蔡愛萍 洪雄業(yè)楊玉波
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福建省近岸海域海洋生態(tài)健康評(píng)價(jià)與分析
蔡愛萍1,2洪雄業(yè)3楊玉波3
1.廈門大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院;2.莆田職業(yè)技術(shù)學(xué)校;3.福建省湄洲灣環(huán)境監(jiān)測(cè)站
根據(jù)《近岸海洋生態(tài)健康評(píng)價(jià)指南》中的“河口及海灣生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境健康評(píng)價(jià)方法”,利用2006年~2010年以來福建省環(huán)保廳的近岸海域監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及相關(guān)文獻(xiàn)資料,對(duì)福建省近岸海域的海洋生態(tài)健康狀況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示:福建省近岸海域生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)為60.3,處于亞健康狀態(tài),其中水環(huán)境、沉積物、生物殘毒和棲息地環(huán)境處于健康狀態(tài),而生物處于不健康狀態(tài)。根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況,該文從法律保障、管理機(jī)制和補(bǔ)償機(jī)制等方面提出了適合保持生態(tài)健康的具體策略,為推動(dòng)福建近岸海域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與海域生態(tài)健康可持續(xù)發(fā)展提供參考。
福建省 近岸海域 生態(tài) 健康評(píng)價(jià)
海洋生態(tài)系統(tǒng)是由海洋中復(fù)雜的生物群落和環(huán)境條件組成的生命支持系統(tǒng)。海洋是全球污染物的最終歸宿,污染物通過生物富集和食物鏈傳遞對(duì)整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成潛在威脅。海洋環(huán)境污染與破壞一旦超過海洋生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力,整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰,從而產(chǎn)生生態(tài)安全問題[1,2]。當(dāng)人們?cè)陉P(guān)注生態(tài)環(huán)境的同時(shí),對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)健康的研究也越來越深入。國家海洋局[3]將生態(tài)系統(tǒng)健康定義為:“生態(tài)系統(tǒng)保持其自然屬性,維持生物多樣性和關(guān)鍵生態(tài)過程穩(wěn)定并持續(xù)發(fā)揮其服務(wù)功能的能力。”
福建省海域自然條件十分優(yōu)越,海港資源、漁業(yè)資源、海涂資源、海洋礦產(chǎn)及海洋能資源相當(dāng)豐富,是進(jìn)行海洋開發(fā)、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的廣闊場(chǎng)所。近年來,沿海各地市一系列開發(fā)海洋的重要舉措,表明福建省實(shí)施海洋大開發(fā)的時(shí)代已經(jīng)到來。由于近岸港灣資源的稀缺性、綜合性和海洋開發(fā)強(qiáng)度的不斷加大,海洋生態(tài)保護(hù)問題日益突出,使得這些海灣的開發(fā)與生態(tài)保護(hù)調(diào)控越發(fā)顯得艱巨而復(fù)雜,并將隨著海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)進(jìn)程的發(fā)展而日益凸顯出來。
目前,仍鮮有文獻(xiàn)對(duì)福建近岸海域生態(tài)健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。國家海洋局也只在福建近岸海域閩東沿岸設(shè)置生態(tài)監(jiān)控區(qū),對(duì)此區(qū)域連續(xù)六年夏季航次的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總體處于亞健康狀態(tài)。另外,國家海洋局選擇福建閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)的評(píng)價(jià)僅代表了福建各海灣、近岸海域的部分情況,因而其結(jié)果并不能反映整個(gè)福建海域的環(huán)境質(zhì)量狀況。
本文利用“十一五”期間2006年~2010年以來福建省環(huán)保廳的近岸海域監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及相關(guān)文獻(xiàn)資料,依據(jù)“河口及海灣生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境健康評(píng)價(jià)方法”[3],對(duì)福建省近岸海域的海洋生態(tài)健康狀況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
“十一五”期間,福建省近岸海域水環(huán)境監(jiān)測(cè)按照《福建省近岸海域水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》的要求執(zhí)行,共監(jiān)測(cè)65個(gè)近岸海域水質(zhì)點(diǎn)位(其中海域環(huán)境功能區(qū)點(diǎn)位54個(gè)),涉及6個(gè)沿海地區(qū)市,監(jiān)測(cè)范圍包括全省主要港灣和主要河流入海河口海域在內(nèi)的近岸海域環(huán)境功能區(qū)及近岸海域遠(yuǎn)岸點(diǎn)。
近岸海域海水水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[4](GB17378-2007)以及《海洋監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)》的有關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。
本文應(yīng)用《近岸海洋生態(tài)健康評(píng)價(jià)指南》的指標(biāo)體系中的河口與海灣生態(tài)健康評(píng)價(jià)模式,首次對(duì)福建省近岸海域環(huán)境的生態(tài)健康狀況予以評(píng)價(jià)。
2006年~2010年近岸海域海水水質(zhì)每年共監(jiān)測(cè)3期,監(jiān)測(cè)時(shí)間為每年的4月~5月(豐水期)、7月~8月(平水期)、10月~11月(枯水期)。表1為“十一五”期間福建省近岸海域主要污染物濃度變化。
表1 福建省近岸海域主要污染物濃度變化
注:濃度單位為mg/L(除pH外);?表示未檢出。
3.1.1無機(jī)氮
福建省沿海各地市“十一五”期間近岸海域海水中無機(jī)氮的濃度變化見圖1。除個(gè)別年份外,廈門海域無機(jī)氮濃度總體最高,其次為寧德海域,福州海域及泉州海域2006年~2008年無機(jī)氮濃度均相對(duì)較低,但2008年之后,泉州海域無機(jī)氮濃度顯著上升,2010年濃度甚至超過廈門及寧德海域水平;莆田及漳州海域無機(jī)氮濃度最低,水質(zhì)相對(duì)較好。
圖1 福建省各地市近岸海域海水中無機(jī)氮濃度變化
3.1.2活性磷酸鹽
福建省沿海各地市“十一五”期間近岸海域海水中活性磷酸鹽的濃度變化見圖2。2006年~2009年寧德海域活性磷酸鹽濃度值均居于最高,明顯高于其他各海域,2006年各海域污染物高低排序?yàn)椋簩幍潞S?莆田海域>廈門海域>泉州海域>漳州海域>福州海域,2010年為:廈門海域>寧德海域>福州海域>泉州(莆田)海域>漳州海域。
圖2 福建省沿海各地市近岸海域海水中活性磷酸鹽濃度變化
3.1.3石油類
由表1可以看出:“十一五”期間福建省近岸海域石油類濃度年均值均可達(dá)一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),濃度范圍在未檢出~0.290 mg/L,最大值出現(xiàn)在沙尾澳,五年中2008年石油類濃度最低,其他各年度污染物濃度水平基本相同。
3.1.4 pH值
由表1可以看出:在所有監(jiān)測(cè)站位中,福清灣、安海灣和泉州灣、東山灣口和東山島東部海區(qū)等海域的pH達(dá)三類水質(zhì)。pH值的分布趨勢(shì)沒有什么變化,都是越靠近海岸,pH值越高,兩個(gè)月份不同之處在于,豐水期時(shí)pH值總體比枯水期時(shí)要低,這可能主要是受降雨量影響。
3.1.5鹽度年際變化
本文中福建省近岸海域的鹽度數(shù)據(jù)來自沿海各定位監(jiān)測(cè)站。福建省近岸海域鹽度分布受外海水和沿岸水支配,季節(jié)變化明顯。沿海定位站及沿岸海區(qū)鹽度年變幅見表2。
表2 福建省近岸海域沿岸海區(qū)鹽度年變幅
3.1.6溶解氧
由表1可以看出:調(diào)查海區(qū)溶解氧含量最高值在冬季,最低值在夏季,但不同海域不完全相同,年變化幅度北高南低。福寧海域表、底層年變化幅度分別為2.88和3.03,而在大漁灣遠(yuǎn)岸,表層年變化幅度達(dá)63%,在東山以南,溶解氧表、底層年變化幅度分別為0.96和1.90。
福建省于2010年4月對(duì)近岸海域部分點(diǎn)位的沉積物進(jìn)行監(jiān)測(cè),沉積物的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位共15個(gè)。表3為2010年福建省近岸海域沉積物有機(jī)碳的監(jiān)測(cè)結(jié)果。
表3 沉積物監(jiān)測(cè)結(jié)果匯總
注:沉積物質(zhì)量類別比例是根據(jù)GB18668-2002《海洋沉積物質(zhì)量》進(jìn)行評(píng)價(jià)得出的。
數(shù)據(jù)顯示:各測(cè)點(diǎn)沉積物中有機(jī)碳的含量最高值為1.01,部分地區(qū)未檢出。各測(cè)點(diǎn)有機(jī)碳含量均低于《海洋沉積物質(zhì)量》(GB18668-2002)中第一類沉積物質(zhì)量相應(yīng)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)值。
由于福建省近岸海域環(huán)境沉積物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中不包括硫化物項(xiàng)目,因此本文中硫化物含量的數(shù)據(jù)來自各港灣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。福建各港灣底質(zhì)硫化物含量比較見表4。
由表4可以看出,泉州灣和官井洋海域沉積物中硫化物含量較高,局部海域沉積物硫化物標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)超過平均標(biāo)準(zhǔn)。尤其是在網(wǎng)箱密集的海域,出現(xiàn)有機(jī)物污染。東山灣附近以及三都澳、東吾洋、羅源灣、佛曇灣、舊鎮(zhèn)灣局部地區(qū)的網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)沉積物硫化物標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)也超過底質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。詔安灣雖然未超過評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),但總體水平較高。
表4 福建省各港灣沉積物硫化物含量 單位:mg/kg
注:表示未找到相關(guān)數(shù)據(jù)。
2009年,福建省海洋與漁業(yè)廳對(duì)全省海域的17個(gè)區(qū)域開展了牡蠣和縊蟶貝類質(zhì)量監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明,貝類生物質(zhì)量狀況總體良好,大部分貝類質(zhì)量符合《無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》(NY 5073-2006)和《養(yǎng)殖生物質(zhì)量安全性評(píng)價(jià)》標(biāo)準(zhǔn)值的有關(guān)規(guī)定,但寧德沙埕港和牙城灣個(gè)別站點(diǎn)的牡蠣中鎘殘留量略有超標(biāo)。
根據(jù)《近岸海洋生態(tài)健康評(píng)價(jià)指南》的要求,河口及海灣生態(tài)系統(tǒng)棲息地評(píng)價(jià)指標(biāo)包括:5年內(nèi)濱海濕地生境減少比例、沉積物主要組分含量年度變化。
根據(jù)《福建省沿海灘涂圍墾規(guī)劃(2001年~2020年)》,福建省近5年來濱海濕地生境減少的總面積為14.05萬畝,減少1.8%。
調(diào)查資料顯示,福建省近岸海域海底表層沉積物類型主要有粉砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)粉砂、砂-粉砂-粘土、中細(xì)砂、中粗砂等。沉積物分布以閩江口為界具有南粗北細(xì)的特征;并且以各大河口為中心,分別向海域方向由粗變細(xì),河口南側(cè)較北側(cè)粒度相對(duì)較粗。調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分海域的沉積物主要組分含量變化比較大,造成沉積物主要組成變化巨大的一個(gè)非常重要的原因可能就是濱海濕地的開發(fā)減少和大量海岸工程的建立。
福建省分別于2007年3月、2010年4月對(duì)近岸海域水質(zhì)的浮游生物進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3.5.1浮游植物
圖2和圖3分別為2007年、2010年福建省近岸海域浮游植物細(xì)胞總數(shù)量的分布。2010年調(diào)查的浮游植物細(xì)胞總量較2007年明顯增加,尤其以閩江口外周圍海域浮游植物數(shù)量巨大,主要為中肋骨條藻,其數(shù)量暴漲主要原因是由于氣溫的升高,營養(yǎng)鹽豐富的水域浮游植物往往大量繁殖,導(dǎo)致浮游植物數(shù)量巨大,相應(yīng)的單一種類占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),從而導(dǎo)致極小的浮游植物多樣性指數(shù)和均勻度。根據(jù)多樣性指數(shù)和均勻度數(shù)值分析,除閩江口外,其余海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)正常,群落基本穩(wěn)定。
3.5.2浮游動(dòng)物
圖4為2007年與2010年福建近岸海域各測(cè)站浮游動(dòng)物生物量分布。與2007年相比,2010年各測(cè)點(diǎn)的生物量基本呈現(xiàn)一相反的分布:2007年在廈門外港至金門東部一帶海域出現(xiàn)一個(gè)大于1000 mg/m3的高生物量區(qū),而2010年為一低生物量區(qū);此外2007年在幾個(gè)港灣內(nèi)F5(福寧灣)、F29(平海灣)內(nèi)出現(xiàn)的高生物量,而2010年均為低生物量區(qū)。
圖3 2007年福建省近岸海域浮游植物細(xì)胞總數(shù)量的分布
圖4 2010年福建省近岸海域浮游植物細(xì)胞總數(shù)量的分布
圖5 2007年與2010年福建近岸海域各測(cè)站浮游動(dòng)物生物量
圖6為2007年與2010年福建近岸海域浮游動(dòng)物總個(gè)體數(shù)的分布。根據(jù)兩期的調(diào)查:福建近岸海域的浮游動(dòng)物種類均以橈足類出現(xiàn)最多,兩期橈足類所占比例分別為40%、48.5%,但優(yōu)勢(shì)種調(diào)查顯示:2010年主要為擬長腹劍水蚤(39.8%)、小擬哲水蚤 (24.2%)。2007年調(diào)查海域的浮游動(dòng)物高密度區(qū)集中在廈門外港至?xí)x江圍頭灣一帶,2010年則在閩江口附近海域。兩期比較:2007年因廈門外港、金門東部海域至漳州東部一帶海域由于夜光蟲大量出現(xiàn),浮游動(dòng)物物種多樣性指數(shù)較低,其他海域總體尚屬良好,監(jiān)測(cè)海區(qū)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。
圖6 2007年與2010年福建近岸海域浮游動(dòng)物總個(gè)體數(shù)的分布
3.5.3底棲動(dòng)物
福建海岸帶大型底棲動(dòng)物生物量相當(dāng)高,年平均總生物量為41.93g/m2。生物量季節(jié)變化明顯:夏季大于春季,分別為57.56g/m2、46.75g/m2,其平面分布趨勢(shì)為南高北低;南部平均86.27g/m2;中部平均為37.3g/m2;北部為19.06g/m2。福建沿岸主要港灣大型底棲生物量差別較大,東山灣平均生物量最高,為197.54g/m2;廈門港次之,為59.49g/m2;興化灣居第三,為28.10g/m2;閩江口附近平均19.98g/m2;湄洲灣和泉州灣相近,分別為9.46g/m2和9.52g/m2;三沙灣最低,平均5.85g/m2。
福建省海岸帶大型底棲生物密度以多毛和甲殼動(dòng)物為主,分別占總密度的40%和29%,棘皮動(dòng)物和軟體動(dòng)物分別占12%和8%。大型底棲生物密度較大,平均147個(gè)/m3,季節(jié)變化明顯。夏季密度最大,平均204個(gè)/m3;春季次之,為165個(gè)/m3。被調(diào)查海區(qū)的密度分布趨勢(shì)與生物量近似,為南高北低。南部海區(qū)平均178個(gè)/m3,中部海區(qū)平均159個(gè)/m3,北部海區(qū)平均104個(gè)/m3。
3.5.4魚卵及仔魚密度
本文魚卵及仔魚密度的調(diào)查數(shù)據(jù)源自文獻(xiàn)[5]。調(diào)查結(jié)果顯示,福建主要海灣共出現(xiàn)魚卵和仔稚魚68種,隸屬于29科,主要是近海中上層魚類、淺海底層魚類和港灣河口型魚類3個(gè)生態(tài)類型。各站魚卵總平均豐度是497.5粒/網(wǎng),仔稚魚總平均豐度50.8個(gè)/網(wǎng)。從數(shù)量分布看, 浮性魚卵和仔稚魚依不同繁殖季節(jié)主要以鯡科、鳀科、鱚科、石首魚科和鯛科為主,而且大多是福建沿海的主要經(jīng)濟(jì)種類, 其他一些種類豐度均很低。
水環(huán)境健康指數(shù)計(jì)算結(jié)果為:
=(14.78+10.32+5.00+15.00+8.82+14.89)/6=11.46。
根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),水環(huán)境健康指數(shù)11.46,處于11~15之間,判定水環(huán)境為健康,處于健康和亞健康的邊緣。
沉積環(huán)境健康指數(shù)計(jì)算:
根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),沉積環(huán)境健康指數(shù)10,處于7~10之間,判定沉積物為健康狀態(tài)。
生物殘毒指數(shù)計(jì)算:
根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),生物殘毒指數(shù)9.6,處于7~10之間,因而,判定環(huán)境為健康狀態(tài)。
棲息地健康指數(shù)計(jì)算:
根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),棲息地健康指數(shù)計(jì)算結(jié)果處于11~15之間,因而,判定棲息地為健康狀態(tài)。
生物健康指數(shù)計(jì)算:
=(10+10+30+30+10+10)/6=16.7。
根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),生物健康指數(shù)16.7,介于10~20,因而判定生物處于不健康狀態(tài)。
依據(jù)河口及海灣生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)健康指數(shù)計(jì)算公式,可以求出福建省近岸海域的生態(tài)健康指數(shù)為:
依據(jù)河口及海灣生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)健康評(píng)價(jià)方法,福建省近岸海域評(píng)價(jià)結(jié)果介于50~75之間,判定福建省近岸海域的生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài)。
結(jié)合以上對(duì)各類環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析與健康評(píng)價(jià),對(duì)照各沿海地市所提供的直排海污染源數(shù)據(jù),以及福建省11條主要入海河流污染物入海總量的統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明:福建省近岸海域環(huán)境問題主要為氮、磷的超標(biāo)問題。
考慮到今后沿海人口增長、城鎮(zhèn)化建設(shè)加速、港口經(jīng)濟(jì)、臨港工業(yè)集群的發(fā)展等情況,綜合各相關(guān)材料,在分析相關(guān)數(shù)據(jù)后,結(jié)合生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系的分析,綜合考慮目前所遇到的問題,對(duì)今后的工作提出以下幾方面的建議:
著眼海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展與海洋資源環(huán)境的承載能力相適應(yīng),堅(jiān)持開發(fā)利用和保護(hù)治理并舉的原則,進(jìn)一步健全完善具有海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)特色的海洋環(huán)境保護(hù)法規(guī)政策體系。
落實(shí)陸源污染物排??刂坪椭卫碡?zé)任,強(qiáng)化陸源污染監(jiān)管,嚴(yán)格控制海上污染源。
建立和完善海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,加強(qiáng)近岸海域環(huán)境的監(jiān)控能力建設(shè),逐步建成近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)站,采用遙感等高新技術(shù),建立近岸海域環(huán)境信息系統(tǒng),加強(qiáng)近岸海域環(huán)境變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。
加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)濕地、紅樹林和鳥類集中分布區(qū)及遷徙停歇地的保護(hù),繼續(xù)選劃建設(shè)一批海洋類型自然保護(hù)區(qū)、特別保護(hù)區(qū)、海洋公園、濕地公園,實(shí)施種植紅樹林、投放人工魚礁、放流增殖等生態(tài)修復(fù)工程。
2010年12月,福建省環(huán)境保護(hù)廳與福建省海洋與漁業(yè)廳簽署《關(guān)于建立完善海陸一體化海洋環(huán)境保護(hù)工作機(jī)制協(xié)議》,雙方在加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù)規(guī)劃與環(huán)境功能區(qū)劃方面的協(xié)調(diào)等9個(gè)方面加強(qiáng)溝通與合作,形成協(xié)調(diào)機(jī)制。
生態(tài)健康評(píng)價(jià)各指標(biāo)之間不僅存在著相互影響和密切聯(lián)系,類別內(nèi)部各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目間也密切相關(guān),建議進(jìn)一步完善各監(jiān)測(cè)指標(biāo)的賦值評(píng)價(jià),不斷優(yōu)化“河口及海灣生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)健康評(píng)價(jià)方法”。今后要注重生物健康評(píng)價(jià)福建海域指標(biāo)的優(yōu)化,使之更具代表性。同時(shí)收集相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)各主要港灣、河口再做具體分析評(píng)價(jià)。
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