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书名:中国典型海湾海岸工程建设生态环境效应与风险
定价:98.0
ISBN:9787030517999
作者:周然 等
版次:1
出版时间:2017-03
内容提要:
本书是我国首部较为系统地研究海岸工程建设对渤海海湾生态环境影响的专著。全书共15章,涉及我国及渤海湾海岸工程建设概况、渤海湾岸线变化生态影响、渤海湾生态资产变化,海河水环境化学要素长期变化过程及其生态风险、渤海湾水环境和沉积环境化学要素变化过程及其生态影响、渤海湾赤潮生态风险、渤海湾外来物种入侵及其风险、渤海湾海域溢油事故和有毒化学品事故风险与应急、港口工程建设生态风险等诸多方面。
目录:
目录
前言
第*章 我国海岸资源及工程建设 001
第*节 我国海岸资源及其空间分布 001
一、土地资源 001
二、水资源 003
三、滩涂资源 004
四、油气资源 005
五、旅游资源 005
六、港湾资源 006
七、海水化学资源 006
八、水产资源 007
第二节 海岸工程定义及发展 008
一、港口工程 008
二、港口建设 010
三、临港工业 012
四、临港旅游 014
五、石油开采 016
六、其他 017
参考文献 019
第二章 渤海湾区域概况及其海岸工程 020
第*节 区域概况 020
一、地理位置 020
二、气候与气象 020
三、地质 021
四、海洋水文特征 023
五、泥沙、波浪 023
六、海洋资源 024
第二节 渤海湾海岸工程 025
一、港口建设 025
二、临港工业建设 030
三、临港旅游开发 031
四、石油开采 031
参考文献 032
第三章 渤海湾岸线变化及其生态影响 033
第*节 岸线变化 034
一、岸线长度变化 034
二、面积变化 035
第二节 岸线变化对区域生态环境的影响 037
一、岸线变化对水动力的影响 037
二、岸线变化对污染物扩散的影响 047
三、岸线变化对环境容量的影响 051
本章小结 058
参考文献 058
第四章 渤海湾海岸带生态资产变化 060
第*节 研究方法 061
一、研究区域概况 061
二、生态资产评估所需参数及计算方法 061
三、数据来源和处理 062
第二节 结果与分析 063
一、土地利用变化格局 063
二、生态资产总量变化 065
三、国民生产总值与生态资产比较 066
本章小结 067
参考文献 068
第五章 海河水质长期变化过程及其生态风险 070
第*节 研究方法 070
一、站位布设 070
二、样品采集与分析 070
三、数据处理 071
第二节 海河水质 073
一、水质基本状况 073
二、海河水质评价 075
三、海河水体富营养化评估 076
第三节 海河水体中的重金属 078
一、水体重金属时空变化 078
二、海河河水重金属污染评价 080
三、海河水体中重金属的风险 082
四、海河水体中重金属的来源 084
本章小结 086
参考文献 086
第六章 渤海湾水环境化学要素长期变化过程及其影响 090
第*节 研究方法 091
一、站位布设 091
二、样品采集与分析 091
三、数据处理 092
第二节 无机氮的变化 092
一、时间变化特征 092
二、空间变化特征 093
三、年际变化特征 094
四、污染评价 095
第三节 无机磷的变化 096
一、时间变化特征 096
二、空间变化特征 096
三、年际变化特征 098
四、污染评价 098
第四节 重金属的变化 099
一、时间变化特征 099
二、空间变化特征 101
三、污染评价 103
第五节 石油烃污染的变化 104
一、时间变化特征 104
二、空间变化特征 105
三、污染评价 106
本章小结 107
参考文献 108
第七章 渤海湾沉积物环境化学要素长期变化过程及其潜在风险 111
第*节 研究方法 112
一、采样与分析 112
二、风险评价方法 112
第二节 沉积物理化性质 113
第三节 表层沉积物中重金属及石油烃时空变化规律 114
一、时间分布特征 114
二、空间分布特征 115
第四节 表层沉积物中污染物污染水平 117
第五节 沉积物环境污染风险评估 120
第六节 沉积物中石油烃、重金属及有机质的关系 121
本章小结 122
参考文献 123
第八章 渤海湾浮游生态系统变化特征 127
第*节 研究方法 128
一、站位布设 128
二、样品采集与分析 129
三、数据处理 130
第二节 浮游植物种类 130
一、种类组成 130
二、种类季节变化 132
三、种类空间变化 133
四、种类年际变化 133
第三节 浮游植物生物量变化 135
一、浮游植物平均生物量 135
二、浮游植物生物量季节空间变化 135
三、浮游植物生物量年际变化 138
第四节 浮游植物优势种变化 139
第五节 浮游植物生物多样性变化 140
第六节 浮游植物分布特征及其与环境因子的关系 142
一、环境因子 142
二、主要浮游植物 143
三、浮游植物分布特征 143
四、浮游植物与环境因子关系 144
本章小结 148
参考文献 148
第九章 渤海湾赤潮发生规律及其风险评估 153
第*节 赤潮概况 153
一、赤潮定义及分类 153
二、赤潮成因 154
三、赤潮危害及分级 156
第二节 渤海湾赤潮 157
一、渤海湾赤潮生物种类 157
二、渤海湾赤潮发生特点 158
三、渤海湾赤潮风险及其预警 164
本章小结 168
参考文献 169
第十章 渤海湾底栖生态系统变化特征 171
第*节 研究方法 172
一、站位布设 172
二、样品采集与分析 172
三、数据处理 173
第二节 底栖动物种类 173
一、种类组成 173
二、种类季节变化 178
三、种类空间变化 179
四、种类年际变化 180
第三节 底栖动物数量变化 180
一、底栖动物平均数量 180
二、底栖动物数量季节变化 181
三、底栖动物数量空间变化 182
四、底栖动物数量年际变化 183
第四节 底栖动物优势种变化 184
第五节 底栖动物生物多样性变化 186
一、生物多样性季节变化特征 186
二、生物多样性空间变化特征 186
三、生物多样性年际变化特征 186
第六节 底栖动物分布特征及其与环境因子的关系 188
一、种类组成 188
二、数量分布 189
三、优势种 190
四、大型底栖动物与环境因子的CCA 分析 190
本章小结 194
参考文献 195
第十一章 渤海湾外来物种入侵及其风险 199
第*节 外来物种入侵概述 199
一、外来物种入侵及种类 199
二、外来物种入侵方式 201
三、外来入侵种特点 202
四、外来物种入侵危害 203
第二节 渤海湾外来入侵种 204
一、动物 205
二、植物 207
三、微生物 208
第三节 渤海湾外来物种入侵时间 209
第四节 渤海湾外来物种入侵风险评估 210
一、外来物种入侵风险识别 210
二、渤海湾外来物种入侵风险评估方法 211
三、外来物种入侵风险等级划分 217
四、渤海湾外来物种入侵风险评估结果 217
第五节 渤海湾外来物种入侵防控对策 219
一、完善法律体系,做到依法管理 219
二、完善检疫制度和建立预警机制 219
三、建立完善的海洋外来物种入侵防控和修复体系 220
四、开展国际合作 220
本章小结 220
参考文献 221
第十二章 渤海湾海域溢油事故风险与应急保障 223
第*节 溢油污染事故风险及应急 223
第二节 渤海湾海域溢油风险辨识 230
一、风险辨识的概念 230
二、风险辨识方法 231
三、渤海湾海域溢油风险辨识情况 234
第三节 潜在风险分析 239
一、同类事故风险资料统计 239
二、溢油风险事故源项确定 246
三、渤海湾海域溢油事故预防措施 252
第四节 应急保障 256
一、应急组织机构及其职责 257
二、泄漏事故初判 258
三、应急报告 258
四、应急行动程序 259
五、应急处置流程 259
六、应急终止 262
参考文献 262
第十三章 渤海湾有毒化学品事故风险及应急 264
第*节 有毒化学品的分类 264
第二节 有毒化学品泄漏事故 265
第三节 有毒化学品事故对海洋的危害 266
第四节 渤海湾区域有毒化学品风险辨识 268
一、第Ⅰ类危险源的辨识 270
二、第Ⅱ类危险源的辨识 275
第五节 应急保障机制 279
一、组织指挥体系及职责 279
二、预警和预防机制 280
三、应急响应 281
第六节 应急保障措施 289
一、通信与信息保障 289
二、应急支援与装备保障 289
三、技术储备保障 291
四、宣传、培训和演习 291
五、监督检查 292
第七节 附则 292
一、名词术语定义 292
二、响应分级标准 292
三、预案管理与更新 293
参考文献 293
第十四章 渤海湾港口工程建设生态风险评估 294
第*节 生态风险和生态风险评价 294
一、生态风险 294
二、生态风险评价 295
第二节 相对生态风险评价过程 298
第三节 天津港口建设生态风险评价 300
一、风险小区划分 300
二、问题形成 302
三、生态终点、生境、风险源选择 302
四、暴露途径 303
五、概念模型构建 303
六、风险值计算 304
七、结果与分析 304
八、风险管理 308
本章小结 309
参考文献 310
第十五章 渤海湾海岸带生态系统的保护与恢复 314
第*节 渤海湾海岸带生态系统健康调控的原则 314
第二节 湿地保护对策 316
第三节 海岸带生态环境污染的调控对策 318
第四节 赤潮灾害防范措施 318
第五节 海洋石油污染修复 320
第六节 淤泥质海岸退化生态系统的修复 321
第七节 建立景观生态保护区,实现生境的更新 323
参考文献 324
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第*章 我国海岸资源及工程建设
海岸带是地球表面两大自然生态系统的汇合地带,由潮上带陆地、潮间带滩涂和潮下带浅海三个分带组成,具有非常明显的陆海过渡基本特征。海岸带也是各种资源的集中分布区,不仅包括自然资源,如动植物、矿产、水等,也有其他资源,如旅游资源、空间资源等。海岸带由于是海陆的过渡区,分布有许多海湾和入海口,是各种港口码头的集中地,是内陆与外海联系的纽带。随着经济的飞速发展,越来越多的海岸工程在海岸带上建设,使得海岸带成为重要的经济区。
第*节 我国海岸资源及其空间分布
海岸带是个自然综合体,蕴藏着多种丰富的自然资源,包括空间资源、物质资源和环境资源。空间资源通常是指陆域和潮间带的土地资源、水域空间资源和港口水运资源;物质资源包括海水资源、淡水资源、滩涂和浅海水产资源、近岸陆域生物资源、森林资源和矿产资源等;环境资源则包括滨海旅游资源和海岸带自然保护区等(图1-1)。
随着科学技术的发展,以及人们对海岸带和海洋认识的扩展,还将有更多的新资源被发现和利用。海岸带作为一个自然资源复合区,无论从社会学、经济学还是生物学的角度而言,对一个国家的经济社会发展都具有举足轻重的作用。
一、土地资源
土地资源是海岸带*重要的资源之一,它是沿海城市经济快速发展的重要保证。我国海岸带土地主要分布在我国四大海的沿岸(表1-1)。
图1-1 海岸带自然资源构成
从表1-1 中可以看出,中国海岸带土地面积以东海沿岸*多,其次是南海,渤海*少,这与各海的海岸线长度相关。与此同时也可以看出,各个海区的海岸带的土地资源所属区域也不相同,但大多主要分布在潮下带和潮上带。
表1-1 中国海岸带土地资源构成 (单位:万hm2)
各省(自治区、直辖市)的海岸土地资源也分布不均(图1-2)。从图1-2中可以看出,广东、浙江、江苏和山东在我国沿海各省(自治区、直辖市)中海岸土地面积*多。上海和天津虽然全市面积较少,但其海岸土地面积所占比例较高。可以看出,海岸土地面积较大的省(自治区、直辖市)也是我国经济
图1-2 中国沿海各省(自治区、直辖市)海岸带土地资源
较发达的地区。
二、水资源
水域是海岸带的重要资源之一。我国海岸带现有水域面积达78.05 万hm2,占潮上带土地总面积的7.6%,但各岸段水域用地比例差别较大,尤以天津、上海和江苏岸段相当突出。天津和上海岸段分别位于海河与长江的入海口,为新中国成立后重点江河整治岸段之一,水域用地比例很高,皆居该段潮上带各类土地用地的第2 位。例如,天津岸段水域用地比例高达27.8%,仅次于城乡工矿用地(35.2%),略高于耕地比例(27.7%);上海岸段水域用地比例占18.5%,低于耕地比例(62.2%)。江苏岸段与苏北内地大规模的水利发展建设相结合,水域用地比例占14.5%,居第3 位,低于耕地和城乡工矿用地比例。福建和海南岸段的水域用地比例*低,分别占3.3%和2.6%,居该岸段土地利用的第3 位。
海岸带的水资源分海水和淡水两种,两种水资源有不同的利用方式。通常,海水资源以直接利用为主。目前,我国许多城市和企业直接利用海水,如青岛、大连、上海、宁波、厦门、深圳在不同领域不同程度地直接利用海水。直接利用海水总体有两方面。一是工业冷却用水。在我国直接用海水作工业冷却水的城市有青岛、大连、天津等,直接利用海水的主要有电力、石油、化工等部门。
此外,沿海地区的热电站、核电站也直接利用海水冷却。例如,大亚湾核电站年用冷却水高达28 亿m3。二是环境工程用水,主要是利用天然海水作为烟气中的SO2 的吸收剂,使烟气脱硫率可达98%,从而净化大气。例如,我国深圳西004 中国典型海湾海岸工程建设生态环境效应与风险部电厂、福建后石电厂等,均用海水脱硫技术净化烟气。另外,还可进行污水处理和废水处理。
海岸带的淡水资源主要包括堵港蓄淡与滩涂水库,主要为城市用水、农业用水及淡水养殖提供大量淡水。首先是堵港蓄淡,是指拦堵自然港汊,建设淡水水库;其次是滩涂水库,主要建在潮滩上或退滩湿地上。目前,我国的滩涂湿地水库以莱州湾和杭州湾*多。在莱州湾西岸黄河三角洲东南侧建有数十座滩涂水库;其中以广南水库为*大,总库容达1.14 亿m3,1986 年建成;广北水库兴建于1990 年,总库容3150 万m3。胶州湾北侧的棘洪滩水库,1989 年建成,总库区面积14.42km2,总库容1.46 亿m3,兴利库容1.10 亿m3,每年可向青岛市供水1.46 亿m3,该水库建在胶州湾退滩湿地上。杭州湾南岸的慈溪和余姚,在滩涂围垦过程中,建有多座滩涂水库,如慈溪的长河水库、西一水库、东一水库等。余姚的临山海涂水库、西门大水库、西门小水库等三座水库总库容达1200 万m3。
三、滩涂资源
我国海岸带的滩涂资源约2 万km2,目前已利用20%左右,还有很大潜力。海岸带不仅现有土地资源丰富,而且是*一的自然造陆地区。我国的辽河、黄河、长江、珠江等河流入海,每年携带的泥沙有26 亿t 以上,大量泥沙在沿海地区淤积成陆,形成大面积的三角洲和深厚的海底沉积,面积达3 万~ 4 万hm2,为解决沿海地区的用地紧张提供了重要保障。
我国滩涂资源的利用主要包括围涂造地、滩涂养殖、建库蓄淡等。据统计,我国海湾滩涂利用的*大一部分是围涂造地。各省(自治区、直辖市)的围涂造地面积见表1-2。
由表1-2 可以计算,我国在海湾内围垦的滩涂数量是相当可观的,已占全国海湾滩涂面积的39.93%,占全国滩涂围垦面积1.2 万km2 的26.31%,在海湾围涂的土地中,农业用地占45.14%,水产养殖用地占25.64%,盐田占22.03%,其他占7.19%。从表1-2 还可以看出,滩涂围垦的农业用地主要分布在浙江、福建、广东、广西等几个省(自治区、直辖市),这与这几省(自治区、直辖市)降水充沛,以及围垦的土地容易洗盐、进行农耕相关。在长江以北仅辽宁省有部分围垦地用于农耕,如青堆子湾,这同样与该地方淡水比较丰富相关。
表1-2 我国沿海围垦海湾滩涂面积 (单位:km2)
滩涂中还有丰富的生物资源。据统计,全国潮间带生物共计1500 多种,以软体动物居首位(500 多种),其次为甲壳动物(300 多种)和藻类(350 多种)。不同的滩涂类型中分布有不同的生物,如牡蛎广泛分布在我国沿海的岩礁。文蛤、四角蛤蜊、菲律宾蛤仔、日本镜蛤、青蛤广泛分布在沙滩和拟沙滩;渤海鸭嘴蛤、中国绿螂、光滑河蓝蛤、泥螺广泛分布在全国沿海的泥滩。
四、油气资源
我国近海蕴藏着丰富的油气资源。普查勘探发现,在海岸带和沿海大陆架上有十几个大型沉积盆地,沉积层厚度从数千米到一万多米,如渤海盆地、南黄海盆地、东海盆地、珠江口盆地、琼东南盆地、莺歌海盆地、北部湾盆地等。预计油气资源量可达数百亿吨,是环太平洋巨大含油气带西部的主要分布区之一。
五、旅游资源
随着旅游业的蓬勃发展,海洋娱乐和旅游所利用的海洋资源(包括海滩、浴场、游钓场、潜水场等)的开发,已成为海洋开发的一个重要领域。我国沿海旅游资源丰富,海岸线绵延曲折、滨海地貌类型繁多、气候多样、自然景观和名胜古迹等丰富多彩,适宜发展不同季节、不同类型、不同方式的滨海旅游活动。从南到北,从沿海到海岛,到处都有可开发的景区和景点。
六、港湾资源
海湾被称为国家的“咽喉”,是港口建设、沿海城市发展、水产养殖、滩涂利用及盐场开发等的重要基地。我国共有105 个海湾,绝大多数常年不冻,除河口地区外,大部分不淤或很少淤积,具有良好的建港自然条件,可供选择的中级泊位以上的港址有160 多个,其中可建万吨级以上码头的港址约有40 处,可建10 万吨级泊位的有十几处。我国港口资源条件良好,完全能够满足海上交通发展的需要。然而,我国港口资源在地理分布上不够均衡,资源主要集中在基岩港湾和大、中河口。
七、海水化学资源
海水中的化学资源极为丰富,主要为各种化学元素。根据元素含量及其对生物活动的影响情况,可将海水中的化学资源分为常量元素(主要成分)资源、营养元素(生源要素)资源、微量元素资源、溶解气体资源和有机质五大类(吴桑云等,2011)。
(1)海水中的常量元素。海水中的常量元素是指在海水中浓度大于10mg/kg的元素,包括Na、Mg、Cl、B、C、O、F、S、K、Ca、Br、Sr 共12 种元素。这些元素在海水中的总量占海水总盐分的99.9%。部分元素具有浓度高、性质稳定、易于开发等特点,所以成为人类重点开发利用的对象,如Na、Mg、Cl、K、Br 等。
(2)海水中的营养元素。海水中的营养元素是指在功能上与海洋生物过程有关的元素,它们在海水中的分布状况受海洋生物活动的控制,主要包括C、N、P、Si 等。海水中营养元素的资源属性,主要体现在它们可以为海洋生物所利用并转化为生物资源。在自然条件下,各种营养元素在不同存在形式可以在海洋生物参与下,形成一个动态的循环过程,为海洋生物资源的可持续发展提
定价:98.0
ISBN:9787030517999
作者:周然 等
版次:1
出版时间:2017-03
内容提要:
本书是我国首部较为系统地研究海岸工程建设对渤海海湾生态环境影响的专著。全书共15章,涉及我国及渤海湾海岸工程建设概况、渤海湾岸线变化生态影响、渤海湾生态资产变化,海河水环境化学要素长期变化过程及其生态风险、渤海湾水环境和沉积环境化学要素变化过程及其生态影响、渤海湾赤潮生态风险、渤海湾外来物种入侵及其风险、渤海湾海域溢油事故和有毒化学品事故风险与应急、港口工程建设生态风险等诸多方面。
目录:
目录
前言
第*章 我国海岸资源及工程建设 001
第*节 我国海岸资源及其空间分布 001
一、土地资源 001
二、水资源 003
三、滩涂资源 004
四、油气资源 005
五、旅游资源 005
六、港湾资源 006
七、海水化学资源 006
八、水产资源 007
第二节 海岸工程定义及发展 008
一、港口工程 008
二、港口建设 010
三、临港工业 012
四、临港旅游 014
五、石油开采 016
六、其他 017
参考文献 019
第二章 渤海湾区域概况及其海岸工程 020
第*节 区域概况 020
一、地理位置 020
二、气候与气象 020
三、地质 021
四、海洋水文特征 023
五、泥沙、波浪 023
六、海洋资源 024
第二节 渤海湾海岸工程 025
一、港口建设 025
二、临港工业建设 030
三、临港旅游开发 031
四、石油开采 031
参考文献 032
第三章 渤海湾岸线变化及其生态影响 033
第*节 岸线变化 034
一、岸线长度变化 034
二、面积变化 035
第二节 岸线变化对区域生态环境的影响 037
一、岸线变化对水动力的影响 037
二、岸线变化对污染物扩散的影响 047
三、岸线变化对环境容量的影响 051
本章小结 058
参考文献 058
第四章 渤海湾海岸带生态资产变化 060
第*节 研究方法 061
一、研究区域概况 061
二、生态资产评估所需参数及计算方法 061
三、数据来源和处理 062
第二节 结果与分析 063
一、土地利用变化格局 063
二、生态资产总量变化 065
三、国民生产总值与生态资产比较 066
本章小结 067
参考文献 068
第五章 海河水质长期变化过程及其生态风险 070
第*节 研究方法 070
一、站位布设 070
二、样品采集与分析 070
三、数据处理 071
第二节 海河水质 073
一、水质基本状况 073
二、海河水质评价 075
三、海河水体富营养化评估 076
第三节 海河水体中的重金属 078
一、水体重金属时空变化 078
二、海河河水重金属污染评价 080
三、海河水体中重金属的风险 082
四、海河水体中重金属的来源 084
本章小结 086
参考文献 086
第六章 渤海湾水环境化学要素长期变化过程及其影响 090
第*节 研究方法 091
一、站位布设 091
二、样品采集与分析 091
三、数据处理 092
第二节 无机氮的变化 092
一、时间变化特征 092
二、空间变化特征 093
三、年际变化特征 094
四、污染评价 095
第三节 无机磷的变化 096
一、时间变化特征 096
二、空间变化特征 096
三、年际变化特征 098
四、污染评价 098
第四节 重金属的变化 099
一、时间变化特征 099
二、空间变化特征 101
三、污染评价 103
第五节 石油烃污染的变化 104
一、时间变化特征 104
二、空间变化特征 105
三、污染评价 106
本章小结 107
参考文献 108
第七章 渤海湾沉积物环境化学要素长期变化过程及其潜在风险 111
第*节 研究方法 112
一、采样与分析 112
二、风险评价方法 112
第二节 沉积物理化性质 113
第三节 表层沉积物中重金属及石油烃时空变化规律 114
一、时间分布特征 114
二、空间分布特征 115
第四节 表层沉积物中污染物污染水平 117
第五节 沉积物环境污染风险评估 120
第六节 沉积物中石油烃、重金属及有机质的关系 121
本章小结 122
参考文献 123
第八章 渤海湾浮游生态系统变化特征 127
第*节 研究方法 128
一、站位布设 128
二、样品采集与分析 129
三、数据处理 130
第二节 浮游植物种类 130
一、种类组成 130
二、种类季节变化 132
三、种类空间变化 133
四、种类年际变化 133
第三节 浮游植物生物量变化 135
一、浮游植物平均生物量 135
二、浮游植物生物量季节空间变化 135
三、浮游植物生物量年际变化 138
第四节 浮游植物优势种变化 139
第五节 浮游植物生物多样性变化 140
第六节 浮游植物分布特征及其与环境因子的关系 142
一、环境因子 142
二、主要浮游植物 143
三、浮游植物分布特征 143
四、浮游植物与环境因子关系 144
本章小结 148
参考文献 148
第九章 渤海湾赤潮发生规律及其风险评估 153
第*节 赤潮概况 153
一、赤潮定义及分类 153
二、赤潮成因 154
三、赤潮危害及分级 156
第二节 渤海湾赤潮 157
一、渤海湾赤潮生物种类 157
二、渤海湾赤潮发生特点 158
三、渤海湾赤潮风险及其预警 164
本章小结 168
参考文献 169
第十章 渤海湾底栖生态系统变化特征 171
第*节 研究方法 172
一、站位布设 172
二、样品采集与分析 172
三、数据处理 173
第二节 底栖动物种类 173
一、种类组成 173
二、种类季节变化 178
三、种类空间变化 179
四、种类年际变化 180
第三节 底栖动物数量变化 180
一、底栖动物平均数量 180
二、底栖动物数量季节变化 181
三、底栖动物数量空间变化 182
四、底栖动物数量年际变化 183
第四节 底栖动物优势种变化 184
第五节 底栖动物生物多样性变化 186
一、生物多样性季节变化特征 186
二、生物多样性空间变化特征 186
三、生物多样性年际变化特征 186
第六节 底栖动物分布特征及其与环境因子的关系 188
一、种类组成 188
二、数量分布 189
三、优势种 190
四、大型底栖动物与环境因子的CCA 分析 190
本章小结 194
参考文献 195
第十一章 渤海湾外来物种入侵及其风险 199
第*节 外来物种入侵概述 199
一、外来物种入侵及种类 199
二、外来物种入侵方式 201
三、外来入侵种特点 202
四、外来物种入侵危害 203
第二节 渤海湾外来入侵种 204
一、动物 205
二、植物 207
三、微生物 208
第三节 渤海湾外来物种入侵时间 209
第四节 渤海湾外来物种入侵风险评估 210
一、外来物种入侵风险识别 210
二、渤海湾外来物种入侵风险评估方法 211
三、外来物种入侵风险等级划分 217
四、渤海湾外来物种入侵风险评估结果 217
第五节 渤海湾外来物种入侵防控对策 219
一、完善法律体系,做到依法管理 219
二、完善检疫制度和建立预警机制 219
三、建立完善的海洋外来物种入侵防控和修复体系 220
四、开展国际合作 220
本章小结 220
参考文献 221
第十二章 渤海湾海域溢油事故风险与应急保障 223
第*节 溢油污染事故风险及应急 223
第二节 渤海湾海域溢油风险辨识 230
一、风险辨识的概念 230
二、风险辨识方法 231
三、渤海湾海域溢油风险辨识情况 234
第三节 潜在风险分析 239
一、同类事故风险资料统计 239
二、溢油风险事故源项确定 246
三、渤海湾海域溢油事故预防措施 252
第四节 应急保障 256
一、应急组织机构及其职责 257
二、泄漏事故初判 258
三、应急报告 258
四、应急行动程序 259
五、应急处置流程 259
六、应急终止 262
参考文献 262
第十三章 渤海湾有毒化学品事故风险及应急 264
第*节 有毒化学品的分类 264
第二节 有毒化学品泄漏事故 265
第三节 有毒化学品事故对海洋的危害 266
第四节 渤海湾区域有毒化学品风险辨识 268
一、第Ⅰ类危险源的辨识 270
二、第Ⅱ类危险源的辨识 275
第五节 应急保障机制 279
一、组织指挥体系及职责 279
二、预警和预防机制 280
三、应急响应 281
第六节 应急保障措施 289
一、通信与信息保障 289
二、应急支援与装备保障 289
三、技术储备保障 291
四、宣传、培训和演习 291
五、监督检查 292
第七节 附则 292
一、名词术语定义 292
二、响应分级标准 292
三、预案管理与更新 293
参考文献 293
第十四章 渤海湾港口工程建设生态风险评估 294
第*节 生态风险和生态风险评价 294
一、生态风险 294
二、生态风险评价 295
第二节 相对生态风险评价过程 298
第三节 天津港口建设生态风险评价 300
一、风险小区划分 300
二、问题形成 302
三、生态终点、生境、风险源选择 302
四、暴露途径 303
五、概念模型构建 303
六、风险值计算 304
七、结果与分析 304
八、风险管理 308
本章小结 309
参考文献 310
第十五章 渤海湾海岸带生态系统的保护与恢复 314
第*节 渤海湾海岸带生态系统健康调控的原则 314
第二节 湿地保护对策 316
第三节 海岸带生态环境污染的调控对策 318
第四节 赤潮灾害防范措施 318
第五节 海洋石油污染修复 320
第六节 淤泥质海岸退化生态系统的修复 321
第七节 建立景观生态保护区,实现生境的更新 323
参考文献 324
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第*章 我国海岸资源及工程建设
海岸带是地球表面两大自然生态系统的汇合地带,由潮上带陆地、潮间带滩涂和潮下带浅海三个分带组成,具有非常明显的陆海过渡基本特征。海岸带也是各种资源的集中分布区,不仅包括自然资源,如动植物、矿产、水等,也有其他资源,如旅游资源、空间资源等。海岸带由于是海陆的过渡区,分布有许多海湾和入海口,是各种港口码头的集中地,是内陆与外海联系的纽带。随着经济的飞速发展,越来越多的海岸工程在海岸带上建设,使得海岸带成为重要的经济区。
第*节 我国海岸资源及其空间分布
海岸带是个自然综合体,蕴藏着多种丰富的自然资源,包括空间资源、物质资源和环境资源。空间资源通常是指陆域和潮间带的土地资源、水域空间资源和港口水运资源;物质资源包括海水资源、淡水资源、滩涂和浅海水产资源、近岸陆域生物资源、森林资源和矿产资源等;环境资源则包括滨海旅游资源和海岸带自然保护区等(图1-1)。
随着科学技术的发展,以及人们对海岸带和海洋认识的扩展,还将有更多的新资源被发现和利用。海岸带作为一个自然资源复合区,无论从社会学、经济学还是生物学的角度而言,对一个国家的经济社会发展都具有举足轻重的作用。
一、土地资源
土地资源是海岸带*重要的资源之一,它是沿海城市经济快速发展的重要保证。我国海岸带土地主要分布在我国四大海的沿岸(表1-1)。
图1-1 海岸带自然资源构成
从表1-1 中可以看出,中国海岸带土地面积以东海沿岸*多,其次是南海,渤海*少,这与各海的海岸线长度相关。与此同时也可以看出,各个海区的海岸带的土地资源所属区域也不相同,但大多主要分布在潮下带和潮上带。
表1-1 中国海岸带土地资源构成 (单位:万hm2)
各省(自治区、直辖市)的海岸土地资源也分布不均(图1-2)。从图1-2中可以看出,广东、浙江、江苏和山东在我国沿海各省(自治区、直辖市)中海岸土地面积*多。上海和天津虽然全市面积较少,但其海岸土地面积所占比例较高。可以看出,海岸土地面积较大的省(自治区、直辖市)也是我国经济
图1-2 中国沿海各省(自治区、直辖市)海岸带土地资源
较发达的地区。
二、水资源
水域是海岸带的重要资源之一。我国海岸带现有水域面积达78.05 万hm2,占潮上带土地总面积的7.6%,但各岸段水域用地比例差别较大,尤以天津、上海和江苏岸段相当突出。天津和上海岸段分别位于海河与长江的入海口,为新中国成立后重点江河整治岸段之一,水域用地比例很高,皆居该段潮上带各类土地用地的第2 位。例如,天津岸段水域用地比例高达27.8%,仅次于城乡工矿用地(35.2%),略高于耕地比例(27.7%);上海岸段水域用地比例占18.5%,低于耕地比例(62.2%)。江苏岸段与苏北内地大规模的水利发展建设相结合,水域用地比例占14.5%,居第3 位,低于耕地和城乡工矿用地比例。福建和海南岸段的水域用地比例*低,分别占3.3%和2.6%,居该岸段土地利用的第3 位。
海岸带的水资源分海水和淡水两种,两种水资源有不同的利用方式。通常,海水资源以直接利用为主。目前,我国许多城市和企业直接利用海水,如青岛、大连、上海、宁波、厦门、深圳在不同领域不同程度地直接利用海水。直接利用海水总体有两方面。一是工业冷却用水。在我国直接用海水作工业冷却水的城市有青岛、大连、天津等,直接利用海水的主要有电力、石油、化工等部门。
此外,沿海地区的热电站、核电站也直接利用海水冷却。例如,大亚湾核电站年用冷却水高达28 亿m3。二是环境工程用水,主要是利用天然海水作为烟气中的SO2 的吸收剂,使烟气脱硫率可达98%,从而净化大气。例如,我国深圳西004 中国典型海湾海岸工程建设生态环境效应与风险部电厂、福建后石电厂等,均用海水脱硫技术净化烟气。另外,还可进行污水处理和废水处理。
海岸带的淡水资源主要包括堵港蓄淡与滩涂水库,主要为城市用水、农业用水及淡水养殖提供大量淡水。首先是堵港蓄淡,是指拦堵自然港汊,建设淡水水库;其次是滩涂水库,主要建在潮滩上或退滩湿地上。目前,我国的滩涂湿地水库以莱州湾和杭州湾*多。在莱州湾西岸黄河三角洲东南侧建有数十座滩涂水库;其中以广南水库为*大,总库容达1.14 亿m3,1986 年建成;广北水库兴建于1990 年,总库容3150 万m3。胶州湾北侧的棘洪滩水库,1989 年建成,总库区面积14.42km2,总库容1.46 亿m3,兴利库容1.10 亿m3,每年可向青岛市供水1.46 亿m3,该水库建在胶州湾退滩湿地上。杭州湾南岸的慈溪和余姚,在滩涂围垦过程中,建有多座滩涂水库,如慈溪的长河水库、西一水库、东一水库等。余姚的临山海涂水库、西门大水库、西门小水库等三座水库总库容达1200 万m3。
三、滩涂资源
我国海岸带的滩涂资源约2 万km2,目前已利用20%左右,还有很大潜力。海岸带不仅现有土地资源丰富,而且是*一的自然造陆地区。我国的辽河、黄河、长江、珠江等河流入海,每年携带的泥沙有26 亿t 以上,大量泥沙在沿海地区淤积成陆,形成大面积的三角洲和深厚的海底沉积,面积达3 万~ 4 万hm2,为解决沿海地区的用地紧张提供了重要保障。
我国滩涂资源的利用主要包括围涂造地、滩涂养殖、建库蓄淡等。据统计,我国海湾滩涂利用的*大一部分是围涂造地。各省(自治区、直辖市)的围涂造地面积见表1-2。
由表1-2 可以计算,我国在海湾内围垦的滩涂数量是相当可观的,已占全国海湾滩涂面积的39.93%,占全国滩涂围垦面积1.2 万km2 的26.31%,在海湾围涂的土地中,农业用地占45.14%,水产养殖用地占25.64%,盐田占22.03%,其他占7.19%。从表1-2 还可以看出,滩涂围垦的农业用地主要分布在浙江、福建、广东、广西等几个省(自治区、直辖市),这与这几省(自治区、直辖市)降水充沛,以及围垦的土地容易洗盐、进行农耕相关。在长江以北仅辽宁省有部分围垦地用于农耕,如青堆子湾,这同样与该地方淡水比较丰富相关。
表1-2 我国沿海围垦海湾滩涂面积 (单位:km2)
滩涂中还有丰富的生物资源。据统计,全国潮间带生物共计1500 多种,以软体动物居首位(500 多种),其次为甲壳动物(300 多种)和藻类(350 多种)。不同的滩涂类型中分布有不同的生物,如牡蛎广泛分布在我国沿海的岩礁。文蛤、四角蛤蜊、菲律宾蛤仔、日本镜蛤、青蛤广泛分布在沙滩和拟沙滩;渤海鸭嘴蛤、中国绿螂、光滑河蓝蛤、泥螺广泛分布在全国沿海的泥滩。
四、油气资源
我国近海蕴藏着丰富的油气资源。普查勘探发现,在海岸带和沿海大陆架上有十几个大型沉积盆地,沉积层厚度从数千米到一万多米,如渤海盆地、南黄海盆地、东海盆地、珠江口盆地、琼东南盆地、莺歌海盆地、北部湾盆地等。预计油气资源量可达数百亿吨,是环太平洋巨大含油气带西部的主要分布区之一。
五、旅游资源
随着旅游业的蓬勃发展,海洋娱乐和旅游所利用的海洋资源(包括海滩、浴场、游钓场、潜水场等)的开发,已成为海洋开发的一个重要领域。我国沿海旅游资源丰富,海岸线绵延曲折、滨海地貌类型繁多、气候多样、自然景观和名胜古迹等丰富多彩,适宜发展不同季节、不同类型、不同方式的滨海旅游活动。从南到北,从沿海到海岛,到处都有可开发的景区和景点。
六、港湾资源
海湾被称为国家的“咽喉”,是港口建设、沿海城市发展、水产养殖、滩涂利用及盐场开发等的重要基地。我国共有105 个海湾,绝大多数常年不冻,除河口地区外,大部分不淤或很少淤积,具有良好的建港自然条件,可供选择的中级泊位以上的港址有160 多个,其中可建万吨级以上码头的港址约有40 处,可建10 万吨级泊位的有十几处。我国港口资源条件良好,完全能够满足海上交通发展的需要。然而,我国港口资源在地理分布上不够均衡,资源主要集中在基岩港湾和大、中河口。
七、海水化学资源
海水中的化学资源极为丰富,主要为各种化学元素。根据元素含量及其对生物活动的影响情况,可将海水中的化学资源分为常量元素(主要成分)资源、营养元素(生源要素)资源、微量元素资源、溶解气体资源和有机质五大类(吴桑云等,2011)。
(1)海水中的常量元素。海水中的常量元素是指在海水中浓度大于10mg/kg的元素,包括Na、Mg、Cl、B、C、O、F、S、K、Ca、Br、Sr 共12 种元素。这些元素在海水中的总量占海水总盐分的99.9%。部分元素具有浓度高、性质稳定、易于开发等特点,所以成为人类重点开发利用的对象,如Na、Mg、Cl、K、Br 等。
(2)海水中的营养元素。海水中的营养元素是指在功能上与海洋生物过程有关的元素,它们在海水中的分布状况受海洋生物活动的控制,主要包括C、N、P、Si 等。海水中营养元素的资源属性,主要体现在它们可以为海洋生物所利用并转化为生物资源。在自然条件下,各种营养元素在不同存在形式可以在海洋生物参与下,形成一个动态的循环过程,为海洋生物资源的可持续发展提