渤海海洋环境污染的现状与防治浅谈

陈方涛 李志勇 张 扬 张耀华

（山东省潍坊生态环境监测中心 山东潍坊 261000）

引言

渤海是我国唯一半封闭的内海，平均水深约18米，海域面积约7.7 万平方千米，被山东、河北、辽宁、天津三省一市包围，海岸线长达2668 千米[1]。渤海主要入海河流有46 条，分为海河、黄河、辽河三大流域，七个水系，有辽东湾、渤海湾、莱州湾三个重要湾区。

图1 渤海及各海湾分布图

环渤海地区有沿海城市13 座，人口众多，环渤海地区凭借其独特区位优势，海洋资源丰富、科技发展迅猛、产业基础坚实、交通基础设施完善等，发展海洋产业有着得天独厚的条件[2]。据统计[3]，2017 年，环渤海地区海洋生产总值占全国海洋生产总值的比重为31.7%，达到24638 亿元，高于长三角和珠三角两大海洋经济发达区。然而区域经济的飞速发展，渤海近岸海域开发利用程度不断加深，排入渤海污染物总量持续增长，使得渤海海域生态环境压力日益增大，渤海的生态环境健康问题关系到环渤海经济圈今后的可持续发展。本文主要以2016-2020 年五年《中国海洋生态环境状况公报》为主要数据来源（以下简称公报），分析渤海近岸海域海洋环境及污染状况，海洋污染引起的危害，希望可以引起社会人士的关注，最后提出可行的防治策略，以期达到保护渤海海洋生态环境，推进环渤海地区经济社会健康可持续发展的目的。

1 渤海海洋环境及污染状况分析

1.1 渤海海域水质总体状况

根据海水质量状况评价技术规程，海水质量评价采用单因子指数法，使用IDW 评价模型对水质站位进行进行空间插值，按照国家海水水质标准（GB 3097-1997）对网格单要素质量等级进行判定，将海水水质分成四类：海域海水中任一监测项目超过一类海水标准，该监测海域水质评价为二类水质，超过二类海水标准，该处海水水质评价为三类，依次进行评价分类，差于第四类水质的称为劣四类海水。

通过对2016-2020 年公报分析，按照国控监测点位的代表面积计算（夏季统计结果），2016 年渤海近岸海域未达到第一类水质标准的海域面积28770 平方千米，劣四类水质海域面积5000 平方千米，主要超标因子为无机氮和活性磷酸盐；2020 年，渤海未达到第一类海水海域面积为13490 平方千米，劣四类水质海域面积1000 平方千米，主要超标因子为无机氮。2020 年与2016 年相比，未达到一类海水面积减少15250 平方米，减少约53%，劣四类水质海域面积减少4000 平方米，下降80%，渤海近岸海域水质改善十分明显，说明近几年来环渤海地区环境治理成效显著，特别是2018年实施的以陆源污染治理、海域污染治理、生态保护修复等三大行动为主要内容渤海综合治理攻坚战行动已取得明显实效。但渤海海域一类以下海域面积依然广阔，与其它海域对比，渤海海域的一类海水比例要明显低于黄海海域和南海海域，渤海海域水质环境质量提升还有较大的空间。

表1 2016-2020年夏季渤海相关水质面积及超标因子

图2 2016-2020年渤海未达一类海水面积与劣四类海水面积变化图

1.2 富营养化状况

根据海水质量状况评价技术规程，海水富营养化的状态依据富营养化指数法（Eutrophication index）确定。该指数E 计算公式为：

公式中：CCOD、CDIP分别表示化学需氧量浓度、活性磷酸盐浓度，CDIN为无机氮浓度，即亚硝酸盐-氮（NO2-N）、硝酸盐-氮（NO3-N）、氨-氮（NH3-N）的总和。当E＞9 时，富营养化等级判定为重度富营养化；3＜E≤9 时，富营养化等级判定为中度富营养化；当1≤E≤3 时，判定为轻度富营养化。从计算公式中可以看出，海水富营养化状况与COD 浓度、DIP 浓度及DIN 浓度呈正相关，此外，氮磷比（N/P）亦是衡量海水营养盐结构的重要指标。掌握这些指标的变化，可对该海域营养化程度作出判断，为海洋生态环境保护和环境管理提供科学依据。

2016-2017 年，渤海近岸海域平均富营养化指数E 分别为0.89、0.81，均小于1，总体处于非富营养化状态。公报自2018 年开始用呈富营养化状态的海域面积来代替营养化指数，这样更能直观体现实际海水营养化状态。2018-2020 年，渤海海域呈富营养化的海域面积分别为4250 平方千米、3230 平方千米和4250 平方千米，三年基本持平，没有出现恶化趋势。但渤海海域的超标因子仍以N、P 为主，氮和磷等营养盐过高是水体富营养化和引起赤潮的主要原因[4]，对渤海海域的营养化状况仍要持续关注。从局部来看，2016-2020 年在渤海的莱州湾、渤海湾以及辽东湾三个重要湾区里面，莱州湾海域富营养化程度最低。

1.3 赤潮发生情况

根据赤潮灾害处理技术指南（GB/T 30743-2014），赤潮是在一定环境条件下，海水中的赤潮生物,如微藻、细菌等在短时间内突发链式增殖或高度聚集，引起水体变色或对海洋中鱼类、贝类以及其它生物产生危害的一种生态异常现象。按照赤潮的分级响应系统的面积标准，面积在1000 平方千米以下的赤潮定为小规模赤潮[5]。渤海海域赤潮发生时间多为每年的5-9 月份。根据2011 年以来数据，2013 年，渤海海域发生赤潮面积1880 平方千米，2014 年累计赤潮面积4078 平方千米，为2011-2020 年间出现的最大面积，之后赤潮面积迅速下降。2016-2020 年《中国海洋灾害公报》统计，渤海区域发生的赤潮（如表2 所示）全部为小规模等级，从发生频次及面积来看，总体呈下降趋势。渤海海域赤潮发生面积变化主要受N、P 等营养盐影响[6]，赤潮面积和频次的变化规律与陆源性营养盐输入减少有时空上对应关系。

表2 2016-2020年渤海海域发生赤潮情况统计

图3 2016-2020年渤海海域发生赤潮情况统计

1.4 主要入海污染源状况

依据地表水环境质量标准（GB 3838-2002），根据地表水水域环境功能和保护目标，将地表水依次划分为Ⅰ-Ⅴ五类，污染程度已超过五类的水属于劣五类水，已丧失使用功能。2016-2020 年渤海沿海省市中主要有46 条河流入渤海，其中，2016 年的劣Ⅴ类水体16条，到2020 年该类水体已全部消除，“十三五”期间渤海入海河流水质情况有所改善。在入海河流中，水质超标因子主要有化学需氧量（COD）、高锰酸盐指数（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、石油类等，这些污染因子的过高输入会导致渤海海域的富营养状况加重。

渤海海域陆源性污染物除入海河流输入外，另一个重要的途径就是直排海污染源。直排海污染源监测范围为向渤海海域排放污染物的日排放废水量超过100 立方米的排污口，主要分为综合排污口、工业污染源、生活污染源。在不同类型直排污染源中，综合污染源排放污水量最多，其次为工业污染源，生活污染源排放量最少。通过表3 可以看出，五年间向渤海海域排放废水量升高明显，陆源物排海压力依然存在。值得特别注意的是，2017-2018 年，监测排污口个数以及废水量陡然上升，可能与2018 年渤海综合治理攻坚战实施以后纳入渤海直排海污染源监测数量增加有关，统计结果变得更加完整精确。

表3 2016-2020年渤海海域直排污染源与废水排量变化

渤海海域直排海污染源各项主要污染物如表4、表5 所示。在直排海污染源中，氨氮（NH3-N）、总氮（TN）等污染因子排量逐年下降；总磷（TP）、化学需氧量（COD）、六价铬Cr(Ⅵ)排量先降后升，总体下降；石油类、重金属铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）排量上升幅度较大，五年间排放均上升了4 倍以上（石油类超过6 倍）。根据目前已有研究结果[7]，渤海湾沉积物中主要的重金属污染物是Cd 和Pb 等，其含量已高于相应的环境背景值；Cd 达到强潜在生态风险等级，Hg 达到中等潜在生态风险等级。排入海水中的重金属将最终进入到底层沉积物中,加重沉积物的污染[8]，对于近三年渤海海域直排海重金属排放量明显上升的情况，需引起相关部门关注。

表4 渤海海域直排海污染源石油类、COD、营养盐排放情况

表5 渤海海域直排海污染源重金属排放情况

除此之外，渤海的污染物来源还包括海洋倾倒、海上油气田生产排放、海上污染事故、海上大气污染物沉降、渔业养殖、围填海工程以及港口无序建设等，它们对加剧海洋污染的影响也越来越明显。

2 海洋污染的危害

2.1 影响人类身体健康

渤海作为一个典型半封闭性海域，与外海水体水交换能力不足，扩散能力较弱，大量排海污染物在此处汇集，很容易达到渤海的环境承载上限。海水中的有毒物质越积越多，这些有毒物质不易分解且难以消除，经过海洋生物的浓缩作用和食物链的不断传递，进入人体会带来巨大的健康风险。食用含多氯联苯、多环芳烃等有机物污染的海产品会对人体的一些内脏脏器以及神经系统、内分泌系统、生殖系统等引起急性或慢性中毒,并具有致癌性。对一些重金属具有很高积累能力的双壳类软体动物经过食物链层层传递，通过生物富集作用导致有毒元素，如Pb、Hg 等，在生物体内积聚,最终进入人类身体，它们将会使人体内某些酶失去活性进而导致不同程度的中毒症状[9][10]。

近年来，由于海洋塑料垃圾的增多，被称为海洋PM2.5 微塑料的新型污染相关研究发展迅速，因其本身在海洋环境中难以降解，易吸附有机污染物形成联合作用，可能会对海洋生物产生更大的毒性，最终影响人类健康，而引起人们的关注[11]。

2.2 影响海洋生物多样性

海洋生物多样性是自然界生物多样性的重要组成部分，海洋生物多样性为拓展人类生存空间提供各种资源和多种生态效益，对人类生存与发展极其重要。海洋生态环境的恶化会导致生物多样性的丧失从而威胁到生态系统的完整性[12]。根据前人的研究证实[13][14]，在水体富营养化严重，重金属、持久性有机污染物含量过高的海域，必然会导致海洋生物物种的多样性和丰度的降低。

以2018 年为例，四大海区中，渤海生物多样性（如表6 所示）明显低于其它海域。在国家重点监测的15个典型生态系统区内，莱州湾、渤海湾的浮游植物和浮游动物的生物多样性指数（以Shannon-weiner index表征）均处于偏低水平。自2016 年以来，渤海莱州湾、渤海湾、黄河口等典型生态系统区，因存在海水富营养化，浮游生物、底栖动物监测结果异常等已持续多年被评价为亚健康状态。

表6 2018年中国四大海区生物多样性统计

2.3 影响海洋经济可持续发展

海洋经济从本质讲是陆域经济的进一步延伸和拓展，海洋经济的增长受海洋产业结构的影响很大，海洋渔业、海水利用业、滨海旅游、海洋生物医药等海洋产业能否健康可持续发展严重依赖于海洋环境质量的好坏[15]。人们在追求海洋经济快速增长的同时，忽略了对海洋生态环境的保护，近岸海域海洋污染严重导致海洋生态环境不断恶化，严重制约了海洋经济的可持续发展。主要存在问题有：海洋产业结构不均衡，结构层次偏低，过多资源消耗性产业造成资源过度开发和海洋环境污染，污染所导致的生产环境恶化，使地区投资和人才吸引竞争力下降，海洋新兴产业发展滞缓，形成恶性循环；海洋水体污染损害岸线资源，海区服务功能急剧衰退，对海水利用业、滨海旅游业的发展产生重大影响；海洋渔业资源过度捕捞，资源承载力遭受严重破坏，发展难以为继[16]。

根据环境库兹涅茨曲线（EKC）表明，经济发展与环境污染水平呈倒“U”型关系，从长期来看，当环境污染积累到一定程度后，势必会严重阻碍经济发展[17]。海洋资源利用与生态环境污染问题能否妥善解决将直接关系到环渤海区域经济社会的未来发展前景，在发展海洋经济的同时，必须权衡好海洋环境保护与经济发展之间的关系。

3 防治措施

3.1 完善和加强海洋生态环境监测

海洋环境监测工作是海洋环境管理的 “耳目”与“哨兵”，是海洋环保工作的重要基础和保障，要加快海洋环境预警监测体系的建设。

（1）完善海水水质监测点位布设

建议对滦河口、黄河口以及渤海湾、莱州湾重点河口和环境敏感海域开展连续监测和网格化精细管控，全面掌握环渤海海域海洋环境质量状况及变化趋势。

（2）试点开展海水水质自动监测

在赤潮高发时段对高发区域开展遥感巡查监测，完善海上溢油、海上危化物、海洋倾倒和海上核泄漏等突发性水污染事故预警系统，推进对海洋环境的实时在线监控。

（3）加强陆海联动监测

以近岸海域为重点，覆盖管辖海域，实施入海河流—入海河口—海湾联动监测，同时开展对渤海区域滩涂湿地、典型海洋生态系统和重要海洋生物栖息地的跟踪监测。

（4）开展海洋专项监测

围绕热点环境问题和新兴海洋环境问题，建议开展渤海海域海洋垃圾和微塑料监测、海水低氧、海洋酸化、海洋大气沉降等专项监测，根据污染情况研究制定相关的保护办法。

3.2 推进海陆污染联防联控

渤海生态环境问题的根源在陆域，抓住渤海海洋生态环境保护治理的突破口和“牛鼻子”，控制入海污染物总量排放。树立“陆海统筹、河海兼顾、联动共治”的治理模式，探索建立沿海、流域、海域协同一体的综合治理防控体系。

（1）做好污染防治制度的衔接

做好渤海污染防治工作与“河长制”“湾长制”“三线一单”以及排污许可等制度的衔接，在环渤海区域探索实施“滩长制”，创建渤海生态环境治理新模式。

（2）建立陆海环境保护统筹管理联动机制

渤海的污染防治是一个区域性的问题，仅靠个别地方政府的治理远远不够，应统筹环渤海三省一市生态环境保护力量，环保、海洋、海监执法等涉海机构应加强合作，共同参与渤海污染防治工作，增强协调配合意识，实现信息互联互通，完善海洋环境污染事件预警机制，共同推进渤海海域环境治理效能。

3.3 加强典型海洋生态系统和生物多样性保护

典型海洋生态系统具有丰富的生物多样性和很高的生态系统生产力，为人类提供了丰富的自然资源，但受人类活动影响和自然灾害等的共同作用，典型海洋生态系统出现了一系列生态系统退化问题[18]。应加强对典型生态系统和海洋生物多样性保护。

（1）不断完善海洋保护区的制度，实施有针对性的特别保护

建议对环渤海海域海岸带及海岛资源进行全面调查，以了解渤海海域生物多样性目前的实际状况，在对生物多样性全面评估的基础上，建立针对不同保护对象的海洋特别保护区，形成不同层次、类型齐全的海洋保护区分布格局。

（2）开展海洋生态保护修复行动

结合国家海洋治理重大方略的实施（如渤海综合治理攻坚战行动计划），实施沿海防护林、河口、岸滩、海湾、湿地、海岛等保护修复工程，加强海洋生物多样性保护的恢复，维护海洋生态系统稳定性和海洋生态服务功能。

（3）通过人工干预推进生物多样性保护

可通过播植海藻、投放人工鱼礁等，给海洋濒危珍稀生物种群创造舒适安全的生长环境；采取海洋增殖放流、建设海洋牧场等措施，提升海洋渔业资源多样性指数和丰度指数；同时加大对环渤海地区互花米草的共同防治，减少外来物种对本土生态系统的破坏。

3.4 推动传统海洋产业升级

在环渤海区域大力发展海洋新兴产业，推动高污染、资源依赖型传统海洋产业向高科技、环境友好型海洋战略新兴产业转变，减少产业发展对海洋资源的过度依赖，减轻对海洋环境的破坏。

（1）根据不同海域的现实情况和陆域资源禀赋

在充分考虑渤海区域现有海洋资源、生态环境承载状况的基础上，调整海洋开发战略，合理调整海洋产业布局。严控环渤海地区“两高”项目盲目上马，使渤海湾海洋资源、生态和环境得以修复或恢复，从而增强渤海生态系统的恢复能力，提高渤海海洋环境容量。

（2）提高海洋科研机构研发能力

加大海洋科技人才的培养力度，组织力量解决海洋开发领域急需解决的科研难题，为提高海洋科技开发提供技术保障。

（3）引进先进科技成果与技术

通过先进科技成果与技术的应用，增强海洋资源开发利用效率，发展壮大生态环保产业和海洋绿色产业，保证海洋生态资源环境的可持续利用[19]。

结语

通过近五年来渤海近岸海域生态环境的综合治理，渤海生态环境状况有了明显的改善，优良海水面积占比上升，富营养化的海域面积总体下降，赤潮发生的频次和面积也下降明显。但是，作为以发展海洋经济为特色的环渤海地区，面临的海洋生态环境问题依然严峻，陆源性污染源排量上升，海洋生物多样性的保护形势依然严峻，对渤海海域的保护依然需要沿渤海三省一市利用多种方式加强渤海生态环境的监测，推进海陆污染联防联控，推动传统海洋产业升级，持之以恒，久久为功，打造属于渤海海上的“绿水青山”。