中國海岸帶污染問題與防治措施*

中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所 煙臺 264003

中國海岸帶污染問題與防治措施*

呂 劍 駱永明 章海波

中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所 煙臺 264003

近年來，我國海岸帶地區(qū)受到不同程度的污染，影響了海岸帶地區(qū)發(fā)展。文章從我國海岸帶污染現(xiàn)狀、成因、國際管理實踐和污染防治措施等方面出發(fā)，概要介紹了我國海岸帶地區(qū)不同介質(zhì)中污染物的分布狀況，提出了污染源控制、生態(tài)屏障建設(shè)、污染環(huán)境生態(tài)修復(fù)、區(qū)域規(guī)劃等防治措施，以期為我國海岸帶地區(qū)環(huán)境保護(hù)和管理政策制定提供思路。

海岸帶，污染現(xiàn)狀，防治

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.010.006

海岸帶人口密集，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，全球一半以上的人口生活在沿海約 60 km 的范圍內(nèi)，是關(guān)乎人類社會發(fā)展的極為重要的地球關(guān)鍵帶。隨著人類活動的加劇，大量污染物通過多種途徑被排放到海岸帶中，高強(qiáng)度人類活動引起的環(huán)境污染已導(dǎo)致海岸帶這一地球關(guān)鍵帶功能的退化。因此，探究中國海岸帶污染現(xiàn)狀并提出合理有效的污染控制對策將對保障海岸帶生態(tài)安全、保證民眾健康、維護(hù)海岸帶地區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。本文將從中國海岸帶污染現(xiàn)狀、成因、國際管理實踐、污染防治措施等方面進(jìn)行闡述，旨在為海岸帶環(huán)境保護(hù)及管理提供有效可行的思路。

1 中國海岸帶污染現(xiàn)狀

1.1 常規(guī)污染物污染現(xiàn)狀

營養(yǎng)鹽、石油類物質(zhì)及重金屬是目前影響我國海岸帶地區(qū)水體和土壤質(zhì)量的主要常規(guī)污染物。根據(jù)近兩年的環(huán)境狀況公報所公布的數(shù)據(jù)，近年來重度富營養(yǎng)化海域主要集中于遼東灣、長江口、杭州灣、珠江口等近岸區(qū)域[1-3]，富營養(yǎng)化引發(fā)了滸苔的周期性暴發(fā)（圖 1）。無機(jī)氮和活性磷酸鹽主要分布在長江口、杭州灣、浙江沿岸、珠江口等近岸區(qū)域；石油類則主要分布于遼東灣、廣東沿岸、萊州灣、臺州灣等近岸區(qū)域[2,3]。海岸帶區(qū)域近岸沉積物中的銅、硫化物及個別監(jiān)測點位的砷有超標(biāo)狀況存在[3]；錦州灣、膠州灣、杭州灣、長江口、連云港、海南、香港、珠江口等近岸區(qū)域沉積物中的重金屬含量較高[4,5]。2015 年，赤潮暴發(fā)次數(shù)和累計面積是近 5 年來最少的一年，發(fā)現(xiàn) 35 次，累計面積減少 2 835 km2[3]。

1.2 持久性有機(jī)污染物污染現(xiàn)狀

持久性有機(jī)污染物因其在環(huán)境中難降解、易于生物富集和較強(qiáng)的生物毒性，一直受到廣泛關(guān)注。我國海岸帶地區(qū)水體、沉積物、沿岸土壤、水生生物體內(nèi)均有持久性有機(jī)污染物檢出（表 1）。濱海近岸水體有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯濃度最高分別達(dá) 854 ng/L 和 476.9 ng/ L，數(shù)十倍甚至數(shù)百倍于全球其他地區(qū)海岸帶水體。相應(yīng)地，有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯在濱海沉積物中的濃度也顯著高于全球其他地區(qū)，最大濃度分別達(dá) 7 350 μg/kg 和169.26 μg/kg。濱海沉積物中多環(huán)芳烴濃度顯著高于美國與亞洲其他國家和地區(qū)，低于歐洲地區(qū)。

1.3 新型污染物污染現(xiàn)狀

圖1 山東乳山銀灘滸苔爆發(fā)現(xiàn)場

表1 全球典型國家和地區(qū)海岸帶持久性有機(jī)污染物污染現(xiàn)狀

表2 全球典型國家和地區(qū)海岸帶新型污染物污染現(xiàn)狀

海岸帶新型污染物污染研究主要涉及到內(nèi)分泌干擾物、微塑料、藥品和個人護(hù)理品、全氟化合物及溴代阻燃劑。從表2 可以看出我國濱海水體及沉積物中藥品/抗生素濃度顯著高于其他國家和地區(qū)；內(nèi)分泌干擾物濃度持平或低于其他地區(qū)，但入海河流中的內(nèi)分泌干擾物濃度可高達(dá) 28 600 ng/L，是重要的污染源。溴代化合物和微塑料在濱海沉積物中的濃度低于亞洲其他國家和地區(qū)及歐洲地區(qū)；全氟化合物在水體中的濃度則與歐洲地區(qū)持平，且低于亞洲其他國家和地區(qū)。整體而言，我國海岸帶新型污染物污染更值得關(guān)注，特別是抗生素污染，而包括微塑料在內(nèi)的其他污染物也不應(yīng)忽視（圖 2）。

圖2 上海三甲港某處潮灘塑料垃圾遍地現(xiàn)狀

2 海岸帶污染成因分析

2.1 區(qū)域發(fā)展缺乏科學(xué)規(guī)劃，導(dǎo)致過度及不良空間競爭，資源環(huán)境壓力大

我國海岸帶地區(qū)承載了城市化、港口和臨海工業(yè)區(qū)建設(shè)、油氣開發(fā)及養(yǎng)殖等多種功能，導(dǎo)致資源過度開發(fā)和不良空間競爭加劇?？焖俪鞘谢⒏劭诤团R海工業(yè)園建設(shè)導(dǎo)致污染物排放量劇增，海岸帶環(huán)境承載壓力加大。我國沿海地區(qū)城市化率基本每年遞增一個百分點以上。國家海洋局調(diào)查報告顯示，蓬萊 19—3 油田溢油事故造成蓬萊 19—3 油田周邊及其西北部面積約 6 200 km2的海域海水污染。

我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，自1992 年以來，海水產(chǎn)品總產(chǎn)量一直穩(wěn)居世界首位，當(dāng)年海水產(chǎn)品 934 萬噸，其中海水養(yǎng)殖產(chǎn)量 242 萬噸；根據(jù)預(yù)測，2020 年我國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量將達(dá)4 000 萬噸以上，產(chǎn)量增加值主要依賴海水養(yǎng)殖?？焖侔l(fā)展的海水養(yǎng)殖業(yè)對我國濱海濕地、近岸海域等海岸帶環(huán)境均造成巨大沖擊，海水養(yǎng)殖正成為近岸海域重要的污染源。

濱海濕地是海岸帶區(qū)域截留污染物的最為重要的生態(tài)屏障。然而，我國濱海濕地的保護(hù)通常讓位于經(jīng)濟(jì)開發(fā)和區(qū)域發(fā)展。在過去 50 年中，我國已損失了 53% 的溫帶濱海濕地、73% 的紅樹林和 80% 的珊瑚礁。濱海濕地的喪失造成海岸帶自凈能力的急劇下降。

2.2 區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，污染排放總量不斷增加

我國海岸帶區(qū)域低端型和資源與能源消耗型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點并未根本改變，海洋開發(fā)利用方式仍然粗放，資源開發(fā)利用質(zhì)量、效率和效益較低的局面仍未扭轉(zhuǎn)。沿海地區(qū)工業(yè)園建設(shè)多是“偏重型”“偏地型”“偏污型”企業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)較少。高耗能、高污染項目必然加劇海岸帶資源環(huán)境壓力，導(dǎo)致大氣、水體及土壤污染。近 10 年來，東南沿海地區(qū)廢水、廢氣和固體廢棄物排放量分別增加 60%、120% 和190%，對海岸帶區(qū)域環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。

我國海水養(yǎng)殖以粗放養(yǎng)殖為主，導(dǎo)致沿海廢水直接排放的養(yǎng)殖方式和養(yǎng)殖區(qū)仍然普遍存在。

2.3 海岸帶污染跨行政區(qū)域特征突出，監(jiān)控及治理難度大

河流是近海污染物的主要輸入源。據(jù)調(diào)查，在引起渤海污染的原因中，陸源污染物占入海污染物總量的 87%，而經(jīng)河口排入渤海的污染物占陸源污染物的95%。我國的入海河流中，注入太平洋、印度洋和北冰洋的流域面積約占國土面積 65.2%。如此巨大的流域面積覆蓋了眾多的行政區(qū)劃單位。除此以外，我國海岸線北起中朝交界的鴨綠江口，南至中越交界的北侖河口，全長約 181 000 km。這些因素均大大增加了海岸帶污染的監(jiān)控與治理難度。

2.4 環(huán)保與法制意識淡薄，相關(guān)科學(xué)技術(shù)薄弱，無法滿

足區(qū)域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃及行政調(diào)控需要

由于環(huán)保與法制意識淡薄，沿海地區(qū)超標(biāo)入海排污及污水直排入海問題突出。2013 年 11 月，我國海洋環(huán)境監(jiān)測部門對 156個陸源入海排污口進(jìn)行監(jiān)測，其中有一半的入海排污口向鄰近海域超標(biāo)排放污水。廣西環(huán)保廳提供信息顯示，沿海的欽州、北海和防城港三市每年約有 3 000 多萬噸污水未經(jīng)處理直接排海。

海岸帶可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃及行政調(diào)控均需要建立在對海岸帶過程的深入認(rèn)知及相關(guān)科研人才的培養(yǎng)與儲備上。我國海岸帶學(xué)科建設(shè)起步晚，科研投入不足，科研基礎(chǔ)弱，國內(nèi)缺乏海岸帶學(xué)科的相關(guān)科學(xué)技術(shù)人才及培養(yǎng)機(jī)構(gòu)，科技創(chuàng)新對海岸帶開發(fā)利用的引領(lǐng)和支撐不足。這些均限制了國家在海岸帶區(qū)域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃及行政調(diào)控方面的決策能力，從而造成了海岸帶區(qū)域發(fā)展的盲目性，進(jìn)而引發(fā)區(qū)域環(huán)境污染問題。

3 國際海岸帶管理實踐

美國是世界上較早開展海岸帶規(guī)劃管理工作的國家之一， 1972 年美國國會通過了《海岸帶管理法案》（CZMA），并于 2000 年進(jìn)行了修訂，內(nèi)容涉及到海岸帶的生境和生物多樣性、災(zāi)害、水體質(zhì)量、依賴性用途、公眾可達(dá)性及社區(qū)發(fā)展等領(lǐng)域[25]。美國強(qiáng)調(diào)在海岸帶管理工作上由聯(lián)邦與州之間合作管理，本質(zhì)上由沿海各州和當(dāng)?shù)卣瀼貓?zhí)行；同時還綜合多部門數(shù)據(jù)積極制定海岸環(huán)境評估方案①https://www.epa.gov/national-aquatic-resource-surveys/national-coastal-condition-reports。

歐盟從 1996 年開始開展海岸帶管理實驗項目，制定了相應(yīng)的海岸帶可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)，并在近年來開始將關(guān)注點轉(zhuǎn)向“陸海統(tǒng)籌”的海岸帶綜合管理上，強(qiáng)調(diào)海岸帶地區(qū)各種活動的協(xié)調(diào)發(fā)展[26,27]。

亞太區(qū)域因海岸線綿長、海岸帶地區(qū)廣闊，一直以來重視海岸帶環(huán)境管理，特別是 1995 年以后亞太各國和地區(qū)加強(qiáng)了海岸帶管理立法和綜合性實踐活動。亞太各國和地區(qū)以海岸帶綜合管理（ICZM）為基本理念，逐步開展如海岸帶脆弱性評價、先進(jìn)評價及管理方法在傳統(tǒng)海岸帶系統(tǒng)中的嵌入研究、政府機(jī)構(gòu)內(nèi)部協(xié)作及政府間合作等多方面多層次的管理實踐活動[28]。

除了政府及聯(lián)合國外，一些非政府組織如“國際未來地球海岸計劃”組織（Future Earth Coasts, FEC）、“紅樹林行動計劃”（MAP）和“自然保護(hù)”組織（TNC）等也在海岸帶管理方面發(fā)揮著重要作用。

4 我國海岸帶污染防治措施建議

4.1 污染源控制

污染源控制是海岸帶污染最有效、最經(jīng)濟(jì)的防治措施，陸源和海源是海岸帶污染的兩大來源，而其中以入海河流攜帶、污水排放及農(nóng)業(yè)面源為主的陸源污染占主導(dǎo)污染源地位，污染源控制應(yīng)陸海統(tǒng)籌兼顧。

在控制陸源污染方面，需要：（1）從政策上倡導(dǎo)以綠色生產(chǎn)為主的產(chǎn)業(yè)布局，積極推廣清潔生產(chǎn)工藝，淘汰技術(shù)落后、污染嚴(yán)重的企業(yè)；（2）加強(qiáng)污水集中處理力度及總量控制強(qiáng)度，綜合不同污染物濃度及分布測算入海河流及各海域環(huán)境容量，合理制定各海域納污容量及非點源污染物的削減總量；（3）重視并加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)面源污染的有效控制，推廣農(nóng)藥、化肥的合理施用技術(shù)并提高其利用效率，開發(fā)環(huán)境友好型農(nóng)藥、化肥；（4）對各陸源污染源進(jìn)行有效監(jiān)管，加強(qiáng)區(qū)域污染聯(lián)防聯(lián)控，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測并逐步建立完善海岸帶環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)，強(qiáng)化海岸帶環(huán)境監(jiān)控及預(yù)警能力。

海源污染控制應(yīng)：（1）有效監(jiān)控海上油氣平臺、船舶及臨港產(chǎn)業(yè)，嚴(yán)格控制其污染物排放，建立突發(fā)性污染（如溢油）事故應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制和處理預(yù)案，建設(shè)并逐步完善海上污染實時監(jiān)控、應(yīng)急監(jiān)測及相應(yīng)信息保障系統(tǒng)；（2）加強(qiáng)對海上傾倒活動的動態(tài)跟蹤監(jiān)控，嚴(yán)格控制傾倒總量，加大對傾倒行為的執(zhí)法力度，定期評估傾倒區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，建立并完善海上傾倒監(jiān)控管理體系；（3）合理規(guī)劃管理近海養(yǎng)殖活動，提倡并鼓勵生態(tài)養(yǎng)殖，嚴(yán)格監(jiān)管種苗、飼料、藥物的投入使用，推動環(huán)境友好型飼喂藥物的研發(fā)，規(guī)劃并實施近海養(yǎng)殖區(qū)的環(huán)境監(jiān)測及生態(tài)修復(fù)工程。

4.2 生態(tài)屏障建設(shè)

海岸帶地區(qū)的生態(tài)屏障目前以沿海防護(hù)林和濱海濕地為主，主體功能在于改善海岸帶地區(qū)生態(tài)環(huán)境、抵御自然災(zāi)害、截留陸源污染物、改善土壤特別是鹽堿土壤生境及涵養(yǎng)水源等方面。海岸帶生態(tài)屏障的構(gòu)建對于海岸帶營養(yǎng)鹽、重金屬等造成的污染防控將具有可觀的潛力。例如，典型濱海濕地（如熱帶紅樹林）能夠有效降低進(jìn)入土壤和海洋的重金屬量。

4.3 海岸帶污染環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施

微生物修復(fù)措施在海岸帶污染治理特別是石油與農(nóng)藥等污染環(huán)境修復(fù)方面具有重要作用。微生物降解有機(jī)污染物具有高效、廉價、無二次污染的優(yōu)勢。

海岸帶污染環(huán)境的植物修復(fù)措施主要通過栽培種植耐鹽植物和海洋植物實現(xiàn)。目前已被證實具有較強(qiáng)污染物吸收、降解能力的耐鹽植物有海蓬子、堿蓬、蘆葦、菊芋、油葵等。海洋植物中可被用于污染修復(fù)的主要是海草及大型海藻。其中大型海藻更多地被用于近海養(yǎng)殖特別是魚類養(yǎng)殖區(qū)共生栽培，可有效吸收 N、P 等營養(yǎng)鹽，同時提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。海草則對重金屬具有較高的吸收容量，在海岸帶重金屬污染修復(fù)方面具有一定潛力。

與生物修復(fù)等方式相比較，光降解具有受限條件少、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)勢，已被認(rèn)為是降解去除海岸帶近海及土壤中污染物的有效方法之一。

4.4 區(qū)域科學(xué)規(guī)劃，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

未來海岸帶區(qū)域發(fā)展需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，加強(qiáng)區(qū)域科學(xué)規(guī)劃，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，高度關(guān)注區(qū)域環(huán)境質(zhì)量和保護(hù)問題，重視區(qū)域發(fā)展和環(huán)保法規(guī)的制定。要以“一帶一路”國家重大戰(zhàn)略為契機(jī)，大力發(fā)展“藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)”[29]。要把海岸帶科學(xué)發(fā)展納入政府績效考核中，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，推行生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。同時，要強(qiáng)化海岸帶學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)和關(guān)鍵技術(shù)研究，加強(qiáng)海岸帶科學(xué)研究投入和人才培養(yǎng)儲備工作。通過上述多種措施，實現(xiàn)我國海岸帶的平穩(wěn)、安全與健康的可持續(xù)發(fā)展。

1 環(huán)境保護(hù)部. 2014中國環(huán)境質(zhì)量狀況公報. 北京, 2015.

2 國家海洋局. 2014年中國海洋環(huán)境狀況公報. 北京, 2015.

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呂 劍中科院煙臺海岸帶所研究員，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任國際未來地球海岸計劃組織東亞區(qū)域中心負(fù)責(zé)人，國際水協(xié)會（IWA）工業(yè)水預(yù)處理專家組成員。主要從事海岸帶水資源與水環(huán)境的研究。主持或參與中科院“百人計劃”項目、國家自然科學(xué)基金項目、美國國立食品與農(nóng)業(yè)研究院基金項目、水專項與中科院重點實驗室項目等科研項目10 余項。E-mail：jlu@yic.ac.cn

Lu Jian Professor of Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences; Ph.D. supervisor; the coordinator of the East Asia Node of International Future Earth Coasts (FEC) Project; the committee member of the IWA specialist group of pretreatment of industrial waste waters. His recent work has focused on coastal water resource and environment. Dr. Lu has headed or participated in more than 10 (inter) national research projects funded by Hundred-Talent Program of Chinese Academy of Sciences (CAS), National Natural Science Foundation of China, American National Food and Agriculture Research Institute (NIFA), the National Water Pollution Control and Treatment Science and Technology Major Project, Research Program of CAS Key Laboratory, and so on. E-mail: jlu@yic.ac.cn

Coastal Zone Pollution and Its Prevention and Treatment Measures in China

Lu Jian Luo Yongming Zhang Haibo
（Key Laboratory of Coastal Environmental Processes and Ecological Remediation, Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China）

Known as an important Earth’s critical zone, the coastal zone is dramatically influenced by the anthropogenic activities. The coastal zone holds important strategic position due to its close relationship with the development of human society. In recent years, the coastal areas in China have been polluted with varying degrees to affect the development of these regions. This paper focuses on the current situation of coastal zone pollution in China including pollutant distribution in different coastal media, pollution causes, international coastal management practices, and the pollution prevention and treatment measures. This paper aims at providing feasible and effective ideas on the environmental protection and management policy making for the coastal zone in China.

coastal zone, current pollution situation, prevention and treatment

*資助項目：中科院百人計劃項目（Y629041021），國家自然科學(xué)基金重點及面上項目（41230858, 41671319），中科院海岸帶環(huán)境過程與生態(tài)修復(fù)重點實驗室項目（1189010002）

修改稿收到日期：2016年9月11日