基于环境承载力的福州市海域分级管理

文宇立 吴悦颖 王 强 刘晨峰 孙 娟

(环境保护部环境规划院，北京 100012)

福州市作为海西经济区的5大龙头城市之一，其海洋经济发展非常迅速，已经成为福州市经济发展的支柱。随着“海上福州”经济发展计划的提出和实施，福州市沿海地区及海洋经济迎来了高速度、高强度的发展时期，近岸海域生态环境也面临着空前的压力。近年来，在生态文明建设工作不断推进的形势下，福州市对其海洋经济的发展提出了“更好更快”发展的要求，并将福州市近岸海域定位为海西地区重要的生态屏障[1]。福州市在今后的发展中，如何合理确定沿海地区的发展格局、如何针对不同区域制定相应的环境保护措施将成为海西地区重要生态屏障维护以及福州市沿海地区绿色发展的关键。

环境承载力是衡量地区可持续发展的重要标志之一。它反映了在一定时期、一定区域的社会经济发展和人类生存、娱乐等活动对资源的开发和对环境影响的程度；它也可以反映资源和环境对区域内社会经济发展的支撑程度。环境承载力的研究可更好地指导地区确定区域内社会经济发展格局以及发展速度，合理、高效利用区域内环境资源，实现社会、经济、环境的良性循环，促进区域社会经济的可持续发展[2-3]。

从海洋环境承载力的基本含义出发，以福州市近岸海域生态环境及周围人类社会发展构成的综合系统为研究对象，综合人类社会经济发展、海洋资源供给能力、海洋生态与环境状况3个方面指标，评估福州市近岸海域环境承载力的变化趋势及空间分布特征，掌握影响海洋环境承载力的关键性因素，为福州市近岸海域环境安全格局构建、污染物总量控制、污染风险防范等环境保护措施的制定提供依据。

1 环境承载力评估方法

基于熵值理论的熵值法是环境承载力评估的重要方法之一。熵是对不确定性的一种度量，信息量越大，不确定性就越小，熵也就越小；信息量越小，不确定性越大，熵也越大。根据有关研究表明，评价指标的离散程度与其对评价结果的影响程度呈正比[4]。评估结果综合得分越高，海洋环境承载力状况相对越好。熵值法具体评估步骤如下：

(1) 为避免求熵值时对数的无意义，对各主因子的数据进行非负化处理，其计算处理公式如下：

(1)

式中：Xij’为某一地区i时段海洋环境承载力第j个因子的非负化值；Xij为某一地区i时段海洋环境承载力第j个因子的实际值。

(2) 计算i时段第j个因子占所有时段该因子总和的比例(Pij)：

(2)

式中：n为时段总数。

(3) 求i时段第j个因子的权重(wij)：

(3)

(4)

(5)

式中：dij为i时段第j个因子的冗余度；ej为第j个因子的熵值；m为因子总数。

(4) 计算i时段区域环境承载力综合得分(si)：

(6)

2 环境承载力评估指标体系构建

从海洋环境承载力的内涵及相关理论出发，福州市近岸海域环境承载力指标体系设计为4级递阶结构[5-6](见表1)。

(1) 一级为目标层：海洋环境承载力。

(2) 二级为类别层：压力指标，主要反映区域社会经济发展对海洋生态环境的压力；承压指标，反映的是海洋生态环境对区域社会经济发展的承载能力。

(3) 三级为要素层：包括人口、经济发展、海域开发利用、污染和海洋灾害、海洋生物资源、海洋空间资源、海洋环境质量等7个。

(4) 四级为指标层：针对各要素层列出具体的定量或定性的指标项，作为环境承载力评估计算的输入参数。

3 环境承载力的评估

为使近岸海域环境承载力评估成果更好地服务于海洋环境保护，综合考虑自然地理特征、海岸特征、海域环境、海洋生态系统完整性等因素，并与现有海洋区划成果及环境分区管理需求等内容相衔接，采用地理信息系统(GIS)将福州市近岸海域划分为10个评估单元[7]。根据福州市2012年相关数据，可得出10个评估单元2012年环境承载力综合得分，如图1所示。福州市近岸海域环境承载力空间上呈现湾区河口环境承载力相对较弱的分布，这主要受入海河流污染物排放量、沿海地区城镇发展建设等因素的影响。

表1 福州市近岸海域环境承载力评估指标体系

图1 福州市近岸海域环境承载力区域特征Fig.1 The layout of environmental capacity evaluation for Fuzhou offshore

评估单元海域分级生态环境面临的主要问题与压力罗源湾内海域三等湾内水体交换能力较差,海水养殖业较发达,海水营养化程度较高,偶有赤潮发生定海湾—鳌江口海域三等鳌江将内陆污染物带入近岸海域,海水养殖较多造成海域源的污染,定海湾以往赤潮发生次数较其他海域多闽江口海域四等闽江汇入海口的污染物量大,污染近岸海域环境,海水无机氮超标严重福清湾海域三等福清湾内陆污染物随龙江汇入近岸海域,对应沿海地区人口较多,人均海岸线及海域面积等海洋资源较少兴化湾海域二等福州市江阴工业开放区将重点发展电力能源、冶金、机械制造、港口物流、化工新城材料等产业罗源湾外鉴江—苔菉海域一等罗源湾发展临港产业;罗源县设施农业发展迅速,培育壮大食用菌、花卉、水产、石材、烤烟、蔬菜、林茶果竹和小水电等农村8大产业,建成全国最大规模的太平洋牡蛎三倍体育苗与养成基地闽江口北部海域二等闽江口为福州市沿海区域发展核心,将全力推进福州市新区开放开发,以马尾新城为核心加快闽江口金三角经济圈的建设长乐东部开放海域二等长乐滨海工业集中区(漳港、文武砂、古槐、江田、松下5个镇)是福州市“东扩南进”战略的重要举措,形成以生产棉纺、化纤及化纤原料、经编、冶金、码头、粮食物流及IC产业基地为主的产业集群江田—城头海域一等海坛海峡一等海坛海峡为东北季风盛行季节中小型船舶北上的黄金水道,存在一定船舶污染的风险

本研究中定义：环境承载力综合得分≥0.063的区域划分为一等海域；≥0.058～<0.063的区域划分为二等海域；≥0.054～<0.058的区域划分三等海域；<0.054的区域划分为四等海域。根据各评估单元的环境承载力综合得分，区域间横向进行比较，可对福州市近岸海域划分为4个等级，具体划分见表2。

闽江口海域环境承载力综合得分最低，其原因主要是闽江入海污染物通量大，污染近岸海域环境，海水无机氮超标严重。

福清湾、罗源湾、鳌江口海域的环境承载力综合得分较低。其原因主要是福清湾内陆污染物随龙江汇入近岸海域，且对应沿海地区人口较多，人均海岸线及海域面积等海洋资源较少；罗源湾主要由于湾内水体交换能力较差，海水养殖业较发达，海水营养化程度较高，偶有赤潮发生；鳌江口海域一方面将内陆污染物带入近岸海域造成陆域源的污染，另一方面，沿海海水养殖较多造成海域源的污染；定海湾以往赤潮发生次数较其他海域多。

兴化湾、闽江口北部、长乐东部开放海域的环境承载力综合得分较高，但由于沿海海洋经济开发和渔业发展，生态状况仍有下降的风险。比如，在福州市沿海区域的发展规划中，闽江口为发展核心，福州市将全力推进福州市新区开放开发，以马尾新城为核心加快闽江口金三角经济圈的建设；福州市江阴工业开放区将重点发展电力能源、冶金、机械制造、港口物流、化工新城材料等产业；长乐滨海工业集中区是福州市“东扩南进”战略的重要举措，将形成以生产棉纺、化纤及化纤原料、经编、冶金、码头、粮食物流及IC产业基地为主的产业集群等。

4 环境保护措施及要求

结合环境承载力评价结果，以及各评估单元面临的主要问题与压力，对不同等级的区域提出了相应的环境保护措施及要求：

(1) 一等海域：应提高海域资源开发利用效率，严格按照近岸海域环境功能区划和海洋功能区划要求以及海域实际情况，坚持总量控制制度，控制污染排放。

(2) 二等海域：应以生态环境质量为约束，统筹引导沿海地区社会经济和谐发展，因地制宜地提出鼓励发展产业名录，科学合理安排产业布局，控制入海污染物排放量，避免生态环境质量退化；积极做好环境风险防范工作，加强区域应急能力建设，特别是石化、冶金及核电站等废水排污区的风险防范和应急能力建设工作。

(3) 三等海域：该类海域及相邻陆域应禁止不符合近岸海域环境功能区划和海洋功能区划要求的经济活动，严格限制产业发展规模和海洋资源开发利用强度，明确各产业的环保准入门槛；加强区域内生态质量和环境质量的监测，充分做好生态环境质量预警工作。

(4) 四等海域：应提出严格的污染物总量控制目标和污染防治要求，总量控制目标要严于全市平均水平；加强周边海域环境质量监控，提高风险防范能力。

[1] 叶钦地.“海上福州”海洋文化发展策略[J].福州党校学报，2013(1)：69-74.

[2] 郭秀锐，毛显强，冉圣宏.国内环境承载力研究进展[J].中国人口·资源与环境，2000，10(3)：29-31.

[3] 唐剑武，叶文虎.环境承载力的本质及其定量化初步研究[J].中国环境科学，1998，18(3)：36-39.

[4] 陆添超，康凯.熵值法和层次分析法在权重确定中的应用[J].电脑编程技巧与维护，2009(22)：19-20，53.

[5] 韩增林，狄乾斌，刘锴.海域承载力的理论与评价方法[J].地域研究与开发，2006，25(1)：1-5.

[6] 苗丽娟，王玉广，张永华，等.海洋生态环境承载力评价指标体系研究[J].海洋环境科学，2006，35(3)：75-77.

[7] 梁湘波.海洋功能分区方法及其应用研究[D].天津：天津师范大学，2005.