基于環境承載力的福州市海域分級管理

文宇立 吳悅穎 王 強 劉晨峰 孫 娟

(環境保護部環境規劃院，北京 100012)

福州市作為海西經濟區的5大龍頭城市之一，其海洋經濟發展非常迅速，已經成為福州市經濟發展的支柱。隨著“海上福州”經濟發展計劃的提出和實施，福州市沿海地區及海洋經濟迎來了高速度、高強度的發展時期，近岸海域生態環境也面臨著空前的壓力。近年來，在生態文明建設工作不斷推進的形勢下，福州市對其海洋經濟的發展提出了“更好更快”發展的要求，并將福州市近岸海域定位為海西地區重要的生態屏障[1]。福州市在今后的發展中，如何合理確定沿海地區的發展格局、如何針對不同區域制定相應的環境保護措施將成為海西地區重要生態屏障維護以及福州市沿海地區綠色發展的關鍵。

環境承載力是衡量地區可持續發展的重要標志之一。它反映了在一定時期、一定區域的社會經濟發展和人類生存、娛樂等活動對資源的開發和對環境影響的程度；它也可以反映資源和環境對區域內社會經濟發展的支撐程度。環境承載力的研究可更好地指導地區確定區域內社會經濟發展格局以及發展速度，合理、高效利用區域內環境資源，實現社會、經濟、環境的良性循環，促進區域社會經濟的可持續發展[2-3]。

從海洋環境承載力的基本含義出發，以福州市近岸海域生態環境及周圍人類社會發展構成的綜合系統為研究對象，綜合人類社會經濟發展、海洋資源供給能力、海洋生態與環境狀況3個方面指標，評估福州市近岸海域環境承載力的變化趨勢及空間分布特征，掌握影響海洋環境承載力的關鍵性因素，為福州市近岸海域環境安全格局構建、污染物總量控制、污染風險防范等環境保護措施的制定提供依據。

1 環境承載力評估方法

基于熵值理論的熵值法是環境承載力評估的重要方法之一。熵是對不確定性的一種度量，信息量越大，不確定性就越小，熵也就越??；信息量越小，不確定性越大，熵也越大。根據有關研究表明，評價指標的離散程度與其對評價結果的影響程度呈正比[4]。評估結果綜合得分越高，海洋環境承載力狀況相對越好。熵值法具體評估步驟如下：

(1) 為避免求熵值時對數的無意義，對各主因子的數據進行非負化處理，其計算處理公式如下：

(1)

式中：Xij’為某一地區i時段海洋環境承載力第j個因子的非負化值；Xij為某一地區i時段海洋環境承載力第j個因子的實際值。

(2) 計算i時段第j個因子占所有時段該因子總和的比例(Pij)：

(2)

式中：n為時段總數。

(3) 求i時段第j個因子的權重(wij)：

(3)

(4)

(5)

式中：dij為i時段第j個因子的冗余度；ej為第j個因子的熵值；m為因子總數。

(4) 計算i時段區域環境承載力綜合得分(si)：

(6)

2 環境承載力評估指標體系構建

從海洋環境承載力的內涵及相關理論出發，福州市近岸海域環境承載力指標體系設計為4級遞階結構[5-6](見表1)。

(1) 一級為目標層：海洋環境承載力。

(2) 二級為類別層：壓力指標，主要反映區域社會經濟發展對海洋生態環境的壓力；承壓指標，反映的是海洋生態環境對區域社會經濟發展的承載能力。

(3) 三級為要素層：包括人口、經濟發展、海域開發利用、污染和海洋災害、海洋生物資源、海洋空間資源、海洋環境質量等7個。

(4) 四級為指標層：針對各要素層列出具體的定量或定性的指標項，作為環境承載力評估計算的輸入參數。

3 環境承載力的評估

為使近岸海域環境承載力評估成果更好地服務于海洋環境保護，綜合考慮自然地理特征、海岸特征、海域環境、海洋生態系統完整性等因素，并與現有海洋區劃成果及環境分區管理需求等內容相銜接，采用地理信息系統(GIS)將福州市近岸海域劃分為10個評估單元[7]。根據福州市2012年相關數據，可得出10個評估單元2012年環境承載力綜合得分，如圖1所示。福州市近岸海域環境承載力空間上呈現灣區河口環境承載力相對較弱的分布，這主要受入海河流污染物排放量、沿海地區城鎮發展建設等因素的影響。

表1 福州市近岸海域環境承載力評估指標體系

圖1 福州市近岸海域環境承載力區域特征Fig.1 The layout of environmental capacity evaluation for Fuzhou offshore

評估單元海域分級生態環境面臨的主要問題與壓力羅源灣內海域三等灣內水體交換能力較差,海水養殖業較發達,海水營養化程度較高,偶有赤潮發生定海灣—鰲江口海域三等鰲江將內陸污染物帶入近岸海域,海水養殖較多造成海域源的污染,定海灣以往赤潮發生次數較其他海域多閩江口海域四等閩江匯入?？诘奈廴疚锪看?污染近岸海域環境,海水無機氮超標嚴重福清灣海域三等福清灣內陸污染物隨龍江匯入近岸海域,對應沿海地區人口較多,人均海岸線及海域面積等海洋資源較少興化灣海域二等福州市江陰工業開放區將重點發展電力能源、冶金、機械制造、港口物流、化工新城材料等產業羅源灣外鑒江—苔菉海域一等羅源灣發展臨港產業;羅源縣設施農業發展迅速,培育壯大食用菌、花卉、水產、石材、烤煙、蔬菜、林茶果竹和小水電等農村8大產業,建成全國最大規模的太平洋牡蠣三倍體育苗與養成基地閩江口北部海域二等閩江口為福州市沿海區域發展核心,將全力推進福州市新區開放開發,以馬尾新城為核心加快閩江口金三角經濟圈的建設長樂東部開放海域二等長樂濱海工業集中區(漳港、文武砂、古槐、江田、松下5個鎮)是福州市“東擴南進”戰略的重要舉措,形成以生產棉紡、化纖及化纖原料、經編、冶金、碼頭、糧食物流及IC產業基地為主的產業集群江田—城頭海域一等海壇海峽一等海壇海峽為東北季風盛行季節中小型船舶北上的黃金水道,存在一定船舶污染的風險

本研究中定義：環境承載力綜合得分≥0.063的區域劃分為一等海域；≥0.058～<0.063的區域劃分為二等海域；≥0.054～<0.058的區域劃分三等海域；<0.054的區域劃分為四等海域。根據各評估單元的環境承載力綜合得分，區域間橫向進行比較，可對福州市近岸海域劃分為4個等級，具體劃分見表2。

閩江口海域環境承載力綜合得分最低，其原因主要是閩江入海污染物通量大，污染近岸海域環境，海水無機氮超標嚴重。

福清灣、羅源灣、鰲江口海域的環境承載力綜合得分較低。其原因主要是福清灣內陸污染物隨龍江匯入近岸海域，且對應沿海地區人口較多，人均海岸線及海域面積等海洋資源較少；羅源灣主要由于灣內水體交換能力較差，海水養殖業較發達，海水營養化程度較高，偶有赤潮發生；鰲江口海域一方面將內陸污染物帶入近岸海域造成陸域源的污染，另一方面，沿海海水養殖較多造成海域源的污染；定海灣以往赤潮發生次數較其他海域多。

興化灣、閩江口北部、長樂東部開放海域的環境承載力綜合得分較高，但由于沿海海洋經濟開發和漁業發展，生態狀況仍有下降的風險。比如，在福州市沿海區域的發展規劃中，閩江口為發展核心，福州市將全力推進福州市新區開放開發，以馬尾新城為核心加快閩江口金三角經濟圈的建設；福州市江陰工業開放區將重點發展電力能源、冶金、機械制造、港口物流、化工新城材料等產業；長樂濱海工業集中區是福州市“東擴南進”戰略的重要舉措，將形成以生產棉紡、化纖及化纖原料、經編、冶金、碼頭、糧食物流及IC產業基地為主的產業集群等。

4 環境保護措施及要求

結合環境承載力評價結果，以及各評估單元面臨的主要問題與壓力，對不同等級的區域提出了相應的環境保護措施及要求：

(1) 一等海域：應提高海域資源開發利用效率，嚴格按照近岸海域環境功能區劃和海洋功能區劃要求以及海域實際情況，堅持總量控制制度，控制污染排放。

(2) 二等海域：應以生態環境質量為約束，統籌引導沿海地區社會經濟和諧發展，因地制宜地提出鼓勵發展產業名錄，科學合理安排產業布局，控制入海污染物排放量，避免生態環境質量退化；積極做好環境風險防范工作，加強區域應急能力建設，特別是石化、冶金及核電站等廢水排污區的風險防范和應急能力建設工作。

(3) 三等海域：該類海域及相鄰陸域應禁止不符合近岸海域環境功能區劃和海洋功能區劃要求的經濟活動，嚴格限制產業發展規模和海洋資源開發利用強度，明確各產業的環保準入門檻；加強區域內生態質量和環境質量的監測，充分做好生態環境質量預警工作。

(4) 四等海域：應提出嚴格的污染物總量控制目標和污染防治要求，總量控制目標要嚴于全市平均水平；加強周邊海域環境質量監控，提高風險防范能力。

[1] 葉欽地.“海上福州”海洋文化發展策略[J].福州黨校學報，2013(1)：69-74.

[2] 郭秀銳，毛顯強，冉圣宏.國內環境承載力研究進展[J].中國人口·資源與環境，2000，10(3)：29-31.

[3] 唐劍武，葉文虎.環境承載力的本質及其定量化初步研究[J].中國環境科學，1998，18(3)：36-39.

[4] 陸添超，康凱.熵值法和層次分析法在權重確定中的應用[J].電腦編程技巧與維護，2009(22)：19-20，53.

[5] 韓增林，狄乾斌，劉鍇.海域承載力的理論與評價方法[J].地域研究與開發，2006，25(1)：1-5.

[6] 苗麗娟，王玉廣，張永華，等.海洋生態環境承載力評價指標體系研究[J].海洋環境科學，2006，35(3)：75-77.

[7] 梁湘波.海洋功能分區方法及其應用研究[D].天津：天津師范大學，2005.