尊重自然 以大時(shí)空觀 提升長(zhǎng)江口-杭州灣海域氮磷科學(xué)管理水平

氮、磷是生物生長(zhǎng)的基本生命元素。氮磷由陸源沿江河進(jìn)入海洋的過程中，經(jīng)歷了從流域地表匯集進(jìn)入江河，從河流到河口，再到海洋連續(xù)體的空間變換。“構(gòu)建從山頂?shù)胶Ｑ蟮谋Ｗo(hù)治理大格局”已成共識(shí)，加強(qiáng)流域海域一體化治理和管理的訴求越來越高，這既是支撐國(guó)家整體生態(tài)安全格局的必要舉措，也是保障人與自然和諧共生高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。

習(xí)近平總書記在2024年全國(guó)科技大會(huì)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)、兩院院士大會(huì)上指出：“當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展。科學(xué)研究向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進(jìn)、向極綜合交叉發(fā)力，不斷突破人類認(rèn)知邊界。”海洋領(lǐng)域具備典型的“四極”特點(diǎn)，海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)科技進(jìn)步的依賴更加強(qiáng)烈。陸海統(tǒng)籌，建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)，是建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)與生態(tài)文明強(qiáng)國(guó)的必由之路。但陸海統(tǒng)籌不是簡(jiǎn)單的沿海陸域與海域的統(tǒng)籌，而是更大空間尺度的流域范疇，涉及的行政單元更加廣泛，行業(yè)涵蓋更加多元，學(xué)科交叉更加綜合。

以長(zhǎng)江口-杭州灣區(qū)域?yàn)槔L(zhǎng)江流域匯聚的陸域地表水在此入海，氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由陸域進(jìn)入東海。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被浮游植物利用，形成初級(jí)生產(chǎn)力，滋養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)中以浮游植物為起點(diǎn)的各種生物。但是，由于捕撈過度與捕撈結(jié)構(gòu)不合理，海洋生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成吸收氮磷的浮游植物大量生長(zhǎng)，不能沿食物鏈正常傳遞，從而形成赤潮；而入海徑流中氮多磷少的相對(duì)格局，引發(fā)了長(zhǎng)江口附近海域氮磷比例的明顯改變，造成水體原有餌料型硅藻減少、甲藻增多，進(jìn)一步限制了初級(jí)生產(chǎn)力向次級(jí)生產(chǎn)力的有效轉(zhuǎn)變，生態(tài)系統(tǒng)的效率降低；赤潮沉降水底，死亡、降解，大量消耗海水中的溶解氧，造成長(zhǎng)江口附近海域底層缺氧，有機(jī)質(zhì)氧化形成的二氧化碳又造成海水局部酸化。赤潮、缺氧、酸化，以及機(jī)理尚不清晰的水母災(zāi)害，疊加全球氣候變暖，使得長(zhǎng)江口海域成為環(huán)境問題最為突出的海域。而這些災(zāi)害的根本原因，就在于以高濃度氮和磷為特征的近海富營(yíng)養(yǎng)化。

在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“近岸海域氮磷污染陸海氣協(xié)同防治關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”和浙江省重點(diǎn)研發(fā)尖兵計(jì)劃“近海污染源解析，高效治理及生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)”等項(xiàng)目支持下，經(jīng)過近幾年協(xié)同與聯(lián)合攻關(guān)，明確了長(zhǎng)江口-杭州灣海域氮磷管理難點(diǎn)，以及該空間范疇下氮磷的特點(diǎn)，即長(zhǎng)江口-杭州灣海域的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽形成了物質(zhì)源頭類型特別多樣、多界面遷移變化特別復(fù)雜、陸海統(tǒng)籌特別困難的難點(diǎn)，同時(shí)兼具生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)源、環(huán)境介質(zhì)污染物、糧食安全物質(zhì)保障、碳中和協(xié)同元素等多重屬性的特點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江口-杭州灣海域氮磷的有效管理與資源化利用，關(guān)鍵在于以下幾個(gè)方面：

一是分區(qū)域精細(xì)刻畫海域氮磷環(huán)境行為，破解環(huán)境精準(zhǔn)管理需求與海域動(dòng)態(tài)變化間的矛盾。生態(tài)環(huán)境部針對(duì)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，提出問題精準(zhǔn)、時(shí)間精準(zhǔn)、區(qū)位精準(zhǔn)、對(duì)象精準(zhǔn)和措施精準(zhǔn)的5個(gè)精準(zhǔn)要求。那么，環(huán)境精準(zhǔn)管理跟海域動(dòng)態(tài)變化之間這個(gè)矛盾怎么解決？分流域、分海區(qū)、分區(qū)域精細(xì)刻畫生態(tài)系統(tǒng)的氮磷運(yùn)動(dòng)、運(yùn)移規(guī)律，落實(shí)基于生態(tài)系統(tǒng)完整性和整體性的管控、管理方案，才有可能進(jìn)行精細(xì)化管理。

二是設(shè)立長(zhǎng)江口-杭州灣生態(tài)單元的獨(dú)立水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，彌補(bǔ)順應(yīng)自然的差異化管理需求與全國(guó)單一海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)之間的矛盾。近20年，受全球氣候變暖影響，長(zhǎng)江全年徑流量呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，但年際間震蕩加劇。2022年持續(xù)干旱，長(zhǎng)江徑流量達(dá)到近20年來最低值，導(dǎo)致長(zhǎng)江口海域監(jiān)測(cè)的海水水質(zhì)反彈超標(biāo)。環(huán)境管理是基于水質(zhì)評(píng)價(jià)的管理，而水質(zhì)評(píng)價(jià)則是根據(jù)人為設(shè)定的固定標(biāo)準(zhǔn)值。用固定的標(biāo)準(zhǔn)管理動(dòng)態(tài)海洋，特別是變化劇烈的河口，顯然存在一定的局限性。長(zhǎng)江口-杭州灣海域的氮磷，按照現(xiàn)行海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，多為三四類或更差，但在杭州灣，因?yàn)闇啙岫确浅８撸覀儧]有看到赤潮發(fā)生。在河海鹽度鋒面以東，因?yàn)橛兄S富的氮磷，才有長(zhǎng)江口豐富的生物多樣性和世界著名的舟山漁場(chǎng)。為此，建議在長(zhǎng)江口、杭州灣分別單獨(dú)研究設(shè)立符合獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)單元和空間的河口生態(tài)系統(tǒng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

三是解譯海洋生態(tài)系統(tǒng)與氮磷的交互關(guān)系，化解生態(tài)安全格局構(gòu)建與自然規(guī)律認(rèn)知不足之間的矛盾。我國(guó)“三區(qū)四帶”的生態(tài)安全格局中，海岸帶是核心之一。在國(guó)家“一帶一鏈多點(diǎn)”的海洋生態(tài)安全格局中，海岸帶、海島鏈和多個(gè)海洋保護(hù)地，形成藍(lán)色生態(tài)屏障。長(zhǎng)江口-杭州灣區(qū)域是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶、長(zhǎng)三角這兩個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略區(qū)的交叉區(qū)，也是我國(guó)南北遷徙水鳥與河海洄游魚類的要道，氮磷既是飛羽翔鱗的生存基礎(chǔ)，也是影響河口生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的物質(zhì)基礎(chǔ)。在陸海一體化生態(tài)安全格局構(gòu)建的總體要求下，通過建立河口生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能長(zhǎng)期定點(diǎn)觀測(cè)站，能夠進(jìn)一步解譯河口區(qū)海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與氮磷之間的交互作用機(jī)制，從而保障生態(tài)連通性與河口區(qū)域生態(tài)安全。

四是在大空間尺度上重塑氮磷的結(jié)構(gòu)與循環(huán)途徑，破解貧瘠水體生產(chǎn)力提升與降氮除磷高成本之間的矛盾。2024年9月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于踐行大食物觀構(gòu)建多元化食物供給體系的意見》，要求把江河湖海利用起來，向水面要食物要蛋白。這便需要氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的支撐。而海水養(yǎng)殖向深遠(yuǎn)海發(fā)展已成趨勢(shì)。深遠(yuǎn)海貧營(yíng)養(yǎng)、缺氮缺磷。一方面，消耗大量能源與空間極力脫氮脫磷；另一方面，深遠(yuǎn)海生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)蛋白又缺氮少磷。在空間上尋找一種適配的可能性，變廢物為資源，重新架構(gòu)氮磷營(yíng)養(yǎng)要素的歸宿，有待進(jìn)一步探究。四類海水無機(jī)氮的標(biāo)準(zhǔn)為0.6毫克/升，杭州灣1982年的無機(jī)氮平均值是0.86毫克/升，2023年為1.2毫克/升，杭州灣5年的千億級(jí)專項(xiàng)投資，大概也只能把無機(jī)氮降低0.05至0.08毫克/升。在這種情況下，逆自然而行，不停地加碼加資進(jìn)行污水治理，能否實(shí)現(xiàn)海洋當(dāng)中的所謂水質(zhì)達(dá)標(biāo)，尚存疑問。因此，從空間上重新架構(gòu)氮磷營(yíng)養(yǎng)要素的歸宿或許是另一種解決方案。