高,导致帕金虫传染病在当地的牡蛎养殖场暴发[29]。从上个世纪七十年代以来,气候变化引起的海洋表面温度、盐度、pH和营养盐浓度的波动导致鱼类死亡率的增加[39]。其表现形式为这些海洋环境的变化加速了赤潮的暴发,而赤潮产生的有害生物毒素多数是致命的,除此之外,赤潮还可以间接引起水体缺氧而导致生物大量死亡。持续的赤潮大量消耗水中的氧气,同时伴随着有机体碎片的分解,导致水体低氧或缺氧。对于一些以渔业为基础经济的发展中国家来说,赤潮对沿岸水域的威胁显得尤为严重。海洋疾病对水产养殖业的直接危害就是导致海洋生物的大规模死亡,造成巨大经济损失。1993年以来,我国对虾养殖病害暴发并大规模流行,使我国的对虾产量由1992年的20.69万t下降至8.78t;1997年以来,养殖栉孔扇贝病害大规模流行,死亡率达50%~90%;1998年以来,养殖贻贝病害大规模流行;1999年开始,池塘和滩涂养殖的文蛤因病害而大规模死亡;2000年开始,发现滩涂养殖的菲律宾蛤仔因病害而大规模死亡;期间,皱纹盘鲍、虾夷马粪海胆、虾夷扇贝、海湾扇贝的养殖病害也时有发生;随着海水鱼类养殖规模的不断扩大,鱼类养殖病害也有日趋严重趋势。此外,条斑紫菜的赤腐病,海带的大面积死亡,也给海水藻类的养殖带来了困难。
2.3.2旅游业海洋旅游业在海洋产业中具有先导地位,尤其是在发展中国家,发展潜力很大。珊瑚礁是海洋旅游业的亮点,他们的吸引力主要在于其生物的多样性,但是珊瑚礁也正在遭受各种疾病的影响,例如珊瑚的白化现象、黄带病和黑带病。世界保护监测中心(WCMC)的一份报告中指出,近20a来,有证据表明珊瑚疾病的暴发主要发生在全球变暖之后,这些结果表明气候变化使珊瑚疾病进一步恶化,但是关于海洋温度的升高与珊瑚礁疾病暴发率升高的关系研究较少,需要进一步的研究。珊瑚礁的死亡不仅仅使得岩礁鱼类的栖息地丢失,而且也使依靠珊瑚礁为主的旅游业变得萧条,尤其对于一些贫困的国家,所带来的经济损失不可估量。
3小结与展望
3.1小结气候变化和人类行为以多种多样的方式影响海洋疾病发生,气候变化主要通过以下几方面影响海洋疾病:(1)温度升高会促进海洋动物的繁殖,增加其密度,从而有利于病原体的侵入,发病几率增加,或是降低海洋生物机体的免疫力,增加了它们对疾病的易感性;(2)温度的升高加快了病原生物的繁殖速度和扩散速度,或者促进了新的病原体的产生,从而使海洋生物致病;(3)海洋的酸化会对一些利用碳酸钙形成骨骼的生物产生影响。人类行为对海洋疾病的影响主要表现在以下几方面:(1)人类排污对近岸海域的污染会造成沿岸生物抵抗力降低,化学污染在其体内沉积造成机体损伤;(2)人类向海洋中排放大量的营养盐,使海水呈富营养化状态,从而促进了赤潮的暴发,赤潮间接造成水体缺氧而导致海洋生物大量死亡,另外,赤潮产生的生物毒素对海洋生物产生了严重的毒害作用。海洋疾病对我国海洋生态系统和经济造成严重的负面影响,主要表现在以下几方面:(1)海洋疾病直接或间接影响人类健康,主要通过食用海产品和暴露到娱乐水体的途径危害人类健康;(2)海洋疾病可能会由食物传播而影响人类健康;(3)海洋疾病的发生对海洋生态系统的影响主要是改变海洋生态系统的多样性和群落结构;(4)全世界每年由于海洋疾病所造成的经济损失是不可估量的。
关键词:三沙市;生态环境;保护;对策
一、引言
2012年6月21日,中国国务院批准在海南省设立三沙市,统一管辖位于中国南海区域的西沙、南沙、中沙群岛的所有岛礁及附近海域。中国政府设立三沙市,重申了对南海诸岛的,强化了在南海区域的行政存在,对南海实现有效管辖具有重要的意义,标志着中国对南海所辖海域和岛礁的管理、开发、保护进入了一个新时期。
三沙市的西、南、中沙群岛包括数百个岛、礁、沙、滩和暗沙等,散布在南海上,东西相距约900千米,南北长约1800千米,岛屿面积约13平方千米,海域面积200多万平方千米,是中国陆地面积最小、总面积最大、人口最少的城市。三沙市岛礁面积狭小,自然环境恶劣,经驻岛军民多年的努力,生态环境保护工作取得一定成效,但由于长期缺乏有效行政管理,环境保护管理机制不健全、环境保护设施缺失、资源利用及建设开发无序等原因,生态环境保护形势依然严峻。处理好发展与生态保护之间的关系是三沙市实现可持续发展的首要任务。
三沙市建制升级仅仅四个月,三沙市市委、市政府就印发了《关于加强生态环境保护工作的意见》,强调将以保护优先,有序开发的原则,加强三沙生态环境保护。《意见》对三沙的自然资源利用、生态环境监测体系建设等方面都有具体规定和规划,所有工作实行环评一票否决,并经常开展生态环保巡护执法。仅2013年就开展海洋生态保护巡护28次。建立了永兴岛现代化环卫站,实现永兴岛环卫工作常态化管理。实现永兴、赵述、晋卿、鸭公、银屿等岛礁太阳能发电入户。开展“绿化宝岛”植树活动,在鸭公、赵述等岛植树3500多棵,赵述岛400米水下人工礁体工程完工,实施了4次渔业增殖放流活动。海域动态监管系统已经建成,永兴日产1000吨海水淡化厂即将安装建设。然而,三沙市生态环境依然面临着十分严峻的形势,主要包括海平面上升威胁岛礁安全;生物资源日趋减少;岛屿居民生活垃圾污染环境;油气资源的掠夺式开采与运输风险严重威胁南海海洋生态环境;珊瑚礁生态系统退化严重;淡水透镜体破坏严重;渔业资源退化严重等方面的问题。
二、三沙市管辖岛礁海域生态环境状况和发展趋势
根据《2012年海南省海洋环境状况公报》显示,“2012年,三沙市所属海域海洋环境质量总体优良,主要海洋功能区环境状况满足功能要求和环境保护目标。该年度中,海水和海洋沉积物质量状况总体优良;海洋生物多样性保持良好;海草床生态系统保持健康状态;主要的海水增养殖区环境质量良好;海洋自然保护区整体状况良好;未发生赤潮灾害、海上溢油或化学品泄漏事故。珊瑚礁生态系统处于亚健康状态。海洋和大气引起的自然灾害较往年轻,却仍给社会生产生活造成了较大损失”。虽然三沙市海洋环境质量整体较好,但是我们也应清醒地看到,多年来由于对南海生态环境保护重视不够,保护力度不足,加之周边国家在争议海域掠夺性的开采,导致南海的生态环境受到了严重地破坏。经调查,笔者认为三沙市现在面临的主要环境问题包括以下几个方面。
(一)海平面上升威胁岛礁安全
南海岛礁安全主要受海平面上升与人为因素两方面的威胁。在海平面上升威胁方面,国家海洋局的《2012年中国海平面公报》显示,“三沙市海域海平面1993年至2012年的上升速率达到了每年4.9毫米”。国家海洋局海洋预报减灾司司长王锋表示,“海平面上升对低海拔岛礁尤其是南海部分岛礁构成严重威胁,南海部分岛礁在时只有很小部分露出海面,海平面上升造成这些岛礁消失将严重威胁我国海洋权益”。南海岛礁的部分或全部“消失”会使我国的领海、毗连区、专属经济区等海域的范围改变,进而可能会加剧南海现存争端。在南海,我国与海上邻国存在着岛礁争端和海域划界纠纷。在这种情况下,中国更应当采取有效措施,保护南海岛礁。
在人为因素方面,由于长期存在的岛礁争端和海域划界矛盾造成我国对于南海部分岛礁管理不利,这些岛礁面临着资源过度开发和海洋环境遭到人为破坏等问题的困扰。例如,南海某些岛礁往往成为南海周边国家军事演习中的“靶子”,岛礁安全受到严重威胁。此外,海岸开发、油气勘探和破坏性捕捞作业等不负责任的资源开采活动,对南海岛礁的破坏也不容忽视。
(二)生物资源日趋减少
南海具有独特而丰富的热带海洋生物资源,“三沙岛屿(主要指西沙群岛)植物资源丰实,岛上的植物共有80科211属,296种(含变种),其中资源植物有283种,占种总数的95.6%,以食用和药用的种类较多。三沙海域海洋动物品种繁多,主要有腔肠类、棘皮类、鱼类、虾类、贝类、爬行类、哺乳类等。其中腔肠动物珊瑚虫就有110种和5个亚种,占全国珊瑚虫种数的一半以上;鱼类有2000种左右,其中经济鱼类约800种,价值高的有200多种;珍贵水产品还有珠贝、海螺、鲍鱼、海参、海胆、龙虾、海龟、玳瑁、抹香鲸等。岛屿陆生动物主要是海鸟类,有鲣鸟、鹭、鸥、军舰鸟等60多种10多万只”。由于不合理的开发等原因,生物多样性锐减,有些种群已成濒危,个别种类已经灭绝。例如座头鲸、蓝鲸、长须鲸等目前已基本绝迹,南海沿岸红树林面积减少约一半,珊瑚礁数量减少约70%等。南海生物资源日趋减少的原因主要有两类,一类是日趋严重的陆源污染,改变了海洋生物生境,导致赤潮等灾害的频繁发生。一类是对于渔业资源、珊瑚礁等的过度开发导致的生物多样性锐减。
(三)岛屿居民生活垃圾污染环境
据统计,截至2013年12月,西南中沙群岛有户籍登记人口为216户、276人、常驻人口约900人。虽然常驻居民极少,但是三沙市所辖的南海诸岛受人类活动干扰少,多处于原始状态,生态稳定性较为脆弱,环境容量十分有限,人类活动易造成影响。岛屿居民产生的生活垃圾需要通过垃圾船运转回海南岛集中处理,产生的生活废水需要通过污水处理厂进行处理。因此,三沙市岛屿居民生活垃圾的处理事关三沙市生态环境大计,而妥善处理三沙市居民垃圾又需要较高的成本。这些都是三沙市发展的制约因素。
(四)油气资源的掠夺式开采与运输风险严重威胁南海海洋生态环境
南海是世界上主要的沉积盆地之一,已发现有37个沉积盆地都具有聚油气的良好地质条件。有关专家估算,海底至少可以找到250个油气田,其中12个可能成为大型油气田,蕴藏的油气资源储潜量为700多亿吨。其中,石油储潜量为292亿吨,天然气储潜量为58万亿立方米。南海蕴藏的丰富油气资源一直以来是南海周边国家和区域外大国竞相争夺的战略性海洋资源。自20世纪60年代末南海油气资源被发现以来,南海周边国家例如越南、菲律宾、文莱、马来西亚、印度尼西亚等国纷纷与美国、日本、澳大利亚、俄罗斯等具备先进技术与海上石油开采能力的发达国家联合开采南海的油气资源。据统计,到目前为止,在南海的外国油气公司达到200多家,开发的油气田多达2000多口,每年从南海抽走的油气资源有数亿万顿。如此大范围、高强度、掠夺式的油气资源开采必然会给南海海域生态环境带来严重影响。在油气勘探环节,开采船舶的废水,钻井的泥浆、钻屑,海上油井井喷或泄露,炼油厂排污等,在石油运输环节,海上石油泄露风险等,都对南海海洋生态环境造成了严重的威胁。
更应该注意的是,南海是世界上最繁忙的国际航运通道之一,“每天约有来自世界各地的约400多艘船舶穿梭其间,其中石油、液化石油气运输总量占世界的1/2和2/3”,这对南海生态环境构成了严重的潜在威胁。
(五)珊瑚礁生态系统退化严重
南海珊瑚礁星罗棋布, 从近赤道的曾母暗沙(~4°N),一直到南海北部雷州半岛、涠洲岛(~20~ 21°N)及台湾岛南岸恒春半岛(~24°N)都有分布,包括环礁、岛礁和岸礁等多种类型。三沙市所辖西、南、中沙群岛有丰富的珊瑚礁资源。中国科学院南海海洋研究所研究员刘胜认为,珊瑚礁对维护海岸稳定、保护海洋生物多样性、保持海水洁净、减轻地球温室效应等具有巨大作用,因而被称为“海上长城”。再者,由于西、南、中沙群岛远离中国大陆,许多岛礁都是珊瑚造礁形成的,其生态环境十分脆弱,一旦遭受破坏,就难以恢复。因此,保护珊瑚礁显得尤显重要。然而据生态监测结果显示, 南海珊瑚礁在过去几十年来处于急剧退化之中。“西沙群岛永兴岛珊瑚覆盖度从 1980 年的90%下降到 2008~2009 年的10%。”《2012年海南省海洋环境状况公报》表明:“2012年,对海南三沙市的永兴岛、石岛、北岛、赵述岛和西沙洲等5个海域的珊瑚礁进行了海洋生态系统健康状况的监测。监测结果表明,西沙群岛海域的珊瑚礁生态系统处于亚健康状态。”“2005年至2012年西沙监控海域的珊瑚覆盖度总体呈现下降趋势,2012年造礁石珊瑚覆盖度平均值为2.37%。”眼下南海珊瑚礁生态系统退化及遭人为破坏现象令人担忧,究其原因,主要是由于加剧的人类活动及全球变暖的影响。海水遭受污染、长棘海星蚕食、渔民滥采珊瑚、炸鱼及不规范旅游开发等人类活动及水温持续过高的自然原因,均对珊瑚生态系统造成一定威胁。
(六)淡水透镜体破坏严重
西南中沙群岛为海洋型海岛,除了西沙群岛的高尖石为海底火山喷发形成熔岩露出海面为火山岛外,其余全部是珊瑚岛礁。这些珊瑚岛礁上没有可供饮用的地表淡水。地下的淡水透镜体就成为珊瑚岛礁上宝贵的淡水资源。珊瑚岛礁是由珊瑚和其他造礁生物在长期地质年代中营造而成的海底隆起构造,集中分布在热带海域和有暖流经过的洋面。这些地区雨量充沛,降雨部分被植被截留、蒸发或径流流失,部分渗入地下形成漂浮于海水之上的淡水水体,其形态中央厚,边缘薄,宛如一枚透镜,称为淡水透镜体。各岛礁上淡水奇缺,岛上军民生活用水主要依靠大陆船只补给和降雨储水,岛屿地下水是重要的生活用水之一。永兴岛等岛屿受地质构造和海水渗透的影响,淡水资源匮乏,由于人类活动增加及无序开发,造成地下水资源的浪费和一定程度的破坏。淡水透镜体是可再生资源,但其十分脆弱。降雨回补,会促其再生,但抽取和渗漏又会使其缩小,如果开采量和开采强度过大,会使海水上涌击穿淡水透镜体,从而将一个大的淡水透镜体分裂成两个或多个小淡水透镜体进而使淡水贮量大大减少,导致地面植被枯死,这对生态环境的破坏将是毁灭性的。三沙市市长肖杰表示:“三沙要力争在2014年实现海水淡化设施全面覆盖有居民岛礁,2015年永兴岛不再提取地下水。”现在三沙市正着力通过加强船舶补给与加快海水淡化厂的建设多种方式解决三沙岛礁淡水使用问题,从而从根本上解决对三沙市岛礁淡水透镜体的破坏,保护三沙稀缺淡水资源和生态环境。
(七)渔业资源退化严重
南海是世界上渔业资源最丰富的地区之一,其极具多样性的海洋生态系统有很高的生态价值,同时作为世界最著名的商业渔场之一,也是周边各国经济发展的重要基础。据统计,南海已知鱼类多达2321种,分别隶属于3纲、35目、236科、822属,是世界上海洋鱼类生物多样性最丰富的海区之一。南海渔业资源丰富,但是长期以来南海周边国家和地区对南海渔业资源的过度无序捕捞,正在使南海的生态环境和渔业资源遭到严重破坏,其状况令人担忧。近年来,由于周边国家逐渐采取一些限制性的措施,南海渔业资源衰退的趋势有所缓和。时至今日,整个南海海域除中沙群岛和南沙群岛附近部分渔场还尚有丰富的渔业资源外,其余包括南海北部大陆架渔场,北部湾渔场、西沙海域渔场、南沙海域渔场在内的各大渔场的渔业资源数量和质量都已大幅下降,部分资源品种趋于枯竭。南海岛礁和海洋划界争议长期悬而未决导致南海周边国家彼此孤立,甚至相互矛盾的南海渔业政策,正日益损害南海包括渔业资源在内的生物资源的可持续发展,也是南海保护海洋渔业资源面临的最大困难。此外,三沙渔业养殖业本身对于南海的生态环境也有较大的影响。海水渔业养殖因对海域资源的超负荷利用及海产养殖和滩涂养殖废水直接排入海洋,导致水体交换能力下降,水体中有机物积累,营养盐异常补充等也对海洋生态环境造成了较大的破坏。
除以上七种情况外,三沙市过分依赖柴油发电提供能源、南海愈发频繁的军事演习等都对南海的生态环境造成了一定的破坏。
三、三沙市加强环境保护和生态建设的对策建议
面对发展与生态环保之间的关系,三沙市成立之初就确立了保护优先、有序开发的原则,把生态保护迅速提上了议事日程。可以说,经过近两年的建设,三沙生态环境保护工作取得了一定的成绩。然而,三沙市生态环境状况的改变并非一朝一夕能完成的任务,从前文列举的面临的主要生态环境问题可以看出三沙市生态环境保护形势仍然十分严峻。针对三沙岛礁及海域生态环境保护,笔者提出以下对策建议。
(一)高度重视生态环境保护,制定严格的环保政策、法规、标准
世界很多著名岛屿在开发时都特别重视生态环境保护问题,处理好发展与环保之间的关系对岛屿经济体尤为重要。世界著名海岛,例如韩国济州岛、美国夏威夷、日本冲绳岛、印尼巴厘岛、毛里求斯等岛屿,在发展岛屿经济的过程中都十分重视对生态环境的保护,生态环境成为这些海岛发展旅游业的生命线,也成为其实现可持续发展的必然选择。例如,加拿大爱德华王子岛发展经济确立环保先行原则,使农业、渔业、旅游业发展有良好的环境基础。毛里求斯设立自然保护区和国家森林公园,加强对周围珊瑚群及海洋生物的保护。韩国济州岛为保护环境,采用了利用GIS(国家地理信息系统)的地下水保存管理系统。日本冲绳岛通过建设大坝,保证海岛淡水资源的供给。马尔代夫通过为每一个度假岛屿确定容量标准,来保护岛屿生态环境。因此,结合世界著名岛屿生态环境保护经验,三沙市应将生态环境保护长期视为三沙市发展的生命线。同时,要坚持规划先行,尽快编制三沙市发展规划和海洋功能区划,在发展规划和海洋功能区划编制完成后,再行编制南海海洋产业、资源利用、海洋旅游、基础设施建设、岛屿开发、海洋自然保护区建设等各规划。任何项目的实施都应该按照规划行事,坚决杜绝随意修改规划的行为。此外,要制定严格而具体的环境保护政策、法规、环境准入标准。并严格依照政策、法规、各项标准落实生态环境保护战略。
(二)多渠道加强岛礁生态保护与资源利用
南海岛礁对于我国的国家安全、军事战略、经济发展等方面具有重大意义。因此,三沙市应克服困难,尽最大可能有效保护和控制南海岛礁。三沙市应积极探索与南海周边国家采取区域合作、共同保护的措施来保护南海岛礁不被人为破坏,其次针对海平面上升对南海岛礁的威胁,应积极通过建设防潮海堤、构筑防护网、防波堤甚至培养珊瑚虫等措施来对抗海平面上升带来的潜在威胁。
应减少对于岛屿地下淡水资源的利用,减少对岛屿淡水透镜体的破坏。积极通过建造“三沙一号”等大型补给船运输淡水和建设海水淡化工厂等措施彻底解决对于岛屿地下水的依赖。另外,还可以借鉴日本冲绳岛建设大坝收集储存淡水的措施,结合三沙岛礁具体实际,因地制宜收集雨水等淡水资源,确保实现市政府提出的到2015年停止开采地下水的目标。
应合理开发三沙岛礁土地资源,集约利用海岛土地资源,合理填海造地,严格填海造地制度和环境影响评价制度,严格控制填海造地规模和强度。统一规划三沙各岛屿土地资源的利用,整合海岛土地资源,节约集约用地。
加强国际合作,共同保护南海渔业资源。南海渔业资源的合作开发不仅是避免当前频繁发生的南海周边国家渔业纠纷的有效手段,同时也是防止对南海渔业资源过度捕捞的必要措施。渔业合作的顺利开展也将为南海划界及岛礁争端的解决奠定一个良好的互信基础,有利于争端的最终解决。应加强国内渔业的科学管理,进一步增强休渔制度的完整性和系统性,严格控制渔船数量、加强渔具渔法管理等资源养护。
提高科技水平,发展清洁能源,改变三沙市以往以柴油发电供应岛屿电力的状况。大力发展海洋生物质能源,以可再生能源为主,综合利用常规能源、太阳能、储能、发电机尾气综合利用等多种能源技术,逐步形成具有三沙特色的能源供应系统,将三沙市打造成节能低碳示范城市。
加强国际合作,合理开发南海油气资源。对于南海油气资源,在“搁置争议、共同开发”的基本立场下,应加大对南海油气资源的勘探,加强执法巡航,保护南海油气资源。加强与沿海国家合作,缓解沿海各国掠夺式开采的现状。此外对于国内企业对南海油田的开采,应尝试建立生态补偿机制,通过政策补偿、资金补偿、生态税收等途径鼓励开发企业在开采时积极保护南海生态环境。
(三)加强岛礁环境生态保护的基础设施建设
加快污水处理设施建设,加快永兴污水处理厂二期项目建设,使永兴岛全岛污水都能够统一净化,并提高污水净化标准,保证生活污水排放达标,并使得净化后的污水有更多的用途。加快垃圾处理项目建设,实行垃圾分类处理与离岛处理,加快西沙垃圾收集转运项目后期建设,逐步使其他小岛的垃圾处理也达到常态化运作。加快“三沙1号”交通补给船的建造,确保2014年底投入运行。加快永兴岛海水淡化厂投入建设,彻底解决永兴岛及附近海岛淡水资源的问题。扩大绿化宝岛活动,扩大植树造林、防风固沙的范围与面积,持续积极开展植树造林、防风固岛活动,增强三沙岛礁抵御风浪等自然灾害侵蚀的能力。此外,所有海洋与海岸工程建设过程中都应坚持“环境准入不降低、生态功能不退化、资源环境承载力不下降、污染物排放总量不突破”四条原则。
(四)加快生态保护区建设实施生态修复工程
三沙市成立前,海南已在西南中沙建成了六个海洋生态保护区。三沙市成立以来,正在筹建海南三沙群岛热带海洋动物保护区、三沙珊瑚礁保护区等自然保护区。三沙市应继续争取国家及海南省政府支持,设立更多的自然保护区,尤其是珊瑚礁等海洋特别保护区,加大对珊瑚礁为主体的生态系统的保护力度。珊瑚礁生态系统是海南重要的热带海洋生态系统,应动员社会各方力量共同保护珊瑚生态系统,加大海洋生态环保投入,建立珊瑚礁监测网,通过人工繁殖法螺苗种放流增殖的办法,保护珊瑚礁资源等,力保南海珊瑚礁生态系统安全。
加强保护三沙市的海洋生物多样性。加强调查和监测,重点对濒危物种采取就地或移地保护措施。提高科学技术水平,实施生物资源的合理开发和增殖。建立国际协调机制,共同维持南海生态平衡。
加大资金投入力度,扩大修复范围,积极推进对一些被破坏海洋生态环境尤其是岛礁的生态修复工程,保护岛屿植被,保护海岛安全。
(五)建立生态环境监测体系加强环境保护的监督管理
制定严格的环保标准和准入机制,严格执行环境影响评价制度,新建、改建、扩建项目都必须进行严格的环境影响评价。环境影响评价未通过的项目一律不得实施。加强海上执法能力建设,为海洋环境保护提供保障。三沙设市后,海上经济活动日益增多,但非法旅游、盗采文物、非法捕捞等违法行为时有发生,因此加强海上综合行政执法,提高海上快速救援能力极为必要。建立生态环境污染事件、自然灾害应急预案与应急联动机制,以便迅速、合理处置南海溢油、海上石油平台泄漏、赤潮、台风等突发事件及自然灾害。建立生态环境监测体系,推进西、南、中沙海域环境监测监控能力建设,及时监测通报和环境公报,掌握三沙生态环境基本状况,为三沙环境保护提供依据。
(六)科学发展三沙生态旅游为三沙环境保护提供资金支持
海洋生态旅游是海洋资源环境循环利用的一种重要方式。它的发展对环境保护具有积极地促进作用。海洋生态旅游的主要方式是感受、体验、探险、科研和教育等,与其他海洋产业,如传统渔业、捕捞业、近海养殖业和海上油田开发等相比,其对海洋生态环境造成的破坏程度较低。在维持海洋生态环境系统平衡和环境承载力范围内,海洋生态旅游的持续、健康发展,不仅有利于广泛普及海洋环境知识,提高海洋环境保护意识和自觉性,达到旅游与环境相互促进的效果,而且以良性发展的海洋生态旅游业替代部分资源消耗大、环境破坏严重的传统海洋产业,在提高经济效益的同时,对海洋资源环境的可持续利用也可起到积极地推动作用。另外,发展海洋生态旅游业还能够为综合化的海洋环境管理提供必要的资金支持,有利于海洋生态环境的系统化、规范化管理。鉴于三沙生态环境容量还十分有限,三沙市发展生态旅游应坚持高起点、精品化路线,逐步发展。
(七)发动岛民和社会力量参与三沙生态环境保护
保护生态环境,人是关键,三沙市生态环境保护建设离不开驻岛居民的参与。三沙市应在为数不多的居民中广泛宣传、普及三沙生态环保知识,树立起广大居民、渔民的生态环保意识,鼓励他们积极参与到“美丽三沙”的建设当中来。例如,鼓励、发动渔民,积极承担责任,一起植树,参与绿化宝岛建设。此外,应充分利用三沙在国内的重大影响力及重要的战略地位,鼓励全社会力量参与到三沙市的生态环境保护中来。
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