天津滨海旅游区临海新城防波堤工程对滩涂底栖生物的影响分析

董世培，乔建哲，寿幼平，毛天宇

(交通运输部天津水运工程科学研究所 水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津300456)



天津滨海旅游区临海新城防波堤工程对滩涂底栖生物的影响分析

董世培，乔建哲，寿幼平，毛天宇

(交通运输部天津水运工程科学研究所 水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津300456)

摘要：指出了滩涂资源开发而引发的环境和资源问题日益受到国内外学者的重视，由于防波堤的建设对于近岸海域海洋生物尤其是底栖生物的影响引人关注，以天津滨海旅游区临海新城防波堤工程为例，定性、定量分析了该工程对于附近海域底栖生物的损害，并提出了相应的生态补偿措施。

关键词：防波堤；底栖生物；滩涂；损害

1引言

滩涂是一种潜在的自然资源，围垦开发沿海滩涂资源，拓展生存空间是我国沿海城市缓解人多地少矛盾的一项重要措施[2]。天津海岸带地处渤海湾西岸，海岸线长约153 km，区内地势低洼，河网密布，洼淀众多，滩涂资源十分丰富，面积达1 813 km2，占天津市海岸带面积(潮上带、潮间带)的77%。近几十年来，滩涂资源的开发利用，已对天津滨海生态系统的发展演替产生越来越深刻的影响。目前天津滩涂区域一半以上已被改造为生物种群较为单一，生态功能较为低下的人工滩涂，因而资源生态系统的功能效益有减弱趋势。

天津滩涂以及浅海区域对海域的自净能力有较大的贡献。天津滩涂湿地具有底栖硅藻分布密度较高，贝类资源多的特点。作为初级生产力的底栖硅藻，在吸收水中的氮、磷等营养物质同时为浮游动物和部分底栖生物提供饵料，使营养物质沿食物链向上传递，形成海洋生产力。高密度的贝类通过滤食浮游生物和沉积物中的营养物质获取养料，形成海域食物链的重要基础，同时也为人类提供了丰富的贝类产品。底栖硅藻和贝类依赖海水中的营养物质维持生活，每天都摄取和吸收大量的营养盐和有机物，从而净化水质，减轻海域富营养化污染。

底栖生物作为滩涂资源中的重要生物种类，受到大型防波堤等建设项目的影响十分普遍，本文将以天津滨海旅游区临海新城防波堤工程为例，分析防波堤工程对滩涂底栖生物的影响，并提出相应的措施。

2天津滨海旅游区临海新城防波堤工程概况

2.1工程区现状

滨海旅游区规划范围东至-2.5 m等深线、西至中央大道和汉北路南至永定新河北治导线、北至津汉快速路和汉蔡路，拟分为南区和北区，先期进行南区，即临海新城的建设。

现临海新城已基本完成南围堤，北围堤及其之间的东围堤的建设，围堤内正在进行吹填造陆，其现状平面图如图1。北围堤为规划南、北区的分界，已建南围堤与规划南边界即永定新河北治导线间距约1.2 km。南围堤与规划南边界之间区域东南部规划为北塘港区范围，其规划渤海基地综合公务码头正在进行围堰及吹填造陆工程建设，区域其余部分也将按规划陆续展开围海造陆建设。根据《天津市滨海新区防潮规划(2010～2020年)》的布置，临海新城南边界防潮海挡原则上为其规划陆域南边界，沿永定新河北治导线布置。

本次启动临海新城南边界中央大道东侧至渤海基地码头约2.6 km永久性达标防潮海挡的可行性研究设计工作，工程区内滩涂泥面高程约为2.2～0.2 m，滩面较平缓，坡降不大。拟建海挡位置距已建南围堤约1.2 km，为近海滩涂上新建海挡工程，设计起点顺接现状海堤，终点顺接码头围堰。

现状海堤为斜坡堤，位于永定新河口北岸，2009年建设实施，设计堤顶高程6.5 m，迎海侧有灌砌石护肩，堤坡采用栅栏板护面，坡比1∶3.5，坡脚为抛石护脚；码头围堰采用斜坡堤形式，堤顶高程6.0 m，迎海侧堤坡采用栅栏板护面，坡比1∶2.0，坡脚为抛石护脚，堤基采用换填砂垫层加排水板处理。

2.2线位方案

根据临海新城南边界现状情况，结合该区域规划布局，南边界永久达标防潮海堤线位置为：在规划南边界新建一道防潮海挡，按照天津市滨海新区防潮规划(2010～2020年)要求标准设计，达到200年一遇的防潮标准，全面保护后方区域的防潮安全。堤线平面布置如图2所示。本工程占海面积约为8.5 hm2。

3工程所在海域海洋底栖生物环境现状

3.1数据来源

海洋生态环境现状数据采用天津科技大学海洋资源与环境监测中心于2013年5月5～12日在工程附近海域的采样数据。

3.2调查结果

本次调查共获得底栖生物标本23种，其中，环节动物门5种，软体动物11种，节肢动物5种，螠门1种，棘皮动物1种。调查区域底栖动物各类群总平均密度为233 ind/m2，变动范围在0～1 617 ind/m2；总平均生物量为35.1 g/m2，变动范围在0～73.3 g/m2。调查水域底栖动物各测站现存量水平分布，数据表明各站位的生物量水平和密度分布不均(表1)。

表1　底栖生物密度调查结果

4工程对底栖生物的影响分析

4.1影响环节

4.1.1工程占海生态影响分析

工程的建设占用海域将对底栖生物产生直接影响。工程的建设过程将占用部分水域，占用了底栖生物的栖息地，挤压了底栖生物栖息空间，对附近水域底栖生物产生不良影响，甚至直接导致底栖生物死亡。但是防波堤建成后，为附着生活的底栖生物提供了附着基，为其提供了较工程建设前更为优良的栖息空间，所以工程建成后可能会造成工程海域底栖生物尤其是附着贝类数量的增加。

4.1.2悬浮物扩散生态影响

本工程水上施工内容主要防波堤建设地基处理施工产生的悬浮物会对海洋生物资源造成影响。水上施工对水环境影响的特征因子为悬浮物质。水中所含悬浮物质增量的多少，是衡量水环境质量的指标之一，也是水生生物对其生存的水体空间的环境要素要求之一。

在施工过程中，一部分泥沙与海水混合，形成悬沙含量很高的水团，从而大大地增加了水中悬浮物质的含量。从水生生态学角度来看，悬浮物质的增多，会对水生生物产生诸多的负面影响。最直接的影响是削弱了水体的真光层厚度，从而降低了海洋初级生产力，使浮游植物生物量下降。在水生食物链中，除了初级生产者浮游藻类以外，其它营养级上的生物既是消费者也是上一营养级生物的饵料。因此，浮游植物生物量的减少，会使以浮游植物为饵料的浮游动物生物量有所减少；相应地以浮游动物为食的一些鱼类，也会由于饵料的贫乏而导致资源量下降；进而以捕食鱼类为生的一些高级消费者，会由于低营养级生物数量的减少，而难以觅食。

水中悬浮物质含量过高，使鱼类的鳃腺积聚泥沙微粒，严重损害鳃部的滤水和呼吸功能，甚至导致鱼类窒息死亡[3]。不同的鱼类对悬浮物质含量高低的耐受范围有所区别。据有关的实验数据，悬浮物质的含量水平为80 000 mg/L时，鱼类最多只能存活一天；含量水平为6 000 mg/L时，最多能存活一周；含量水平为300 mg/L时，若每天作短时间搅拌，使沉淀的淤泥泛起，保持悬浮物质含量达到2 300 mg/L，则鱼类能存活3～4周。通常认为，悬浮物质的含量在200 mg/L以下及影响较短期时，不会导致鱼类直接死亡。但在作业点中心区域附近的鱼类，即使过高的悬浮物质浓度未能引起死亡，但其鳃部会严重受损，从而影响鱼类今后的存活和生长。

由此可见，水体中悬浮物质含量的增多，对整个水生生态食物链的影响是多环节的，对于底栖生物的影响主要是间接影响。

4.2底栖生物损失量计算

依据《建设项目对海洋生物资源影响评价技术规程》(SC/T 9110-2007)第6.4.2.1条各种类生物资源损害量按如下公式计算：

Wi=Di×Si。

式中：Wi为第i种类生物资源受损量，单位为kg；Di为评估区域内第i种类生物资源密度，单位为kg/km2；Si为第i种类生物占用的渔业水域面积或体积，单位为km2。

项目建设将永久占用8.5 hm2的海域底质。根据海洋底栖生物调查结果，底栖生物的平均生物量为35.1 g/m2，因此，底栖生物一次性损害量为：35.1 g/m2×8.5 ha=2 984 kg。

5生态修复措施

(1)环境管理人员仍应加强管理，实施施工期的跟踪监测，当监测点水域中悬浮物浓度超标时，应暂停施工。

(2)根据《全国生态环境保护纲要》，为了缓解和减轻工程对所在的渤海湾生态环境水生生物的不利影响，建议采取人工放流当地生物物种的补偿措施。具体人工放流种类以渤海湾的常见毛蚶、梭子蟹等等当地易于人工培养、孵化的经济品种。具体放流计划建议建设单位与当地渔业水产管理部门协商落实。

6结语

通过以上分析可知，天津滨海旅游区临海新城防波堤工程对滩涂底栖生物的影响主要体现在工程永久性占用海域破坏了原有滩涂中底栖生物的生存环境，虽然防波堤建成后，为附着生活的底栖生物提供了附着基，可能会造成工程海域底栖生物尤其是附着贝类数量的增加，但是原有的滩涂环境已经不能恢复，因此，必须采用人工增殖放流等方式进行生态修复补偿。

参考文献：

[1]王志勇，杨细根，李皑菁.天津港北大防波堤围海造陆工程建设对生态环境和渔业资源影响[C]//中国海岸工程学会.第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集.北京：海洋出版社，2005：714～718.

[2]华祖林，耿妍，顾莉.滩涂围垦的环境影响与生态效应研究进展[J]．水利经济，2012，30(3):66～69.

[3]吴涛，赵新生，张彦彦.围填海造地工程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[J]．海洋开发与管理，2011(5):26～30.

文章编号：1674-9944(2016)02-0037-03

中图分类号：X736

文献标识码：A

作者简介：董世培(1983—)，男，天津人，工程师，主要从事交通环保工作。通讯作者：毛天宇(1978—)，男，黑龙江人，硕士，高级工程师，主要从事环境工程方同的研究工作。

基金项目：天津港口海岸带碳汇机制研究(编号：TKS140214)

收稿日期：2015-11-11