氣候變化條件下全氟化合物對海岸帶可持續(xù)發(fā)展的影響及管控策略

杜 荻,呂永龍,陳春賜,曹天正

1 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室,北京 100085 2 廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院近海海洋環(huán)境科學(xué)國家重點實驗室與濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室,福建 361102 3 中國科學(xué)院中丹學(xué)院,北京 100049 4 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049 5 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所陸地水循環(huán)及地表過程重點實驗室,北京 100101

海岸帶是海洋與陸地相互作用的地帶,包括到200 m深處的大陸架、潮間帶和潮下帶區(qū)域以及距海岸線100 km以內(nèi)的鄰近土地[1]。作為海陸交互作用的關(guān)鍵地區(qū),海岸帶形成了包括河口、鹽沼、灘涂、紅樹林、珊瑚礁、海草床等復(fù)雜多樣的生態(tài)系統(tǒng)[2],既可為人類提供食物、水源、能源以及生產(chǎn)和生活空間等,還可為人類提供文化、娛樂、休閑等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),也是重要的運輸和貿(mào)易基礎(chǔ)設(shè)施的空間載體,具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟和社會意義[3—4]。隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展,海岸帶地區(qū)密集的人口以及頻繁的物質(zhì)和能量交換,使得海岸帶生態(tài)系統(tǒng)極其敏感,容易受到自然和人為變化的影響,其中污染物的排放和氣候變化對近海生物群落結(jié)構(gòu)、海洋生物地球化學(xué)循環(huán)和海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展都有顯著影響。

1 全氟化合物的分布情況及其對海岸帶可持續(xù)發(fā)展的影響

隨著快速的城市化和工業(yè)化進程,越來越多的有機物被人類研發(fā),進而運用到人類生產(chǎn)和生活的方方面面。隨之產(chǎn)生了大量的持久性有機污染物通過河流匯入、污水處理廠排放和大氣沉降等多種方式匯集到海岸帶。全氟化合物(perfluoroalkyl substances, PFASs)是一種能在自然界高度殘留且具有生物毒性與累積性的典型的新型持久性有機污染物,具有疏水疏油、高表面活性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和消費品領(lǐng)域,涵蓋電鍍、紡織、皮革、造紙、化妝品、泡沫滅火劑、廚具、農(nóng)藥、食品包裝材料和洗滌等多個行業(yè)[5]。PFASs的大量生產(chǎn)和使用使得該類物質(zhì)在世界各地的環(huán)境介質(zhì)、動植物和人體中都有檢出[6—8]。與傳統(tǒng)的持久性有機污染物相比,PFASs具有更低的揮發(fā)性和更高的水溶性,因此主要聚集在水體中。海水中PFASs濃度升高,一方面可以沿食物鏈生物累積和放大進入人體進而影響人類健康,另一方面會威脅海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[9—11]。

1.1 海岸帶地區(qū)全氟化合物的分布情況

海洋是有機污染物重要的貯存庫。洋流傳輸在全氟化合物的全球傳輸中有突出貢獻,因此研究全氟化合物在海洋中的分布及歸趨至關(guān)重要。目前,PFASs在全球不同水體中普遍分布(圖1)。其中,在北美、亞洲和歐洲的海岸帶水樣中均有檢出。在人口密集、工業(yè)化發(fā)達(dá)的海岸帶國家或地區(qū),如美國、中國、日本、韓國等國家的沿海地區(qū)濃度較高。在不同時間段,PFASs的分布情況有所不同(圖1)。北歐的入海河流和開放海域的水體濃度普遍較低,基于單因素方差分析,2010年前后文獻報道的水體中PFASs濃度存在顯著性差異(P=0.04),2010年以后PFASs的濃度有所上升,但上升幅度較小,可能是較多使用含氟產(chǎn)品造成的生活源排放。由于海水的稀釋作用和沉積物的沉降作用,與沿海海域相比,開放海域水體中PFASs的濃度水平通常較低。

圖1 中國和世界部分地區(qū)的入海河流、海岸帶和海水水體中全氟化合物的濃度范圍Fig.1 Perfluoroalkyl substances (PFASs) concentration ranges in water as dissolved phase from different surface water bodies including estuaries, coastal zones and seawater in China and selected areas of the world

1947年,美國3M公司成功研制出全氟辛烷磺酸 (perfluorooctane sulfonate, PFOS)和全氟辛烷磺酰氟(perfluorooctane sulfonyl fluoride, POSF),并開始大量生產(chǎn)和銷售。據(jù)估算1970—2002年,全球僅POSF的生產(chǎn)量就高達(dá)96000 t[12]。因此,美國水體中PFASs濃度在早期就很高,如2006年霍河的PFASs平均濃度高達(dá)626.2 ng/L[13]。由于大規(guī)模的PFASs的生產(chǎn),其對環(huán)境和生物健康的影響日益嚴(yán)重。大量針對PFASs暴露風(fēng)險的科學(xué)研究于20世紀(jì)初逐步展開,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)PFASs會導(dǎo)致人體患癌風(fēng)險增加、免疫效應(yīng)降低以及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育遲緩[14]。2000年3M公司宣布停止生產(chǎn)PFOS,美國水體中PFASs的濃度隨著時間的推移有所下降。與之相似的日本DaiKin公司也曾是全球主要的PFASs生產(chǎn)商,日本的PFASs濃度在2010年之前也處于非常高的水平,東京港PFASs的最高濃度甚至達(dá)到6024.9 ng/L[15]。隨著《斯德哥爾摩公約》對締約國生產(chǎn)和使用PFASs規(guī)定的日趨嚴(yán)格,PFASs生產(chǎn)商從管控較嚴(yán)的發(fā)達(dá)國家向我國等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。雖然我國作為斯德哥爾摩公約的締約國,自2014年起全面履行削減和管控PFOS的義務(wù),但PFASs種類繁多、替代品研發(fā)速度快、商業(yè)需求量巨大,導(dǎo)致仍有大量的PFASs在我國生產(chǎn)和使用。因此,近些年來我國的全氟化合物濃度仍未明顯下降,且在部分地區(qū)形成了聚集性產(chǎn)業(yè)。例如,山東小清河流域附近由于大型氟化工廠的持續(xù)生產(chǎn),導(dǎo)致水體中全氟化合物濃度一直居高不下。

1.2 全氟化合物對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響

由于海岸帶地區(qū)快速的城市化和工業(yè)化,大量含有新型有機污染物的工業(yè)廢水和生活廢水排入海岸帶,在過去的幾十年中,全球50%的鹽沼、35%的紅樹林、30%的珊瑚礁、29%的海草床和89%的牡蠣礁已經(jīng)消失或退化[16]。在中國,陸源工業(yè)、農(nóng)業(yè)、采礦業(yè)、灘涂池塘養(yǎng)殖等類活動導(dǎo)致了近海新型有機污染物污染加劇、富營養(yǎng)化、海水酸化和珊瑚礁退化等問題,從而改變了海水質(zhì)量、海洋生物群落結(jié)構(gòu)、海洋生物地球化學(xué)循環(huán),并最終影響了海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與健康[17]。海洋是PFASs全球傳輸?shù)闹匾浇?可溶于水的PFASs通過洋流和海洋氣溶膠在全球大范圍流動甚至向偏遠(yuǎn)地區(qū)遷移[18—19],富集在生物體內(nèi)的PFASs通過生物遷徙或者隨食物鏈傳輸,可能導(dǎo)致PFASs對全球海岸帶生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。2001年,PFOS首次在遠(yuǎn)離城市和工廠的極地的魚類、海洋哺乳動物和鳥類中發(fā)現(xiàn),這意味著PFOS可以在食物網(wǎng)中發(fā)生生物積累[6]。相關(guān)研究表明,PFASs在欽州灣水生生物中普遍存在,PFOS和全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)等長鏈全氟化合物的生物累積因子在所有的水生生物中幾乎都大于5000,說明長鏈全氟化合物在海岸帶水生環(huán)境中具有一定生物累積作用,通過食物鏈傳遞在高營養(yǎng)級水生生物體內(nèi)放大[11]。雖然短鏈全氟化合物的生物富集因子較低,沒有明顯的生物富集現(xiàn)象,但是因為短鏈全氟化合物傳輸距離更遠(yuǎn)、傳播速度更快,其對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響仍不可忽略。海洋環(huán)境中高濃度的PFASs不僅會對當(dāng)前的生物產(chǎn)生危害,還會對它們的子代產(chǎn)生影響,胚胎發(fā)育毒性實驗結(jié)果表明,PFOA 可導(dǎo)致動物早期流產(chǎn)、生長發(fā)育遲緩和青春期發(fā)育異常[20],對整個生態(tài)系統(tǒng)的多樣性產(chǎn)生影響。

PFASs對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響要綜合考慮其對水生生態(tài)系統(tǒng)各食物鏈營養(yǎng)級中生物的毒性特征。對水生植物的影響主要通過毒性實驗來判斷不同時間節(jié)點的細(xì)胞密度、葉綠素a水平、生長狀況等[21]。對水生動物的影響主要考查不同時間節(jié)點的水生動物的成體存活率、生長狀況、群落結(jié)構(gòu)和死亡率等[22]。PFASs為親蛋白的化合物,對高等動物影響較大,主要富集在血液、肝臟、肌肉和脾臟等器官,以血液和肝臟中的濃度為最高。水生動物中,魚類對PFASs的敏感性高于無脊椎動物。飲食暴露被認(rèn)為是人體暴露于PFASs的主要途徑,而魚類和海產(chǎn)品通常被認(rèn)為是PFASs主要的食物來源。Christensen 等[23]在2007—2014 年美國人群健康和營養(yǎng)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),經(jīng)常食用魚類的人群血清中 PFASs 濃度較高。動物毒理實驗表明PFASs具有神經(jīng)毒性、生殖毒性和免疫毒性,暴露于一定劑量的PFASs會對人體健康帶來潛在風(fēng)險[24]。

2 氣候變化加劇PFASs在海岸帶傳輸風(fēng)險

海岸帶獨特的地理位置及高強度的人類活動決定了其生態(tài)環(huán)境極為脆弱,對氣候變化具有高敏感性[25—26]。氣候變化可以通過改變區(qū)域海水溫度、酸度和鹽度等指標(biāo),全球洋流模式,臺風(fēng)等極端災(zāi)害事件的頻率和強度,營養(yǎng)物質(zhì)、沉積物和污染物的輸送,海平面上升的速度以及珊瑚林、紅樹林、鹽灘等沿海生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性來影響全球海岸帶的可持續(xù)發(fā)展[27— 28]。

2.1 海岸帶生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的響應(yīng)

海洋不僅是污染物的匯,也是全球氣候變暖產(chǎn)生的額外熱能主要的匯,海洋可以吸收90%以上人類活動產(chǎn)生的過剩熱量[29]。Karl等[30]通過研究發(fā)現(xiàn),從1950年至2014年,海洋表面溫度以每10年增加0.114℃的趨勢在升高。且通過CMIP5模型預(yù)測到21世紀(jì)末,中國沿海水溫將上升3℃左右,成為全球海洋升溫最顯著的地區(qū)之一[31]。由于世界各地海水升溫的程度不同,熱量的不均勻分布會對洋流及當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,加劇了厄爾尼諾-南方濤動等極端現(xiàn)象的發(fā)生。1990年之后,中部型厄爾尼諾趨于頻發(fā)[32]。此外,全球氣候變暖引起的海水熱膨脹和約占地球表面積10%的陸地冰川冰蓋融化產(chǎn)生淡水流入海洋,對海平面的上升均有重要貢獻?！?020年中國海平面公報》顯示,1993年—2020年中國海平面以每年3.9 mm的速度上升[33],高于同期全球平均水平(3.3 mm/a)[29]。假設(shè)到2040年全球氣溫上升2℃,全球超過90%的沿海地區(qū)海平面將抬升0.2 m以上,而在北美和挪威的大西洋沿岸,海平面將預(yù)計上升0.4 m。如果全球氣溫持續(xù)升高2℃,到2100年,海平面將快速抬升0.9 m[34]。海平面的上升進而加劇了海岸侵蝕、海水入侵和河口區(qū)域咸潮入侵等現(xiàn)象的出現(xiàn)[35]。自1990年以來,中國約有22%的海岸線沿內(nèi)陸方向后退,陸地面積減少了224 km2,其中黃河三角洲海岸線后退最為顯著[36—38]。風(fēng)暴潮基礎(chǔ)水位的抬升也與海平面的上升息息相關(guān),遇到強降水或天文潮等惡劣天氣時,非常容易導(dǎo)致沿海地區(qū)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害,如美洲、西歐和南亞等地區(qū)曾多次遭受風(fēng)暴所引發(fā)的洪澇災(zāi)害,城市洪澇所引發(fā)的環(huán)境問題往往比直接損失更加巨大[39—41]。海平面上升疊加風(fēng)暴潮不僅加劇了沿海地區(qū)洪澇災(zāi)害、海岸侵蝕和咸潮入侵,還不斷損害濱海濕地、紅樹林和珊瑚礁等典型生境,導(dǎo)致生物多樣性下降,生物入侵現(xiàn)象加劇,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能受到影響。全球海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的退化影響了至少三個關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：漁業(yè)生產(chǎn)能力下降了33%,牡蠣礁、海草床和濕地等育苗棲息地下降了69%,懸浮動植物、沉水植物和濕地提供的過濾和解毒服務(wù)下降了63%[42—43]。

2.2 氣候變化加速全氟化合物在海岸帶的傳輸

20世紀(jì)70年代以來,沿海地區(qū)大規(guī)模的人類聚集和工業(yè)活動極大地增加了營養(yǎng)鹽和有機污染物向海洋的輸送,導(dǎo)致這些物質(zhì)在海岸帶不斷累積。此外,氣候變化的影響加劇了海水富營養(yǎng)化、缺氧區(qū)擴大和污染物富集。Lu等[44]在探討環(huán)境污染和氣候變化對中國北方渤海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康的直接影響及其相互作用時發(fā)現(xiàn),雖然污染物本身對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)風(fēng)險有所下降,但是污染物和氣候變化的相互作用則加劇了海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險。因此,為了更好地預(yù)測和管理潛在的生態(tài)風(fēng)險,要更多考慮污染物和氣候變化的交互作用,以彌補單純控制污染物排放的局限性。氣候變化對有機污染物的影響主要體現(xiàn)在對其遷移機制的改變,如通過熱力學(xué)平衡作用改變有機物的溶解性進而改變其遷移行為[45]；改變水、土、沉積物等介質(zhì)的理化性質(zhì),進而改變有機物在不同環(huán)境介質(zhì)中的遷移擴散速率；改變環(huán)境中的能量平衡從而改變有機物的稀釋和降解能力。全球氣候變暖是影響全氟化合物在海岸帶與海洋傳輸機制中的一個重要因素[46]。由于氣候變暖,原本吸附在極地冰川中的PFASs會由于融化重新釋放到海水中,成為新的PFASs來源[47]。大多數(shù)水生生物是變溫動物,由于水溫的改變,PFASs前體物質(zhì)在生物體內(nèi)的代謝也可能會發(fā)生改變,從而改變PFASs在生物體內(nèi)的富集特性。某些PFASs的前體物質(zhì)在生物體內(nèi)酶的催化作用下可能轉(zhuǎn)變?yōu)镻FASs,因此,溫度和底物(污染物)濃度等酶促反應(yīng)的影響因子均會對PFASs的生物富集產(chǎn)生影響。氣候變化還可能改變洋流模式,加速PFASs隨著水流和生物遷移進而在海岸帶進行傳輸,甚至存在暴露于PFASs污染區(qū)域的生物擴展捕食范圍,從而向其它地區(qū)輸入PFASs污染。例如在全球氣候變化的背景下,海鳥的取食范圍擴大、食物結(jié)構(gòu)改變；候鳥的棲息地減少或改變,從而導(dǎo)致其遷徙路徑出現(xiàn)顯著變化；留鳥的食物結(jié)構(gòu)、食物需求量及其生活習(xí)性改變,均會對有機污染物的再分配產(chǎn)生顯著影響[48]。氣候變化引起的降水和徑流增加可能會給沿海地區(qū)帶來更多的PFASs輸入,從而改變生物地球化學(xué)循環(huán)過程。通過對各大洋深海水柱的采樣分析發(fā)現(xiàn),全球海水的溫躍層循環(huán)是影響PFASs向深?？v向遷移的關(guān)鍵因素[19, 49]。與此同時,極端氣候事件的發(fā)生對PFASs的遷移也會產(chǎn)生影響。如颶風(fēng)形成時的瞬間低氣壓會使來自水、土、沉積物和植物中的PFASs揮發(fā)進入大氣中,進而隨著颶風(fēng)遷移擴散到很遠(yuǎn)的距離,因此,極端氣候事件對有機污染物的環(huán)境行為的影響同樣具有重要的意義[50]。Su等[51]曾用BETR-Urban-Rural模型評估了未來氣候變化和排放強度對環(huán)渤海地區(qū)PFOS的濃度和遷移歸趨行為的效應(yīng),發(fā)現(xiàn)在最嚴(yán)重的排放情景下,氣候變化對PFOS的遷移轉(zhuǎn)化有顯著的影響,未來海水中PFOS的濃度呈上升趨勢,將會對海洋生物和海岸帶生態(tài)系統(tǒng)造成不利影響,且氣候變化對PFOS的入海通量有很大影響,預(yù)計未來渤海PFOS的來源量多于清除量,進一步說明了未來沿海水域PFOS的濃度將持續(xù)增加。

3 海岸帶可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)風(fēng)險管控政策

據(jù)估算,全球生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值的60%以上來自海岸帶生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)[52—53],對保持海岸帶的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。近年來,大量的事實已經(jīng)證實了持久性有機污染物在全球海岸帶普遍存在,且對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成風(fēng)險。海岸帶化學(xué)污染是中國海岸帶可持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻問題,危及海岸帶環(huán)境質(zhì)量和海產(chǎn)品安全。陸源人類活動與全球氣候變化相互作用,加劇了污染物在海岸帶的輸移。因此,綜合統(tǒng)籌陸地影響和海岸帶管控,嚴(yán)格控制污染物的排放,構(gòu)建海岸帶綜合管理機制,以推進海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)管理。

3.1 加強全氟化合物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè),完善生態(tài)保護法治保障

我國是《關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》的締約國,然而截止到2020年,第九次締約方大會批準(zhǔn)的“關(guān)于列入全氟辛酸、其鹽類及其相關(guān)化合物的附件A修正案”和“關(guān)于全氟辛基磺酸及其鹽類和全氟辛基磺酰氟的附件B修正案”仍未對我國生效。盡管近年來我國關(guān)于全氟化合物的研究已經(jīng)躋身世界一流,但是全國范圍內(nèi)的監(jiān)測和排放管控尚未規(guī)范化,目前僅有江蘇省在2021年出臺了首個全氟化合物地方監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。

中國目前已經(jīng)成為PFASs最大生產(chǎn)國,占全球總產(chǎn)量的50%以上。據(jù)天眼查數(shù)據(jù),截止2021年7月,我國大陸地區(qū)共有氟化工相關(guān)企業(yè)7013家,氟化工廠數(shù)量與國內(nèi)生產(chǎn)總值和工業(yè)增加值均為正相關(guān)關(guān)系,回歸模型的置信度達(dá)到了95%(圖2)。這與氟化工產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)工業(yè)材料有關(guān),說明了氟化工產(chǎn)業(yè)對區(qū)域工業(yè)發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟增長起到了重要的支撐作用。在我國,69%的氟化工企業(yè)分布在沿海11個省份,尤其以長江三角洲和環(huán)渤海地區(qū)為主(圖3)。沿海省份的氟化工企業(yè)數(shù)量多,分布廣泛,在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展過程中,一方面應(yīng)認(rèn)識到氟化工產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟發(fā)展起到的正面作用,另一方面也應(yīng)認(rèn)識到它潛在的生態(tài)環(huán)境威脅,及時將PFASs排放納入環(huán)境監(jiān)測中。同時,PFASs進入到環(huán)境介質(zhì)中并非只發(fā)生在氟化工廠里,而是在全氟制品生產(chǎn)、運輸、使用和更替的各個環(huán)節(jié)。以目前PFASs的普及程度,幾乎每個人都可以被認(rèn)為既是PFASs的受益者,又是PFASs風(fēng)險的潛在承受者。我國沿海岸線11個省份承載著全國近一半的總?cè)丝?對沿海環(huán)境中的PFASs含量進行監(jiān)測更顯得尤為重要。

圖2 氟化工廠數(shù)量與國內(nèi)生產(chǎn)總值和工業(yè)增加值的回歸分析Fig.2 Regression analysis of fluorine chemical industry quantity with gross domestic product and industrial added value

圖3 中國大陸地區(qū)各省氟化工產(chǎn)業(yè)分布情況Fig.3 Distribution of fluorine chemical industry in mainland China

全氟化合物在自然環(huán)境中既容易發(fā)生長距離遷移又可以長期積累,其危害的形成往往具有隱蔽性和跨區(qū)域性,且風(fēng)險一旦形成難以徹底治理。因此在PFASs的管控上必須采用預(yù)防性原則,從源頭進行控制。鑒于PFASs的生產(chǎn)、使用、排放特性,對其嚴(yán)格管控需要多個部門的聯(lián)合行動。環(huán)境主管部門是環(huán)境執(zhí)法的行政主體,但參與主體應(yīng)是全面的,包括發(fā)改、經(jīng)貿(mào)、財政、科研團體等,由此進行權(quán)力橫向分配可以避免多方面問題(圖4)。第一,大量的工業(yè)生產(chǎn)依賴于PFASs或其衍生品,多方面的評價和權(quán)衡能夠保障企業(yè)順利完成轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級。第二,PFASs對生態(tài)系統(tǒng)的影響在世界范圍內(nèi)是仍待解決的難題,各機構(gòu)間充足的信息交流便于對全國范圍進行動態(tài)的評價。第三,多個橫向部門的參與可以一定程度上抑制監(jiān)管過程中潛在的隨意性,避免部門政策或地方性非規(guī)范法律文件替代關(guān)于PFASs的上位法,形成法律虛置的狀況。除此之外,也便于屬地政府與生態(tài)環(huán)境部下屬的地方機構(gòu)充分溝通,依據(jù)地域特征、區(qū)域行業(yè)屬性制定切實可行的污染物防治方案。

圖4 持久性有機污染物管控的權(quán)責(zé)主體及其相互關(guān)系Fig.4 Relationship between rights and responsibilities of organizations for persistent organic pollutants control

3.2 加強全氟化合物管控機制建設(shè),嚴(yán)控沿海岸帶產(chǎn)業(yè)布局

目前,我國沿海岸帶地區(qū)資源與能源消耗型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點仍未得到根本性改變。海岸帶地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多為“偏重型、偏地型、偏污型”產(chǎn)業(yè),第三產(chǎn)業(yè)占比較少[54]。高耗能、高污染的項目加劇了海岸帶地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的壓力。因此,海岸帶區(qū)域發(fā)展要加強整體科學(xué)規(guī)劃,促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,注重海陸產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,遵循海陸經(jīng)濟間的內(nèi)在規(guī)律,推動產(chǎn)業(yè)在空間有序布局；合理規(guī)劃海岸帶尤其是港口地區(qū)的產(chǎn)業(yè)空間布局,按照海陸產(chǎn)業(yè)間技術(shù)和投入產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系,推動關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展。

陸基經(jīng)濟活動的外部不經(jīng)濟性是造成海岸帶環(huán)境污染的主要原因,目前以總量控制和逐級分解排污指標(biāo)的治理方法不能從根本上遏制陸源企業(yè)對海岸帶環(huán)境的污染?，F(xiàn)階段我國對PFASs的管控仍缺乏系統(tǒng)規(guī)范,以命令型政策為主,缺乏諸如鼓勵企業(yè)生產(chǎn)替代品或鼓勵消費者購買不含全氟化合物的產(chǎn)品等激勵型政策。海岸帶地區(qū)相關(guān)部門可以探索建立海岸帶環(huán)境資源產(chǎn)權(quán)制度、排污權(quán)交易制度,采取靈活的市場調(diào)節(jié)機制。同時,全氟化合物的管控應(yīng)從點源與面源雙視角管控污染嚴(yán)重的重點流域,如圍繞小清河、大凌河流域的點源管控及粵港澳大灣區(qū)、長三角、渤海灣的面源管控。重點研究污染物在海水、沉積物和海洋生物中的停留時間、擴散范圍以及遷移轉(zhuǎn)化機制,系統(tǒng)查明持久性有機污染物的生理毒性,以及與其它各類污染物之間的相互作用和綜合生態(tài)毒性,以便對海岸帶地區(qū)進行綜合管理,構(gòu)建海岸帶生態(tài)保護機制。除此之外,綜合應(yīng)用多種生態(tài)修復(fù)方法,加強對污染區(qū)域的修復(fù)可以避免破窗效應(yīng)落入持續(xù)性惡化,也是提升海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康水平的重要手段。采用底棲動物多毛類生物、植物與微生物的吸附、富集與轉(zhuǎn)化作用可以凈化污染水體,且成本較低、二次污染易于控制。如鳳眼蓮、大薸、水蕹菜均為適度耐氟性植物,對氟污染均有較好的凈化效果[55—56]。多毛類生物通過自身代謝對污染物進行吸收利用和轉(zhuǎn)化,進而將污染物分解。

3.3 加強陸海統(tǒng)籌的生態(tài)保護,提高海岸帶系統(tǒng)的恢復(fù)力

陸基人類活動對海洋環(huán)境具有重大影響,如何管理對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響的陸上活動,是沿海地區(qū)面臨的一項特殊挑戰(zhàn),而且隨著海水酸化和全球氣候變暖等影響的強化,甚至還可能會變得更具挑戰(zhàn)性。目前對陸基活動導(dǎo)致的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響關(guān)注度有限,現(xiàn)行的條塊分割治理策略阻礙了采取統(tǒng)一行動來減輕陸地活動對海岸帶的影響[57],因此制定更加科學(xué)合理的治理框架顯得尤為重要。戰(zhàn)略上加強“陸海統(tǒng)籌”,呼吁將海洋與陸地作為一個有機整體,形成連貫的治理體系,重點關(guān)注多種陸基活動與海岸帶生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系路徑。以科學(xué)的視野探究全球海岸帶環(huán)境變化的驅(qū)動因素和社會環(huán)境影響,優(yōu)先研究包括工業(yè)排放和農(nóng)業(yè)徑流在內(nèi)的陸源污染物循環(huán)機制。政策上制定區(qū)域監(jiān)管框架,從法律上規(guī)定陸基活動有義務(wù)考慮其對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響。多舉并施嚴(yán)格控制圍海填海規(guī)模、養(yǎng)分輸入、各類污染物排海和過度捕撈,降低近岸海域富營養(yǎng)化,提高海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的健康。農(nóng)業(yè)、港口碼頭和水產(chǎn)養(yǎng)殖是對海岸帶資源影響最大的陸基活動,因此應(yīng)該優(yōu)先對其采取管控治理,確保以最快的速度為海岸帶可持續(xù)發(fā)展帶來最大惠益。以基于生態(tài)系統(tǒng)的綜合管理作為海岸帶管控的指導(dǎo)原則,合理劃分功能區(qū),按照海岸帶環(huán)境承載力限制陸源人類活動[57],堅持陸地與海洋自然資本保護統(tǒng)一的原則,利用經(jīng)過改進的現(xiàn)有區(qū)域管理工具來應(yīng)對陸源活動對海岸帶的影響,監(jiān)測和評估陸基活動對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響應(yīng)重點關(guān)注影響路徑,提升海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,確保海岸帶資源的可持續(xù)管理。