天津海岸帶資源環境承載能力評價技術方法研究

李 穩

(天津市海洋地質勘查中心，天津 300170)

海岸帶是沿海社會經濟發展的重要支撐系統，其服務功能對沿海地區經濟發展起著決定性作用。海岸帶是生態環境脆弱，地質環境變化最快的地帶。海岸帶環境承載力對社會經濟發展有重要的影響，開展科學的海岸帶資源環境承載能力評價對于保障沿海地區可持續發展具有重要的科學和現實意義。本次研究工作以天津濱海新區作為渤海灣典型代表性區域，開展典型海岸帶資源環境承載力評價技術方法研究。通過對評價海岸帶資源環境超載狀況的技術方法的探討，對典型海岸帶可持續發展狀態進行診斷和預判，是解決資源環境問題的基礎和前提工作，它有利于保證天津海洋經濟快速持續的發展，濱海新區的進一步開放，國家海洋經濟科學示范區建設與天津自由貿易區等可持續發展的各項政策和國土規劃的順利實施[1-3]。

1 研究區概況

天津市濱海新區位于河、海、陸交界地帶，研究區工作范圍采用2008年“天津市海洋功能區劃”的向陸邊界，即天津市濱海新區的邊界；向海邊界亦采用該“區劃”的規定，直至水深-15 m處，即天津海域界。行政區劃面積2 270 km2，海域面積約3 000 km2。具有多種生境、多種系統和豐富的生物多樣性，是生態系統生產力較高的地區，具有較高的生態保護價值，是天津市生態環境較為敏感的地區。研究區屬溫暖帶半濕潤大陸季風性氣候，陸地地勢平坦，海域海底地形整體上西高東低，調查區海底水深范圍在等深線-1～-20 m之間，海底地勢一般比較平坦，僅在天津港拋淤區存在較大起伏。區水系發育，海河水系和薊運河水系均由本區入海。天津市濱海新區地處環渤海經濟帶和京津冀城市群的交匯點，形成了高新技術和技術密集型產業群[4-5]。

2 研究思路與方法

遵循資源環境承載能力監測預警的學術思路，基于陸地和海域兩系列監測預警指標體系，確定了典型海岸帶資源環境承載力評價的總體技術路線。在本次評價過程中，按照海陸統籌的要求，將陸域土地資源壓力和海洋環境承載狀況、陸域環境和海洋環境、海洋生態承載狀況評價結果同陸域生態進行集成，為建立海洋環境倒逼陸域環境管理機制提供了指導依據。

3 典型海岸帶資源環境承載能力評價結果

3.1 陸域評價

采用土地資源壓力指數、水資源開發利用量、污染物濃度超標指數和生態系統健康度來測定。

3.1.1 土地資源壓力指數

對比分析天津海岸帶建設開發程度現狀與適宜建設開發程度閾值，通過二者的偏離度計算確定土地資源壓力指數。計算公式如下：D=(P-T)/T，D為土地資源壓力指數，P為現狀建設開發程度，T為適宜建設開發閾值。根據測算，本區適宜建設開發程度閾值T為0.5，現狀建設開發程度P為49%，土地資源壓力指數D為-0.02，土地資源壓力處于中等水平[6-7]。

3.1.2 水資源評價

水資源評價主要通過對比用水總量、地下水供水量和水質與實行最嚴格水資源管理制度確立的控制指標，并考慮地下水超采情況進行評價。研究區地下水資源量包括淺層地下水和可供開采的深層承壓淡水，地下水供水量為0.982億m3，用水總量2.648億m3，控制指標6.65億m3，其閾值參數(0.9倍控制指標)5.985。綜合研究區存在長期超量開采地下水并形成降落漏斗的現象，水資源評價結果為超載。

3.1.3 污染物濃度超標指數

環境評價采用污染物濃度超標指數作為評價指標，研究區域的環境評價主要通過大氣污染物濃度超標指數和水污染物濃度超標指數分項測算，并集成形成污染物濃度超標指數的綜合結果進行評價。單項大氣污染物濃度超標指數，以各項污染物的標準限值表征環境系統所能承受人類各種社會經濟活動的閾值。濱海新區大氣主要污染物SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5濃度分別為20、47、101、2.5、150、66 μg/m3。單項水污染物濃度超標指數以各控制斷面主要污染物年均濃度與該項污染物一定水質目標下水質標準限值的差值作為水污染物超標量。污染物濃度的綜合超標指數采用極大值模型進行集成，根據污染物濃度綜合超標指數，將評價結果劃分為污染物濃度超標、接近超標和未超標3種類型。污染物濃度超標指數越小，表明區域環境系統對社會經濟系統的支撐能力越強。

3.1.4 生態系統健康度

根據對本區的生態環境問題所收集的資料我們認為：天津海岸帶陸域部分的生態環境問題主要是土壤鹽漬化，所以生態承載力評價是通過統計區域內的中度鹽漬化以上的土壤的面積，并計算其與區域面積比例來反映，濱海新區中度以上鹽漬化土地的面積Ad合計1 158.533 km2，鹽漬化土地面積與區域面積比例H計算結果為0.51，評價結果為生態系統健康度低。

3.2 海域評價

基礎評價采用統一的指標體系，對天津海域進行全覆蓋評價，包括海洋空間資源、海洋漁業資源、海洋生態環境、海島資源環境四大基本要求。

3.2.1 海洋空間資源評價

海洋空間資源評價主要反映天津市海岸線和近岸海域的空間資源承載狀況。利用海岸帶開發強度評價指標和海域開發強度評價指標，分別反映海岸線和近岸海域的空間開發狀況。天津海岸帶岸線開發利用類型的調查，選取漁業、交通運輸、工業、旅游娛樂、城鎮建設5類天津海岸帶主要岸線開發利用類型，根據海岸開發活動對海洋資源環境的影響程度的差異，計算岸線的人工化指數。根據岸線人工化指數與海岸線開發利用標準之比計算得出天津海岸帶岸線開發強度S1=1.09。根據《天津市海洋功能區劃(2011—2020年)》，選取農漁業區、港口航運區、工業與城鎮區、旅游休閑娛樂區、海洋保護區、特殊利用區、保留區等海域使用類型，根據各種使用類型對海域資源的耗用程度和對其他用海的排他性強度差異，計算海域開發資源效應指數。依據《資源環境承載力監測預警技術方法(試行)》中對于S1和S2的閾值的劃定，天津海岸帶岸線開發強度S1=1.09，岸線開發強度為臨界水平；海域開發強度S2=0.73，海域開發強度為較高水平。

3.2.2 海洋漁業資源評價

海洋漁業資源評價主要表征天津近岸海洋漁業資源的承載狀況，采用漁業資源綜合承載指數評價指標，通過游泳動物指數和魚卵仔稚魚指數加權平均得到。根據調查計算所得的天津海岸帶海洋漁業資源綜合承載指數(F)，將評價結果劃分為超載、臨界和可載3種類型。通常，當F<1.5時，海洋漁業資源超載；當F介于1.5～2.5時，海洋漁業資源臨界超載；當F≥2.5時，海洋漁業資源可載[8]。

3.2.3 海洋生態環境資源評價

海洋生態環境評價主要對天津市海洋生態環境承載狀況進行表征，包括海洋環境承載狀況和海洋生態承載狀況兩個方面。根據海洋生態環境承載力綜合指標，將天津海岸帶海洋生態承載力評價結果分為超載、臨界超載和可負荷3類。通常，當E1<80%時，海洋環境超載；當E1介于80%～90%時，海洋環境臨界超載；當E1>90%時，海洋環境可載。當E2<1.5時，海洋生態超載；當E2介于1.5～2.5時，海洋生態臨界超載；當E2≥2.5時，海洋生態可載。

3.2.4 海島資源環境評價

海洋資源環境評價主要表征無居民資源環境的承載狀況，包括無居民海島開發強度和無居民海島生態狀況兩個方面。通過無居民海島開發強度與無居民海島生態狀況的評價，將結果劃分為開發強度較高、臨界與適宜3種類型。由于天津海岸帶不存在無居民海島資源，因此在海域資源環境承載能力評價中不對該單項要素進行研究分析。

4 集成評價

根據天津海岸帶具體資源環境條件，選擇陸域評價指標和海域評價指標。根據天津市海岸帶陸域和海域評價結果，采用短板效應原則，將陸域和海域基礎評價和專項評價中任意一個指標超載和兩個或兩個以上臨界超載指標組合確定為超載類型，其中任意一個指標臨界過載被確定為臨界過載類型，其余為非過載類型。

對于天津海岸帶來說，岸線較短，而濱海新區土地資源壓力指數為中等，岸線開發強度臨界，所以兩者復合后，濱海新區的土地資源壓力等級不變，依然為壓力中等。通過對預評價中的各單項評價進行統計分析，得到濱海新區的承載力集成評定結果為超載(表1)。

表1 天津海岸帶資源環境承載力集成評價結果

5 結論

(1)天津海岸帶陸域土地資源壓力處于中等水平，水資源評價結果為超載，生態環境問題主要是土壤鹽漬化，生態系統健康度低。

(2)天津海岸帶海域開發強度為較高水平，海洋漁業資源綜合承載指數(F)，將評價結果劃分為超載、臨界和可載3種類型。海洋生態承載狀況評價結果劃分為超載、臨界超載和可載3種類型。由于天津海岸帶不存在無居民海島資源，因此在海域資源環境承載能力評價中不對該單項要素進行研究分析。