海湾生态系统健康诊断与预警对策研究

【摘要】：环境问题涉及到政治、经济、社会各个层面,与自然环境、地理、生物、物理、化学、医学、经济学、统计学、工程学等学科的联系越来越密切。仅仅依靠单纯的工艺技术、学术研究和社会政策不能彻底解决当前的环境问题,这一认识的转变,极大地促进了交叉学科如生态经济、生态工程、环境工程、环境伦理学的发展。为了适应环境保护与管理的发展需求,生态系统健康已成为近年来应用生态学研究的一个新领域。本论文希望把生态健康理论引用到海湾生态理论研究中来,研究海湾环境状况,探讨解决影响海湾生态系统平衡,造成生态系统破坏的关键性问题。 本文研究的重点内容包括以下几个方面：1、研究海湾生态系统健康的重要作用,建立起以海定陆的海洋环境污染预防机制,采取修复与治理措施保持海湾生态系统健康。2、综合分析海湾生态系统的受污染的敏感性,科学评估海湾生态系统的变化趋势,维护海湾生态系统的多样性。3、完善并推广应用海湾生态系统健康评价方法,有重点的筛选海湾生态系统健康评价指标,把生态系统健康评价方法引用到海湾管理中,对海湾生态现状进行科学评价,加强预警,为治理生态和修复资源提供科学理论依据。4、倡导海陆统筹的海洋环境保护管理理念,形成海陆联动的海洋环保新思路、新机制。 从海陆有机联系的机理出发,借助于国内外生态健康评价理论与方法,以及这一理论在土地、矿产、森林、湖泊、流域等方面的应用,从海湾生态问题入手,本论文研究主要取得了以下几个方面的成果： 1、阐明了莱州湾邻近海域生态环境主要变化因子对生态系统健康的影响 入海河流每年带着大量污水、污染物入海,COD、氮、磷等主要通过小清河、漳卫新河、弥河等入海,造成莱州湾污染,使生态功能退化。氮、磷污染、盐度变化、过度捕捞对莱州湾邻近海域生态环境产生了重大影响,是造成生态系统不健康的主要因素。 2、评估了莱州湾邻近海域生态系统健康现状,提出了预警管理理论 莱州湾水质受到营养盐、石油类和COD等的污染,水环境富营养化程度较高,其中无机氮污染对水质富营养化的贡献最大,磷酸盐、COD在小清河口及湾底部的超标也加剧了水质富营养化的程度。莱州湾生物群落结构特别是浮游植物多样性指数低于1,丰度值低,而且较其他海域明显偏低；浮游动物处于亚健康状态；而且底栖生物多样性差,多样指数小于1,潮间带生物资源,特别是优质鱼类资源种类和数量降低,分布密度偏小。 莱州湾邻近海域生态系统健康评价结果表明：2004年5月为健康,8月为亚健康；2006年5月为亚健康,8月评为不健康。导致不健康的主要响应因子依次为污染、径流减少、捕捞过渡。分别根据赋值计算结果：疾病、不健康、亚健康,把预警级别分为一级、二级、三级。 3计算了莱州湾邻近海域典型污染物的环境容量 据监测,2005年环渤海莱州湾的直接入海污染源32个,区域废水直排入海量2.93亿吨/年,污染物直排入海量6.495亿吨/年；通过区域直排入海排污河进入莱州湾污水2.0万吨/年,约占总入海污水量的69.7%。直排入海污染物入海量3507.847吨/年。2005年进入莱州湾的COD78万吨,总氮8.63万吨,总磷0.6万吨,磷污染比氮重。 引进水动力场模拟方法,采用HydroQnal的Ecomsed模型进行二维和三维水动力计算,按海水水质标准(GB3097-1997),COD达到二类水质标准,磷酸盐浓度总体达到一类水质标准,莱州湾COD水动力输运自净容量为312336吨/年；磷酸盐自净容量为2949.17吨/年,满足一类水质标准的储存量为1053.276吨/年。 4提出了改善莱州湾及邻近海域生态系统健康现状的管理对策 结合莱州湾区域生态环境和社会经济现状,经过对莱州湾邻近海域生态系统健康的影响因素展开综合分析,根据来自生态系统健康的诊断,需要重点对盐度抬升导致的产卵场、栖息地等的破坏；氮污染导致的生态灾害(赤潮)；过渡捕捞导致的渔业资源的衰退；排污导致河口邻近海区的污染；外来物种入侵等方面的问题,着重在立法、规划、综合管理、海洋生物多样性、海洋生态治理与资源修复、环境保护与污染控制方面提出相应的预警管理对策。