崔 健,張秋豐,牛福新,王 彬
(國家海洋局天津海洋環境監測中心站 天津 300457)
天津位于環渤海經濟圈的中心,是中國北方最大的沿海開放城市、近代北方最早對外開放的沿海城市之一。天津借助其優越的地理位置,一直是我國北方社會、經濟發展的中心地帶,尤其是國家“十一五”確定了重點發展天津濱海新區的戰略,必將帶動該區域的跨越式發展。天津市近岸海域在經濟發展方面的功能要得到更好的體現,其中近岸水環境質量的優劣是其更好發揮作用的前提和基礎,同時經濟的發展將給天津近岸海域帶來更大的壓力和挑戰。但近年來天津市受到地域條件和圍填海施工的影響,其水質有惡化的趨勢,也持續出現了水體污染及富營養化的現象,給天津附近海域水體環境質量帶來了很大的壓力。根據近幾年天津近岸海域海洋環境變化情況,分析威脅海域健康的主要原因,并提出合理的解決措施對防治本海域環境污染,保護海洋環境是非常必要的。
天津近岸海域位于渤海灣西部,是我國濕地生境喪失最快的區域,也是富營養化、油類污染及重金屬污染嚴重區域。針對天津近岸海域存在的生態環境風險,確定重點開展本海域的環境質量狀況、海洋生態環境健康狀況及生物多樣性監測。
2008—2010年,根據天津近海海岸線分布規律及對本海域生態健康的監控要求,國家海洋局天津海洋環境監測中心站對天津近岸海域的24個站位開展了監測,監測項目包括水質、沉積物、生物要素。5、8月份各監測一次。
監測方法依據 《海洋監測規范》GB17378-2007[1],監測項目包括:漁業資源、海洋生物、水環境和沉積環境。其中,漁業資源的監測指標主要是魚卵和仔魚的數量;海洋生物的監測指標主要是浮游動、植物和底棲生物種類組成和數量 (生物量)分布、優勢種組成和數量分布;水環境和沉積環境的監測指標及具體監測方法見表1和表2。

表1 渤海灣生態監測區水環境監測指標及方法

表2 渤海灣生態監控區沉積環境監控指標及方法
(1)水質監測結果。2008年監測結果顯示,水體中主要污染物為無機氮、活性磷酸鹽及石油類,部分站位超標嚴重,氮磷比例失衡,污染嚴重區域主要集中在北塘和漢沽附近海域。
2009年8月的監測結果表明,水質主要污染物為無機氮、石油類和活性磷酸鹽,污染嚴重區域主要集中在沿岸河口附近海域。監控區內部分站位水體呈嚴重富營養化狀態,氮磷比例失衡。
2010年8月水質主要污染物為無機氮和活性磷酸鹽,其中無機氮超標率為95%,嚴重污染海域主要集中在大港和漢沽附近海域。監測區內部分海域呈嚴重富營養化狀態,氮磷比例失衡。污染物指數變化情況見圖1。
2008—2010年監測區水質主要污染物均為無機氮、活性磷酸鹽,嚴重污染海域主要集中在沿岸河口附近海域。監測區內部分海域呈現嚴重的富營養化狀態,氮磷比例失衡。
(2)沉積物監測結果。2008—2010年監控區內沉積物環境的各項監測指標均在第一類沉積物質量標準范圍內,沉積物質量狀況良好。2008—2010年沉積物各污染指數變化情況見圖2。
(3)海洋生物監測結果。2008 年監測海域兩次監測共獲浮游植物37種,密度變化范圍在733~9 402 182個/m3,多樣性指數范圍在0~3.22之間。獲取浮游動物26種,小型浮游動物密度變化范圍在46~101 550個/m3,多樣性指數變化范圍在0.62~2.69。大型浮游動物密度范圍在156~7 517 個/m3,多樣性指數變化范圍在0.63~2.67。2008年兩次監測共獲取底棲生物46種,密度變化范圍在8~168個/m2,多樣性指數變化范圍在0.59~3.24。

圖1 2008—2010年水質環境中各污染物指數變化情況
2009年監測海域獲取浮游植物39種,密度變化范圍在66 528~93 719 493個/m3,多樣性指數范圍在0.48~2.71。獲取浮游動物22種,大型浮游動物密度變化范圍為31~754個/m3,多樣性指數變化范圍在0.68~2.73之間。小型浮游動物密度變化范圍在648~34 036個/m3,多樣性指數變化范圍在0.75~2.60之間。8月份監測獲取底棲生物25 種,密度變化范圍為20~1 160個/m2,多樣性指數變化范圍在0.14~2.46。

圖2 2008—2010年沉積物各污染指數變化情況
2010年監測海域獲取浮游植物32 種,密度變化范圍在68 799~5 554 560 個/m3,多樣性指數變化范圍在1.38~2.85。獲取浮游動物24 中,小型浮游動物密度變化范圍為98~12 120 個/m3,多樣性 指數變 化范圍在1.65~2.39。大型浮游動物密度變化范圍為22~622 個/m3,多樣性 指數變化范圍在1.04~2.70。
連續3 年的監測結果表明,監測區海洋生物種類數比較少,多樣性指數偏低,整體狀況比較差。
根據2008—2010 年連續三年的監測結果,天津近岸海域水體處于嚴重的富營養化及氮磷比例失衡狀態。水體富營養化指大量的生物生長所需的氮、磷等元素進入水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,破壞水生生態平衡的過程[2-3]。富營養化會影響水體的水質,會造成水的透明度降低,影響水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的過飽和狀態。溶解氧的過飽和以及水中溶解氧少,都會造成魚類大量死亡。同時,因為水體富營養化,水體表面生長著以藍藻、綠藻為優勢種的大量水藻,致使底層堆積的有機物質在厭氧條件分解產生的有害氣體和一些浮游生物產生的生物毒素也會傷害魚類。水下的藻類也會因得不到陽光照射而呼吸水內氧氣,不能進行光合作用。水內氧氣會逐漸減少,水內生物也會因氧氣不足而死亡。死去的藻類和生物又會在水內進行氧化作用,這時水體也會變得很臭,水資源也會被污染得不可再用。因富營養化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽,人畜長期飲用這些物質含量超過一定標準的水,也會中毒致病。
研究結果顯示,氮、磷元素的過量輸入是造成水體富營養化的主要原因[6]。在自然條件下,水體從貧營養狀態過渡到富營養狀態的過程非常的緩慢,但是人為排放含有氮、磷等營養元素的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化則可以在短時間內出現。
監測結果顯示,調查海域海洋生物多樣性正在下降,該海域生物種類不斷減少,威脅到了當地海域的海洋生態平衡。研究結果顯示,全世界范圍內,海洋生物多樣性都面臨著流失嚴重的威脅。有關學者的研究表示,影響海洋生物多樣性的主要原因包括外來物種入侵及人類對環境的破壞。近年來,由污染引起的水質下降造成生物環境質量下降是影響海洋生物多樣性的主要原因[4]。而這種污染多是由于人類無節制的排放工業廢水、生活垃圾、含油污水、含農藥的灌溉用水造成的。
根據調查結果,天津近岸海域主要污染物是無機氮和活性磷酸鹽,海洋生物多樣性指數偏低,生態環境不理想,造成這種海洋環境現狀的主要原因是人類對海洋資源無節制的利用及對海洋環境的破壞。結合天津海域目前圍填海工程較多,人為排海污染物較多現狀,提出以下建議。
加大海洋環境保護宣傳力度,通過廣播、電視、報刊、展覽、網絡等多種形式,加大群眾對海洋環境保護的必要性和重要性的認識。如天津市近幾年組織的 “5·12”防災減災日宣傳活動,“6·8”全國海洋宣傳日宣傳等活動。
結合目前天津市圍填海工程較多,造成大量的環境污染的實際情況。建議行政審批部門加強對海洋工程行政審批力度,制訂海域綜合開發利用規劃,調整海洋產業和生產力布局時,綜合考慮社會、經濟和環境效益,進行充分的環境影響評價,從源頭上控制住海洋環境問題的產生。建議海洋主管部門根據實際情況,對用海情況采取日常檢查和突擊檢查相結合的形式組織執法檢查,有力打擊違法用海行為,維護海洋秩序,從而提高人民群眾的依法用海意識,促進海洋管理工作步入法制化的軌道。
聯合國呼吁,敦促世人認識到保護海洋及其生態環境的重要性,從而實現與自然共生的生物多樣性的目標,并定于每年的5月22日為“生物多樣性國際日”。目前天津市沿岸圍填海工程較多,海岸帶日益減少,陸源排污超標嚴重,河口區域污染較重,部分漁業資源衰退,魚類繁殖、育幼場所受到破壞,海洋生物多樣性受到了嚴重的破壞。必須采取有效措施,加強對生態環境的保護與研究。開展珍稀物種的繁育與救護,防治外來海洋物種入侵,依法加強漁業管理,開展人工放流,限制過度捕撈。重點實施對天津古海岸與濕地國家級自然保護區的監測與修復,定期組織環境監測工作,實時了解保護區生物種類構成及繁育情況。
從近3 年的監測結果可以看出,營養鹽是主要污染物,而污染情況最為嚴重的區域都集中在河口和排污口附近。人為排放各類污染物成為海洋環境污染、海水惡化的主要原因。結合天津沿岸海域居民居住及工業發展現狀,提出以下治理建議。
(1)環保部門應加大對工業污水排放的管理力度,嚴格排放標準,認真落實總量控制措施,同時加大對超標及非法排污企業的處理力度,從管理上加強控制。
(2)加強城市污水處理的研究投資,加強污水處理廠污水處理能力,提高城市污水處理工藝水平。同時加快海洋環保成果的轉換,更好地為社會服務。
[1]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB17378-2007海洋監測規范[S].北京:中國標準出版社,2008.
[2]付春平,鐘成華,鄧春光.水體富營養化成因分析[J].重慶建筑大學學報,2011,21(7):128-131.
[3]齊夢文,劉鳳娟.城市水體富營養化的生態危害及其防治措施[J].環境科學動態,2004(1):44-16.
[4]李新正.淺談我國海洋生物多樣性的現狀及其保護[R].北京:中國科學院,2000:8-14.