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引言
我国是海洋大国,“海洋国土”面积达320多万平方公里,海岸线长达1.8万多公里,丰富的海洋资源和得天独厚的区位优势为我国海洋经济产业的发展带来了诸多机遇,食物、航运、旅游等海洋产业发展讯速,产生了良好的经济效益,在国民经济中的地位日益提高。
但与此同时,随着我国人口的快速增长以及沿海地区经济的高速发展,对海洋资源的攫取范围也大幅扩大,此外,由于长期以来,我国采用粗放式的海洋产业运行管理模式,给海洋生态系统带来了严重的危害:一方面,过度的运用海洋资源造成近海水产资源的枯竭,破坏了海洋中的生物链,进而对海洋生态系统的平衡造成影响;另一方面,各类工业、农业、生活污染物排入海洋,导致海洋水体恶化,生态系统的自我调节能力不断减弱,从而引发赤潮等一系列环境灾害。最终对海洋经济的长期有效利用造成不利影响,并对人民生命财产的安全带来严重危害。
近年来,我国提出了“海洋强国”的战略目标,也为未来我国海洋产业的发展指明了方向和目标,但当前海洋生态系统的污染问题已经成为限制海洋强国之路建设的难点问题。而海洋生态环境预警机制的建立,对于有效预防和处置海洋环境污染问题具有重要意义,同时对各级政府建立海洋生态环境保护措施也具有重要的参考价值。基于此,本文在分析我国海洋生态环境污染风险的基础上,对如何我国海洋生态环境预警机制进行了相关探讨。
1 我国海洋生态环境污染风险分析
1.1 海上溢油污染风险分析
海洋溢油事故被称为海洋生态环境的超级杀手,对海洋生态环境的危害极大。一旦发生溢油事故,会对事发海域的鸟类、浮游生物、鱼类、海洋哺乳动物、岸线滩涂造成严重危害,进而破坏整个生态系统,且经溢油事故破坏的海洋生态系统往往要经过几十年甚至上百年的时间才能重新恢复。
据不完全统计,每年因各种原因排入海洋中的石油及石油产品约占全球石油总产量的千分之五,这其中以油轮燃料泄露居多。我国是世界上最大的石油进口国,近年来,随着经济的不断发展,原油进口量不断增加,石油海运业务也不断扩大,同时,海上石油勘探业务逐步扩大,从而导致海上溢油事故发生的概率也大大增加。通常海上溢油污染主要分为船舶溢油污染和海上油气田溢油污染两类。
1.1.1 船舶溢油污染。这类污染主要源于海上运输船舶的舱底污水、洗舱污水、海难事故及装卸事故等,通常发生在大吨位船舶途径的海域,并且受到海域水文气象条件及该区域船舶密度等因素有关。长期以来,我国的船舶运输管理水平、船舶通信水平以及污染预警机制都与发达国家有较大差距,因此,在中国海域发生重大船舶溢油事故的概率也比西方国家大。
1.1.2 海上油气田溢油污染。海上油气田的开发工艺及其复杂,在此过程中若技术支持和管理不到位极易造成溢油事故的发生,事故源可能是井喷、输油管破裂、储油罐破裂等,海上油气田发生溢油事故时,由于溢油量一般较大,通常会对周边海洋生态系统造成灾难性的影响。
1.2 海水养殖污染风险分析
海水养殖对海洋生态环境的破坏主要体现在:(1)大规模、高密度的海水养殖会产生大量的残饵和排泄物,从而改变海洋水体原有的化学平衡,并降低水体的透明度。(2)目前海水养殖过程中,为防止病虫害对水产产量的影响,通常会使用大量的化学药物,这些化学药物可能会对其他海洋生物的生存产生危害,此外还能通过食物链进入人体,进而对人的身体健康带来威胁。(3)海水养殖会破坏原始海洋生态系统的生物多样性,恶化浮游生物和底栖生物的生存环境,进而影响原有物种的基因和遗传多样性。(4)海水养殖会对临海地区的旅游业造成负面影响。
2 建立海洋生态环境预警机制的措施
2.1 建立海洋生态环境预警机制的必要性
建立海洋生态环境预警机制,是为了在可能发生的海洋生态环境污染事件发生之前,对通过仪器或人为观测到的海洋环境数据进行分析,并与建立的预警体系指标值做对比,当污染事件可性能存在时,向相关部门发出紧急预警信息,实时报告污染事件的情况,以便在污染事件发生前,相关部门能虿扇『侠碛行У目刂拼胧,最大程度降低对环境以及人员生命财产安全的危害。
2.2 目前我国海洋生态环境预警机制存在的问题
目前我国海洋生态环境的预警机制还非常落后,多采用人工现场调查的方式实现。由于临海面积较大,因此采用这一方法需要花费大量的人力和物力,同时覆盖范围有限,还缺乏时效性和准确性。此外,各级地方政府还没有建立起健全的海洋生态环境预警机制,管理水平和技术水平均较低,无法有效保护海洋生态环境。
2.3 建立我国海洋生态环境预警机制的基本措施和建议
2.3.1确定海洋生态环境污染预警的重点区域。根据各个海域的实际情况和污染程度,对污染风险等级高的区域进行重点监测,确保相关预警机制在高风险地区的良好运作。
2.3.2 建立科学的海洋生态环境预警指标体系。海洋生态环境预警指标体系是评估海洋生态环境状况的直接参考对象,因此,需要各级职能机构积极学习研究国内外有关生态预警的研究案例,切实根据不同海域的实际情况,建立符合我国基本国情的生态预警指标体系。
2.3.3 建立海洋生态环境污染预警数据库。通过对各海域进行实地调查,掌握各海域的生态环境及水温、气候条件,同时对该海域内潜在污染源的情况进行管理造册,并实时追踪相关数据,实现对数据的有效管理。
2.3.4 建立海洋生态环境污染预警数学模型。基于海洋生态环境预警指标体系和海洋生态环境预警知识库,采用科学的评判方法,构建海洋生态环境污染预警数学模型,在构建过程中应进行数据模拟和实例论证,确保预警数学模型的客观性和准确性。
3 结束语
高效、健康地利用海洋资源,是实现海洋产业可持续发展的前提,是实现“海洋强国”战略的重要保障,也是最终实现“中国梦”的重要组成部分。长期以来,我国采用的粗放式海洋经营管理模式给海洋生态环境造成了严重的危害和影响,在这种形势下,建立健全有效的海洋生态环境预警机制刻不容缓,同时,各级行政部门应当基于该机制建立完善的海洋生态环境保护法律法规,对相关污染事故从重从严处理,切实保护海洋生态环境。
参考文献
[1]邹和平,牟林,崔晓健,等.论建立溢油对海洋生态环境污染预警机制的必要性[J].海洋开发与管理,2011(9):80-83.
[2]葛海祥.建设海洋生态环境预警机制为海洋经济发展护航[N].中国海洋报,2006-03-21(2).
中图分类号:X171.1
文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)10003502
1 引言
位于海岸带的潮间带湿地属于海陆间缓冲带,为相当重要的湿地,其在海岸带生物多样化保护上有着相当重要的,无法替代的作用。红树林资源的保护、恢复和发展对保障沿海地区的安全、促进社会经济稳定和发展具有重要意义。据研究调查,广东、海南等地区的红树林群落结构遭到巨大的威胁和破坏[1]。早在20世纪80年代,许多沿海城市都意识到红树林的价值,为挽救被破坏的红树林生态系统,我国先后建立了6个国家级和12个省县级红树林保护区,投入大量的人力物力并有计划恢复和扩大红树林的面积,收效显著。笔者重点就红树林对海洋近海湿地生态环境的影响展开分析,并提出相关保护、恢复与发展的建议。
2 红树林对海洋近海湿地生态环境的影响
近海与海岸湿地发育于陆地和海洋间,为海洋与陆地彼此作用最强的地区,近海和海岸湿地生物多样化相当丰富,生产力高,而红树林沼泽分布于潮间带,湿地生态系统中红树林、潮汐沼泽和海草床可以通过植物体叶片的光合作用、根系对沉积物和天然碎屑的吸收存储大量的碳。并且,沿海湿地生态系统通过光合作用吸收的大气二氧化碳(CO2),除临时储存在叶子中外,其余碳将在木质和土壤中存储更长时间。潮汐使土壤处于湿润或淹没状态,抑制了微生物作用,减缓了有机碳的分解速率,使其在土壤中长期保持相对稳定,在降解污染、改善气候等作用[2,3]。
2.1 可为众多海洋生物提供栖息地,保护生物多样性
红树林湿地为海洋生物如底栖动物、鱼类、水鸟等的理想生活居所,红树林生产力高,林业凋落物为海洋近海湿地内生活的底栖生物、鸟类与鱼类等提供了丰富饵料,因而红树林垢浮游生物与底栖生物种类相当丰富,林下也为虾、鱼、贝、蟹类主要的栖息、繁衍的理想场所,实现了生物多样性的保护,间接性地达到了湿地生态环境保护之效果。
2.2 可降解有机物质与污染物,实现水源净化
受多种因素的影响,海洋近海湿地水环境也遭受到了较为严重的破坏,而红树林也被称作“地球之肾”在水源净化、生态保护中的作用相当大。红树植物抗污染机制较复杂,而其中较重要的一面即体内含有大量丹宁,让红树林在污染相对严重的环境里仍可生存。在红树吸收了重金属离子后,树体富含的丹宁分子可与其产生化学反应,促其失去毒性。红树林生态系统为红树林-细菌-藻类-浮游动物-鱼类等一系列生物群落共同组成的厌氧-需氧的多级净化系统,在这个净化系统里,红树林可借助吸附沉降、植物吸收等作用降解并转化污染物来达到改善水体质量的目的。同时,红树林还能清除掉污染里的大量氮与磷,当有害藻类进入红树林湿地后则无法适应该处环境,减少水产养殖损失,实现了水源净化[4]。此外,红树林复杂庞大的根系可吸收并降解水环境里的营养污染物质,将其储于体内建造自身,预防海水富营养化与赤潮发生,在海洋近海湿地水产养殖业的保护上发挥了重要作用,如我的桂山岛、淇澳岛、担杆岛等易发生赤潮的地区更应种植大量红树林。
2.3 美化海岸环境,避免海岸侵蚀
红树植物生长环境较特殊,树形奇特美丽,有漂亮的花与胎生胚轴,各种各样的指状根、支柱根、膝状根等,能发挥其它植物没有的绿化美化海洋近海湿地生态环境的功能,避免海洋近海湿地径流所带泥沙流失,实现促淤造陆,还可缓解海浪对海洋近海湿地的侵蚀。
2.4 可作为重要的生物基因库,促进生物科学研究的进步
作为重要的生物基因库,红树林对于物种的起源与进化的相关研究有着尤为重要的意义。据悉,通过有关药物学家、生活学家、化学家的系列研究、分离以及实验,已经从红树林得到一系列的红菌、真菌等微生物的代谢产物,这些代谢产物有着极其重要的药用价值。由此可见,作为人类重要的生物基因库,相信伴随生物科学技术的继续发展以及对红树林相关研究的不断深入,红树林的重要性将会越来越凸显出来。
3 红树林海洋近海湿地生态系统的保护、恢复与发展
3.1 将生态恢复理论运用到红树林海洋近海湿地生态系统的保护与恢复中来 生态恢复注重的是以恢复地点的实际情况以及目标多样性原则来进行适应性恢复,并将恢复和保护进行结合,并最终实现生态系统的可持续发展。事实上,早在20世纪80年代,国内就有学者针对红树林海洋近海湿地生态系统的恢复展开了相应研究,多在理论上从苗木培育、造林方法、红树林宜林地的选择等方面展开,并在最后指出应该大力开展红树林海洋近海湿地生态系统的保护以及恢复。首先,必须要对群落内外环境进行重点改造。例如虎门红树林如今已经被隔离成为了孤立的斑块,这样不仅仅是限制了其发展,甚至有被持续侵占的可能,所以就必须要注重对红树林周围环境的有效改造,要根据需要以及自然条件来进行合土地的合理利用。其次,利用乡土植物改造。在2003年,就有相关报道指出无瓣海桑等外来物种会从危害本地种生存、侵占红树林的生存空间、排挤本地种等方面对红树林产生危害。最后,对其生态环境的整体改良。以虎门红树林为例,其半红树植物较少,就充分表明了其生态序列的间断性。一个连续的群落系列毕竟具有更强大的生态功能,这样对于红树林的生存具有更大的意义。红树林海洋近海湿地生态系统要想获得良好发展,同样依赖于海洋近海湿地环境的整体改良[5]。比如海岸的绿化、海水、污染源的整治等等。
3.2 多途径开展红树林海洋近海湿地生态系统的保护与利用
首先,红树林作为一类特殊的资源可以作为生态旅游的内容加以合理利用,红树植物的胎生繁殖、支柱根、板状根、气生根和带状分布等是良好的科普教育的题材,若能进行广泛的宣传,可以让更多的人了解红树林,保护红树林。其次,充分发挥当地居民的力量。政府应当对当地居民加强宣传教育,向他们普及红树林海洋近海湿地生态系统的保护与利用的重要性,是他们充分意识到这项工作与他们的切身利益息息相关,从而自发地参与到红树林海洋近海湿地生态系统的保护与恢复工作中来。最后,还可以设置红树林巡查员,防止破坏红树林,监控有无病虫害的发生,入侵植物的发现,并对红树林的恢复情况做详细的记录,以便于调整方案。
参考文献:
[1]
陈 权,马克明.红树林生物入侵研究概况与趋势[J].植物生态学报,2015(3):283~299.
[2]傅海峰,陶伊佳,王文卿.海平面上升对中国红树林影响的几个问题[J].生态学杂志,2014(10):2842~2848.
2海洋功能区划与海域生态环境的空间关联
海洋功能区对不同类型功能区的海域生态环境进行严格限定,特定的海洋功能区必须满足相应的生态环境要求,因而海洋功能区与海域生态环境的空间关联分析至关重要。自2002年起,国家海洋局历年的《中国海洋环境公报》均高度关注“海洋功能区”的生态环境状况,成为本研究的重要支撑,文中采用的海洋功能区数据、海域生态环境指标等均来源于2013年《中国海洋环境公报》,在此基础上,将海洋功能区与海域生态环境质量进行空间叠加分析。尽管在全国尺度和大比例尺下,图像配准和投点可能存在一定误差,但并不影响本研究的基本判断。通过叠加比对发现,我国国家级海洋功能区与海域生态环境之间的空间关联主要具有以下特点:第一,海洋功能区大量分布于生态环境质量较差的海域。由于我国沿海地区用海活动高度集聚于近海,因而海洋功能区划主要在近海展开,大部分国家级海洋功能区分布于毗邻陆地的近海地区,而近海恰恰是我国海洋生态环境问题最为严重的海域。受此影响,不少海洋功能区与海域生态环境污染区域空间重合,某种程度上,较差的海域生态环境基底严重影响海洋功能区的正常运转。第二,以开发为主导的海洋功能区海域环境达标情况相对较好。海洋公园、滨海旅游度假区、海洋牧场示范区、集中集约用海区,以及因缺少相关标准而无法测算的海洋倾倒区、海洋石油探矿区域等是达标情况相对较好的海洋功能区,其共性特点就是以海洋资源开发利用为主要功能。出现这一情况的原因之一在于该类区块的功能实现往往对生态环境质量有一定要求,因而在功能区划定时就以一定的生态环境质量为前提。第三,以保护为主导的海洋功能区海域环境超标情况较为严重。海洋特别保护区超标最多。例如,80%的国家级海洋保护区超标,尽管海洋特别保护区的功能在于协调海洋开发与生态保护,但当前海洋特别保护区的规划和设立中,地方政府仍然更倾向于特别保护区的开发功能,加剧生态环境影响。又如,水产种质资源保护区的超标程度也达到65%,而这一功能区直接关系到人类食用水产的安全,在日后海洋功能区管理中应引起重视。当然,保护性的海洋共更趋超标情况严重的可能原因之一是出于引导、规制的作用,其标准大多较为严格,不过,如此高的超标比重必须高度警惕。综上,空间关联分析表明,我国海洋功能区面临的生态环境问题不容小觑,应当引起广泛重视,对海洋功能区划进行优化调适,为此,必须进一步对导致问题的主要诱因加以剖析,这也构成本文进一步研究的主要内容。
3海洋功能区划生态环境难局的双重维度
空间分析直观展现了我国海洋功能区不容乐观的生态环境质量,对其中关键因素的分析将主要从空间与体制这两个密切相关的维度展开。
3.1空间维度:毗邻功能区相互掣肘
不同类型的海洋功能区在空间布局上却彼此交错叠合,但其功能取向却可能极具差异。一般说来,相近功能取向的海洋功能区,彼此功能冲突相对较少。例如,不少海洋自然保护区包含有水产种质资源保护区等,可以对生态环境和水产种质进行共同保护;又如,许多滨海旅游度假区往往又是风景名胜区,既起到风景保护功能又起到旅游开发功能,一些地方更将两功能区的管委会合署办公从而发挥集合作用;再如,不少国家海洋牧场示范区中又设有多个渔业增殖区,两者的功能取向都是为了鱼类增殖,因而可以共存。然而,倘若不同功能取向的海洋功能区空间叠合或毗邻,就有可能产生冲突,甚至加剧海洋功能区的生态环境问题。海洋倾倒区与其他海洋功能区的冲突较为典型。海洋倾倒区的功能在于协助管理倾倒疏浚物,而疏浚物本身就具有污染性,所以倾倒区应选址在水体交换活跃区,具有较强的自净能力和较大的环境容量。尤其重要的是,海洋倾倒区必须与海洋保护区等保护性的海洋功能区设置一定距离,后者对海洋生态环境特别是水质的要求极高。例如,对烟台市的海洋倾倒区研究发现,倾倒区与海洋功能区相距必须在2km以上,倾倒物才不会进入芝罘湾的海水养殖区、港区及海滨休养区沿岸和养马岛附近等[7]。如果海洋倾倒区与海洋保护区的距离过近,则可能导致灾难性后果。例如,珠江口原本设立有海洋倾倒区,伴随着港口海运等的迅速发展,倾倒物和疏浚量不断增多甚至存在乱倾倒现象,对海洋生态环境产生较大压力,特别是淇澳岛东南倾倒区与珠江口中华白海豚保护区相叠合,疏浚物增加海水浊度、影响白海豚种群的正常繁衍,最终该海洋倾倒区于2005年封闭。不仅如此,在一些海洋功能区密集交错的地区,功能区间潜在的空间冲突也应引起重视。山东省正是典型区域,沿海岸带分布的国家级海洋自然保护区、特别保护区和水产种质资源保护区等海洋保护区数量在全国名列前茅,占有较大比重。《山东半岛蓝色经济区规划(2011)》指出“重点打造海州湾北部、董家口、丁字湾、前岛、龙口湾、莱州湾东南岸、潍坊滨海、东营城东海域、滨州海域九个集中集约用海片区”,这些集中集约用海区大多邻近海洋特别保护区、自然保护区、海洋牧场等,尽管努力改变以往较为粗放的用海方式,但仍有可能对其他功能区潜藏生态环境影响。例如,规划指导下首个获批的烟台龙口湾港高端制造业聚集区,是全国获批的最大人工岛群项目,规划填海面积35.2km2,拟建造6个人工岛和1个突堤式人工岛,如此庞大的集中围垦和填海工程是否会对相邻的龙口黄水河口海洋生态国家级海洋特别保护区等带来影响,必须在长时间的海洋监测加以关注。
3.2体制维度:功能区管理尺度错位
海洋功能区分属沿岸区县级政区的不同专业部门管理,但大多数海洋功能区的管理都并非某地某业能够独立承担的,因而近年为化解地区之间、部门之间的体制摩擦问题,不少地方积极探索管理协调委员会、联席会议、联合执法等协调机制。然而,在协同能力方面,有的联席会议每年只会晤一次,缺乏长效机制甚至避重就轻;在执行能力方面,国家和地方众多相关法规条例相继出台,但滨海开发的利益驱动牵制了执法动力,有的城市虽然严格推行联合执法,却面临执法人员素质、执法装备、执法效率、执法方式等问题;在创新能力方面,相关技术创新的原始性、集成性及产业化程度较低,难以适应当前海洋功能区生态修复、整治、保护等的新变化与新要求,等等。与此同时,以往沿海城市的滨海地区大多是乡村和农场,社会诉求相对单一,近年人口与产业等不断向海集中,社会构成趋于复杂,随着海洋功能区划的确立,如何协调海洋产业、生态环保等与沿海社会治理间的关系问题突显。遗憾的是,目前不少地方重产业发展轻社会管理、重工程项目轻公共服务,难以回应日益多样的社会诉求。加之城市向海蔓延挤压滨海农民、渔民的发展空间,出现大量失地农民和失海渔民的就业问题。不仅如此,在海洋功能区规制作用以及近海生态恶化影响下,一些渔民远赴他国管辖海域捕捞,甚至导致国际纠纷。显然,上述问题不断累积,势必加剧海洋功能区划的生态环境风险,极有可能成为海洋强国战略的“生态羁绊”,优化海洋功能区的生态环境效应,迫在眉睫、刻不容缓。
4破解海洋功能区生态环境难局的策略建议
4.1促进海洋功能区划与城市规划等的衔接
沿海城市是海洋功能区编制的基本主体,海洋功能区划应努力实现三方面转变:首先,从重经济总量向重生态容量的转变,确立“反规划”理念,以海洋环境容量与陆域生态承载为双重约束,规范滨海新城、新区、开发区的开发强度,促进海岸带及近海资源的集中集约利用;其次,从重陆域协调到重陆海协调的转变,加强沿海城乡规划、海岛规划、海洋经济规划和海洋功能区划等的相互衔接与协调;再次,从重土地潜力到重综合潜力的转变,尤其是海洋功能区集中设置的深水岸线、海洋旅游、生态环保等多方面的潜力。
4.2强化海洋功能区的规范引导与协同治理
规范引导与协同治理是优化海洋功能区划的重要支撑,一是从技术创新到集成创新,在不同功能区治理关键技术攻关的基础上,进一步推进管理、政策等集成创新等;二是从专项示范到综合示范,目前已有海洋功能区的水环境监测、综合管理等专项示范,但生态环境问题的复杂性要求加快建立综合示范点,示范产业方式、社会管理、考核指标、灾害应急等多方面内容;三是从项目主导到标准引导,项目主导注重海洋功能区管理的当地特色但推广价值有限,要在示范项目基础上,加快研制“海洋功能区划的标准和技术导则”并进一步推广,保证功能区管理的过程优化和质量控制;四是从部门规范到公民规范,将规范引导进一步落实到公民自身行为,有的国家颁布《海岸带公民指南》取得了很好效果,为此,要加强海洋功能区划的宣传教育与科学普及,增强公众的海洋生态文明意识。
中图分类号:X826 文章编号:1009-2374(2017)01-0087-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.043
1 我国海洋概况
我国海洋面积约300万平方公里,海岸线延绵达1800公里,海岸线资源异常丰富,具有得天独厚的渔业资源、旅游资源、港口资源和辽阔发展的空间。有极其丰富的海洋生物资源,海洋生物物种多达26000多种,鱼类3000多种、浅海和滩涂生物资源2200多种,长久以来在平衡生态环境,保持社会经济快速发展发挥着极大的作用,当然我国的海域划界也存在着激烈的争端,在黄海、东海、南海与周边各国均存在着或多或少的管辖权争议。在资源日益枯竭的今天,因为科学水平的因素,被保存完好丰富的海底能源,将会为国家发展提供巨大的Y源保障。目前,其他国家在清洁的可再生能源方面投入颇大,海水也是不少可再生的能源,如潮汐能、浪能、水温能、盐度差能等。随着开发的深入,我国也前所未有地污染和破坏着海洋生态环境,海水富养化、物种多样性快速减少等问题,使海洋保护工作迫在眉睫。
2 海洋环境保护现状及原因分析
2.1 我国海水受污染情况非常严重
2.1.1 海洋环境问题的首要表现就是海洋水体遭到污染,随着近海岸海域富营养化程度的不断加剧,赤潮现象频频发生,且不断扩大规模,不断出现新的赤潮生物种,给海洋生态环境、人民群众健康和海洋经济造成了重大危害。
2.1.2 在经济社会的快速发展的同时,作为能源战略的石油在陆续大量建设开发,海上运输石油频繁如织,开采石油规模不断扩大,风险源更加分散分布更广,风险源强度更大,溢油的潜在风险也在不断增加,发生突发性溢油污染事故的概率也在大幅增加。近几年,我国油船溢油事故和海上开采石油的泄露与井喷事故迅速攀升,每年石油排入大海约12万吨。渤海湾“7・16”溢油事故和山东蓬莱“19-3”重大溢油事故更是给海洋生态环境以沉重打击同时给人们敲响了安全的警钟。
2.1.3 海运航行和作业中的船舶所产生的污染物源源不断的排入海洋,也可能发生事故,如碰撞、爆炸等,所产生有害物质排到海水中,使海水再次受到污染。
2.1.4 海洋环境保护的主要因素并不是这些源污染物,一半以上的污染物来自于陆地废弃物的排放。人类在日常的生产、生活中,不经处理随意排放废弃物和污水,直接进入河流系统;农事生产所用如农药、化肥等化学成分污染物,经过雨水浸泡,流入地下暗河,随着河流和地下水,最终进入大海,海洋环境受到了污染,海洋生态遭到了破坏。海水的自净能力是有限的,更需要漫长的时间消化,无限度流入污染物,海水自身净能力必然会入不敷出而导致水体污染。
2.2 过度开发海洋资源,生物多样性减少
我国海域内海洋生物种类繁多,还有很多珍稀品种,过度的捕捞极大地破坏了海洋物种资源的繁殖能力,致使海洋生物极速减少,严重的甚至濒临灭绝。与此同时,环境质量下降,生态系统异常,致使鱼、虾、蟹和贝类以及有保护水环境功能的大量藻类等因无法适应环境而快速消亡。虽然采取休渔期的政策,投放鱼苗、虾苗,但在利益的驱动下,仍然出海作业的大批渔民将还未长大的鱼、虾、蟹捕捞上来,其既无法从数量上的增长形成种群,之后便出现了更加尴尬局面,原本数量不多的海洋珍惜物种濒临灭亡,而数量众多的物种将成为珍惜海洋生物。
2.3 水域面积缩减、海岸侵蚀状况严重
大量海岸因受经济开发的影响,人为改造滩涂在不断增加、自然的原始景观在逐渐缩减、很多重要的海湾面积在不断缩减;大量的填海造地投入其中,更是兴建了大面积的海参、鲍鱼养殖场,疏于管理的大面积养殖场,使海滩面积和海岸湿地急剧减少,养殖场内的污染也十分严重,污染物随着潮汐进入海中,海水受到了污染。另外,开发海洋工程建设、石油、天然气的海上开采作业、海洋生物制药等化工产品的开发过程中产生的污染物,都从侧面给海洋环境以沉重打击。
2.4 法律体系的不健全和缺失的管理机制
我国海洋的环境立法工作发展较晚,相关法律体系相对滞后,然而在海岸线的立法管理方面有很多漏洞。海洋环境的政府管理部门责任不清,职能重叠现象、推诿扯皮、效率低下等问题极易出现,与之相关的监测预警、监督管理机制不健全,执法队伍需要进一步提高水平,以上均严重影响着海洋生态环境保护工作的开展。
《中华人民共和国环境保护法》是环境保护的基本法,明确了在保护海洋环境方面的规定,《中华人民共和国海洋环境保护法》是1983年颁布施行的,是我国专门保护海洋环境方面的法律,在海洋经济的可持续发展方面,科学合理开发利用海洋资源方面意义非常重大。法律体系中保护海洋方面的,是以《中华人民共和国环境保护法》为根本,以《海洋环境保护法》为中心,三个辅法律:(1)《防止船舶污染海域管理条例》《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》《防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》《海洋倾废管理条例》《防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例》《防止拆船污染环境管理条例》六个相关法律法规;(2)和海洋防治法相关的法律法规,如《水污染防治法》《大气污染防治法》;(3)有具体执行标准的保护海洋环境性法规,如《海水水质标准》《渔业水质标准》等。以上法律、法规、准则构成了在保护海洋生态环境法律体系的基本框架,在保护海洋生态环境中起到了法律支撑的作用。由此不难看出海洋环境保护的法律体系并不健全,并不能适应新时期保护海洋环境的重任,且相比其他发达国家对于海洋的立法方面,还需要进一步完善。
3 我国面临保护海洋生态环境的不足与对策
目前,在大力发展海洋经济之时,保护海洋近岸生态环境与前者成为了不可调和的利益矛盾点,承受着继续破坏和污染不断加重的巨大压力,有些部分重点地区海洋环境受损情况触目惊心,已无持续发展的后劲可言。所以加强产业结构性调整、优化产业部局,严控污染源,在减轻沿岸近海和流域污染现象之时,进一步加大海洋生态保护力度。提高生态系统的自我保护功能和的抵御灾害的综合能力,保持生物基因多样性、恢复海岸自净能力、逐渐提升海洋生态环境安全防卫能力,具体措施:
3.1 加大建设海洋环境保护设施和机制措施力度
3.1.1 要大力兴建国家级保护区,各地也要以改善海洋环境,保护海岸带生态系统为目标,建立生态保护区或海岸生态隔离带,极大保护及恢复海岸生态系统,加强海岸生态建设。
3.1.2 恢复海洋岸线原生态景观,在沿海重点旅游区、经济开发^,加大力度修复沙滩海岸、退耕退垦还滩还海,建设原生态自然景观和廊道,让人与自然和谐相处,构建蓝色空间和愉悦、唯美的滨海景观。
3.1.3 加强污水处理水平,控制海洋污染,建立污水排海标准,制定统一污水、废水排放浓度标准,排放污染物要定时监测、申报登记、控制入海污染物总量等,以保证海产品质量,保护群众身体健康。
3.1.4 建立评估海洋生态环境风险体系,开展海洋生态环境安全风险评估体系建设,对海洋安全事故的发生、发展、消除及生态恢复都至关重要。
3.1.5 加强海洋环境应急处置能力。把深入开展海洋环境灾害的防治工作和应急处置管理机制有效融合,在多样性的海洋灾害频发的形势下,严重威胁了人们的日常生产生活。为了人民群众的生命财产安全,根据发生生态灾害种类如赤潮、绿潮和海洋生物病毒病害、重大海上安全生产突发事故等,有针对性地开展监测防控工作,设立监测点、完善浮标、探头,利用航拍、卫星遥感技术建立全方位立体化的监测系统,提高预警机制和应急响应能力,在发生海洋环境污染事故或生物灾害时,能够及时解决问题,最大限度地降低事故灾害造成的损失。应急工作要常备不懈,宁可备而不用,不可用而不备。
3.2 建立适应新时期发展的法律体系
3.2.1 应当适时出台一些法律法规来填补法律空白,又能解决新问题。在建设大量人工养殖场以用来替代和缓解渔业资源枯竭压力,而随之产生了许多问题,如生态环境被破坏、海水被污染、生物链严重失衡等,需要法律制定科学合理的标准来规范养殖行业,严格禁止养殖密度过大,坚决防治养殖疾病等,建立高标准人工养殖场;同时重视生物入侵,越来越多的生物入侵案例,惨痛的表明同样是破坏生态的重大因素,这些问题的逐渐凸现,迫切的需要用法律手段进行制约。
3.2.2 海洋的经济价值与海洋的生态价值相比后者更应得到重视。在取得经济价值的同时,而损害生态价值是不可估量的,应当完善、强化、细化相关法律法规,制定完善的补偿制度,海洋环境生态保护区的建设制度,所有的海洋经济行为都应在合法的前提下进行,保存好生态环境,保持物种多样性和基因品类多样性的生态环境。
3.2.3 持续加大海洋执法监督力度。制定的法律能否保护海洋环境,关键就是要执法必严,如执法监督力度不够,就会导致其形同虚设变成一纸空文,而且还应该有完善的处罚措施,使触碰法律的自然人、法人心生畏惧,法律所赋予的责任、义务,严格按照规定执行。
4 结语
我国现已进入经济体制改革的深水区,社会发展的战略机遇期,使得资源环境的约束与发展之间的矛盾更加显现。为突破陆地资源环境短缺的瓶颈,保护海洋环境,可持续开发利用海洋资源显得极为重要,要使其具有更为广阔的前景,就要立足当前,放眼未来,不谋万世者不足以谋一时的眼光看待海洋生态环境问题。统筹兼顾,合理布局,科学谋划,构筑蓝色的海岸生态屏障,树立海洋道德意识、海洋文化意识、提高蓝色国土意识,促进文化强国、海洋强国建设。
参考文献
[1] 刘伊娜.浅析我国海洋生态环境保护现状及对策[A].
中国环境资源法学研究会论文集[C].2014.
[2] 马凤媛.我国海洋强国战略视角下的海洋环境保护
中图分类号X3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)120-0156-02
1 福州市海洋环境现状
福州市是省会城市,也是海洋大市。福州与台湾一水之隔,海域面积10573km2,占全市国土面积的46.91%。滩涂面积582.76 km2,占全省的28.1%。海岸线长920km,占全省的1/3。罗源湾、福清湾、兴化湾是深水良港。海岸地貌类型复杂多样,构成众多独特的自然景观,海洋旅游资源丰富独特。海洋能和风力能资源丰富。2013年全市海洋经济总产值突破2000亿元,比上年增长13.24%,占全省海洋经济增加值的32%,全市地区生产总值的16.7%。海洋经济快速发展所带来的海洋环境问题日益严重,2013年福州市海洋环境质量总体良好,海水水质优于二类水质标准的面积达60.8%,符合海洋功能区水质要求的面积达74.1%。闽江、龙江和敖江入海污染物总量基本达到削减目标,但仍有部分指标超标。
2 近年来福州市填海情况
为了在更高起点上加快建设“海上福州”,近几年福州市用海项目增加较快,2012年全市确权用海项目7宗60多公顷;2013年确权用海项目17宗400多公顷;截止至2014年5月,全市确权用海项目13宗,总填海面积160多公顷。填海工程主要分布在罗源湾、福清江阴和长乐,与《福州城市总体规划(2011―2020)》相适应。建成临港生态工业区、港口物流集聚区和综合服务区,解决当地群众的就业问题,促进当地经济的发展,但同时也给海洋生态保护带来一定影响。
3 填海对福州海洋生态环境的影响
填海项目的建设虽然带来了一定的经济效益,缓解了土地供应压力,却造成了所在海域经济鱼虾贝藻类等海洋生物资源的大量衰减,改变了区域海洋动力学环境条件,而且还给海洋、海湾、河口等区域带来不同程度的污染,影响海洋生态环境。
3.1 滨海湿地
填海工程会造成滨海湿地的功能退化,影响湿地生态功能和时空动态。湿地生物的栖息地丧失之后,鸟类和底栖动物的生存环境不复存在,给这些生物的生存带来了巨大的挑战[1]。以填海造陆工程为例工程实施之后湿地生物的种类和平均数量都明显减少,但某些生物则大量的滋生,如多毛类种类获得了生存的优势,过量的磷、氮无法被原有的环境消化,导致大量的藻类滋生,引发了诸如赤潮等海洋灾害。海洋工程项目数量在逐年增加,湿地面积不断下降, 1992年10月,结合长乐海蚌资源保护区和长乐国际机场建设的实际情况,福建省七届三十次会议重新审议通过了《福建省长乐海蚌资源增殖保护区管理规定》,将海蚌资源保护区的中部划出一片海域作为机场的排污区。海蚌资源增殖保护区的面积调至13000公顷。因而,填海项目之于湿地生态影响的研究和保护必须进一步深入。虽然福州填海湿地影响研究已经得到开展,但其研究只是局限于消极结果发生之后的研究,如湿地功能退化、湿地面积缩减、湿地生物种群的统计等工作,并不能阻止湿地生态系统的逐渐减少的趋势,并且许多研究缺乏足够的理论依据,具有一定的盲目性,不能为湿地生态系统的环境影响提供充分的支持[2]。
3.2 海洋渔业生态资源
填海项目的实施会挤压鱼类的生存空间,鱼类的产卵、发育、捕食的区域都会一定程度上受到削减,填海甚至还会导致鱼类资源的消失。由于填海工程的增加,导致鱼虾类的栖息地减少,并且受到人类的污染,影响了其繁殖的能力,导致该地区的鱼虾类的养殖业和捕捞业都不同程度的遭到破坏[3]。福州是渔业大市,水产养殖业主要集中在连江县、罗源县和福清市,渔民沿用传统投放鲜活饵料养殖,过多的饵料累积在鲍鱼和鱼类等网箱底部,导致海水水质恶化,海洋赤潮频发。2010年赤潮灾害最严重,持续时间最长,频率达7次,主要发生在连江定海湾及黄岐半岛、罗源湾和长乐至平潭海域,累计面积达896平方公里;2012年全市发生大面积有毒赤潮,造成鲍鱼死亡8.3亿粒,损失金额11.7亿元,造成严重经济损失。
3.3海漂垃圾
由于建设项目填海在实际运作中环境影响论证和保护等方面工作尚不够充分,在填海过程中,施工作业区域的拓展和工程建设废料未能得到很好的收集、转运处置,并且随着生产营运期人类活动扩大和加密,产生的大量垃圾以各种方式进入海洋,形成海漂垃圾。沿岸个别工业企业的各种固体废弃物随意倾倒、堆放,随大雨冲刷入海;水产养殖使用的塑料泡沫等影响海岸带美观,堵塞渔港,侵占滩涂,影响了海水水质。随着海流与潮汐等海洋水文动力的作用,海漂垃圾扩散到更远的海域,对海洋生态环境造成危害。海漂垃圾的污染种类繁多,其中以塑料所占的比重为最多,塑料在海水中还会缓慢的降解,降解后的垃圾被海洋生物吞食之后,通过海洋食品进入人类的餐饮行业,从而危害人类健康[4]。
3.4非法倾废
由于大量的海洋工程上马,福州周边海域成为海洋疏浚倾废活动最频繁、最复杂的区域之一,倾废发生的主要区域为罗源湾及福清江阴附近海域,倾泻的废弃物主要是挖深港池、航道工程和建设码头、海洋工程所产生的泥土、沙砾和其他物质。非法海洋倾废污染损害海洋环境, 破坏生态平衡及海洋渔业资源,给海洋倾废管理带来巨大挑战。近三年,福州市海监支队就查处非法倾废的“碧海”案件12起,共收缴罚款83.5万元。
4 对策及建议
1)建立填海项目的海洋环境保护机制。填海项目总体规划应符合《福建省海洋功能区划》(2011~2020年)和《福建省海洋环境保护规划》(2011~2020年),是符合《产业结构调整指导目录》(2011年本)的鼓励类、保护类等项目。对于海洋环境保护的机制,将填海项目的各个环节都纳入到海洋环境保护的机制中来,确保福州海洋环境保护的可持续性。
2)加大海洋环境保护执法力度。理顺各部门管理职责,海陆统筹,联合执法,明确责任。加快出台地方海洋环境保护实施细则。坚持谁污染谁治理的原则,明确填海环境污染的责任,将海洋环境保护落实到位。
3)公众参与,依法听证。将填海生态污染问题公开化,在制作项目海洋环境影响报告书时,通过公众参与工作,了解公众最为关心的环境问题和最为关心的环保保护目标,比便采取相应措施,使环境和敏感目标得到有效保护。同时围填海工程必须举行听证会,依法组织利害关系人参加听证会,广泛听取群众意见。
4)加大资金投入进行治理。用海项目将引起海洋生物资源的损失,应依法缴纳生态补偿金,生态补偿金可用于改善沿海水域的生态环境,为鱼、虾类聚集、栖息、生长和繁殖创造条件;选择适合当地的苗种进行增殖放流;进行海洋生态环境综合整治。
5 结论
在土地资源日益紧张的情况下,填海作为拓展发展空间的一种选择手段,在促进经济发展的同时,也会带来生态环境的破坏,因而研究、分析其作用机理和影响因素,有利于更加科学合理的开展填海项目的研究,使之形成系统化的理论,有利于今后的工作开展,为保护海洋生态环境打下基础。
参考文献
[1]吴涛,赵新生,张彦彦.围填海造地工程施工对海洋水环境的影响研究:以连云港连云新城围填海项目为例.海洋开发与管理.2011,5:26-30,73.
与欧洲发达国家相比,我国的海上风电起步比较晚,技术设备稍显落后,但是随着政府相继出台各种措施大力推进海上风电项目的建设,海上风电将会成为推动我国风电产业飞速发展的一股强劲新动力。由于海上风电场的开发建设规模较大,那么项目的建设、施工必然会给海洋生态环境造成一定的影响,如海上风机的打桩就会对水质、水流、海洋自我调节能力产生影响;海上风电场还会对鸟类、海洋生物的物种繁衍产生一定影响等等。
1 海上风电项目对海洋生态环境的影响分析
1.1 海底电缆及风机的施工污染了水质,对海洋生物造成一定伤害
海上风电场在建设施工过程中,风机基础通过打桩锤直接打进海底,海底输电电缆的铺设也需要深挖海沟,这都会导致海底泥沙悬浮,一些沉积物也会被带起来,水体浑浊,加上一些含油废水的不慎泄漏,该海域的水质就会被污染,浮游生物的繁殖遭到破坏,海洋底栖生物就会死亡,对海洋的生态平衡造成一定伤害。
1.2 海上风电项目的施工期和运行期对鸟类的影响
海上风电场对鸟类的影响主要表现在以下几方面:
(1)风电场施工期间,机器噪声、灯光、磁场都会对鸟类的觅食,繁殖和迁徙产生一定的影响。
(2)若风电场位于鸟类迁徙飞行路线上,鸟类与风机发生撞击导致死亡。
(3)近海上风电场的建设会直接占用鸟类的栖息地,影响了海鸟的筑巢和繁衍。
1.3 海上风电场的建设改变了原有的自然景观
海上风电场的建设必然会改变原有的自然景观,有些风电场选址在海洋深处,风机排列的比较规则、有序,随风转动起来也是一道风景线;可是有些风电场选址离海洋湿地生态区比较近,不仅会对动植物的生态圈产生不良影响,从视觉上也破坏了这种天然的美感。
2 海洋生态环境的防治措施
2.1 科学规划,合理布局,避开重点保护海域
与陆上风电场相比,海上风电场的规划、建设要求都比较高,必须要做到先科学规划,后建设施工,把对海洋生态环境的影响降到最低。
首先,海上风电场的规划选址要远离海洋生物的栖息地、繁殖地、迁徙路线等,向深海领域发展布局,以减少风电场在施工和运行期间对海洋生物和人类生活的影响。
其次,海上风电场要避开海上交通航道、城镇建设和港口工业区填海用地、湿地风景区等海域,减少对海上交通、渔业和港口建设的影响,同时避免风电场后期深度开发的不利因素。
海上风电场是对海洋资源的一种深度挖掘,是海洋新能源产业发展体系中的重要一环,积极做好统筹规划,科学引导,避开海洋生态保护区、渔业资源保护区、港湾河口、油田等重点保护海域,尽量减少对其他敏感海域的影响。
2.2 做好风电项目建设的监督和预警
一是风电建设相关部门要严格按照条例规定认真履行海上风电项目的建设审批和监管职责,对海上风电场项目的建设施工、后期运营展开全面的监督管理。如海域功能划分、施工时间、施工区域、施工范围、高压电缆铺设位置等都要监管到位,检查其是否与海洋生态环境有冲突之处。
二是海洋环保部门要将海上风电场纳入重点环保监测单位,不仅要对其进行定期的环境测评,还要对其环保信用进行评价,及时将评价结果向社会公布。对环境信用评级较差的单位,要求其严格按照环境信用评价进行项目建设和整顿,抓好海洋环境保护,维护生态平衡。
三是建立并完善海洋环境保护预警机制。进一步提升海上风电场的环境检测人员的综合素质和海洋环境检测方面的能力。扩大海洋环境检测范围,不再局限于海洋水质的监测,积极开展海洋生物、鸟类、海洋渔业资源的相关跟踪监测,要做到将问题解决在萌芽状态。
四是海上风电场项目竣工后,项目负责方要及时向环保部门申请环境质量验收。每一台海上风机都要接受严格的质量监测,海底电缆要接受电磁辐射标准的检验。海上风电场正式投入运营后,要定期接受环保部门的环境影响后评估,该评估报告会直接影响企业的信用等级。
2.3 风电场最初选址要远离海岸线,最大程度保留原有自然景观
海上风电场选址是一个非常复杂的过程,而且还要综合考虑各种因素的影响作用。目前我国很多海上风电场的选址都是在近海海域,在开发初期时非常方便快捷的,但是对于附近海域的海洋生物、鸟类、渔业、城市规划、交通航道影响较大。
随着海上风电的迅猛发展,近海海域风电场的建设已经难以满足风能发展的需要,且对海洋环境的影响较大,因此世界各国都开始着手向深海海域筹建风电场。我国海上风电场建设在未来规划中也要有意识避开已经开发利用的海域和功能多敏感度高的海域,逐步向深海海域发展海上风电,促进海上风电与其他产业的和谐共进发展。
我国在开展深海海上风电项目前期,要充分做好勘测、论证、实验工作,做好深海海域的风能和海底地质勘测工作;提前规划好风机部署路线和输电线路的方向;密切监测深海的地理、气候环境的变化,找出规律,做好验证;与西方发达国家共同开发深海海域风电场,学习经验和技术,逐渐形成自主知识产权。
对已经在近海海域选址的海上风电场,要与当地城市建设规划相融合,远离城市未来发展规划区域,尽量减少建设用地、用海,对于施工过程中修建的围堤,在风机安装完成后要及时拆除,恢复原有的自然景观。
3 结束语
我国海上风力发电正处于初级发展阶段,有着很大的发展潜力和空间,对缓解我国东部用电荒有着积极的意义,同时还促进了我国能源结构调整的步伐。目前,政府出台了一系列措施和法律法规,支持海上风电场项目的建设,大力发展新型能源。
上述分析结果表明,海上风电场对环境的影响主要是在建设施工阶段,对海洋浮游生物、鸟类的影响比较大,但并不是不可修复的破坏,随着建设施工的结束,这些影响就会随之变小,甚至消失。总之,海上风电场对海洋环境的影响并不是长期,具有严重破坏性的,是可以自行修复的。海上风电场建设是符合我国新能源战略规划要求的,大力发展海上风电的同时还要处理好海上建设与环境保护之间的关系,实现风电建设与环境保护协调发展。
参考文献
中图分类号:TB383;S682.36;Q945.78 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)08-1628-06
Influence of TiO2 Nanosol on the Physiological Characteristics and Environmental Effects of Alocasia macrorrhiza under Urban Air Pollution Conditions
NIE Lei1,2
(1. Department of Biology and Environmental Engineering, Guangzhou City College, Guangzhou 510405, China;
2. Guangzhou Research Institute of Landscape Gardening, Guangzhou 510405, China)
Abstract: The effects of TiO2 sol nanocomposite on air pollution purification capacity and stress physiological parameters of urban landscape plant Alocasia macrorrhiza(Linn.) Schott were studied. The results showed that A. macrorrhiza could purify the urban off-gases pollution to some extent. TiO2 sol nanocomposite treatment could enhance the air pollution purification capacity of plant. Meanwhile, nanocomposite treatment could enrich the leaf chlorophyll content, reduce cytoplasm membrane permeability, decrease lipid peroxidation of membranes under polluted conditions, and therefore improve the stress resistance. Under the stress of air pollution, the midday depression of photosynthesis of leaf aggrawated. The daily average net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance(Gs) and transpiration rate (Tr) were all decreased significantly; while intercellular CO2 concentration (Ci) was increased. By treated with TiO2 sol nanocomposite(0.2%~0.8%),Pn,Gs and Tr were increased at different extent; while Ci was decreased, especially in the treatment of 0.4% TiO2 sol nanocomposite. The interaction mechanism of photocatalyst and phytocatalyst on air pollution purification was preliminary discussed.
Key words: Nanocomposite; TiO2 sol; Alocasia macrorrhiza(Linn.)Schott; physiological characteristics; air pollution
近年来,我国部分地区如珠江三角洲等地,区域性大气污染问题日益凸显,在城市空气污染日趋严重情况下,城市绿化植物的生长状况普遍较差,不但难以发挥净化环境的功效,而且自身也无法生存[1]。自1972年本田-藤岛效应发现以来,以二氧化钛(TiO2)为代表的光半导体材料的应用研究,已经取得了突破性的进展。研究表明,纳米级的TiO2半导体颗粒表面在光激发状态所生成的超氧阴离子和氢氧自由基等活性氧类物质,具有很强的光氧化活性,已经被广泛应用于空气净化、水处理、环境卫生与保护、杀菌消毒、农产品贮藏与保鲜、建筑等技术领域[2]。然而,有关纳米TiO2光半导体材料对植物生理、包括光合作用影响方面的国内外文献报道较少。本文通过在城市绿地植物上应用纳米TiO2溶胶试验,探讨了纳米材料对城市绿化植物海芋[Alocasia macrorrhiza(Linn.)Schott]的光合作用等生理特性及净化污染空气效应的影响,以期为纳米TiO2半导体材料在城市绿化植物的应用提供理论依据和技术参考。
1材料与方法
1.1样地概况
于2009年6~7月,在广州市广园快速路旁的广州市园林科学研究所苗圃(E 113°16′27″,N 23°09′44″)选择样地,样地环境空气污染严重,污染类型为尾气污染,主要污染物为氮氧化合物、碳氢化合物、一氧化碳、铅等。
1.2材料
供试材料为天南星科(Araceae)海芋属[Alocasia(Schott)G. Don]的海芋,苗龄约2年,以盆栽形式种植,常规水肥管理,分别放置在广园快速路旁(<5 m)及距离道路较远(>100 m)、环境良好的大棚内培养,时间在3个月以上。纳米TiO2光半导体材料系采用日本光钛子株式会社生产的Ponation锐钛矿型二氧化钛溶胶,其纳米二氧化钛含量为1.5%,锐钛晶含量≥99%,纳米二氧化钛粒径小于5 nm,pH值在2~3之间,外观为蓝色半透明溶胶,对人畜安全无害、无腐蚀性,具有良好的成膜和附着性能。
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1.3试验设计
试验在样地上设置8种处理,分别是D0(大棚环境内海芋叶面喷施清水,作为大棚对照)、D1(大棚环境内海芋叶面喷施0.2%纳米TiO2溶胶)、D2(大棚内海芋叶面喷施0.4%纳米TiO2溶胶)、D3(大棚内海芋叶面喷施0.8%纳米TiO2溶胶)和L0(路旁环境的海芋叶面喷施清水,作为路旁对照)、L1(路旁环境的海芋叶面喷施0.2%纳米TiO2溶胶)、L2(路旁海芋叶面喷施0.4%纳米TiO2溶胶)、L3(路旁海芋叶面喷施0.8%纳米TiO2溶胶)。每处理设置20盆海芋,用去离子水分别配制不同浓度(0.2%~0.8%,pH值6.2~6.4)的纳米TiO2溶胶溶液,现用现配。于2009年6月23~25日连续3 d,在当日的17∶00左右,对植物材料采用喷雾器进行叶面喷施,每次均喷至叶片滴液为度,每盆每次喷洒量为500 mL,对照喷施等量的去离子水。
1.4测定方法
1.4.1部分植物生理指标测定叶片光合色素含量按照文献[3]的方法测定;叶片丙二醛(MDA)含量的测定采用硫代巴比妥酸法[4]测定;细胞膜透性用相对电导率表示,采用电极法[3]测定;根系活力采用氯化三苯基四氮唑法[5]测定。
1.4.2光合作用日进程的测定纳米TiO2溶胶处理结束后的第三天(晴天),对试验标记的叶片进行测定,采用美国Li-COR6400便携式光合测量系统的标准叶室,在自然条件下测定标记范围内上数第三片叶的净光合速率(Pn)、大气CO2浓度(Ca)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls,为1-Ci/Ca计算所得)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等光合指标。测定时间为8∶00~18∶00,每隔2 h测定1次,连续测定3 d。
1.4.3环境空气质量评价指数的测定采用DLY-3型空气离子测定仪测定群落环境空气中的正、负离子浓度,参照日本空气净化协会采用的安培空气质量评价指标进行评价,其公式为Ci=n-/1 000q,式中,Ci为空气质量评价指数,n-为空气负离子浓度,q为单极系数(空气中正离子与负离子之比)[6]。
1.4.4环境空气含菌量的测定按照文献[7]的配方,配制真菌、细菌、酵母菌和放线菌综合培养基。将暴露在群落空气中取了菌样的培养皿倒转,置于30℃恒温箱中培养,培养25 h后检查细菌菌落数,培养36 h后检查霉菌菌落数,培养72 h后检查放线菌菌落数。计算每立方米空气中的微生物菌落数,计算公式为5 000 N/A・T,式中,A为培养皿的面积(cm2);T为培养基暴露在空气中的时间(min);N为培养皿中的菌落平均数,计算结果单位表示为n/m3。数据统计分析采用DPS数据处理系统进行Duncan’s多重比较检验,试验数据表述为“平均值±标准误”。
2结果与分析
2.1纳米TiO2溶胶对海芋生理指标的影响
纳米TiO2溶胶处理对海芋生理指标的影响结果见图1,由图1A可知,与大棚对照(D0)相比,在空气污染条件下,路旁对照(L0)的海芋叶绿素相对含量下降了31.2%。在纳米TiO2溶胶处理下,叶片的叶绿素相对含量有了显著的升高;如在空气污染(路旁)条件下,0.2%、0.4%、0.8%的纳米TiO2溶胶处理的叶片叶绿素相对含量分别比路旁对照增加了28.1%、32.7%和51.0%;而在正常空气条件(大棚)下,0.2%、0.4%、0.8%的纳米TiO2溶胶处理的叶片叶绿素相对含量分别比大棚对照增加了33.3%、30.2%和14.4%。由此可见,外源纳米溶胶处理明显抑制了空气污染胁迫下叶绿素含量的下降(P<0.05),其中以0.8%纳米TiO2溶胶处理的效果最为显著。由此证明,纳米材料处理能有效地保护叶片叶绿素的完整结构,可防止叶绿素在空气污染逆境下的加速降解。
喷施纳米TiO2溶胶10 d后,测定海芋的根系活力,结果(图1B)发现,随着喷施浓度的增加,根系活力呈上升趋势,其中大棚条件下,0.8%纳米TiO2溶胶处理与大棚对照相比,根系活力增加了36.5%;而在污染空气下,0.4%纳米TiO2溶胶处理较路旁对照上升了27.3%。
植物体内的丙二醛(MDA)是由于植物衰老或在逆境条件下受伤害,其组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的,是衡量质膜稳定性的重要指标。MDA含量增多,将导致膜的渗漏,从而使植物走向死亡,因此MDA含量与植物逆境生理密切相关。MDA是膜脂过氧化的主要产物之一,对膜和许多生物功能分子均具有破坏作用,其在体内的积累是活性氧自由基毒害作用的表现。从图1C可见,大棚培养的海芋喷施纳米TiO2溶胶后,各处理与对照相比,叶片组织中的MDA含量差异不显著,说明纳米TiO2光催化产生的活性氧自由基对叶片细胞没有破坏作用,叶片细胞仍然可保持较高的稳定性。而在空气污染条件下,0.2%和0.4%的纳米TiO2溶胶处理能明显降低叶片MDA的含量(P<0.05),而0.8%的纳米TiO2溶胶处理与对照差别不大。由此表明,适宜浓度的纳米材料处理能明显降低叶片的MDA含量,从而有助于提高植株的抗逆性。
恶劣的尾气污染条件下海芋生长不良,叶片细胞质膜透性偏高。而在纳米TiO2溶胶处理下,叶片细胞质膜透性较路旁对照显著降低(P<0.05),在0.2%和0.4%纳米TiO2溶胶处理下,叶片的相对电导率仅为路旁对照的81.4%和78.5%(图1D),而在0.8%纳米TiO2溶胶处理下,相对电导率却有所上升(5.1%),说明适宜浓度的纳米TiO2溶胶处理有助于维持植物叶片细胞膜的结构,可抑制电解质外渗造成的质膜伤害。在正常空气条件下,各纳米TiO2溶胶处理对于叶片细胞质膜透性的影响不显著,差异最大的0.4%纳米TiO2溶胶处理的叶片细胞相对电导率较大棚对照下降了8.5%,变化趋势与MDA相似。
2.2空气污染下纳米TiO2溶胶对海芋叶片光合参数日变化的影响
不同浓度纳米TiO2溶胶处理对海芋叶片光合参数日变化的影响结果见图2,由图2可知,与大棚对照相比,路旁对照的日均Pn、Gs、Tr均呈现出不同程度的下降,而Ci则有所增加。大棚对照的Pn日变化为不明显的双峰型,空气污染条件下叶片Pn的日变化则表现为明显的不对称双峰型,在12∶00左右表现出明显的“光合午休”现象。从图2A可见,上午8∶00~10∶00期间,Pn迅速增加,第一个高峰均出现在10∶00左右,是全天Pn的最高值,其中大棚对照处理可达5.75 μmol/(m2・s),路旁对照也达到了4.83 μmol/(m2・s);而在10∶00以后Pn开始下降,10∶00~12∶00下降较快,12∶00以后又出现缓慢回升,大棚对照和路旁对照在14∶00再次达到高峰,此时的Pn分别为3.85 μmol/(m2・s)和3.24 μmol/(m2・s)。从不同处理Pn日均值变化来看,经过纳米TiO2溶胶处理的可以缓解因空气污染胁迫下光合速率的下降,L2和L3处理下的Pn甚至超过了大棚对照,其中以L3的效果最为明显。Gs和Tr的变化曲线与Pn的变化趋势基本一致(图2B、图2C)。在Ci的日进程曲线中(图2D),各处理在8∶00与18∶00的Ci值最高,从8∶00~10∶00 Ci值均呈下降趋势;而从14∶00~18∶00,Ci值又呈上升趋势。10∶00与14∶00的Ci值出现了两个低谷,说明空气污染胁迫增大了海芋Ci的最小值和日均值;而经过纳米TiO2溶胶处理后,Ci日均值和最小值均降低。气孔限制值Ls变化情况与Pn、Gs和Tr基本一致,在空气污染胁迫下叶片Ls值降低,而在纳米TiO2溶胶处理下,叶片Ls值有所上升。
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2.3纳米TiO2溶胶对海芋净化污染空气效应的影响
海芋具备一定的净化空气污染、改善道路空气质量的能力。经测定,样地所在的广园中路道路裸地的空气负离子平均值仅为25个/cm3,因汽车尾气污染原因,空气质量评价指数Ci值仅为0.10(图3A)。种植海芋后,Ci值达到0.15以上,空气质量有所改善。纳米TiO2溶胶处理植物叶片6 h后测定,Ci平均值均有不同程度的升高,其中L2处理下的Ci值达到了0.25。
道路旁海芋环境空气中的含菌量达到2 650个菌落/m3(图3B),较大棚条件下增加了58.2%。参照北京市城区空气微生物污染调查结果得出的空气质量评价标准,已属于重度污染区。而纳米TiO2溶胶处理能明显降低空气中的含菌量,与未经纳米TiO2溶胶处理的路旁对照相比,0.2%、0.4%、0.8%的纳米TiO2溶胶处理后,空气中的含菌量分别降低了17.6%、22.4%和10.5%。
3讨论
当前我国大气环境形势非常严峻。尤其在珠江三角洲等发达地区,区域性大气污染问题日趋凸显,大中城市空气污染开始呈现煤烟型和汽车尾气复合型污染的特点,大气污染治理的难度加剧。城市绿化植物作为城市生态系统的重要组成部分,对改善城市生态环境质量起着极大的作用。绿化植物不仅能改善气候、调节气温、增加湿度、平衡碳氧、减弱温室效应、美化环境,还能吸滤有害气体、净化空气、吸附尘粒、杀菌,对大气污染有明显的净化作用。然而随着城市空气污染日趋严重,城市绿化植物生长状况普遍较差,在高强度的空气污染逆境下,绿化植物不但难以发挥净化环境的功能,甚至无法生存[8]。
纳米科技是21世纪的主流技术之一,纳米TiO2颗粒具有半导体能带结构。当半导体颗粒接受太阳光照射时,会发生光催化作用,价带上的电子激发到导带生成高活性电子(e-),在价带上形成带正电荷的空穴(h+),通过不断的电荷分离,完成光能到电能的转化。这一过程类似于绿色植物光合作用的原初反应,被称为“人工模拟光合作用”[9]。作为光合色素,叶绿素含量的降低是光合作用减弱的主要原因之一。纳米TiO2溶胶处理后抑制了受污染损伤的海芋叶片叶绿素含量的降低,缓解了叶片因伤害而出现的症状,其中以0.8%浓度的纳米TiO2溶胶处理后的效果最好,其缓解作用显著。不过纳米材料抑制空气污染胁迫下叶绿素含量的下降,究竟是通过保护叶绿素免遭破坏,还是促进其合成,具体机制尚待进一步研究证实。
本试验所用溶胶材料的主要活性物质为锐钛矿型纳米TiO2光半导体颗粒。试验结果证明,纳米TiO2溶胶能促进植物光合作用速率的增加。可以推测,当紫外光照射在纳米TiO2颗粒上时,价带的电子被紫外光所激发,跃迁到导带,形成自由电子(e-),经过反应产生氢,而在价带形成一个带正电的空穴(h+),并氧化水后产生氧,也就是在紫外线的作用下纳米TiO2颗粒能够独立光水解形成电子、质子以及氧气,这样分解出来的电子、质子,并行于植物光反应阶段的电子传递,由此提高光合作用的速率。本试验结果与张萍等[10]在黄瓜上的试验及洪法水等[11]用金红石型TiO2对菠菜光合作用中心的研究结果类似。
由试验的净光合速率日进程可知,洁净空气条件下,海芋叶片的Pn呈不明显的双峰型,而在空气污染胁迫下,各处理均表现出明显的不对称双峰型,出现明显的“光合午休”现象,说明空气污染胁迫使海芋对高温强光的适应能力受到影响。影响“光合午休”的原因主要有两种,一种是气孔因素,即气孔的关闭,Ls增大引起CO2供应不足;另一种是非气孔限制因素,即叶肉细胞光合活性降低引起同化力不足而限制了光合作用。根据Farquhar等的观点,以及目前国内外学者常用的光合速率降低分析方法[12],我们判断引起叶片净光合速率降低的主要原因,是当Ci减小、Ls增大时,气孔部分关闭。而当Ci增加、Ls减小时,非气孔限制成为光合下降的主要原因。从本研究中可以看出,在12∶00海芋表现“光合午休”时,不同处理的Ci值均较10∶00 Ci值有不同程度的提高,但是12∶00 Ls值较10∶00 Ls值均有一定程度的下降,说明海芋的“光合午休”是由空气污染所导致的非气孔因素引起的,这与付晓萍等的[13]研究结果类似。从日变化整体看,空气污染胁迫下叶片的日均Pn、Gs、Tr和Ls显著降低,Ci显著升高,也反映了空气污染胁迫下海芋光合能力的下降主要由非气孔因素即叶肉细胞的光合活性降低所致。纳米TiO2溶胶处理不同程度地提高了空气污染胁迫下海芋叶片的Pn、Tr、Gs和Ls,而Ci显著下降,说明纳米TiO2溶胶缓解了空气污染胁迫造成的叶肉细胞光合活性的下降,提高了空气污染胁迫下的海芋光合能力。较高的Gs说明具有较高的光合底物传导能力,为叶片同化更多的光合产物提供了生理基础,而Tr的提高增强了植株吸水及运输的动力,有利于植株光合作用的进行和抗逆性的提高。
在城市主干道旁恶劣的尾气污染环境下,海芋叶片的相对电导率和MDA含量数值明显偏高,叶绿素含量偏低,说明植株膜脂过氧化程度加剧,细胞膜的相对透性增加。而纳米TiO2溶胶处理对维持海芋叶片细胞膜结构、降低膜通透性、保持叶绿素含量方面有较好的效果,能有效降低叶片自由基的积累,有助于维持植株细胞结构的完整性。纳米TiO2溶胶处理还可以增强植物的根系活力,这与叶片细胞气孔导度和蒸腾速率的增加具有一定的相关性,可能是这三者共同的作用促进了植株吸收水分能力的提高。总体而言,0.4%的纳米TiO2溶胶处理后,对提高海芋在空气污染胁迫下的抗逆性、光合作用指标及净化污染空气的效应具有明显的作用。
纳米TiO2溶胶对植物胁迫的调节可能具有两重性,一方面低浓度对植物具有保护作用,另一方面纳米TiO2在太阳光照射下光催化产生活性氧自由基,当自由基的量超过机体抗氧化系统的清除能力时,自由基会直接攻击细胞膜系统,造成膜脂过氧化,使细胞膜透性增加。试验结果证明,0.2%、0.4%、0.8%浓度的纳米TiO2光半导体溶胶处理大棚海芋植株后,与对照海芋植株相比,叶片组织中MDA含量和膜渗透性变化不显著,说明喷施纳米TiO2溶胶后活性氧并未对细胞膜系统造成伤害,叶片细胞质膜仍然保持较高的稳定性[14]。不过纳米光触媒产品在生物安全方面的效应,尤其对植物安全性的影响,目前还不是很清楚。有研究表明,铝纳米颗粒有明显的植物毒性,试验发现未包被的铝纳米颗粒显著抑制玉米、黄瓜、甘蓝和红萝卜等植物根系的延长,而包被有菲(Phen)的铝纳米颗粒可以显著减小这种抑制。原因是菲的包被破坏了纳米颗粒表面本身具有的羟自由基,从而改变了纳米材料的表面特性[15,16]。我们在浓度筛选初步试验中发现,1.5%的纳米TiO2溶胶对于海芋有一定的负面影响,会出现叶片卷曲发黄直至枯萎,相关的机理有待进一步的分析。同时,纳米光触媒处理植物叶片后,可有效提高海芋在改善环境空气质量方面的能力,其原因是由于植物触媒与光触媒之间存在加成效应,还是纳米材料通过提高植株抗逆性而进一步发挥出植物的净化污染能力,或者是两者之间并无直接相关,而在各自发挥着自身的净污能力,其机理还有待通过进一步的探索和试验分析来解释。
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海洋资源是指在一定历史条件下被人类开发利用以提高自己福利水平或生存能力的,具有某种稀缺性的与海洋有关并受其约束的各种要素或事物的总称。广襄的海洋是富饶的资源宝库;现仅已被人类开发并利用的就有海水资源、海洋生物资源、海洋化学资源、石油和天然气资源、海洋药物资源、矿产资源、空间资源、海上旅游资源以及包括潮汐能、波浪能、海流能、盐差能、温差能、海上风能在内的海洋新能源等等。马克思认为没有经过人作用的自然生态系统的诸要素,对人类而言只有使用价值而无价值而言。海洋资源都是经过人的劳动改造的资源,已不是“天然的海洋资源”,而是“人工的海洋资源”。按照马克思关于价值“只是无差别的人类劳动力耗费的单纯凝结”的理论,已被人类开发并利用的海洋资源是有价值的。它同一般商品一样,作为人类劳动和自然结合的产物,进入生态经济系统运行过程,也应该是使用价值和价值的统一体。
一切海洋经济活动都离不开海洋生态环境,海洋生态系统对海洋经济的发展具有基础作用,其实质就是为其顺利发展提供良好的生态环境,也是海洋生态环境的价值所在。海洋生态环境的价值定性地表现在以下三个方面:一是由于在良好的海洋生态环境条件下海洋经济效益的提高;二是由于在恶劣的海洋生态环境下海洋经济效益的下降;三是由于不具备某种所需海洋生态环境而使海洋经济蒙受的损失。由此可见海洋生态环境的价值可能是正值,也可能是负值和零,当其对海洋经济的发展和人类的生产活动有促进作用时其值为正,相反则为负,当对海洋经济发展和人类生产活动毫无影响时其价为零。这也给人类敲响了警钟:任何时候都不能图一时性的利益进行挥霍式消耗,否则将会导致毁灭性的灾难。目前海洋生态环境已遭到了严重的破坏,由于不合理的资源开发和大量废气污染物的入海导致了海洋荒漠化严重,主要表现为海湾和封闭海干涸、海水和海底底质遭污染、海洋渔业资源减少、重要海洋生态系统遭严重破坏等,这些问题的出现已容不得人类的任何疏忽和怠慢。
二、海洋生态价值的特点
由以上对海洋生态价值的分析可知,海洋生态价值不同于一般的商品价值,具有鲜明的特点。
1.海洋生态价值是一个历史范畴
海洋生态价值是社会的产物,随社会经济的发展和环境状况的变化其内涵与外延也是不断变化的。对海洋资源的认识、开发、利用需要人类长期、大量的劳动,同时认识、开发、利用的程度又与社会的进步、科学技术的发展密切相关。20世纪以前很漫长的一段时期内人类对海洋生态资源的开发利用仅局限于海洋渔业资源、海洋运输资源和海盐资源。随着社会的进步和科技的发展,人类已经开拓了许多新的海洋开发利用领域,包括能源、水源、矿物、生物资源、化工原料以及海洋空间本身的利用,有些已经形成了产业。新经济时代的到来推进了科学技术的突飞猛进,同时也加强了人们的海洋经济意识,海洋旅游、深海采矿、海洋再生能源发电、海水综合利用、海洋新的空间利用等,在本世纪有可能成为新的海洋产业。同时,人类的这个认识过程仍在继续,凝结在海洋资源中的这种物化劳动不能即时显现,可以说是海洋生态价值的潜在部分。
2.海洋生态价值的主体整体性
价值是相对于主体而言的,有的价值相对于个体主体,有的价值相对于群体主体,有的价值相对于人类整体。海洋生态价值属于后一种,体现了整个海洋生态和人类的关系。当然,相对于少数人群的区域海洋生态也有自己的相对独立性,但在人类活动已经将整个地球所有区域连成一个整体的情况下,区域小海洋生态已和大海洋生态息息相关了。由于这一特性,对于海洋生态的保护已成为全人类的利益,并且只有通过全人类的共同行动才能实现这种保护。
3.海洋生态价值的全球连锁性
价值总要附着于一定的载体,海洋生态资源的载体是整个海洋水体,作为海洋生态价值关系中的客体,它是一个有机整体。其中的物质循环、能量流统计信息传递都是相互关联的。由于经济的一体化、信息的同步化、特别是人类实践活动作用于海洋的广度和深度空前提高,越界污染、共同受害已是屡见不鲜。因此,海洋生态价值具有全球性特性。在生态平衡相当脆弱的情况下,局部的生态破坏往往会带来整个海洋生态系统的连锁反应。独立小区域的海洋生态平衡已很难独立维持,并且还会每况愈下地恶性发展。所以海洋生态价值全球连锁性要求整个地球上的居民通力合作,共同维持和恢复海洋生态平衡。
4.海洋生态价值的矛盾复杂性
单从海洋生态系统看,其各个部分彼此之间是和谐共处、互利共生、自相调适的。海洋生态矛盾复杂性的产生主要是人的加入。人类不顾海洋生态系统的承受能力,盲目追求眼前物质利益的做法,使生态系统丧失了原有的平衡自调能力。人类在开发利用海洋的过程中无所顾忌地劫掠资源、肆无忌惮地抛弃废弃物;有的国家为保护自己的环境,以牺牲别国利益来换取自己必需的资源,处理自己产出的各种垃圾。
5.海洋生态价值的整体有用性
海洋生态价值整体有用性的存在可能是间接表现出来的,通常称之为海洋生态效益,实际上也属于潜在的海洋生态价值的一部分。所以,对整个海洋生态价值的评价是不能只以开发利用其所含资源的劳动来衡量的,还应考虑到海洋对环境和整个生态系统的效益,如海洋可以调节大气温度、吸收空气中的二氧化碳、释放氧气、净化空气、还有消毒杀菌等功效。
6,海洋生态价值研究的战略紧迫性
目前,海洋生态系统在很多方面已出现失衡现象:如,人口的趋海运动,大量人口挤在沿海地区造成了生存空间不足、污染加重及其他生态环境和经济问题;陆地上生产的污染物质,大部分倾人海洋,包括生产和生活污水、石油、有毒有害化学物质、放射性物质等,使海洋荒漠化日益严重,海洋生态系统遭到严重破坏;由于人们的无偿索取观念、贪利行为和掠夺性并发,导致了对海洋的不合理开发和利用,造成了海洋渔业资源减少,重要海洋生态系统严重破坏;重要海洋生态资源严重退化,美国资源研究所的一份报告认为,世界58%的珊瑚礁有退化的危险,东南亚的珊瑚礁80%处于危险之中,美国的大部分珊瑚礁也面临着退化的危险。加勒比海的珊瑚礁岌岌可危。如此的海洋生态状况,使海洋生态资源的有偿利用问题显得极为突出,由此,海洋生态价值问题研究的战略紧迫性也随之凸显出来。
三、海洋生态价值的补偿
人类社会的很多经济活动都要对海洋生态环境造成不同程度的危害,消耗掉数量不等的海洋可再生资源和不可再生资源,导致海洋生态系统的失衡。为了维持海洋生态环境的平衡,保障海洋经济的可持续发展,海洋生态价值的补偿问题已成为世界各国海洋发展中的重要问题。
1.海洋生态价值的补偿应遵循价值流动规律
海洋是生物资源的宝库,有着丰富的海洋生物种类和非生物资源,给人们提供了多种海洋生物产品和能源。海洋生态系统是指海洋中的生物种群和它们生活的海洋环境所构成的自然生态系统。在这个自然生态系统中,海洋生物按照自然生存的法则衍生发展。而人类的一切海洋经济活动都必须在这个海洋生态系统内进行,在人类无节制的开发下,海洋生态环境受到了破坏,如何实现海洋生态经济的稳定与协调发展是人们探讨的重要课题。
一、海洋生态经济的概念
海洋生态经济是指人类通过劳动既能获得自己所需要的海洋生物和非生物资源,还必须能够保障海洋生态系统中的食物链条不会发生恶性变化,海洋经济系统和生态系统都能够维持投入和产出的平衡状态。近年来随着海洋产业的持续发展,海洋的生态经济受到了很大的冲击。人们对海洋生物的过度捕捞以及对近海区域的过度开发使得海洋的生态环境持续恶化,海洋经济的发展也因此受到很大的影响,长此以往,无法实现海洋生态经济的协调可持续性发展,所以我们必须采取科学有效的机制来进行海洋生态经济的发展和管理。
二、海洋生态经济的协调发展机制
我们应该认识到海洋生态环境的平衡是我们实现海洋经济平衡和持续发展的前提条件。人类的对海洋的经济活动会对海洋生态环境造成很大的影响,如果操作不当就会引起海洋生态系统遭到破坏因而无法维持海洋生物间生态平衡的状况发生,海洋生态环境就会逐步恶化,海洋经济也会因此受到影响从而逐渐出现海洋经济失衡的情况。反之如果人类采取了良好的海洋经济措施,就会维持或者优化海洋生态平衡的状态,甚至可以改善受到破坏的生态环境的状态。海洋生态经济的协调发展机制会制约和调整人类的海洋经济活动,保障海洋生态经济的协调可持续发展。
建立健全海洋生态经济的协调发展机制就必须对海洋生态环境进行科学有效的保护。政府相关职能部门应该加强对海洋环境的治理,加大对海洋周边流域内生活污水和工业污水排放的监察以及对污水的治理工作;建立健全法律法规杜绝对海洋生物的过度捕捞以及对海域环境的过度开发;建立健全海洋环境保护的绩效考核制度以及激励措施,提高海洋环境治理和保护的积极性。
海洋的生态环境得到良好的保护是海洋生态经济协调发展机制建立的基础。海洋生态经济的协调发展可以通过海洋生态养殖业、海洋生态捕捞业以及对海洋生态经济的进一步开发来实现,例如开展海洋生物制药的研究以及进行海洋生态旅游的开发等。海洋生态养殖是指在人为优选需要养殖的不同海洋生物品种,构建结构简单但是高产的生物养殖群落,并且通过人工控制形成优良的海洋生态环境,促成单位养殖面积内养殖产量的增加,例如贝类与海藻、海参的立体生态养殖等。 海洋生态捕捞根据海洋生物的生活习性和生长特点,人为控制海洋生物的捕捞时间、捕捞种类和捕捞强度,也可以结合人工投放种苗等措施,对海洋生物的生物种群结构以及生态环境进行人为调节,在不影响海洋生物生态环境的基础上提高捕捞产量。
建立海洋生态经济的协调发展机制也可以通过加强海洋生态经济发展的科技创新力度来实现。海洋生态经济要实现协调发展,就需要有绿色生态技术的支持。海洋生态产业链的形成和创新,海洋生物产品的深加工和高附加值的实现都需要科技创新力量的支持。例如海洋生物制药就是海洋生态经济在创新科技力量的支持下向纵深发展的体现。海洋生物种类何其之多,人类对它们的研究和利用只是冰山一角,随着时间和科技的进步,海洋生态经济的发展会有很大的突破。
三、结语
综上所述,海洋生态经济是建立在海洋生态环境良好基础上的 人类对海洋进行的经济活动。海洋生态经济的协调发展机制的建立和完善在当今海洋生态环境受到威胁和破坏的情况下显得尤为重要。要实现这一点就需要人们意识到海洋的生态环境对于海洋生态经济建设的重要性,同时需要环保部门加大海洋环境的保护力度,防止海洋污染的发生。也需要海洋经济管理的相关部门采取措施实施生态养殖和生态捕捞,杜绝对海洋环境的过度开发,维护海洋生物物种和海洋生态环境的平衡,同时加大海洋生态经济的科研创新技术的研究力度,不断深挖和拓展海洋生态经济的发展空间,让海洋生物有一个安全优良的生活环境,让海洋生态经济得以协调可持续发展。
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哲学是关于自然、人类社会和思维发展最一般规律的科学。自然、人、社会三者的关系是马克思哲学研究的重要内容,而在其所有研究分析的范围中,最重要的也是话题最多的就是人与自然的关系。哲学中的自然观是理论中有关人与自然和谐相处的理论,它是以自然科学为基础发展而来的。马克思把大自然看作是人类自身感性生活中的一部分,并在这个理论的基础上将人与自然的关系深刻地解释清楚。哲学认为人是自然界的一部分,是自然界的存在物,人不能离开自然界而生存。恩格斯在《反杜林论》中指出:“人本身是自然界的产物,是在他们的环境中并且和这个环境一起发展起来的”。人类不仅是自然界的一部分,而且以劳动为媒介与自然界进行相互改造。人通过实践活动改变着大自然,从而不断地去认识和感知大自然。人类对自然界改造的每一次进步,即意味着人类受制于自然界方面也同时前进了一步。改造得越深刻,受制愈强烈。因此,人类在改造自然的时候,必须要遵循自然界的规律。只有不断地认识和遵循自然规律,人类才能维持生态平衡,促进社会发展,从而发展人本身。从这个意义上说,自然观是生态自然观。在坚持生态自然观时,要特别注意反对两种错误观点,一是人类中心主义的思想,即形而上学的机械式自然观,认为大自然是由大量的个体组成,彼此之间没有什么联系,把大自然看作是静止的僵死的。二是非人类中心主义观点,即只看到大自然这个系统,而忽略了人类是大自然的重要组成部分的观点。以自然观看待人与海洋的关系,必须坚持人类在开发利用海洋的时候,要遵循海洋发展规律,保护海洋,保护海洋生态。反对那种借口人类利益高于一切,为了利益不惜破坏海洋环境、破坏海洋生态的思想和行为。当然那种以保护海洋生态环境为借口,反对合理开发利用海洋资源的思想和行为也是不可取的。
自然观是生态道德的理论基础。给自然以道德关怀是人类发展的进步的标志。生态道德理论在自然观上,摒弃人类中心主义,推崇自然循环理论,认为大自然是一个统一的运动的有机整体;在认识论上,反对将人与自然分开而论,主张人与自然的相互依赖性;在价值观上,认同构成价值的内容是多样的,是具有普遍性的。也就是说,以自然观为基础的生态道德观告诉我们,人类不能只对人自身讲道德,对于自然也应该给予道德的关怀即要有生态道德。原始人类基本都是以最基本的生产工具从大自然获取生活必需品,那时对自然环境的影响很小。但是随着人类自然科学的不断发展,大自然也遭到了人类空前的掠夺式开采。从大自然中得到发展的科学技术,再利用到破坏大自然上显然违背了生态道德理论。现在的海洋生态系统受到人类严重破坏,也都是由于人们没有深刻地认识到海洋和自身生活的密切关系,以人类中心理论去判断自身的发展方向的结果。所以我们应该认识到现在海洋生态环境的破坏并不是一朝一夕造成的,是由于人类日积月累的进行海洋资源的掠夺、对海洋生态的践踏所导致的。因此,改变原有的对待海洋的态度和方法,给海洋以德关怀,这正是哲学中自然观的、道德观的完整体现。
海洋生态环境的不断恶化已经引起了世界各国对海洋环境的重视,一系列的法规政策也相继出台。关于海洋生态环境的道德关怀理论建设应该从以下几个方面进行:
1.制定经济与海洋环境相互协调发展的政策
一些主要依靠海洋进行经济发展的国家和地区,一定要以科学发展的眼光去看待海洋与自身经济发展的关系。针对那些近海地区,一定要严格控制陆地污染物向海洋中的排放。随着经济的不断发展,沿海地区近海环境的污染程度也在不断的加重,要加紧一些工业和生活污水处理技术的研发,又要针对性的将污水中重要污染物进行根本性清除。加强对入海排污口的管理,不符合法律法规的一律清除。同时农业发展所带来的污染也应该受到重视,鼓励农业生产技术的提高,减少各种农业化肥或者农药的使用。“海洋容量”的提出是为了能够控制陆地向海洋排放废弃物的总量,一定要对所排放区域的海洋环境进行调查研究测算,分析这片海域的自然降解速度,坚决遵守河海统一,陆海兼顾的原则,根据所测定出来的海洋污染物总容容纳,列出每个海域所允许的污染物排放量,未经许可坚决不能向这片海域排放更多的废弃物。
绝对禁止向海洋中排放具有放射性的污染物,在进行海上废弃物倾倒时一定要对倾倒区域进行海洋生态环境检测,防止对该区域动植物生命的危害。同时要不间断地对该区域进行环境检测,观察该区域生态环境的变化,分析倾倒物对环境的影响程度。严格控制海上交通所造成的生态破坏,加强船舶防铅泄露设备的维护,同时加强大型港口处有关船舶废水、废油、废渣处理工程的实施,制定相关的政策。近些年来海上船舶漏油以及有毒物泄露情况多有发生,一定要制定有关的防范措施以及补救措施,从根本上遏制这些事故的发生。
2.大力推行海洋生态保护区
通过各种监测手段进行海洋生态环境评价,逐步地推行海洋生态保护区的构建。针对于一些海洋濒危物种的生活区域,建立实时的监测系统,保证这些动植物的正常生活环境不受到危害。譬如我国广东省到目前为止就建立了将近50个海洋生态保护区,所保护的海洋面积达到55万公顷。在所保护的海洋面积内生活着如豚类、大鲵、文昌鱼等珍贵的海洋濒危动物,大黄鱼等重要经济水产品的生活繁殖区域,红树林等对海洋环境有着重要生态循环作用的植物。自2004年发生了印度海啸以来,各国纷纷开始注重海洋生态防护林的建设,从之前的单一体系防护林,发展为现如今的滨海湿地防护,滩涂红树林防护以及城镇乡村防护、荒山绿化防护等多层地多级别的防护林体系。
3.不断加强海洋生态的监测能力
海洋生态环境监测技术的不断发展为我们加强海洋生态环境监测能力提供了坚强的技术支持,现如今可以利用卫星、飞机、海洋监测船、海上基站等多种检测手段相结合,实现海洋生态环境的全方位立体实时监控。同时,还应该加强海洋生物的监测,海岸线的监测,严重海洋气象灾害预警系统的构建,监测区域内的污水入海口监测,入海污染物成分鉴定。
2运用3S技术的生态环境监测
近些年来我国的经济得到了长足的发展,环境问题也越来越严重,环境监测问题得到了极大的重视,以往的监测方法都存在监测范围非常小等缺点,很难客观的反映实时的监测情况。3S技术可以解决以上问题,具体的操作过程是运用GPS和RS获取监测区的位置和地貌数据,运用GIS将检测区域数字化,规划和评价评价区的环境生态问题。下面介绍3S技术对环境监测的具体方面。2.1运用3S技术的城市生态环境监测3S技术在城市的生态监测的过程中运用比较早,很多城市如北京、天津等都建立了完善的3S数据库监测系统。建立监测数据库可以很大程度上使环境污染的防治数据库系统更加的完善。GPS和RS可以获得城市的植被绿化的分布情况,再运用GIS软件分析数据,从整体把握城市的绿化情况。2.2运用3S技术的林业生态环境监测3S技术近几年也广泛使用在林业生态系统的环境监测之中,还包括监测森林生态、荒漠化等方面。RS技术可以动态的监测林业环境的生态情况,可以绘出详细的林业分布图和植被的覆被图,可以评价林业的生态环境。3S技术也可以用于实时监控森林火灾情况和灾后的损失评估等问题。2.3运用3S技术的水资源环境监测3S技术应用在水质监测,不仅可以准确的掌握监测区域的水环境的情况,还可以预测出水质将来的变化情况。可以推断出污染源、排出口等环境因子的空间分布情况。3S技术在水文模拟和水环境调查等方面也广泛运用,3S技术也可以运用在监测水质的富营养化等污染问题。2.4运用3S技术的海洋生态环境监测3S技术广泛运用在海洋生态监测的问题,3S技术的运用可以得到海洋污染物的一系列的情况,如可溶性的有机物、非可溶性的污染物等,可以用于检测石油污染的问题。现在我们对海洋的了解非常有限,海洋中还有很多未开发的能源,若我们运用3S技术实时的监测海洋的生态情况,人类可以更加直观地了解海洋的生态情况,为以后人类更近一步的开发海洋能源提供科学的依据。2.5运用3S技术的农业生态环境监测3S技术在农业的生态环境的监测方面运用也很多,主要应用在评价土地的连续使用的能力、评价土地的生产能力、土地沙化、土壤侵蚀、土壤盐碱化、土壤污染情况等方面的监测。3S技术可以叠加和对比不同时期的农业的生态环境,分析农业生态的变化问题,寻找出农业产业最大化的方法,最终达到农民增收的目的。2.6运用3S技术的矿产资源开发生态环境监测3S技术也运用在矿产资源的开发中生态环境的监测方面,运用3S技术可以实时监测矿产的开发程度,减少矿产开发对环境造成的不可逆的破坏,使矿产开发的利益最大。2.7运用3S技术的生态环境灾害监测我国的各个省份的自然灾害都频频发生,我国的自然灾害的种类有台风、龙卷风、冰雹、暴雨、暴雪、泥石流、旱灾、水灾、虫灾等。运用3S技术可以监测各类环境灾害等问题,RS将泥石流的影响因素和获得的信息相结合,分析出泥石流产生的因素,也可以监测其他灾害的发生。运用3S技术监测生态环境的问题,建立3S数据库,结合以往的数据库可以分析灾害的规律。
3结束语
3S技术在生态环境的监测方面得到了广泛的应用,运用3S技术获得信息并处理和分析信息,可以对生态环境问题进行实时的监测。虽然3S在生态环境方面得到了广泛的应用,但是还有很多细节问题没有得到解决,研究人员应该从生态环境的实际出发,结合3S技术解决更多的生态环境问题,为我国的生态环境有序良好的发展贡献出应有的力量。
作者:魏杰 王伟 刘丽娜 马云霞 王振峰 单位:河南省环境监测中心