南海近海海域生态环境脆弱性评估

钟舜丹，刘　炎，钟顺洋，何均琳*

(1.福建农林大学经济学院，福建 福州 350002； 2.中国海洋大学经济学院，山东 青岛 266100)



*为通讯作者。

南海近海海域生态环境脆弱性评估

钟舜丹1，刘炎2，钟顺洋1，何均琳1*

(1.福建农林大学经济学院，福建 福州 350002； 2.中国海洋大学经济学院，山东 青岛 266100)

[摘要]将模糊综合评价模型应用于南海近海海域生态环境脆弱性评估研究，选取14个指标对2003-2013年南海近海海域生态环境脆弱性进行评价。结果显示，近年来南海近海海域生态环境整体状况较为脆弱，呈现中度脆弱或强度脆弱。影响南海生态环境脆弱性的主要因素为工业废水排放量、治理废水项目数量、海洋科技从业人员数量和海洋科研机构数量。据此提出了加强海洋环保宣传、控制污水排放入海、建立污染预警机制、大力发展海洋科技等发展对策。

[关键词]南海近海海域；模糊综合评价；生态环境；脆弱性评估

[DOI]10.13322/j.cnki.fjsk.2016.02.010

党的十八大明确提出“建设海洋强国”发展战略，海洋经济日益成为推动我国经济发展方式转型升级的重要推力，也成为带动沿海经济圈发展的新亮点。然而，受人类对海岸带的开发和破坏、陆源污染物的过度排放等因素影响，近海海域的生物环境破坏与水域污染愈加严重，海洋生物多样性不断减少，海洋生态与经济非协调发展逐渐显现。南海海岸具有丰富的水产资源和良好的区位优势，沿海地区包括广东、广西和海南三省，涵盖珠江三角洲经济区、环北部湾经济区两大经济圈。南海沿海地区在快速发展的同时，其近海海域显现的生态环境问题日益严峻。据国家海洋局南海分局监测显示，2014年南海近海海域50%的监测排污口邻近海域水质不能满足所在海洋功能区要求；入海排污口的污染物排放达标率不高，其中工业类排污口77%、排污河63%、市政类排污口55%[1]；近海局部海域污染依然严重，其中珠江口大部分海域呈重度富营养化。因此，为了加快南海沿海地区经济圈的可持续发展，推进海洋生态文明建设，应对南海近海海域生态环境脆弱性程度进行评估，从而制定相应改善对策以保护南海海洋生态环境。

近海海域是陆地与海洋交汇的过渡地带，兼有陆地与海洋两种不同的环境特征，同时也是受到陆地、海洋各种外在因素以及人类活动影响最明显的区域。脆弱性概念最早在20世纪60年代由法国学者Albinet等提出。生态环境脆弱性的内涵是指生态环境系统在人类活动干扰和外界环境胁迫作用下所表现出来的易变性以及生态环境系统所做出的可能性响应[2]。2008年Lilibeth等对亚洲和拉丁美洲的发展中国家进行了研究，收集有关全球环境脆弱性和适应性的证据[3]。2012年Javier等通过对哥伦比亚生态环境脆弱性的研究证明了脆弱性概念在环境影响评价体系中的合理性[4]。我国学者早在1996年提出评价黄土高原生态环境脆弱性的数学方法，并对黄土高原105个水土流失重点县进行了生态环境脆弱性指标计算[5]。模糊综合评价方法能够兼顾各种复杂的影响条件，对无法定量的模糊因素进行定量分析，该方法能够较为全面和准确地对具体事物作出综合评价；能对科技成果等抽象事物进行综合评价，用定量手段解决抽象事物综合评价中的定性问题，使评价结果具有直观性；能对水环境质量所涉及大量复杂现象和多种因素的相互作用进行综合评价，评价标准涉及大量模糊概念和模糊现象。

一、评估指标体系的建立

指标体系的建立是评估生态环境脆弱性的关键，本文遵循科学性、整体性、层次性等原则，构建南海近海海域生态环境脆弱性的指标体系。它包括目标层、项目层和指标层，其中以生态环境脆弱性作为第一层次目标层，用以评估研究近海海域空间结构特征及其生态脆弱度；第二层次为项目层，主要包括生态环境压力和生态环境调控两个项目；第三层次为指标层，主要涵盖每一个项目层上容易搜集或获取计算得到的指标。

生态环境压力项目指人类生存需求和经济与社会发展对生态环境的压力。我国海洋经济近年来持续增长，海盐产量已位居世界第一，同时近海的过度捕捞给生态环境带来较大压力；同时，根据国家海洋局颁布的《中国海洋环境状况公报》，沿海地区的废水排放是影响我国近岸海域环境质量最主要的污染源，而且海洋赤潮已经成为我国目前主要的海洋灾害之一[6]。因此，本文选取海洋生产总值、海洋捕捞产量、海盐产量、工业废水排放量、油气开发生产和生活污水排放量以及赤潮面积等7个指标作为生态环境压力项目的指标。

生态环境调控项目指对生态环境保护与治理的力度和效果。对近海海域生态环境的保护，一方面建立生态保护区，能够促进近海海域生物多样性的保护；另一方面，加强海洋管理和提升海洋科研水平，能够降低近海海域生态环境的脆弱性。治理的目标在于废水的排放，治理效果则主要体现在海域的清洁、海水可养殖的范围等。此外，国家海洋局颁布的《中国海洋环境状况公报》显示，近海海域污染物要素含量最多为无机氮，而氨氮是各类型氮中危害影响最大的一种形态，是水体是否清洁的标志[6]。因此，本文选取海洋类型自然保护区数量、海洋科技从业人员数量、海洋科研机构数量、治理废水项目数量、较清洁海域面积、海水可养殖面积以及全海域氨氮含量等7个指标作为生态环境调控项目的指标。

二、南海近海海域生态环境脆弱性评估过程

依据模糊综合评价的基本原理和步骤，结合影响南海近海海域生态环境脆弱性的诸多因素，对南海近海海域生态环境脆弱性进行评估。

(一)设定评估因素集及评价集

结合南海近海海域的实际情况，从生态环境压力和生态环境调控等2个方面，构建南海近海海域生态环境脆弱性评估因素表(表1)。

表1　南海近海海域生态环境脆弱性评估因素表

数据来源：《中国海洋统计年鉴》(2004-2014)。

用V=(V1,V2,…,V5) 来表示生态脆弱性的程度，其对应程度描述和量化数值为V=(微脆弱,轻度脆弱,中度脆弱,强度脆弱,极强脆弱)=(0～1.0,1.1～2.0,2.1～3.0,3.1～4.0,4.1～5.0)。

(二)数据的标准化处理

为了解决指标间量纲的差异问题，减小数量级较大的数对结果的影响，需要对数据进行标准化处理。选取2003-2013年南海近海海域生态环境脆弱性指标数据进行标准化处理，将标准化处理后的各项数据极值之差分为4段，得到5个临界值，分别对应脆弱性的5个等级(见表2)。Ⅰ级代表微脆弱，Ⅱ级代表轻度脆弱，Ⅲ级代表中度脆弱，Ⅳ级代表强度脆弱，Ⅴ级代表极强脆弱。

表2　南海近海海域生态环境脆弱性评价标准

数据来源：《中国海洋统计年鉴》(2004-2014)。

(三)建立隶属度函数和评价矩阵

(四)熵值法确定权重W

使用熵值法确定评估因素的权重，为多指标综合评价提供依据。该方法是一种客观赋权法，可以避免层次分析法人为打分的主观性。根据熵值法，计算得到一级和二级指标的权重值。

2个二级指标的权重分别为：

W1=(0.138,0.135,0.168,0.151,0.149,0.133,0.126)；

W2=(0.105,0.162,0.189,0.169,0.151,0.104,0.119)。

一级指标评价矩阵W=(0.539,0.461)。

(五)二级指标评价

通过模糊关系R，将评估因素集U转化为评价集V上的一个模糊集合B，得到模糊综合评价的数学模型：B=W·R。

式中：B为二级综合评价的结果；W指评估因素权重的集合；R指从U到V的一个模糊关系。

因此，以B1和B2为行向量构成二级评价矩阵，得到：

则B=W·R=(0.193,0.220,0.170,0.156,0.262)。

(六)单值化处理

设给m个等级依次赋以分值v1,v2,…,vm；v1

式中：bj为隶属于第j等级的隶属度;ε为选定系数(ε=1或ε=2 )，计算时取值ε=2,目的是控制较大的bj所起的作用。

根据数据单值化处理方法，计算2013年南海近海海域生态环境脆弱性的模糊评价结果，得到：B*=3.185。

重复上述过程，分别对2003-2013年南海近海海域的生态环境脆弱性进行评价，得到各年份南海近海海域生态环境脆弱性评价结果(表3)。

表3　2003-2013南海近海海域环境脆弱性评价结果

表3表明近年来南海近海海域生态环境状况整体上较为脆弱，呈现中度脆弱或强度脆弱。2003-2005年南海近海海域生态环境脆弱性发生恶化，由中度脆弱演变为强度脆弱。2006-2008年南海近海海域生态环境脆弱性持续好转，由强度脆弱转变为中度脆弱，其中，2008年脆弱性指数2.45为近11年最优。2009-2010年南海近海海域生态环境脆弱性再次恶化，到2011年出现好转，脆弱性指数降至2.691，为中度脆弱。但是2011年以后，南海近海海域生态环境脆弱性又恶化，2012年和2013年的脆弱性指数分别为3.527和3.185，均为强度脆弱。

三、南海近海海域生态环境脆弱性改善对策

近年来威胁南海近海海域生态环境脆弱性的主要因素包括工业废水排放量、海洋科技从业人员数量、海洋科研机构数量以及治理废水项目数量。次要因素包括油气开发生产污水排放量和油气开发生活污水排放量以及海洋类型自然保护区数量。针对上述影响因素，为改善南海生态环境脆弱性提出以下4点建议。

1.大力发展海洋科技。(1)支持海洋类院校和研究机构培养更多具备海洋科技知识的专业人员，如采用高薪机制吸引人才。加大资金投入，在我国南海海域沿海地区建立数量足够的涉海科研机构，提高该地区的海洋科研水平。(2)加大对涉海科研机构的投资。重点支持海洋环境监测、海洋环境保护和海洋资源开发等领域的技术创新。

2.控制污水排放入海。政府应加大监督职能，对海洋开发活动中产生的污水进行严格量化管理。根据企业规模分配污水排放指标并严格监督企业污水排放。充分发挥污水处理厂的作用，对企业排放污水进行处理，达标后排放。从污染源头入手，减少经济开发过程中对环境产生的负面影响。

3.建立污染预警机制。强化环保部门职能，对南海近海海域生态环境进行常态化监测。明确各时期海水质量的变化，确定海水污染的面积，预测海洋环境变化趋势，建立海洋环境污染预警机制，为突发事件做好准备。

4.加强海洋环保宣传。环保部门需加大海洋环境保护的宣传力度，提高群众对海洋环境保护的关注度，提高全社会海洋环保意识。大力宣传近些年来发生的海洋污染事件，突出海洋污染的危害，强调海洋环境保护的重要性。当然，在南海区域环境保护合作方面，也应当遵循循序渐进、先易后难的发展规律，从整个合作框架及一系列环保技术合作入手，形成流畅的沟通渠道，逐步协调相关立法，形成有效稳定的环境保护机制。

[参考文献]

[1]中国海洋报.2014年南海区海洋环境状况公报[EB/OL].(2015-05-29)[2015-11-03]. http://www.soa.gov.cn/xw/dfdwdt/jsdw_157/201505/t20150529_38063.html.

[2]王介勇,赵庚星,王祥峰,等.论我国生态环境脆弱性及其评估[J].山东农业科学,2004(2):9-11.

[3]ACOSTA-MICHLIK L. A critical overview: Local evidence on vulnerabilities and adaptations to global environmental change in developing countries [J]. Global Environmental Change,2008(18):539-542.

[4]TORO J, DUARTE O, REQUENA I, et al. Determining Vulnerability Importance in Environmental Impact Assessment: The case of Colombia [J]. Environmental Impact Assessment Review,2012,32(1):107-117.

[5]王经民,汪有科.黄土高原生态环境脆弱性计算方法探讨[J].水土保持通报,1996,16(3):32-36.

[6]国家海洋局网站.2014年中国海洋环境状况公报[EB/OL].(2015-03-16)[2015-11-03]. http://www.coi.gov.cn/gongbao/huanjing/201503/t20150316_32222.html.

(责任编辑： 林小芳)

Eco-environmental vulnerability evaluation of offshore area of South China Sea

ZHONG Shun-dan1, LIU Yan2, ZHONG Shun-yang1, HE Jun-lin1*

(1.CollegeofEconomics，FujianAgricultureandForestryUniversity，Fuzhou,Fujian350002，China；2.CollegeofEconomics，OceanUniversityofChina，Qingdao,Shandong266100，China)

Abstract：Fuzzy comprehensive evaluation model is applied and 14 indicators are collected to evaluate the eco-environmental vulnerability of offshore area of South China Sea from 2003 to 2013.According to the results, the eco-environment of offshore area of South China Sea is fragile, which is moderate vulnerability or high vulnerability. The main determinant factors of eco-environmental vulnerability of offshore area of South China Sea are the discharge amount of industrial wastewater, the quantity of sewage treatment projects, the quantity of marine science researchers and the quantity of marine institutes. Accordingly, the strategies such as strengthening the propaganda of marine environmental protection, controlling sewage discharged into the sea, establishing pollution early warning mechanism, and developing marine science and technology.

Key words：offshore area of South China Sea; fuzzy comprehensive evaluation; eco-environment; vulnerability evaluation

[中图分类号]X826

[文献标识码]A

[文章编号]1671-6922(2016)02-0051-04

[作者简介]钟舜丹(1990-)，女，硕士研究生。研究方向：农业科技方向研究。

[基金项目]福建省科技厅软科学项目(2014R0019)。

[收稿日期]2015-11-03