海洋生态修复方法范例6篇

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海洋生态修复方法

海洋生态修复方法范文1

关键词:海洋经济;生态修复;产业替代;生态因子

中图分类号: X55 文献编码:A DOI:10.3969/j.issn1003-8256.2014.06.009

1 引言

作为海洋大国,中国的海洋经济发展前景广阔,海洋产业结构的优化调整是发展海洋经济的重要途径,对于我国建设海洋强国具有重要意义。根据国务院相关文件,我国海洋经济主要包括海洋渔业、海洋交通运输、海洋石油天然气、滨海旅游、海洋船舶、海盐及海洋化工、海水淡化及综合利用和海洋生物医药等海洋产业1。但是,随着海洋经济的不断发展,部分海洋产业出现了生态系统退化等不可修复的损失,据国家海洋局海洋发展战略研究所报告,目前中国海洋生态系统健康总体欠佳,以过度捕捞为代表的对海洋物种的过度利用而直接导致种群数量下降甚至物种灭绝问题十分严峻。海洋渔业生产事故、海洋渔业资源退化、海洋捕捞限制政策、海上权益冲突等事件对海洋渔业的持续健康发展带来了明显的负面影响,从1997年开始,海洋捕捞量一直稳定在1400万吨左右,而据相关专家估算,中国近海渔场渔业资源每年可捕捞量大约为800万吨2,长期巨大的捕捞量是以捕捞幼鱼资源和营养层级低的劣质鱼种实现的,这种捕捞已经导致了渔业生态系统难以逆转的严重退化,表现在渔业资源数量结构上为主要鱼类个体变小,低龄鱼比例增加,鱼类性成熟提前,渔业资源已经变成低层次和低营养级3。报告还认为,传统经济鱼类在中国海洋生态系统营养结构中处于关键的位置,关键物种数量锐减必然会影响到整个海洋生态系统中其他种类的组织结构,海洋渔业的持续发展面临严重威胁。同时,不合理的开发利用海洋资源,破坏了海洋生物的生存环境,造成海洋生态系统的结构失衡,海洋矿产资源勘探开发及其附属工程、海洋能源开发利用工程、海水淡化等海水综合利用工程、滨海旅游娱乐项目和景观开发工程等,都造成滨海湿地生境的不同程度的丧失,海岸带自然度明显降低,导致海洋环境和生态系统的受损和退化4。未来海洋的发展方向一是逐渐衰竭,不可修复;二是对已破坏的海洋环境实施生态修复,优化调整海洋产业结构。因此,加强海洋生态的保护和修复,调整优化海洋产业是海洋经济可持续发展的保障。

生态修复是指对生态系统停止人为干扰,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展,主要致力于受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作,恢复生态系统原本的面貌[1]。

由于地球资源的有限性与人类与社会发展的极限性,如果人们持续地以不合理的方式开发资源并不断地破坏环境,超过了地球的承载极限,其结果必然是人类社会突然地、不可控制地瓦解,对生态修复的研究主要包括两个过程:生态系统的退化和恢复过程[2][10]。海洋生态修复的基本内涵是根据海洋环境被破坏的情况、预期的规划和发展情况,海洋生态环境的逐步恢复并最终达到一种相对持续稳定、与周围环境和利用价值协调发展的均衡状态。生态修复不是单纯强调将海洋产业结构恢复到可持续利用的状态,而是更加注重海洋产业的修复过程与周围经济、环境和社会的协调发展,形成经济、社会、环境和生态等多方面的复合生态系统,海洋生态修复的本质也是利用科学技术,遵循海洋生态演替规律进行的[2]。因此,海洋生态修复既要立足于对海洋环境的修复,也要关注海洋资源的合理开发、海洋产业的调整优化;不仅要考虑海洋资源的修复和完善,也要考虑生态修复以后的经济、社会、环境和生态效益。目前关于海洋生态的修复还处于基础阶段,主要致力于将海洋恢复到可利用的状态,海洋生态修复产业替代模型的建立为进一步开展生态修复,在更高程度上建立与周围经济、社会、环境和生态协调发展的社会―经济―生态复合系统提供了理论指导。

2 海洋生态修复产业替代模型

传统的生产函数模型主要考虑的是技术、资本和劳动力(包括劳动力的数量和质量)作为社会生产发展的基本要素,而忽视了生态资源在社会生产发展中的决定作用,表现为生态资源并没有作为生产函数的基本要素,这也是导致经济不可持续发展的重要根源。从可持续发展的角度来看,海洋经济的发展必须考虑生态资源的承载能力和可持续利用[3]。因此,我们在对传统的生产函数进行改进,在改进的基础上具体考察海洋生态修复中的产业转型和产业替代的价值转化问题。

我们将生态因素引入到产业转型中,假定只有一种替代产业的关于投入资本K、劳动力资本H和生态因子i的规模报酬不变的柯布―道格拉斯生产函数[6-7]:

(1)

其中,,生态因子i为产业转型后与转型前生态价值的比重为转型后的生态价值, 为转型前的生态价值。产出函数Y是对投入资本K和劳动力资本H的消费与投资,假定投入资本K和劳动力资本H的存量都以相同的比率 进行折旧计算(劳动力资本H的折旧包括劳动能力的下降、劳动力的死亡损失以及经验的净收益的下降,为了计算上的简便,在这里假定投入资本K和劳动力资本H以相同的折旧率 进行折旧)。

生态资源的约束则为:

(2)

其中,和分别是投入资本K和劳动力资本H的总投资,在折旧的情况下,两种资本的存量变化为:

(3)

(4)

(5)

其中,和是分别与和相对应的影子价格5, 是与生态资源约束(2)式相联系的拉格朗日乘数6,(5)式中的为我们通常使用的效用函数:

(6)

对J分别求C、K和H的一阶偏导并令其为0,得到投入资本K的净边际成本;J的二阶偏导即为劳动力资本H的净边际成本,由此可得两个存量的比例 。其中,的比例也表示了投入资本K和劳动力资本H的净投资回报率:

(7)

将其带入生产函数中得到:

(8)

在无生态资源约束的情况下,Y、K和H的增长率和C的增长率将保持一致,即所有的量都将以净投资回报率进行增长,这是一种产业替代均衡情况下的理想模型。

然而,在海洋产业转型的过程中,生态资源的总量是一定的,且总为正。假设替代产业的两种资本投入从K0和H0开始,就偏离上述所预测的值,则就要对两个资本存量进行离散调整来及时满足值,所谓的离散调整就是在资源总量一定的条件下,一种资本存量的增加对应的另一种资本存量的减少,以此来保证K和H不立即发生变化。当低于稳定状态情况下的时,Y的产出增长率与的比率是成反方向变化的,越是低于稳定状态的值,Y的增长率越高;而当高于稳定状态的值,与Y的产出增长率是成正方向变化的。这又呈现出一个非均衡的状态,即越是超过的值,Y的产出增长率越高。

同时,生态因子i也会对生产函数的产出增长率产生影响,当保持不变的情况下,Y的产出增长率会随着i取值的大小成同向变化,即i越大,Y的产出增长率越大(见图1)。综合看来,从整个产业价值转化的角度分析,只有转型后替代产业的产出与原有产业的产出之和大于转型前产业的产出时,产业替代才会有价值增值,产业转型才有意义;反之,产业转型是没有价值的。

图1 引入生态因子的替代产业非均衡的影响

3 基于海洋产业结构优化的投资决策分析

上述的产业替代模型的前提假设是在只有一种替代产业的情况下,生态产业对原有海洋产业的替代,以及投资资本K和劳动力投入H在单一替代产业上的动态均衡。然而,在海洋生态修复和产业优化的过程中,通常情况下存在着多种新兴产业对原有趋于衰退海洋产业的替代。因此,在分析上述问题的基础上,我们对单一产业的模型进行修改,研究在多个替代产业同时存在的情况下,投资分配和海洋产业结构的优化问题[8-9]。

在追求生态经济投资收益最大化的原则下,海洋产业的总投资额为W,假设存在替代产业A和B。为了研究海洋产业结构优化的最优投资策略,在此引入生态经济投资边际效益的概念。根据经济学中的生产要素边际效益递减规律,即在其他生产条件不变的前提下(这里指投资资本K和劳动力投入H保持不变),边际投资效益随着生产要素投入的增加而增加;当生产要素投入量达到一定程度之后,继续增加某一部门的生产投入,边际投资效益呈现逐渐递减的规律。

图2 π和MU的基本变化规律图

图2中和分别表示替代产业A和B的投资效益,和则代表着替代产业A和B的边际投资效益。假设总投资W中用于A替代产业的投资为X,则用于B替代产业的投资总量为W-X,可以得到海洋产业调整生态经济的投资总收益为:

(9)

将式(9)和上述图2做适当的处理,可以得到海洋产业结构优化的投资方案。

图3 海洋产业结构优化的投资分配

图3中,为A替代产业的投资原点,为B替代产业的投资原点,用公式来表述总投资, 之间的代表着投资分配方案,用于替代产业A的投资总量为,用于替代产业B的投资总量为。根据生态经济投资效益最大化的原则,可以得到在为最佳投资分配方案。此时,和曲线相交,替代产业A和B的边际投资收益相同,即,替代产业A的投资总量为,替代产业B的投资容量为,总收益函数TB在处也达到最大值,在图中体现为、和横轴投资函数所形成的面积S。这样,转型后的海洋产业结构实现了最终的均衡。

4 总结

1. 海洋生态系统具有脆弱性和难修复性的特征,过度的、不当的开发利用行为已经导致海洋生物资源衰退、生态环境破坏、海洋生态系统失衡等一系列问题[4]。因此,在开发海洋产业的过程中应注意海洋生态的修复和保护,在国家层面建立有效的保护机制保证海洋生态环境的健康发展和海洋生物资源的持续利用,要对海洋进行开发性的生态修复,在这个过程中要考虑到海洋产业结构的调整和替代产业的选择问题。

2. 海洋生态资源的总量是有限的,因此,出于资源和环境双重因素约束的考虑,海洋产业的结构调整应将生态因子考虑在内,它直接决定着替代产业的价值以及生产函数的产出增长率。在其他投入因素保持一定的情况下,当生态因子时,转型后的生态价值得到了提升,替代产业的产出增长率与生态因子呈同向变化,呈现出生态的溢出效应;当时,替代产业的产出增长率和生态价值的实现呈均衡发展;反之,当时,转型后的生态环境恶化,替代产业的产出增长率降低。

3. 当存在多个替代产业时,寻找替代产业之间边际投资收益相等的投资分配点,是实现海洋生态经济效益最大化的最优投资分配,此时,转型后的海洋产业结构实现效益最大化。受到产业技术经济的制约,投资总收益函数TB呈现出先递增后后递减的趋势,最终在拐点处达到最大值,实现最优投资分配收益,投资收益函数TB也在处达到峰值。

4. 海洋替代产业的发展和产业结构的优化受制于政府的宏观政策和海洋的管理水平。退化的生态系统的修复过程是漫长的,需要长期的管理投入,同时又有临界阈值[5]。政府制定支持海洋替代产业的发展策略同时提高管理水平时,会增加海洋经济的投资回报率,推动传统的海洋产业发展模式向新兴替代生态产业的软着陆,同时还能吸引资金的流入,增加海洋经济的总投资额W总量,和曲线也随之平移,投资结构也相应发生变化。因此,为了刺激海洋生态经济的总投资额,应努力提高海洋生态的边际投资收益,吸引投资资金向海洋生态经济的流动。同时,政府也应从宏观层面加大对海洋生态经济的资金和管理投入,提升海洋经济的整体生态效益。

5. 该模型的不足之处在于未将生态因子i的变化情况考虑在内,这是因为i在时间序列上是动态变化的,而且在选择海洋替代产业的过程中,除了要将海洋生态价值考虑在内,也会考虑其他方面的因素,例如选择产品附加值高、发展前景广阔的项目,且这种项目通常是规模报酬递增的产业。因此,在考虑单一部门替代产业的资金投入和劳动力投资情况以及多部门替代产业资金分配情况时,都需要对生态因子i加入后的影响做更为细致的分析。

注释:

1 资料来源:国务院,《全国海洋经济发展规划纲要》,2009年8月。

2 资料来源:国家海洋局发展战略研究所,《中国海洋发展报告》,2008年2月。

3 如我国瀚海传统的经济鱼类以小黄鱼、带鱼等为主,但由于捕捞过度,到二十世纪六十年代则为杂鱼所替代,七十年代大型杂鱼进一步没落,被黄娜鱼、青鳞鱼等小型鱼类代替。八十年代以来,渔获量再度趋劣,目前渤海渔业是以虾、拼类和小杂鱼等为主。

4 如在我国胶州清东海岸的潮间带底栖生物,在二十世纪六十年代有120种左右,目前仅余20种,在辽东海、大连清等一些污染严重的海城,甚至出现无生物区。参见相建海主编:《中国海情》,开明出版社2002年版,第118页。

5 影子价格最初用于货币市场上基金公司计算各类债券的价格,在解决如何使有限资源的总产出最大的过程中,影子价格是在其它条件不变的情况下,单位资源变化所引起的目标函数的最优值的变化,这个定义是基于线性规划中的合理利用有限资源以求得最好的经济效果的规划问题。

6 在数学最优化问题中,数学家约瑟夫・拉格朗日发现的一种寻找变量受一个或多个条件所限制的多元函数的极值的方法。这种方法将一个有n个变量与k个约束条件的最优化问题转换为一个有n+k个变量的方程组的极值问题,其变量不受任何约束。这种方法引入的一种新的标量未知数,即拉格朗日乘数。

参考文献:

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Research on the Marine Ecological Restoration in the Industry Substitution Theory

GAO Qiang, GOU Lufeng

(Ocean University of China, Qingdao 266100)

海洋生态修复方法范文2

摘要:海域生态补偿法律机制是利用法治手段调整利益相关者在开发、利用、修复海洋自然生态系统过程中形成社会关系的一种制度化机制。从制度化机制构成要素角度分析,海域生态补偿法律关系具有主体多元化、内容复合性、客体特定化等特点,并且海域生态补偿费的法律性质不属于海域使用金,而是一种生态修复社会责任承担方式。探讨海域生态补偿机制的基本法律问题,能为海域生态补偿法治化机制提供理论铺垫,并最终实现海洋生态经济良性循环和可持续发展。

中图分类号:D922.683文献标志码:A文章编号:1009-4474(2016)03-0136-06

Study of Basic Legal Issues on Marine EcoCompensation

CHEN Zhongyu

(Institute of Fujian School of Administration, Party School of Fujian CPC Provincial Committee of CPC, Fuzhou 350001, China)

Key words: marine ecological protection; marine economy; ecocompensation; ecoconservation; ecopollution; biodiversity; compensation

Abstract: The legal system of Marine EcoCompensation is a kind of institutionalizing mechanism which conforms to the principle of rule of law to coordinate the parties concerned when they form a kind of relationship in the process of exploiting and repairing marine natural ecosystem. According to the main factors of institutionalizing mechanism, the legal relationship of Marine EcoCompensation is characterized by diversification of subject, complex content and object specialization. Legally, marine ecological compensation fees are not part of marine fees. Instead, it is a kind of ecological restorationfulfillment of social responsibility. The paper discusses the abovementioned basic legal issues in the hope of forming a theoretical basis for the system of rule of law of Marine EcoCompensation and promoting the virtuous circle and sustainable development of Marine ecological economy.

海域生态补偿是整个自然生态补偿活动的有机组成部分,是特定主体在从事海洋资源开发利用活动中对海洋自然生态系统造成破坏,从而采取有效措施直接或间接推动海洋自然生态系统修复的活动。海域生态补偿目标的实现不能单靠政策的推动或市场机制的自行调节,必须有一整套相应的法律保障机制。建立海域生态补偿法律机制,既是推动海洋经济发展的有效手段、实现海洋强国战略的内在要求,也是实现海洋生态文明机制建设不可或缺的内容。

一、海域生态补偿法律机制概念的界定(一)生态补偿

关于生态补偿的概念,学术界仍未达成一致共识。生态补偿是自然科学、经济学、生态学、公共管理学、哲学、法学等多门学科共同关注的话题,所以各学科均以其特有的研究视角来厘定生态补偿的内涵和外延。生态补偿起源于生态学理论,起初专指自然生态系统自我修复活动,随着人类加大对自然生态系统的开发利用,生态补偿更多地被界定为一种旨在推动人工修复自然生态系统的政策机制。自20世纪90年代以来,随着我国经济快速发展与生态保护之间矛盾日趋凸显,以及国外生态系统服务价值理念的引入,我国学术界和政府均致力于生态补偿制度的构建。一般认为,生态补偿是指“对为环境福利而做出经济牺牲的个体或组织予以一定的利益补偿的制度”〔1〕。相对于生态污染损害赔偿而言,生态补偿是对人类的某种活动所产生的生态环境的正外部性所给予的补偿。从本质上看,这一概念与国外的生态服务付费和生物多样性补偿的内涵有较大的相通性。生态服务付费强调对生态系统服务功能的经济补偿,生物多样性补偿重在对生物多样性遭受破坏后的修复性补偿。

西南交通大学学报(社会科学版)第17卷第3期禹海域生态补偿基本法律问题研究目前学术界关于生态补偿的内涵有广义和狭义之分:广义的生态补偿包括环境污染损害赔偿和自然生态系统服务功能的恢复;狭义的生态补偿是指对由经济快速发展给自然生态系统造成了损害或较大影响,对此进行评估、修复及综合治理等行为。质言之,生态补偿的内涵和外延均不同于环境污染损害赔偿,它旨在为自然生态系统的恢复和保护提供内在的激励机制和制度保障。综合国内外研究成果,笔者认为,生态补偿是为解决经济发展过程中出现的自然生态系统失衡问题而提出的,根本目的是维护、改善或恢复自然生态系统的服务功能,是在自然生态系统自身具有的自我修复的基础上嵌入人工辅助机制,以帮助自然生态系统实现服务功能的修复或复归。

(二)海域生态补偿

王淼、段志霞指出,“海洋生态补偿是指海洋使用人或受益人在合法利用海洋资源过程中,对海洋资源的所有权人或为海洋生态环境保护付出代价者支付相应的费用,其目的是支持与鼓励保护海洋生态环境的行为,而不是一味地向海洋索取经济利益。”〔2〕郑苗壮等认为,“海洋生态补偿是激励海洋生态服务供给、提高海洋生态质量、推进海洋经济向绿色经济转型的有效手段。”〔3〕一般而言,海域生态补偿是指海洋生态环境受益者或保护者在合法利用海洋资源及其生态系统过程中,对海洋生态系统的监管者或海洋生态系统保护者给付相应费用或提供其他救济措施,其宗旨是激励海洋生态保护行为、实现海洋生态经济良性循环和可持续发展。

(三)海域生态补偿法律机制

生态问题是一个全社会综合治理的问题,海域生态保护涉及方方面面的利益调整,需要依靠机制创新,综合运用多元化机制实现海洋自然生态系统的修复和保护。其中,法律机制是海洋生态文明机制创新的重要举措。海域生态补偿法律机制是利用法治化手段调整利益相关者在开发、使用、保护海域生态环境之间关系的一种制度化机制。该机制围绕“谁来补、补给谁、补多少、如何管”等核心内容设计海域生态补偿法律关系;确立“谁开发谁保护、谁受益谁补偿”法定原则;按照“谁保护谁受偿”的原则,厘定海域生态补偿的对象;确定科学合理并且现实可行的补偿标准;综合运用行政方式和市场机制,探索建立灵活多样的补偿方式;建立多元主体参与和良性互动的监管评估体系和动态调整机制。

二、确立海域生态补偿法律机制的理论基础(一)人与自然和谐共存的科学发展理念

人类与自然(包括海洋)的关系问题这一最古老的哲学命题,是生态补偿理论中深层次的问题。正确处理人类与自然的关系,实现蓝色经济与海洋生态保护的协调发展,是生态经济学理论中一个具有重要意义的课题,也是实现科学发展的重要理念。这一理念要求我们必须改变过去人类对自然的掠夺性开发或利用,掌握合理利用自然资源的限度,并实现从不可再生资源利用向可再生资源利用的转变,提高人们的生态保护意识,改变不合理、不科学的生产方式和消费方式。以发展海洋经济为例,一方面,人类在发展海洋经济时,要切实保护好发展海洋经济的生态基础,不能以牺牲海洋生态环境为代价换取短期的经济增长;另一方面,在保护好海洋生态系统的前提下,应当积极推动海洋生态经济和海洋新兴战略产业的科学发展。良好的海洋生态环境是未来蓝色经济持续发展的根本基础,修复海洋自然生态系统在一定程度上就是储备和保护潜在生产力,这符合人类社会可持续发展本身的要求;反之,破坏海域生态环境也就是破坏生产力。推行海域生态补偿的目的是在发展经济中实现对海洋生态系统的修复和保护,最终实现人类与海洋和谐共存的科学发展理念。

(二)公共物品理论

“公共物品(public goods)是与私人物品相反的、不具备明确的产权特征,形体上难以分割和分离,消费是不具备竞争性或排他性的物品(如大气质量、海洋)。”〔4〕公共物品具有两个基本特征:消费的无竞争性和消费的无排他性(不能阻止任何人免费享受该公共物品)。公共物品的非竞争性和非排他性特征使它在利用过程中容易产生两个问题:“公地的悲剧”和“搭便车”问题。“公地的悲剧”是界定不清的模糊产权引起的最严重的激励问题,其产生首先是观念上的问题。长期以来,人们认为自然资源并非劳动产物而是大自然的慷慨赐予,因而没有价值。这种观念使得自然资源的稀缺性未能在价格中得以体现,结果必然是对自然资源超强度、破坏性、掠夺性的开发,最终导致生态环境破坏。“搭便车”问题最早是休谟在1740年提出的,他认为在经济社会,如果有公共物品存在,免费搭便车者就会出现;如果所有社会成员都成为免费搭便车者,最终结果是谁也享受不到公共物品效能。

海域资源所有权法律上属于国家所有,它所提供的生态系统服务功能是整个社会共同享用的。它的公共物品属性决定了其面临着过度利用、供给不足和资源枯竭的潜在危机。建立海域生态补偿法律机制,将过去被忽视的海域生态环境保护成本凸显出来,有助于推动涉海企业增强生态保护意识,改进生产技术,提高海域资源利用效益,从源头上减少对海洋生态系统的破坏性开发,着力推动海洋开发方式向循环利用型转变,维护海洋自然再生产能力。公共物品理论可以为推行海域生态补偿确定相应的法律关系、权利义务关系及其客体等内容提供理论支撑。

(三)外部性和外部效应理论

“外部性是指对他人产生有利的或不利的影响,但不需要他人对此支付报酬或进行补偿的活动。”〔3〕外部性又分为正外部性与负外部性,正外部性如被放在网络上的免费软件,由于没有受到法律保护的限制,任何人都可以直接下载使用,并且一个人的使用不并排除其他人的使用;负外部性如企业排放的污水之于下游的居民、汽车排放的尾气之于过路的行人、对自然资源的掠夺性开采和对生态环境的严重破坏等。前者是一方的经济活动使得另一方或他方获益,但另一方或他方不需要支付报酬或对价;后者是一方的经济活动使另一方或他方的利益受损,但不需要支付相应补偿费。外部性中的非市场性这种影响并没有通过市场价格机制反映出来。经济活动对环境和生态的影响具有外部性,特别是环境污染会造成外部不经济,这是公认的事实。所谓的外部效应是指某项经济活动对第三方的经济影响,这种经济影响未在价格中得以反映的经济成本或效益。

海域生态系统提供的服务或资源就具有典型公共物品属性,导致人们在开发利用海域资源过程中必然产生外部性问题。在现实生活中,沿海化工类等污染严重行业的厂家生产过程中排放的废水、废气等污染物直接排入海洋,无疑给附近沿海居民或企业造成损害,但是污染物的排放者却并不需要给受害者以应有的补偿或赔偿。反过来讲,某特定海域的政府和企业投入大量人力、物力和财力治理海域环境污染问题、采取限制沿海污染行业发展的政策措施,使得该区域经济发展受限和附近海域居民和企业受益,但是受益地区政府和企业并不需要为此支付相应的补偿。这种外部性问题的存在,无疑会使海域生态保护这一公共物品供给严重不足。海域生态补偿法律机制的建立即旨在实现海洋经济发展过程中外部性问题的内部化,保障蓝色经济可持续发展和海洋生态环境保护的良性对接。

(四)环境善治理论

“环境善治是各种公共或私人机构与个人采取联合行动来管理环境公共事务的方式,是以协调、信任、合作和互惠关系为基础的促进生态文明的动态过程。”〔5〕环境善治旨在通过一整套协同机制,调动一切积极因素,营造以政府为主导、多元治理主体共同参与、共同促进整体生态福祉提升的生态治理模式。环境善治的价值导向是促进整体生态福祉的提升。环境善治有别于传统的政府管控型治理模式,它能够推动和促成各类环境治理主体之间的良性互动,实现协同治理。较之以往的治理模式,环境善治可以聚合政府权威、市场机制、公共利益以及社会自治组织力量。

与其他自然资源相比,海域生态具有流动性、立体性和复杂性特点。海域生态补偿的主体和对象多是跨行政区的(如跨省、跨市、跨县),涉及的主体相互之间有时还存在行政隶属关系,而大多情况下并不存在行政隶属关系。从产生机制来看,生态补偿多数是在补偿方与受偿方自愿协商的基础上形成的,在补偿标准确定、补偿方式选择、补偿协议签订等方面均具有自愿自主协商的特征。总体而言,要实现海洋生态文明建设领域的善治,就必须构建起健全的生态补偿法律机制,运用法治方式充分调动各类环境治理主体的积极性,共同参与到海域生态治理实践当中,最终达致海洋生态福祉的回归和提升。

三、海域生态补偿法律关系的基本特征和要素海域生态补偿法律关系,是指为实现海洋自然生态系统修复目的,特定主体依据相关法律法规规定在开展海域生态补偿活动中形成的权利义务关系。

(一)海域生态补偿法律关系的基本特征

为实现海洋生态利益及其经济发展成果在保护者、破坏者、受益者和受害者之间的公平分配,应发挥法治在海洋生态文明建设中的应有作用。这种作用的发挥很大程度上需要我们充分认识和利用好海域生态补偿法律关系的基本特征。

1.海域生态补偿法律关系主体之间的利益依存度高

海域生态补偿主要在生态利益关联性十分密切的海域之间展开,即补偿方与受偿方之间的生态利益关系相互依存。对于受益主体难以确定的生态补偿,往往由中央政府(上级政府)通过纵向海域生态补偿的方式予以提升生态福祉,比如国家逐步在海洋生态保护中推行财政转移制度等。在其他大多数情况下,生态利益关系明确的不同海域可通过横向海域生态补偿予以解决。横向海域生态补偿是建立在补偿主体和受偿主体自愿协商基础之上,在补偿中的保护成本评估核算、补偿方式、补偿协议内容确定等方面都具有较大的协商空间。

2.海域生态补偿法律关系复合性的特点突出

海域生态补偿法律关系的设立旨在修复和保护海洋自然生态系统、推动海洋生态系统与海洋经济系统之间的良性对接。海洋生态系统与海洋经济系统相互融合、相互影响,并在人类社会逐步发展中形成海洋生态经济系统。事实上,海洋经济生态系统不是海洋生态系统与海洋经济系统的简单混合或叠加,而是人类经济活动与生态环境相互融合所产生的客观实体。海域生态补偿法律关系不仅需要调整国家、政府、企业、自然人之间的权利义务关系,而且需要调整人类经济行为与海洋生态保护之间的法律关系。

3.海域生态补偿主体与受偿主体之间的权责利对等特征明显

除了国家财政直接补助的纵向补偿外,多数海域生态补偿的补偿方和受偿方之间往往会对各自的权责利进行明确的约定,最终形成对等的权责利法律关系。补偿方往往会要求受偿方供给更好或更多的海域生态服务,并分担由此而增加的额外成本,在满足双方约定的情况下,及时足额地向受偿方支付相应的海域生态补偿费用。受偿方为了提高海域生态服务供给能力,会对辖区海域生态实施严格保护制度,同时对沿海排污企业进行更有效的治理,这些保护活动无疑会额外增加受偿方的生态保护和环境治理成本,并会由此丧失一些重要经济发展机会,需要通过海域生态补偿方式弥补上述损失。

(二)海域生态补偿法律关系的主体

海域生态法律关系的主体,是指在海域生态补偿活动中依法享有权利和承担义务的参加者。

1.国家是海域生态补偿法律关系的多元化主体

国家作为特定范围海域生态资源的所有者和监管者,既是海域生态补偿的补偿主体又是海域生态补偿的受偿主体。所谓的“国家补偿是指国家(中央政府或国家机构)承诺的对生态建设给予的财政拨款和补贴、政策优惠、技术输入、劳动力职业培训、提供教育和就业等多种方式的补偿”〔6〕。国家理应成为海域生态补偿重要的补偿主体。反过来讲,在其他海域生态补偿主体向国家交纳生态补偿费时,国家无疑是海域生态补偿的受偿主体。与此同时,国家还是海域生态补偿的监管主体。

2.地方政府是海域生态补偿法律关系的重要主体

地方政府是地方权力机构的执行机关,地方政府通过行使行政管理权,实施国家海域生态保护法律法规,执行海域生态保护以及海洋资源保护管理职能。地方政府参与海域生态补偿活动,主要是以行政监管者的身份出现,行使法律法规赋予的监督管理权力,并履行海域生态补偿义务。地方政府作为海域资源所有权的人和管理者,是非常重要的海域生态补偿利益相关者。这种利益相关者主要分为以下两种情况:一方面,作为海域生态受益区,地方政府应按照法律法规规定代表受益区进行生态补偿;另一方面,作为海域生态服务提供区,地方政府应按照法律法规规定代表提供区政府接受补偿。

3.涉海企业和自然人是海域生态补偿活动的直接参与者

在框定海域生态补偿直接参与者范围时,应全面分析特定海域开发活动和准确评估海域生态系统变化的情况。涉海企业和自然人主要通过开发利用海域生态环境和海洋资源向海洋排放各种污染物质或通过科技手段减少排污改善海域生态环境,由此成为海域生态补偿法律关系的主体。其实,并不是所有的涉海企业生产行为都伴随着对生态的破坏,相反地,有些企业的生命及利润就寄托在良好的生态环境中。

4.环保公益性社会组织是海域生态补偿法律关系不可或缺的主体

在海域生态保护活动中,环保公益性社会组织等社会团体曾经发挥过并继续发挥着不可替代的作用。联合国也倡导社会团体尤其是非政府组织(NGO)应在海域生态保护领域中发挥作用。环保公益性社会组织参与海域生态补偿属于社会补偿的范围。这种补偿类型属于非直接利益相关者承担的社会责任,且应纳入社会道德倡导范畴。

(三)海域生态补偿法律关系的内容

海域生态补偿法律关系的内容主要包括海域生态补偿权利和海域生态补偿义务。所谓海域生态补偿权利,是海域生态法律关系主体依法享有的受到补偿的权益,具体表现为可以获得生态福祉的权益,或者要求他人作出补偿或不得提供不符合要求的生态服务。所谓海域生态补偿义务,是指海域生态补偿法律关系主体所受的法律约束或承担的责任,表现为海域生态补偿义务主体必须采取措施提升海域生态福祉或不得作出损害海洋生态环境的行为。海域生态补偿权利与义务是相互融通、相同依存的,特定主体履行海域生态义务的目的也是为了更好地享有一定的生态权利。同时,权利与义务应该是平衡的,没有无义务的权利,也没有无权利的义务。

(四)海域生态补偿法律关系的客体

海域生态补偿法律关系的客体是指海域生态补偿主体之间发生权利义务所指向的对象〔7〕,主要包括海域生态系统、海域生态补偿行为及其他权益。

1.海域自然生态系统是海域生态补偿法律关系的首要客体

海域自然生态系统是指在一定海洋时空范围内,由海洋生物因素与海洋环境因素相互作用、相互影响所构成的综合体,或者占据一定空间的海洋生态客观存在的实体,是海洋生命系统与环境系统在特定空间的组合。在一定程度上讲,海域生态补偿法律关系主要是围绕人类活动与海域生态系统之间的关系来展开的。

2.海域生态补偿行为是海域生态补偿法律关系的重要客体

海域生态补偿行为是指海域生态补偿主体依法应当从事保护海洋生态环境的行为或依法被禁止从事破坏、损害海洋生态的行为。每个国家都需要通过创设法律关系的方式,激励各类主体积极从事保护海域生态的行为或严格禁止破坏海洋环境的行为。从行为类型角度来看,海域生态补偿行为主要分为海洋生态修复、经济补偿和资源补偿三种类型。

3.其他生态权益

可持续发展权益、环境权等其他权益,也是海域生态补偿法律关系客体的有机组成部分。建立健全海域生态补偿法律制度的根本宗旨,是协调人们发展经济与海域生态保护之间的关系。在海域生态补偿法律关系中,可持续发展权益等其他权益是海域生态法律关系客体的最新发展。

四、海域生态补偿费的法律性质及其与海域使用金之间的关系(一)海域生态补偿费的法律性质

目前,海域生态补偿费主要来自政府财政转移支付,但是在实践当中容易混淆海域生态补偿费、海洋环境损害赔偿费、海域使用金之间的关系。至于海域生态补偿费的法律性质,学术界和实务中也是众说纷纭、莫衷一是。笔者认为,海域生态补偿费与海洋环境损害赔偿费具有不同的内涵和外延。

1.海域生态补偿费与海洋环境损害赔偿费的区别

从法学的角度来看,海域生态补偿是有别于海洋环境损害赔偿的另一项制度安排。海域生态补偿费是特定主体在合法开发、利用海域过程中给海洋生态系统造成减损或影响的情况下而承担的法律责任;而海域环境损害赔偿费是特定主体因违法行为造成生态破坏后果所应承担的法律责任。质言之,海域生态补偿费意味着海域自然生态利用行为的“合法性”,而海域生态损害赔偿费意味影响海域生态系统行为的“违法性”。

2.海域生态补偿费不属于行政事业性收费范畴

征收海域生态补偿费的目的主要包括以下两个方面:一方面应当激励市场主体积极进行海洋生态资本投入、提升海洋生态福祉;另一方面则应当从资金上保证修复海域生态环境的成本落到实处。从这个意义上讲,海域生态补偿费应是苛以在海域开发、利用及保护过程的特定主体维护海域生态环境的一种社会责任和经济负担。所以,若将海域生态补偿费性质定位为行政事业性收费,在理论上难以自圆其说。并且,在国家大力推进行政审批制度改革、清理乱收费的政策背景下,继续将海域生态补偿费纳入行政事业性收费,容易被误以为是“乱收费”,进而阻碍海域生态环境保护工作的开展。

综上,海域生态补偿费应界定为以有效保护和提升海洋生态福祉为目的,以政府财政转移支付为主导,以市场运作为原则,以经济手段和法律机制为主要调节方式,对为恢复和维持海域生态环境服务功能而牺牲发展机会的,或者因为特定海域被开发利用而利益受损的个人、单位及地区进行经济补偿中的现金给付。

(二)海域生态补偿费与海域使用金之间的关系

海域生态补偿费是对海域自然生态系统修复的补偿,是解决海洋经济发展过程中的生态正外部性内部化问题的有效措施,也是特定主体在合法开发、利用海洋资源过程中应担当的社会化责任。“海域使用金是国家作为海域自然资源的所有者出让海域使用权应当获得的收益,是资源性国有资产收入。从经济性质看,海域使用金属于资源租金,是国家在海域一级市场上海域使用权转让的收益;从法律性质看,海域使用金属于权利金的范畴。”〔8〕总而言之,两者的区别在于,前者是一种生态社会责任的承担,而后者是国家海域自然资源使用权转让的一种资源性收益。

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海洋生态修复方法范文3

关键词:海洋生态文明;绿色发展;在线监测;海洋浮标;海洋遥感

1引言

我国沿海海域面积只占全国陆域总面积的13%,但却贡献了60%的GDP[1]。海洋通过海水养殖、渔业捕捞、港口航运、滨海旅游、石油矿藏、潮汐风电、海洋药物等多种方式为我国的经济社会发展做出了巨大贡献。然而随着经济的快速发展,沿海自然岸线、滨海滩涂湿地不断减少[1],红树林、珊瑚礁面积大幅减少[2],海洋生态环境污染状况日趋严重,海水富营养化不断加剧,褐潮、绿潮、赤潮等海洋生态灾害频发,迁徙水鸟及海洋生物多样性面临严重威胁。十把“生态文明建设”纳入中国特色社会主义事业“五位一体”的总布局,指出要“保护海洋生态环境”“建设海洋强国”。海洋生态文明是生态文明的重要组成部分,也是建设海洋强国的重要意识保障。海洋经济又被称为“蓝色经济”,是以健康的海洋向人类提供可持续的物资和服务。要保持海洋的健康,就要走低能耗、低排放、少污染、可持续的绿色发展之路。绿色发展是十八届五中全会提出的指导我国“十三五”时期发展甚至是更为长远发展的新型发展模式。海洋经济的绿色发展是建立在关心海洋、认知海洋的基础之上的,海洋环境监测是认知海洋的重要技术手段。随着海洋强国战略的全面实施,海洋生态文明建设和绿色发展模式的深入推进,“水清、岸绿、滩净、湾美、岛丽”的健康美丽海洋建设目标,需要进一步细化落实到海洋生态环境监测网络布局[3],需要不断拓展包括在线监测在内的海洋生态环境监测业务体系。

2海洋生态文明

2.1海洋生态文明的内涵人类社会的发展经过了原始文明、农业文明、工业文明,以及到现在的后工业文明时代,人类的社会生产力得到了巨大的发展,科技进步神速。人类在利用生产力和科技实力肆意改造大自然的同时,也受到了大自然的惩罚。这使得生态文明成为人类社会发展进步的必然选择,是人类与自然协调发展和可持续发展的必经途径[4]。谢平[5]指出生态文明的本原是要维持好地球生命系统在一定平衡域附近震荡的良性循环,其自然基础是一系列生态系统的良性循环。ZHANG等[6]指出生态文明是以尊重和保护自然为基础,以实现人与人、人与自然、人与社会的和谐共生为目的,以建立可持续生产和消费为内容,强调人类的和谐、可持续发展。归根结底,生态文明是处理经济发展和环境保护的一种意识形态。海洋生态文明是生态文明的重要组成部分,是建立以海洋资源环境承载力为基础,以自然规律为准则,以可持续发展为目标的海洋开发、利用、保护等理念和活动方式,实现人与海洋和谐相处、协调发展[7]。建设海洋生态文明,一方面海洋经济发展应以维护海洋生态系统平衡为前提;另一方面以海洋生态系统的良性循环促进海洋经济的更大发展[8],即采取不同政策和市场手段调节不同空间和时间的人类(陆-海、海-海、当代与下一代)公平正义地共享海洋资源环境[9],实现海洋资源开发利用与海洋环境保护的协调统一。

2.2海洋生态文明建设的载体海洋生态文明建设主要包括海洋生态意识、行为、道德、制度和海洋生态产业文明等方面[10]。可以通过海洋自然保护区、海洋特别保护区、海洋公园、海洋风景名胜区、海洋生态文明示范区、海洋生态红线区、海洋牧场示范区七大载体来开展海洋生态文明建设研究。本研究只对海洋生态文明示范区和海洋生态红线区两大载体进行介绍。2.2.1海洋生态文明示范区(试验区)示范区即先行先试、引领示范。2012年2月国家海洋局下发了《关于开展“海洋生态文明示范区”建设工作的意见》,推动海洋生态文明建设进入一个新阶段。2013年2月和2015年12月,国家海洋局公布了两批24个国家级海洋生态文明建设示范区名单[11]。2016年8月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于设立统一规范的国家生态文明试验区的意见》和《国家生态文明试验区(福建)实施方案》指出目前仅在福建、江西、贵州3省开展试验区试点,并且下发了福建方案。通过实验探索,到2020年,试验区率先建成较为完善的生态文明制度体系,形成一批可在全国复制推广的重大制度成果,资源利用水平大幅提高,生态环境质量持续改善,发展质量和效益明显提升,实现经济社会发展和生态环境保护双赢,形成人与自然和谐发展的现代化建设新格局。2.2.2海洋生态红线区海洋生态红线是生态红线的重要组成部分,目前其研究尚处于起步阶段,国内相关报道仅见于海洋生态红线的概念及其组成体系研究[12]。例如,黄伟等[2]以海南省为例,研究了海洋生态红线区划,并给出了海洋生态红线区的概念:是指依据海洋自然属性以及资源、环境特点,划定对维护国家和区域生态安全及经济社会可持续发展具有关键作用的重要海洋生态功能区、海洋生态敏感区和脆弱区并实施严格保护,旨在为区域海洋生态保护与生态建设、优化区域开发与产业布局提供合理边界,实现人口、经济、资源、环境协调发展的海洋管理制度。许妍等[13]从“生态功能重要性、生态环境敏感性、环境灾害危险性”3个方面建立了渤海生态红线划定指标体系。曾江宁等[12]对中国海洋保护区进行了系统研究,指出了从海洋保护区走向海洋生态红线区的必然性,同时认为海洋生态红线区划指标体系可以参照海洋保护区绩效评估、保护区选划与评估指标。

3海洋经济绿色发展

海洋经济是开发利用海洋的各类海洋产业及相关经济活动的总和,它的发展是一个不断向前的过程,这个过程以获取经济利益、满足人类各项需求为目的,其必然伴随着对海洋资源的开发利用、对海洋生态环境的污染破坏。绿色发展是建立在环境容量和资源承载力约束条件的基础上,将生态环境保护作为实现可持续发展重要支柱的一种新型发展模式[14],强调发展要低能耗、低排放、少污染、可持续。海洋经济绿色发展就是在获取经济利益的同时,兼顾海洋资源的开发利用与海洋生态环境的保护,在开发中保护,在保护中开发,保护是为了更好的开发,最终实现资源、环境、经济、社会协调发展。2012年6月,联合国可持续发展大会提出以发展绿色经济为主题,明确了全球经济向绿色转型的发展方向,由此绿色经济和绿色发展成为全球广泛共识[15]。近年来,江苏、浙江、福建、广东等省在海洋经济绿色发展方面进行了一定的探索,相关报道见诸于绿色发展的内涵、发展模式、政策制度、指标体系、存在问题及对策建议等方面[14,16-18]。长期以来,为了实现经济利益的最大化,海洋经济的发展很大程度上属于高消耗、高污染的粗放型发展模式,由此造成了渔业资源的大幅减少和海洋生态环境的严重破坏。实施绿色发展必须强调海洋渔业经济转型升级和海洋生态修复治理。

3.1海洋渔业经济转型升级传统的海洋渔业以海水养殖和捕捞为主。海水养殖主要集中在近岸和海岛周边海域,有围塘养殖、筏式养殖、网箱(鱼排)养殖等方式。圈滩围塘养殖对沿海滩涂的自然岸线造成了很大破坏,筏式和网箱养殖中的不合理投饵和用药对海洋环境造成污染,是水体富营养化的主要因素之一[19]。渔业捕捞以近海捕捞为主,存在违规捕捞、过度捕捞、采用资源破坏型渔具进行违法捕捞以及对“三无”渔船治理难度大等问题。走海洋经济绿色发展之路,必须实施海洋渔业经济转型升级,由近岸养殖向深海远海养殖转变,由近海捕捞向远海远洋捕捞转变,提高科技含量在养殖、捕捞中的比重,发展环境友好型海水养殖模式,发展远洋捕捞装备、冷冻、海产品加工、物流、渔船补给等关键技术[20];实施增殖放流、用海养海、耕海牧渔,积极发展海洋牧场;倡导渔民转产转业,开发滨海、海岛生态旅游,开办渔家乐。

3.2海洋生态修复治理健康的海洋生态环境是实施海洋经济绿色发展的基础和保障。2015年6月国家海洋局印发的《国家海洋局海洋生态文明建设实施方案》(2015-2020年)中指出要“加强海洋生态保护与修复,体现生态保护与修复整治并重,既注重加强海洋生物多样性保护,又注重实施生态修复重大工程”,以“蓝色海湾”“银色海滩”“南红北柳”“生态海岛”为载体开展海洋生态环境治理修复。“蓝色海湾”综合治理工程着重利用污染防治、生态修复等多种手段改善污染严重的重点海湾和沿海城市毗邻重点小海湾的生态环境质量。“银色海滩”岸滩修复工程主要通过人工补砂、植被固沙、退养还滩(湿)等手段,修复受损岸滩,打造公众亲水岸线。“南红北柳”湿地修复工程计划通过在南方种植红树林,在北方种植柽柳、芦苇、碱蓬,有效恢复滨海湿地生态系统。“生态海岛”保护修复工程将采取制定海岛保护名录、实施物种登记、开展整治修复等手段保护修复海岛。

4海洋环境实时监测海洋生态文明建设

作为海洋经济发展的一种新的认知理念和意识提升已经上升为国家战略,绿色发展强调转变传统海洋经济发展方式,注重海洋资源保护和生态环境修复治理,是实现经济、社会、资源、环境协调发展、可持续发展的新型发展模式。海洋环境监测是认知海洋环境现状、保障海洋生态文明建设和海洋经济绿色发展的重要技术手段。

4.1在线监测海洋环境监测是海洋经济发展、海洋资源开发利用和海洋生态环境保护的重要技术保障。传统的海洋监测以网格化布点、船舶走航式监测为主,已经难以满足现代海洋发展的需要。区别于依靠船舶外出定点采样、带回陆上实验室进行分析测定的离线监测,在线监测是指监测载体(如,浮标)在远程指令控制下自动开展现场采样、现场分析测定,测定结果直接传输至岸站接收平台的一种自动化监测方式;在线监测具有自动、长期、连续、实时收集海洋环境资料的能力,且不受恶劣海况的影响。我国的海洋浮标在线监测研究起步于20世纪60年代,但直到1996年完成了FZF2-2型海洋资料浮标的技术改造,成功应用了Inmarsat-C卫星通信,才实现了浮标监测数据的实时在线传输[21]。2002年初我国正式加入国际Argo计划,并成立中国Argo实时资料中心,承担中国Argo浮标的布放、实时资料的接收和处理、资料质量控制技术/方法的研究与开发等[22]。自2004年起,厦门市海洋与渔业环境监测站在厦门附近海域陆续投放了5台海洋水质在线监测浮标,成为国内首批由海洋部门建设的在线监测系统。2006年,罗续业等[23]提出了区域性海洋环境立体监测系统的设计原则和设计方法。近年来,山东、广西、海南、浙江、广东、河北等地先后开展了近岸海域水质浮标在线监测系统建设。海洋水质浮标、海洋水文气象浮标、波浪浮标、潮位站(验潮井)、高频地波雷达和Argo浮标等构成了当前海洋环境在线监测的主体,此外,还有潜标、无人船、波浪滑翔器等辅助及新兴在线监测手段。

4.1.1海洋水质浮标由浮标体及传感器、供电及防护系统、通信系统、锚系和接收站等部分组成,监测要素包括水温、水深、盐度、电导率、pH值、溶解氧及其饱和度、叶绿素、浊度、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、碳氢化合物等,可自动完成数据实时采集、处理、存储及传输。浮标上还可以加载风向、风速、气温、气压、湿度、降水、光照度、紫外线等常规气象参数。浙江省自于2011年正式启动“浙江省近岸海域浮标实时监测系统建设”项目,计划在5年内基本建成能覆盖浙江省近岸海域海水增养殖区、海洋保护区、赤潮高发区、滨海旅游区以及海洋生态敏感区等区域的海洋水质浮标在线监测系统,以获取常规水文、气象、水质(含营养盐)、海洋生物(叶绿素a)以及油类等参数数据,为海洋生态环境保护和防灾减灾提供决策支撑,为社会公众提供海洋生态环境状况实时信息服务,为节能减排提供环境基础资料[24]。截至2015年12月全省(含宁波市)已完成17套海洋水质浮标系统建设,并实现了所有浮标监测参数的在线监测、实时传输、接收、存储和显示[24];预计至2016年12月将完成全部计划中的18套海洋水质浮标系统建设。

4.1.2海洋水文气象浮标、波浪浮标、潮位站(验潮井)和高频地波雷达海洋水文气象浮标通常是指直径大于或等于10m,能够全天候、连续、自动采集和传输海上水文气象资料的圆盘形浮标,由浮体、各类传感器、通信、锚系和岸站接收装置组成。主要观测海洋水文气象和水动力参数,包括:风速、风向、气温、气压、降水、湿度、能见度、水温、盐度、叶绿素、浊度、波浪和海流等。波浪浮标是专用于对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行自动观测的小型浮标,直径通常在1m以下。潮位站(验潮井)由验潮仪、井外水尺、井内水尺系统、基本水准点、校核水准点和测站潮高基准面(水尺零点)等组成[25],主要用于海水潮位观测,潮位观测数据是警戒潮位划定和防灾减灾的重要技术支撑数据。高频地波雷达(HFGWR),即高频表面波雷达(HFsurfacewaveradar),是一类利用短波(3~30MHz)电磁波沿海面绕射传播特性而工作的雷达。主要由天线和馈线、发射分机、信号分机和终端分机4个部分组成,利用垂直极化的高频电磁波沿导电海水表面的绕射传播时能量衰减较小的特性,实现对海洋环境状态和海上移动目标超视距的监测与探测定位[26-27],能够探测到300km外的目标。高频地波雷达常成对使用(如,浙江舟山的朱家尖、嵊山两站和福建的龙海、东山两站),可以全天候超视距监测海洋环境(风、浪、流)和海上移动目标(舰、船)。以上两类浮标、潮位站(验潮井)和高频地波雷达主要由国家海洋局负责建设和管理,分布于北海、东海和南海三大海区。据调查,水文气象浮标、波浪浮标、潮位站(验潮井)、地波雷达等在浙江管辖海域均有投放和建设,可实现间隔1h的数据采集传输,监测数据可用于海洋环境预报、防灾减灾(如台风、海啸预警报)、海上交通、海洋工程、海洋调查及海洋环境污染监测等。沿海风暴潮监测主要靠沿岸的验潮井进行,连续长期和准确的潮位资料对提高风暴潮预报起到了极其重要的作用。高频地波雷达对海流的探测已达到常规业务化观测水平,但对海浪、风参数的探测还有待突破[26-27]。

4.1.3Argo浮标Argo剖面浮标又称自持式剖面自动循环探测仪,是一种对海洋次表层温度、盐度进行剖面测量的循环探测浮标。布放后会自动潜入2000m深处,随海流保持中性漂浮,到达预定时间后自动上浮,在攀升过程进行温度、盐度剖面测量;到达水面后会再次下潜,进行下一个攀升循环测量。Argo浮标主要应用于ARGO(arrayforreal-timegeostrophicoceanography)全球海洋观测试验项目,计划在全球海洋中每隔3个经纬度投放一个浮标,总共约为3000个,每年可提供10万个温度/盐度(T/S)剖面和参考层速度[28],主要采用Argos卫星系统进行浮标定位和数据传输。目的在于快速、准确、大范围收集全球海洋上层的海水温度、盐度剖面资料,以提高气候预报的精度和有效防御全球日益严重的气候灾害。2002年初我国正式加入国际Argo计划,截至2015年年底,我国Argo计划已在太平洋、印度洋和地中海等海域布放了353个剖面浮标,已获取累计38000余条温度、盐度剖面资料[29]。Argo浮标资料已经在台风、风暴潮、海洋环流、中尺度涡、湍流、海水热盐储量与输送、大洋水团以及海洋天气/气候业务化预测预报等方面发挥了巨大作用。

4.2海洋遥感监测遥感即遥远感知,是在不直接接触的情况下,对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术,通常利用电磁波获取物体的信息[30]。常用的遥感监测有航空遥感和航天遥感。航空遥感主要利用飞机(载人机/无人机)、热气球、飞艇等搭载特定传感器开展有目的的监测。航天遥感主要是利用航空飞机、卫星等搭载一定数量的传感器开展短期或长期监测。目前用于海洋遥感的国产卫星主要有“风云”系列气象卫星(FY-1、FY-2、FY-3)和海洋系列卫星(HY-1、HY-2、HY-3)。FY系列卫星在海洋领域主要应用于海洋天气预报和台风、海啸、风暴潮等海洋灾害的监测、预报预警。HY系列卫星目前在轨运行的有HY-1B、HY-2A和HY-3高分卫星。HY-1B为海洋水色卫星,于2007年4月11日发射,目前已经在轨运行超过7年,以可见光、红外探测水色水温为主,重点满足赤潮、渔场、海冰和海温的监测和预测预报需求。HY-2A为海洋动力环境卫星,于2011年8月16日发射,目前在轨运行,以主动微波探测全天候获取海面风场、海面高度和海温为主,满足海洋资源探测、海洋动力环境预报、海洋灾害预警报和国家安全保障系统的需求。HY-3为海洋监视监测卫星,于2016年8月10日发射成功,是我国首颗C频段全极化合成孔径雷达(SAR)卫星,具有全天时、全天候对地观测能力,分辨力可达1m,以探测海面目标为主,满足海洋环境监测、海洋目标监视、海域使用管理、海洋权益维护和防灾减灾等多方面全天时、全天候、近实时监视监测需求。

5展望立足

“十三五”海洋环保和海洋生态文明建设需要,推进海洋环境监测由走航监测为主向走航监测与实时立体监测相结合的转变,提升在线、遥感等技术在业务化监测中的运用[3]。(1)以物联网技术整合现有在线监测和遥感监测系统,推进岸(岛)海天(空)全方位立体化实时监测观测网络建设。为切实落实海洋生态文明建设,推动绿色发展,未来可以:以岸(岛)基、海基、天(空)基组网监测为基础,构建国家海洋环境实时在线监控系统。岸(岛)基在线监测系统,在沿岸、海岛建设高频地波雷达站,开展海面风、浪、流等海洋动力监测观测;在陆源入海排污口、江河入海口、海岛入海排污口、重点港湾、码头附近区域建设岸基站(房)、潮位站(验潮井),开展海洋环境污染状况在线监测和潮位监测。海基在线监测系统,在近岸/近海滨海旅游区、海水增养殖区、海洋保护区、赤潮高发区、重大海洋工程区等海洋生态敏感区建设桩基站、鱼排站、水质浮标、波浪浮标、水文气象浮标,在远海海域建设波浪浮标、水文气象浮标、大型海洋综合观测平台,结合海洋综合观测调查船、志愿观测船、无人船等走航式监测,开展海洋水文、气象、水质、生物、生态和海洋动力等环境状况监测观测,开展赤潮、溢油、台风、海啸、风暴潮等海洋灾害监测预报和防灾减灾;借助潜标、Argo浮标、拖曳式浮标、波浪滑翔器等载体开展海水表层以下水体分层要素监测。建设近岸海底观测网,通过设置一定的海底节点,将观测仪器置于海底,通过光/电缆连接网络,向各个观测点供能、并收集信息,实现海面与海底的观测视角“从上向下看”到“从下往上看”模式的转变,随时了解海底生物及环境状况[31]。天(空)基在线监测系统,以航空飞机、航天飞机、遥感卫星为主,以无人机、热气球、飞艇等为辅开展海洋环境大面监测观测,开展大洋海流、湍流、中尺度涡等科学研究,开展台风、海啸、海冰、风暴潮等海洋灾害监测预报和防灾减灾。构建“岸-海-岛”“天空-海面-海底”“点-线-面-层”立体化、全方位、实时监测系统。(2)推进在线监测关键技术攻关及配套服务建设。推进海水水质多参数监测传感器国产化关键技术攻关,开展传感器及水下监测设备防腐、防污、防海生物附着等关键技术研究,开展以物联网为基础的浮标、岸站、船测、遥感等多源数据采集、加密、传输技术及数据质量控制研究。加强在线监测仪器设备维护技术队伍建设,建立在线监测配套服务准入制度,鼓励社会力量共同参与。

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海洋生态修复方法范文4

渤海海域面积为717万km2,平均水深18m,小于10m水深的海域面积约占总面积的26%,海岸线总长6584km,占全国海岸线的20.6%。近年来,辽宁省的“五点一线”沿海经济带、河北省的“曹妃甸循环经济示范区”和“沧州渤海新区”、“天津滨海新区”和山东省的“黄河三角洲高效生态经济区”等开发规划将进一步加大渤海环境压力,渤海开发与保护的矛盾日益凸显。根据国家海洋局的《中国海洋环境质量公报》和《渤海海洋环境质量公报》,2001—2011年,渤海未达清洁海域水质标准面积总体呈增加的趋势,影响渤海环境质量的主要问题有近岸水体富营养化加剧、高温高盐水大量入海、陆源污染入海严重、海源污染增多,严重影响了渤海水体环境和生态系统健康。

1、近岸水体富营养化加剧

随着经济建设的快速发展、城市化进程加快、沿岸海域开发活动增多以及近岸海域集约化和半集约化养殖的兴起,大量的工业废水、生活污水、农业污水、养殖污水等排放入海,渤海近岸海域污染日趋严重,以渤海三湾和部分城市近岸海域污染为甚,海水富营养化程度不断加剧。氮磷比作为水体富营养化的重要指标,一般海水中正常的氮磷比值为16∶1。在20世纪80年代初,渤海海域氮磷比为2∶1~3∶1,在90年代初为5∶1~10∶1,在90年代末升高为16∶1~24∶1,2004—2006年氮磷比均值约为50∶1,至2008年渤海海域氮磷比达到67∶1,局部海域高达200∶1,其中无机氮含量日益升高,渤海海域营养盐结构由氮限制演化为现今的磷限制。水体的富营养化使得赤潮发生的概率大大增加,渤海赤潮灾害发生的频率和规模也确实在不断上升。据不完全统计,渤海有史以来记录到的赤潮在20世纪90年代以前每年仅为0.1次,年发生面积90km2,进入90年代后平均每年发生赤潮2.7次,年发生面积超过1750km2,21世纪初年平均发生赤潮11.4次,年发生面积超过2830km2,2011年发生赤潮13次,累计面积为217km2。

2、高温高盐水入海,直接影响渤海水体环境环

渤海地区经济发达,地处海河流域、辽河流域、黄河流域下游和山东半岛、辽东半岛,是我国水资源最为紧张的区域。为缓解淡水资源短缺的压力,各省市大力发展海水淡化项目,至2010年,环渤海地区主要海水淡化工程的海水处理能力已达到36万t/d,在淡化海水过程中大量浓缩的高盐海水排放入海,对渤海近岸海域的生态系统造成一定负面影响。而且近些年来,各地都出现不同程度的地下水超采、地面沉降、地下水资源被破坏等问题,使得入海径流大大减少,尤其是黄河流量大幅减少,这些都是造成渤海海洋生态用水量逐年降低,海水盐度不断升高的原因。环渤海燃煤电厂已有40余座,均采用海水直流冷却方式,大量的温排水涌入海中,加之渤海湾内水动力条件较差,温升扩散相对开放型海域较差,温排水的影响使得近岸海域的生物群落结构、主要生物物种和种群密度等都发生变化,浮游生物、底栖生物、游泳动物等的生存环境也随之改变,改变了原有的生态系统,并造成一定程度上渔业资源的损失。

3、陆源污染严重,损害近岸海域生态系统

陆源污染物入海是海洋环境污染的主要影响因素,在近岸海域,约为90%的污染物来自陆地,2009年《渤海海洋环境公报》的数据显示:渤海沿岸实时监测的陆源入海排污口共100个,工业排污口32个,而这些沿岸排污口超标排放现象严重,75%的监测排污口存在超标排放现象,40%的重点排污口邻近海域水质劣于第四类海水水质标准,27%的重点排污口邻近海域生态环境有所恶化。2011年,排入渤海的主要污染物总量达到97.4万t,包括化学需氧物质、石油类、营养盐和重金属、砷等,与此同时,越来越多的农业耕作产生的含有机污染物污水也被冲刷或直排入海,多种持久性有机污染物开始被检出,666、DDT的检出率均较高,部分排污口有机氯农药的含量明显高于我国近岸海域的平均水平(<10ng/L),海湾、河口、湿地滩涂等典型的生态系统遭到严重破坏。由于海洋经济发展的潜力和空间巨大,各地政府向海要地的欲望越来越强,港口码头、人工岛等涉海围海造地工程不断上马,沿岸地区海岸线不断被拉直,水动力条件大幅改变,围垦、泥沙淤积及过度开发利用等因素导致岸线缩短、自然湿地面积大幅萎缩,其中以盘锦滨海湿地、天津近岸湿地和黄河三角洲湿地破坏最为严重。海岸工程的建设还影响到环渤海区域生态防护林体系的建设,分布不均、林龄老化、林种和树种结构不合理等问题凸显。

4、海源污染增多,生态环境严重受损

随着环渤海经济的快速发展及港口建设的加快,船舶流量逐年提高,海上倾废、港口及船舶污染都在影响着海洋环境,同时因石油运量增加,船舶发生事故性溢油的风险加大。渤海海域现有20个海上油气田,165个海上石油平台,海上油气田与沿岸的胜利、大港和辽河三大油田,构成了中国第二大产油区,产量占全国50%以上,但在近两年里也是事故频发,尤其是在2011年6月4日和6月17日,蓬莱19-3油田在钻井过程中相继发生两起溢油事故,导致大量原油和油基泥浆入海,河北省秦皇岛、唐山和辽宁省绥中的部分岸滩发现来自蓬莱19-3油田的油污。受溢油事故影响,污染海域的浮游生物种类和多样性降低,海洋生物幼虫幼体及鱼卵仔稚鱼受到损害,底栖生物体内石油烃含量明显升高,海洋生物栖息环境遭到破坏,对渤海海洋生态环境造成严重的污染损害。

二、当前污染治理的主要措施

面对渤海海域日益严重的污染状况,从海洋行政管理部门到环保部门,从海洋专家学者到广大从业人员都在集思广益讨论着渤海污染的治理方法并付诸实施,为恢复渤海海域生态环境、推进环渤海地区海洋经济发展做着不懈的努力,主要有以下几项措施。

1、严格管控陆源污染物入海及区域排污总量

近年来,《中华人民共和国海洋环境保护法》、《渤海环境保护总体规划(2008—2020)》等的颁布实施,为保护和改善海洋生态环境、保护海洋资源、防治污染损害、维护生态平衡、保障人体健康提供了法律保障。但面对渤海越来越严重、越来越复杂的海洋环境污染问题,要按现行法律法规严格管控陆源污染物入海,关停和淘汰污染严重、技术落后的企业,处理违法排污单位,鼓励绿色清洁生产,从源头上切断污染源;加快工业、农业、生产生活污水处理和垃圾处理等环保设施建设,沿渤海区域的工业污水、生活污水进行集中处理排放;按照河海统筹、陆海兼顾的原则,测算各海域环境容量,确定各海域污染物允许排入量和陆源污染物排海削减量。加强监控、核查和监测污染物排放,严格控制污染物入海总量,继续推行海洋节能减排政策,完善涉海工程排污申报和排污许可证制度。促进近岸海域海洋环境质量的改善,实现海洋生态环境良性循环。

2、保护海洋生态系统,积极推进生态修复

加强海岸带的生态保护,严禁破坏海洋生物生存环境的项目开展,防止海岸的侵蚀、挤占,切实加强海岸线、海滩的保护;沿海地区尤其要注意不得超采地下水,节约使用地下水资源,防止海水的倒灌和入侵,保护好近岸海域生态环境;加强对海洋渔业生态环境的保护,防止过度捕捞,在内湾或浅海处选择性养殖海带、裙带菜、紫菜等大型经济海藻,既可净化水体,又有较高的经济效益,使资源能够再生和持续发展;加强对现有自然保护区的投入,努力搞好沿海地区生物多样性的保护,积极开展海洋生态修复、人工鱼礁建设等工作,加大受污染滨海滩涂、湿地的整治力度,减少或避免海洋生态系统受到侵害;建立相应的影响评估模型,评价沿岸开发利用海洋资源活动对海洋生态系统的影响程度,切实提高海洋生态系统的健康水平。

3、改变现有管理机制,集中海洋执法力量

环渤海区自北向南分布有辽宁省、河北省、天津市和山东省,涉及13个地市,行政区域跨度大,海洋与环保管理部门多,涉及各方利益复杂,协调联动机制不够完善。要改变渤海污染的现状,必须要建立区域性的陆海统筹污染防治机制。各相关省市政府、环保、海洋、海事、渔政和交通等涉海部门须确立共同的目标,将各部门执法力量集中起来,建立联合联动共享的机制,共同开展海洋环境监测与执法监察工作,把治理渤海污染、保护渤海环境放在首位。加强海上巡查,对海洋石油、海上航运和港口码头单位发生的溢油漏油及违规倾废等行为进行严肃处理。建立健全重大海上污染事故应急机制,当发生严重污染事故时,能及时采取相关措施进行污染处置,降低污染损害。

4、以渤海环境问题为契机,完善法律制度

《海洋环境保护法》《海域使用管理法》《环境影响评价法》和《渤海环境保护总体规划(2008—2020)》等有关海洋环境保护方面的多部法律法规、规划相继颁布实施,但对于渤海这类区域性与综合型并存的海域尚缺少针对性法规和配套的实施细则,当发生污染损害事故时,不仅涉海管理和监测部门各行其是、缺少协调,在执法和损害赔偿方面更是各自为政。因此有必要对环境保护相关法律法规进行重新审定,对《海洋环境保护法》相关的实施细则、配套法规和环境标准进行编制出台,以解决渤海的环境问题为契机,以期能推广并解决其他此类海域的环境问题。

三、强化海洋环境保护的几点思路

渤海的问题受到环渤海区各省市和国家有关部委的高度重视,各方面通过推进法律法规建设,加强海洋执法管理,控制污染源排放,开展生态修复等方式和手段加强渤海海洋环境的保护,污染状况有所好转,环境质量有所改善。为进一步实现渤海环境治理的目标,构建和谐渤海、生态渤海,提出以下几点思路。

1、加强对海洋从业人员的培训

海洋经济的发展,给海洋产业创造了大量的就业机会,其中2010年全国涉海就业人员3350万人,新增就业80万人,2011年全国涉海就业人员3420万人,比2010年增加70万人。保护海洋环境,人是最为关键的因素,不仅从事海洋行政管理、海洋执法和海洋环境监检测人员要熟悉有关法律法规并了解海洋环保知识,更多的涉海从业人员,如沿海企业责任人、海水养殖户、涉海工程建设者等非专业技术人员,也要对法律法规等知识有所了解,因此对这部分涉海从业人员进行相关的培训很有必要,使其掌握一定的海洋环保知识,提高其海洋法律意识、环保意识,在工作中身体力行的将法律法规落到实处,推进海洋环保,才能逐渐改变只向海洋要经济效益、却把海洋当作垃圾场的意识,让海洋环境保护受到越来越多的关注和重视,对海洋环保将起到事半功倍的效果。

2、建立海洋(涉海)工程环境监理制度

目前海洋(涉海)工程在建设过程中的海洋环境保护与管理一般采用建设单位联合施工单位和施工监理单位设立工程环境管理机构和专职人员,其中施工环境监理工作是由工程建设单位委托具有工程监理资质并经环境保护业务培训的单位负责,但在实际当中一般是施工单位环保员负责具体的环境管理工作,施工监理单位则主要负责施工进度、工程建设质量等方面,在海洋环境保护和管理上存在着重视程度不高、专业水平不够等问题。为此,应该考虑建立并完善海洋(涉海)工程的海洋环境监理制度,要求施工监理单位及施工单位环保员必须经过海洋行政主管部门组织的技术培训并获取相应的资质后方可负责海洋环境监理工作,如在施工过程中出现重大海洋环境污染事件,除追究施工单位责任之外,还要对监理单位予以问责和处理,从而明确并规范海洋工程的海洋环境监理与保护工作程序和内容,确保海洋工程海洋环境保护措施能得到有效的落实。

3、完善海洋生态损害补偿机制

目前在海洋领域实施了一些广义生态补偿范畴的海洋开发利用收费制度,如“排污(倾废)收费制度”、“渔业资源增殖保护费制度”。近年来,渤海沿海部分省市探索性开展了海洋生态补偿的实践工作,2007年山东省确定了生态补偿的对象和标准,2009年1月的《渤海环境保护总体规划(2008—2020年)》及其他一些与渤海社会经济与环境发展的纲领性文件,均把建立生态补偿机制作为渤海治理的新的途径和手段。但与陆地生态系统相比,海洋生态补偿的系统研究较少,且尚未从产业开发的角度,运用市场手段来真正建立补偿标准。尤其是当发生诸如蓬莱19-3油田溢油灾害事故时,对渤海的海洋生态环境、海洋自然资源和海洋养殖等相关产业造成巨大损失,但是根据《海洋环境保护法》所作的补偿金额十分有限,进行生态损害补偿又缺少相应的法规和标准支持,索赔工作进展处于尴尬境地。因此对有关法律法规进行补充修订,完善海洋生态损害补偿机制,更多的关注公众利益可以说是迫在眉睫。

4、提高海洋产业开发技术标准

目前在渤海区除了海上油气田和海上石油平台之外,还有11个热点开发区,19个海水增养殖区,5个大型海水渔场,7个倾倒区。作为河北、辽宁、山东三省和天津市海洋产业开发利用的热点区域,在推进法律法规建设、加强海洋执法管理、完善生态补偿机制等的同时,应提高行业准入“门槛”,进一步提高海洋产业开发的技术标准,提高海洋资源的开发利用率,涉海产业开发企业的资质和技术水平等必须符合标准要求,确保在用海过程中能做到科学开发、综合利用,不会对海洋环境造成二次污染、后续污染。

5、积极推进海洋环境文化建设

海洋生态修复方法范文5

2016年8月,台风“妮妲”将袭击广东珠海。家住珠海香炉湾附近的张伟民彻夜难眠。

在他印象中,每当台风来袭,香炉湾附近的海面总不太平,狂怒的海风会裹挟着2米高的巨浪涌入原本井然的生活,“打翻”一切秩序。

但这次他惊奇地发现,和以往不同,台风过后,一切井然有序。

“妮妲”来袭那晚,格力地产副总经理林强同样彻夜辗转。彼时,其在香炉湾修建的人工沙滩第一次遭遇强台风,虽然香炉湾沙滩修复经过一年多的项目论证与规划,但沙滩能否安然无恙,他心里着实没底。

台风过后第一天,他便匆忙赶往香炉湾。当看到沙滩平静地躺在那里时,他心里的大石头终于落地了。

填沙者复沙

就在一年多前,香炉湾还只是一湾海水。来这里的人,大多奔着“珠海渔女”与“情侣路”而来。

2014年10月2日,因为格力地产董事长鲁君驷的一次“骑行”,香炉湾的命运被彻底改写。

当天清晨,鲁君驷骑车途经香炉湾,下车休息的一瞬间,他发现防波堤下有一小块沙地露出了海面。他想起几天前港珠澳大桥口岸项目部向他报告了基坑开挖近百万立方沙子需要外运的事情,他心里突然有了一个大胆的想法:香炉湾既然能够淤积沙子,证明这里有条件形成沙滩,能否利用那些沙子在这建一个“人工沙滩”?

实际上,这个突然的想法并非心血来潮。

时间回到1992年。大学毕业后来到珠海的鲁君驷,便参与了情侣路的建设。

“那年除夕下午,梁广大(时任珠海市委书记)带队现场踏勘情侣路选线,我就在其中。”鲁君驷告诉《t望东方周刊》。

情侣路建好后,成了珠海的一张名片,而珠海渔女附近有些沙滩已被填平,筑起了防波堤。

随着时间流逝,越来越多像鲁君驷一样的建设者开始反思人与海洋、人与自然之间的关系。“没想到,当初的建设者却成了某种意义上的海洋环境的破坏者。” 修复完成后的香炉湾沙滩

鲁君驷说:“能在自己手中把沙滩修复起来,是件幸事。”

但是,建造“人工沙滩”绝非易事,这是一项浩大的工程。据了解,参照迪拜模式建设的天津东疆港人工沙滩,约2.46平方公里的沙滩造价约达14亿元。

“建人工沙滩这个决策是有困难的。”鲁君驷说,“因为它要面临来自大自然的不确定因素太多,或许一个台风过后,沙子就都被冲走了。”

在鲁君驷提议下,经市政府批准,格力地产正式承建了这条长1.5公里的人工沙滩修复工程,并委托国家海洋局海岛研究中心进行海洋补充观测、海底测量和沙滩设计工作。项目于2015年7月正式动工。

人工沙滩的门道

修建“人工沙滩”是一项技术活。

国家海洋局海岛研究中心主任蔡锋博士告诉《t望东方周刊》:“简单来说,人工沙滩分两种,一种是需要自然波浪维系的人工沙滩,一种是不需要自然波浪维系的泳池型沙滩。类型不同,修建方法也不同。”

他说,泳池型沙滩因其波浪动力弱,泥往往附着在沙子表面,易变成泥滩,此时就需要通过过滤净化装置令水沉淀,后期维护成本非常大。而依靠自然波浪维系的人工沙滩则成本较小,同时具备一定的生态功能。

实际上,国内修建“人工沙滩”已不鲜见。据本刊记者了解,包括河北、天津、山东、辽宁、上海、浙江、福建、广东、广西等多个省市已经修建了“人工沙滩”。

以厦门为例,截至2015年12月,厦门市已建成超过100万平方米的“人工沙滩”。作为全国首个开展沙滩修复的城市,其实践经验已被成功推广至沿海多地。

不过,国内失败的沙滩修复案例也很多,或破坏海洋环境、或耗资过大而夭折。究其原因,大多因盲目上马,没有进行科学的论证。

在珠海香炉湾的沙滩修复工程展开之前,国家海洋局第三海洋研究所与国家海洋局海岛研究中心科研人员对香炉湾等岸段沙滩修复工程开展了海流、水文观测、海底地形测量及方案研究等前期工作。

经过研究,蔡锋认为,受桂山岛、东澳岛及万山群岛的屏障作用,香炉湾水域波浪较小,海动力条件偏弱,海底地形偏浅,在该区恢复沙滩整体动力可行。

“如果这里是一个直线的海岸,堆多少沙都得被冲跑。”蔡锋说,“我们在这里做了一年半的波浪实验,发现就是香炉湾这个湾口有着最自然的弧形海岸线,恰恰是这个湾可以让人工沙滩保住。”

这也解释了鲁君驷发现的奇怪现象:多年前在附近修建海滨泳场堆了上百万立方米的沙,随着潮汐大浪淘沙,竟被慢慢淘到了香炉湾。

蔡锋介绍,沙子的平衡是一种动力平衡的过程,但不是绝对平衡。这种动力平衡包括波浪、潮等因素如何与沙子结合再运动,运动之后沙子始终留在岸段,跑不掉。

“如果沙子伴随海浪的侵蚀而消失,就变成沙滩侵蚀,意味着工程失败;而如果沙滩变成了泥滩,工程同样不成功。”他说,“所以,堆什么样的沙、堆多少沙、如何将这些沙留住、需不需要修筑丁坝护沙、修建规模多大、又在何处修建,这些都是需要用科学来解决的问题。”

滩肩30米宽最理想

为兼顾科学与美学需求,蔡锋的团队先后设计了十几种工程方案,经过历时一年的推算验证后选定了最后的设计方案:借鉴巴塞罗那人工沙滩,在香炉湾打造长1.5公里、滩面宽50米、“凹”字形的人工沙滩。另外,为了防止沙滩被海浪侵蚀,香炉湾在南北两侧各造一个挡沙堤(又名“丁坝”)固定沙子。

“人工沙滩”修复颇为讲究细节。为此,林强花费数月,专门赴厦门跟随蔡锋学习、研修了整个修复方案。

林强说,他甚至研究过沙滩到底应该修多大这个问题的细节:“滩肩的宽度做到35米最科学,这与人走在沙滩上的舒适度有关。”

“干滩宽度一般为50~60米,最多不超过80米。从舒适度来看,30米是最理想的,因为人走在沙滩上是没有反弹力的,走太远容易产生疲乏感。”他说。

而滩边坡度是无法设计的,只能由大自然决定。“我们发现,我们把滩边设计成1:10的坡度,随着海浪运动,最终会变成1:20的坡度。”

2015年12月底,香炉湾“人工沙滩”填沙工作全部完成,紧接着,2016年元旦,就对市民开放。

林强告诉《t望东方周刊》,“人工沙滩”建成后,每天最多迎来游客6万余人。

由硬性防护转为软性防护

曾有人预估,要搞掂如此大的一项工程,至少要花1亿~2亿元的代价。

“实际上,整个工程既节约、又环保,投入只有1700多万元。”鲁君驷说。

之所以成本远低于一些人的预期,部分原因是,格力地产建设港珠澳大桥人工岛口岸时,开掘基坑的过程中挖出了大量砂子。

这样,省下的钱就花在了更重要的地方:作为香炉湾“人工沙滩”的配套,建设了排洪渠截洪工程,有效防止了生活污水污染沙滩。

“人工沙滩”的修复,带来了明显的变化。林强发现水质慢慢变清了,张伟民发现往年台风肆虐的水浸黑的海霞新村今年第一次没有淹水,珠海市观鸟协会的张列妮发现了消失多年的白鹭再次现身…… 香炉湾沙滩修复完成对市民开放

“我们当时只是想着修复一个沙滩,没想到竟然还能带来整个生态环境的改善。”林强说。

在蔡锋看来,沙滩修复具有护岸、美化城市景观、维护生态平衡、提供旅游休闲、提高城市品位等五大功效。

“修建情侣路采用的防波堤是较为传统的防止海岸侵蚀的方式,就好像‘硬着陆’。有了沙滩后,海浪对海岸的冲击带起沙粒,将分散其冲击力,台风对于海岸的伤害反而会得到缓冲,由硬性防护转为软性防护。”蔡锋说。

在香炉湾沙滩修复的过程中,曾遭遇了2015年强台风“彩虹”。虽然台风没有正面袭击珠海,但沙滩也有效化解了台风引起的海浪,城市没有受到太大影响。

台风虽然给“人工沙滩”造成了一定的沙量流失,但蔡锋认为,5年内补沙四五万立方米属于正常流失。就目前情况看,香炉湾“人工沙滩”稳定后已经过三次监测,情况非常乐观。

给珠海带来了什么

“沙滩修复只是第一步,最终要做的是连同改造香洲渔港,改变淤积的状况,使之成为一个真正意义上的近海水环境改善项目。”林强说。

接下来,格力地产将继续恢复一些景观植物、绿化带,提升城市风貌,还要安置配套公共服务设施,尽量使沙滩功能更加完善。

“修复了海洋生态,扩大了市民的公共活动空间,引导市民新的、绿色的生活方式,培养珠海市新的产业,这就是修复沙滩的意义所在。”林强说。

按照林强的构思,香炉湾区域将形成城市风景游线、新月湾文化游线、野狸岛生态游线、亲水体验游线、休闲沙滩游线、珠海渔女浪漫旅游线等六大游憩路线,而且这些将全部免费向公众开放。

格力地产承担了诸多海岸修复工程项目,包括香洲港改造工程、唐家湾沙滩、美丽湾沙滩、香炉湾等六个沙滩恢复工程、港口码头等项目。有了此次修复经验后,也有助于其后的工程实施。

实际上,珠海市获得的“果实”更为丰厚。

珠海建市30多年,很早就提出了“生态文明新特区,科学发展示范市”的施政方略,一直在经济建设和生态保护上谋求合理平衡,划定并严格控制生态和产业两条红线。

珠海市香洲区相关负责人表示,海洋保护理念、生态文明的需求使得珠海市对于情侣路沿线的规划理念也在不断变化,修复沙滩、维护生态系统正成为珠海新的议题。

海洋生态修复方法范文6

关键词:海洋 渔业 生态系统 影响

1 前言

通过海洋捕鱼为人类提供了大量的鱼类食物,在丰富我们餐桌文化的同时,也为我们的身体需要提供了营养。随着人们生活水平的提高,对鱼类的需求量日益增加,导致捕鱼量随之增加,过度的捕捞造成海洋鱼类急剧减少;海洋环境的污染也造成鱼类生存环境的改变,部分鱼类也出现了种族灭忙。鱼类的灭亡造成生态环境的改变,对海洋的生态系统造成了一定的影响。另外还有学者研究表明,全球正有23%的海洋哺乳动物正濒临灭绝,对于一些生长在热带和温带海域的鳍足类种群将会大量减少,但一些生活在高纬度地区,特别是北半球高纬度地区的生物。

2 海洋生态的现状

我国海岸线总长18000km,跨越五个气候带,生态系统类型多,近年来,我国海洋鱼类遭到人们过度捕捞和自然环境的影响,导致鱼类的种类和数量都在急剧的减少,加剧和经济损失加重的趋势,对我国海洋生态环境造成了重大影响。我国对海洋生态价值认识不充分、生态安全意识淡薄,在海洋开发规划和建设中往往对海洋生态安全考虑不足,使海洋生态环境问题突出。海洋是人类生命活动的摇篮,除了调节着全球的气候和降水,还为地球存蓄了约25%的基因资源和50%的油气资源。广袤的海洋还为人类提供了丰富多样的鱼虾贝等水产品,与陆地张弛互动造就了美丽宜人的滨海景观。然而,海洋又是一个相对脆弱的自然生态系统,她的资源和环境并非取之不尽、用之不竭,从中国四大海区来看,建国以来已经丧失了50%以上的滨海湿地,天然岸线减少、海岸侵蚀严重,而这里是包括渔业资源在内的生物多样性的关键海域。目前主要经济渔获物大幅度减少,赤潮、绿潮和水母灾害不断,近海富营养化严重,海上溢油事故频发,近海亚健康和不健康水域的面积逐年增加。加之中国大量海洋与海岸工程构筑在河口、海湾、滩涂和浅海,多种工程的生态影响相叠加,致使中国海洋生态灾害集中呈现,海洋生态安全前景堪忧。再者,相比陆地生态系统而言,海洋与江河湖泊等水生生态系统的破坏往往是长期、甚至永久性的,生态修复十分艰难,太湖、滇池等富营养化水体治理的进程缓慢便已充分说明这个问题。现在的海洋渔捞渔获物中,大个体鱼、优质鱼少,而低龄鱼、低值鱼却占总渔获物的80%甚至90%以上。可以说,世界海洋渔业生产已经发生了巨大的改变,几乎走到崩溃的边缘。

3 对海洋生态系统产生的影响

3.1物种品质的退化

持续捕捞压力,导致种群个体变小,通常来说,体长大的个体怀卵量多、卵径大、生殖力高,产出的卵子含有更多的能量物质和生长因子。持续选择捕捞大个体的渔业活动会有利于生长速度慢、性成熟早的基因型群体,使群体的进化发生生殖力降低、生命活力下降、性成熟年龄变小、年龄结构降低等现象,目前我国海域的几种经济鱼类等发生了这种现象,有些种类由于雌雄个体具有明显的生物学性状差异(如个体大小)或生态习性(如生殖洄游)差异,一些雌雄同体或存在性别转换的种类,在其生命的某一特定时期往往为某一个特定性别,在另一阶段会改变为另一性别,商业性海洋捕捞往往针对某一特定群体,必然造成群体内性比的变化。对于大西洋月银汉鱼的研究清楚地证实了这种现象的发生。生态系统内一个目标物种生物量大为降低后,捕食者必然转而捕食其他营养价值低的种类,在导致其种群数量下降的同时,其体质生物性状往往降低,例如美国东南沿海在鲱鱼被大量捕捞后会影响到一些顶级捕食者鳕鱼、金枪鱼、条纹石鳍等的一些生物学性状。

3.2海洋生物多样性锐减

我国的海洋生物资源丰富,海洋生物共记录到22561种,约占世界海洋生物物种总数的10%,在世界上占有重要地位。然而,在我国社会经济快速发展的同时,我国海洋生物多样性保护面临前所未有的压力,我国海洋生物群落结构趋向简单,生物多样性和均一性指数处于较低水平。近20多年来,渤海潮间带生物、底栖贝类、鱼类种类多样性明显降低。海洋鱼类资源衰落,产量下降,渔获物组成低龄化、小型化和低值化。位于海岸带的红树林、珊瑚礁和海草床等湿地生态系统本身蕴藏着丰富的生物多样性,生境破坏直接导致生物多样性的减少。

4 科学利用海洋空间资源。

坚持规划用海,严格执行海洋功能区划,优化沿海空间布局,明确岸线、滩涂等空间资源的功能定位和发展重点;坚持集约用海,集中适度规模开发,提高单位岸线和用海面积的投资强度;坚持生态用海,以生态友好、环境友好的方式开发使用海洋,维护、保持海洋生态系统基本功能;坚持科学用海,提高对海洋资源环境变化规律的认识,加快海洋监测调查及研究成果转化应用;坚持依法用海,做到依法审批用海,坚决查处违法用海、违规批海。科学保护与利用岸线资源。组织实施海洋环境综合整治与湿地生态修复工程。继续推进海岸带资源环境保护,带动重点岸段的保护工作。通过实施海岸带沙滩修复、拆除违章建设、建设沿海防护林等措施,保护与恢复海岸带自然景观。加大对湿地生态系统的保护、环境整治与生态修复力度,保护海洋生物多样性。

参考文献: