閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)海洋生態(tài)健康評價(jià)與變化趨勢研究

李益云 樊立靜

摘要：文章以生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)（EHA）為工具，利用2004—2013年以來閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)及相關(guān)文獻(xiàn)資料，對閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)的海洋生態(tài)健康狀況進(jìn)行分析評價(jià)，分析影響閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)海洋生態(tài)健康的主要因子。結(jié)果表明：閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)生態(tài)環(huán)境健康狀況基本處亞健康狀態(tài)，但有進(jìn)一步惡化的風(fēng)險(xiǎn)，水環(huán)境中pH值、氮-磷營養(yǎng)鹽含量呈明顯上升的趨勢;生物質(zhì)量受到不同程度的污染，貝類體內(nèi)鉛含量顯著上升;生物環(huán)境處于不健康狀態(tài)，生物種類數(shù)呈減少的趨勢。結(jié)合閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)存在的問題提出：（1）加強(qiáng)污染物入?？偭靠刂浦贫龋菩泄?jié)能減排措施;（2）加強(qiáng)生物質(zhì)量控制，發(fā)展藍(lán)色海洋經(jīng)濟(jì);（3）休漁、生態(tài)補(bǔ)償制度相結(jié)合，有效利用和保護(hù)海洋資源;（4）嚴(yán)格控制圍填海工程，保護(hù)灘涂濕地;（5）加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測體系建設(shè)等建議。

關(guān)鍵詞：海洋生態(tài)系統(tǒng);生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià); 閩東沿岸;生態(tài)監(jiān)控區(qū) ;亞健康

中圖分類號(hào)：P73 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-9857（2020）01-0062-07

Abstract：The assessment of marine ecosystem health was studied in this paper，by taking the nearshore of Mindong ecological monitoring area as case study，based on the monitoring data from 2004 to 2013，by using the ecosystem health assessment（EHA）method.The main results clarified： the condition of marine ecosystem health was in sub-health state，which was at stable state.But the poor index of marine biology and biological residual toxicity in Mindong ecological monitoring area showed that the ecosystem also faced a risk of further deterioration.Combined with the problems existing in the ecological monitoring area along the east coast of Fujian province，the following suggestions were put forward： strengthening the total amount control system of pollutants entering the sea，implementing energy conservation and emission reduction measures; strengthening the biological quality control，developing the blue ocean economy; combining the fishing cessation and ecological compensation system，effectively using and protecting the marine resources; strictly controlling the reclamation project，protecting the beach wetland; strengthening the construction of the marine environment monitoring system，etc.

Key words：Marine ecosystem，Ecosystem health assessment，East coast of Fujian province，Ecological monitoring area，Sub-health state

1 概況

閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)地處福建省東北部沿海，范圍包括寧德市所轄的福鼎市、霞浦縣、福安市、蕉城區(qū)沿海近岸海域、灘涂，海岸線長878 km，總面積為5 063 km2，覆蓋了三沙灣、福寧灣和沙埕港等主要港灣[1]。該生態(tài)監(jiān)控區(qū)是福建省發(fā)展海西經(jīng)濟(jì)的重要區(qū)域，也是福建省寧德市發(fā)展環(huán)三都澳經(jīng)濟(jì)的重要腹地，其海洋生態(tài)系統(tǒng)健康狀況直接關(guān)系到區(qū)域可開發(fā)利用的空間和未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向。近年來，我國學(xué)者在不同的時(shí)期對多個(gè)海域的生態(tài)健康評價(jià)進(jìn)行了大量研究，形成了一批研究成果[2-4]。閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)自2004年設(shè)立以來，已嚴(yán)密監(jiān)控了10余年，對該監(jiān)控區(qū)的生態(tài)健康狀況的變化情況目前還鮮有詳細(xì)的論述。本研究利用2004—2013年的監(jiān)測數(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)境健康評價(jià)方法”[5]，對閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)的海洋生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行分析評價(jià)。

2 監(jiān)測站位和評價(jià)方法

2.1 監(jiān)測站位

閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)調(diào)查分為淺海海區(qū)和潮間帶調(diào)查，其中淺海調(diào)查共布設(shè)30個(gè)監(jiān)測站位，監(jiān)測項(xiàng)目包括海水水質(zhì)、海洋生物調(diào)查和沉積環(huán)境質(zhì)量調(diào)查，調(diào)查站位見圖1。

2.2 評價(jià)方法

本研究應(yīng)用《近岸海洋生態(tài)健康評價(jià)指南》（HY/T 087—2005）的指標(biāo)體系中的河口與海灣生態(tài)健康評價(jià)模式，對閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)的生態(tài)健康狀況予以評價(jià)。采用曼-肯德爾（Mann-Kendall）檢驗(yàn)法對調(diào)查海域環(huán)境因子[8-9]和生態(tài)健康指數(shù)的變化趨勢進(jìn)行分析。

評價(jià)指標(biāo)貢獻(xiàn)率=評價(jià)結(jié)果/指標(biāo)權(quán)重×100%

3 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

3.1 水環(huán)境

2004—2013年閩東生態(tài)監(jiān)控區(qū)海域海水水質(zhì)每年共調(diào)查2次，調(diào)查時(shí)間為每年的5月（豐水期）和8月（平水期）。

由圖2可知，5月pH值最低值出現(xiàn)在2004年，最高值出現(xiàn)在2009年;8月pH值最低值出現(xiàn)在2010年，最高值出現(xiàn)在2008年，5月和8月pH值高低值間差值分別為0.25和0.27。5月溶解氧的含量前5年（2004—2008年）波動(dòng)較大，后5年趨于平穩(wěn)（2009—2013年），最高值出現(xiàn)在2007年，最低值出現(xiàn)在2005年，差值為3.52 mg/L;8月溶解氧含量較為平穩(wěn)，最高值在2011年，最低值在2013年，兩者相差1.36 mg/L。近10年來活性磷酸鹽的變化幅度較大，呈波動(dòng)起伏的狀態(tài)，其中5月和8月最低值均出現(xiàn)在2007年，最高值均出現(xiàn)在2009年，5月和8月活性磷酸鹽高低值間差值分別為0.011 mg/L和0.023 mg/L，其中2008—2010年，5月和8月活性磷酸鹽的差值較大，均表現(xiàn)為8月活性磷酸鹽含量高于5月，其中2009年的差異最大，差值達(dá)0.011 mg/L。無機(jī)氮的變化也呈波動(dòng)狀態(tài)且幅度也較大，基本上表現(xiàn)為5月的含量要高于8月的含量（2005年、2010年和2012年除外），5月的最高值出現(xiàn)在2007年，最低值出現(xiàn)在2005年，8月的最高值出現(xiàn)在2010年，最低值出現(xiàn)在2007年，2007年5月和8月無機(jī)氮含量的差值最大，達(dá)0.511 mg/L，其次是2011年（0.277 mg/L）。

根據(jù)Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果（表1）：2004—2013年溶解氧含量處于穩(wěn)定的狀態(tài)，無升高或者降低趨勢;其他指標(biāo)均呈上升的趨勢，其中5月的pH值升高趨勢比較顯著（P<0.1），8月活性磷酸鹽和無機(jī)氮含量表現(xiàn)出十分明顯的上升趨勢（P<0.05）。

3.2 沉積環(huán)境

2004—2013年閩東生態(tài)監(jiān)控區(qū)海域沉積環(huán)境每年調(diào)查1次，調(diào)查時(shí)間為每年的8月（平水期），其中2007年為5月（豐水期），見圖3。

由圖3可知，2004年硫化物的含量較低，2005—2009年含量基本在88×10-6～105×10-6，從2010年開始明顯下降，至2011年含量最低，2011—2013年又出現(xiàn)明顯上升的趨勢;有機(jī)碳含量在2004—2007年呈明顯下降的趨勢，此后表現(xiàn)為波動(dòng)變化。依據(jù)Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果，2004—2013年閩東生態(tài)監(jiān)控區(qū)海域沉積環(huán)境中有機(jī)碳的含量呈下降趨勢，但未達(dá)到顯著水平（Z=-0.89，P>0.1）;硫化物含量也呈下降趨勢，但未達(dá)到顯著水平（Z=-0.18，P>0.1）。

3.3 生物殘毒

2007—2013年閩東生態(tài)監(jiān)控區(qū)海域生物殘毒每年調(diào)查1次，調(diào)查時(shí)間為每年的8月（平水期）。

由圖4可知，2007—2010年牡蠣體內(nèi)石油烴含量呈上升的趨勢，2010—2013年則呈下降的趨勢，最高值出現(xiàn)在2010年，最低值出現(xiàn)在2013年，兩者差值為24.1 mg/kg。2007—2013年縊蟶體內(nèi)石油烴含量呈波動(dòng)變化，最高值出現(xiàn)在2010年，最低值出現(xiàn)在2007年，兩者差值達(dá)51.05 mg/kg。2007—2013年牡蠣體內(nèi)石油烴含量基本高于縊蟶（2009年和2011年除外），兩者差值最高達(dá)30.8 mg/kg（2010年）。牡蠣和縊蟶體內(nèi)汞含量差異不大且變化趨勢基本一致，最高值均出現(xiàn)在2010年，最低值均出現(xiàn)在2009年?？O蟶體內(nèi)砷含量均高于牡蠣（2012年除外），牡蠣體內(nèi)砷含量最高值出現(xiàn)在2013年，最低值出現(xiàn)在2009年，兩者相差2.824 mg/kg;縊蟶體內(nèi)砷含量最高值出現(xiàn)在2010年，最低值出現(xiàn)在2009年，兩者相差5.137 mg/kg。牡蠣體內(nèi)鎘含量明顯高于縊蟶，兩者最高值均出現(xiàn)在2012年，差值達(dá)1.55 mg/kg，最低值均在2008年，兩者差值為0.305 5 mg/kg，2007—2013年鎘含量均呈波動(dòng)變化。牡蠣和縊蟶體內(nèi)鉛含量變化趨勢大體相似，牡蠣體內(nèi)鉛含量2007—2009年呈上升趨勢，縊蟶體內(nèi)鉛含量從2007—2010年呈上升趨勢，而后趨于平穩(wěn)，牡蠣體內(nèi)鉛含量最高值出現(xiàn)在2013年，最低值出現(xiàn)在2007年和2008年，縊蟶體內(nèi)鉛含量最高值出現(xiàn)在2010年，最低值出現(xiàn)在2007年，牡蠣體內(nèi)鉛含量均低于縊蟶，最高差值達(dá)0.320 mg/kg（2010年）。由此可見牡蠣對鉛的富集能力要低于縊蟶，而縊蟶對砷的富集能力則略高于牡蠣。

采用Mann-Kendall趨勢檢測（表2），牡蠣和縊蟶體內(nèi)生物殘毒含量均呈上升趨勢（牡蠣體內(nèi)石油烴含量除外），其中牡蠣和縊蟶體內(nèi)鉛的含量呈顯著上升的趨勢（Z>1.64，P<0.05），牡蠣體內(nèi)鎘和砷的含量也呈明顯上升的趨勢（Z>1.28，P<0.1）。

3.4 生物

2004—2013年閩東生態(tài)監(jiān)控區(qū)海域生物（包括浮游植物、浮游動(dòng)物、魚卵仔稚魚、大型底棲生物）調(diào)查與水質(zhì)同步。

浮游植物種類數(shù)最低值出現(xiàn)在2005年，最高值出現(xiàn)在2008年;浮游動(dòng)物種類數(shù)最高值出現(xiàn)在2007年，最低值出現(xiàn)在2013年;淺海底棲生物種類數(shù)最高值出現(xiàn)在2004年，最低值出現(xiàn)在2012年（圖5）。依據(jù)Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果，2004—2013年閩東生態(tài)監(jiān)控區(qū)海域浮游植物種類數(shù)呈上升趨勢，但未達(dá)到顯著水平（Z=0.09，P>0.1）;浮游動(dòng)物種類數(shù)明顯呈下降趨勢（Z=-2.15，P<0.05）;淺海底棲生物種類數(shù)則呈十分明顯的下降趨勢（Z=-2.42，P<0.01）。

4.1 水環(huán)境

2007—2013年閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)全年水環(huán)境均處于健康狀態(tài)。其中2007年和2008年健康指數(shù)較高，2010年和2013年健康指數(shù)略低，Mann-Kendall檢驗(yàn)呈下降趨勢，但未達(dá)到顯著水平（Z=-1.20，P>0.1）?？傮w上4個(gè)評價(jià)指標(biāo)中WpH的貢獻(xiàn)率最高，W無機(jī)氮的貢獻(xiàn)率最低，W溶解氧的貢獻(xiàn)率也高于W活性磷酸鹽（圖6）。

由表3和圖7可知，2007—2013年閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)全年沉積環(huán)境均處于健康狀態(tài)，且健康指數(shù)均較高。其中2008年、2010年、2011年和2013年健康指數(shù)達(dá)到評價(jià)最高值，Mann-Kendall檢驗(yàn)呈上升趨勢，但未達(dá)到顯著水平（Z=0.15，P>0.1）?？傮w上兩個(gè)評價(jià)指標(biāo)中S有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率較高。

4.3 生物殘毒

2007—2009年和2013年生物殘毒指數(shù)均大于或等于7，環(huán)境未受到污染;2010—2012年生物殘毒指數(shù)在4和7之間，表明生物體環(huán)境受到了輕微污染（表3和圖8）。Mann-Kendall檢驗(yàn)呈下降趨勢，但未達(dá)到顯著水平（Z=-1.05，P>0.1）。5個(gè)評價(jià)指標(biāo)中BRHg的貢獻(xiàn)率最高，順序依次為BRHg>BRCd>BR石油類>BRAs>BRPb。

4.4 生物

由表3和圖9可知，2007—2013年生物健康指數(shù)均小于20，生物處于不健康狀態(tài)。Mann-Kendall檢驗(yàn)呈上升趨勢，但未達(dá)到顯著水平（Z=0.60，P>0.1）。6個(gè)評價(jià)指標(biāo)中B浮游動(dòng)物密度的貢獻(xiàn)率較高，由高到低依次為B浮游動(dòng)物密度、B底棲動(dòng)物密度、B底棲動(dòng)物生物量、B浮游動(dòng)物生物量、B浮游植物密度、B魚卵及仔魚密度。

4.5 生態(tài)健康評價(jià)

2007—2013年（Windx+ Sindx+ BRindx+ Bindx ）之和的Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果Z值為0，該值未表現(xiàn)出上升或下降的趨勢，呈基本穩(wěn)定狀態(tài)。各評價(jià)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率由大到小依次為Sindx、Windx、BRindx、Bindx，依據(jù)《近岸海洋生態(tài)健康評價(jià)指南》中河口與海灣生態(tài)健康評價(jià)模式的計(jì)算方法和指標(biāo)權(quán)重計(jì)算，總體上2007—2013年的CEHindx均<75，表明生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康或者不健康狀態(tài)。結(jié)合歷年《中國海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》[10]公布的結(jié)果來看，2004—2013年閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)均處于亞健康狀態(tài)，本研究的計(jì)算結(jié)果與該結(jié)論一致。

5 結(jié)論、管理對策和建議

5.1 結(jié)論

通過近10年來開展的相關(guān)調(diào)查項(xiàng)目的結(jié)果進(jìn)行比較，閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)生態(tài)環(huán)境基本穩(wěn)定，但有進(jìn)一步惡化的風(fēng)險(xiǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）水環(huán)境：同季度pH值呈上升的趨勢，尤其表現(xiàn)在5月;平水期（8月）氮和磷營養(yǎng)鹽含量上升趨勢明顯，富營養(yǎng)化的潛在風(fēng)險(xiǎn)較高。

（2）生物殘毒：生物體受到了不同程度的污染，監(jiān)控區(qū)內(nèi)貝類生物殘毒含量呈上升的趨勢，其中牡蠣體內(nèi)鎘和砷的含量上升較明顯，值得注意的是貝類體內(nèi)鉛含量顯著上升。

（3）海洋生物：生物環(huán)境處于不健康狀態(tài)，生物種類數(shù)呈減少的趨勢。魚卵、仔稚魚的密度仍然較低，未出現(xiàn)明顯恢復(fù)的趨勢;浮游植物優(yōu)勢種常出現(xiàn)甲藻，甚至出現(xiàn)甲藻類赤潮。

5.2 管理對策和建議

影響生態(tài)系統(tǒng)健康的因素有：污染物排放、非點(diǎn)源污染、過度捕撈、圍海造地、水土流失、外來物種入侵、資源不合理利用等[11]。結(jié)合閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)存在的問題提出以下對策和建議。

（1）加強(qiáng)污染物入?？偭靠刂浦贫?，推行節(jié)能減排措施。

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。同時(shí)，加快城鎮(zhèn)污水處理能力建設(shè)，加大污水脫磷除氮力度，嚴(yán)格控制氮、磷污染物入海量。

（2）加強(qiáng)生物質(zhì)量控制，發(fā)展藍(lán)色海洋經(jīng)濟(jì)。

閩東沿岸生態(tài)監(jiān)控區(qū)魚類網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)主要污染物為DDTs、汞和砷，魚類網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)養(yǎng)殖魚類受到DDTs的污染[1]。貝類體內(nèi)鉛含量也存在顯著增加的趨勢，因此加強(qiáng)海洋生物質(zhì)量控制已經(jīng)刻不容緩，漁業(yè)養(yǎng)殖過程中應(yīng)全面禁用含有毒有害物質(zhì)的藥物，實(shí)施HACCP制度，同時(shí)要建設(shè)現(xiàn)代化的海洋產(chǎn)業(yè)體系，大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)工藝，以避免有毒有害物質(zhì)在生物體內(nèi)富集，保護(hù)人類身體健康和生態(tài)安全。

（3）休漁、生態(tài)補(bǔ)償制度相結(jié)合，有效利用和保護(hù)海洋資源。

嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國漁業(yè)法》，對淺海、灘涂、保護(hù)區(qū)實(shí)行休漁制度，劃定禁捕區(qū)，規(guī)定禁捕期，加強(qiáng)漁具漁法管理，改變傳統(tǒng)的漁獵方式，減輕捕撈強(qiáng)度，加強(qiáng)漁業(yè)資源養(yǎng)護(hù)和恢復(fù)。同時(shí)堅(jiān)持“誰開發(fā)誰保護(hù)，誰受益誰補(bǔ)償”的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制原則。

（4）嚴(yán)格控制圍填海工程，保護(hù)灘涂濕地。

圍填海對生態(tài)環(huán)境有著不可逆的影響，導(dǎo)致天然濕地縮減、侵占海洋生物的天然棲息地;改變海洋生物棲息地的水文、底質(zhì)狀況，破壞海洋生物生態(tài)系統(tǒng);海灣納潮量和潮流速降低，航道和港池淤積，影響航運(yùn)能力和建港條件等。因此，應(yīng)嚴(yán)格按照《福建省沿海灘涂圍墾規(guī)劃（2001—2020年）》審批用海，防止盲目、無序的圍墾而造成生態(tài)環(huán)境的破壞。

（5）加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測體系建設(shè)。

建立和完善海洋環(huán)境監(jiān)測體系，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)境變化趨勢的預(yù)測預(yù)報(bào)。

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