三亚市海岸带水环境影响因素及承载力评价方法★
2019-02-14赵琳琳杜慧慧丁宝娟
赵琳琳 杜慧慧 智 超 丁宝娟
(1.三亚学院,海南 三亚 572000; 2.武川县水务局,内蒙古 呼和浩特 011700)
三亚市居于海南省南端,三面靠海,海洋资源丰富,其特殊的地理位置和气候,决定了旅游业成为三亚市乃至整个海南省带动居民生活的主要产业。海岸带是陆地与海洋交互作用的过渡地带,环境资源丰富,是沿海城市发展旅游项目的主要方向,同时也是发展海洋经济的重要产业,也因此致使海岸带受到极大的人类活动的影响,并且海岸带地区海陆交互作用强烈,地表生态系统脆弱,若开发和利用不当,将导致复杂的环境负效应,修复会十分困难。
采用科学的方法对海岸带水体承载力进行合理评价和预测,对保护三亚市海岸带水体环境及经济发展至关重要。
1 海岸带水环境的影响因素
三亚市凭借海洋资源优势及气候环境优势,沿海旅游业和房地产业发展迅速,但同时也因此给海岸带水环境造成了不同程度的污染。旅游人口数量的增多,对沙滩造成严重的践踏,致使沙滩的密实度增加,对海岸带生物的生存环境造成影响。伴随人口数量的增加,海上娱乐项目增多,也对近海岸海水造成不同程度的影响。人们不自觉丢弃的垃圾,以及涂抹的防晒剂等化学试剂会随着游泳踏水等娱乐项目进入海水,有机防晒剂等化学试剂也会存在于生活污水中,其具有难降解的特性,污水处理厂对其处理的效率低,随着污水排入海中是有机防晒剂进入海水的另一种途径,而有机防晒剂的分解能力差,进入海洋体系后,会富存于海洋生物体内,海洋底泥中等,给海洋生态及人类健康带来极大威胁。大规模的围海工程造成海岸线的侵蚀,红树林等湿地面积的锐减,水质下降,填海时向海水中填入的大量泥沙,由于人为的不当干扰,会对海洋生物的生存空间造成破坏,严重影响生物的多样性,同时在施工过程中排放的大量污水使赤潮发生的几率增加。海水养殖业发展过程中存在渔船泄油,排泄物肆意排放,养殖水生物逃逸等现象,均对海水环境及水生生物造成不同程度的污染。在近海岸不当的开发建筑物,造成海岸带的侵蚀,对近海岸滩地及海洋生物结构造成一定影响,同时在施工过程及后期的使用过程中,产生的建筑垃圾,污废水,生活垃圾等,若处理不当,均会对近海岸的水体造成污染。
采取科学的方法对水环境承载力进行评价,制定科学的评价和长远的规划,预估海岸带水环境的承载潜力,同时采取相应的措施减少对海岸带水环境的污染,如提高人们的环保意识,加大保护环境对人类的重要性宣传,对环境破坏给人类和生物所带来的危害等进行讲解,在宣传的过程中可列举出具体的损坏水环境的行为,并提供正确做法,如在人类活动频繁的海域多设置垃圾桶,对被践踏严重的海滩进行翻松等。完善法律制度,加强管理制度,对游艇渔船等经常进行检查,对围海工程进行严格的生态环境评估,严格监管污水排放行为,增建污水处理设施,提高污水处理能力,将提出的各种办法落到实处,不能只喊口号,加强水环境的监测工作,可增设监测断面,增加监测指标。对水环境进行风险评价,在风险评价过程中需收集大量的数据,加强基础调研工作,因涉及的数据较多,因此需保证收集的数据的代表性及准确性,同时需要各部门间的相互配合,为风险评估及预测工作提供完整的数据基础。加强与高校和科研院所合作,充分发挥教师,学生和科研人才的作用。
2 水环境承载力的概念
关于水环境承载力的概念有多种解释,根据本文的理解,给出的海岸带水环境承载力指海岸带水体对人类活动的最大支撑能力,即一定的时间范围内,海岸带水体在能够自我维持和调节,并保持良好的生态系统且能够继续使用的前提下,海岸带水体所能承受的最大污染物含量,所能支撑的最大人口数量,所能促进的最大社会经济发展能力。海岸带水环境承载力是研究海岸带水环境与社会经济发展是否协调的重要依据,海岸带地理位置特殊,不同于远处的海洋环境,也不同于内陆的江河湖泊,其连接了陆地与海洋,人类活动活跃,产业结构发达,因此海岸带水环境承载力具有客观性、区域性、动态性,承载力的大小是动态变化的,受到时间、空间及生产力水平的影响,因此选取科学合理的评价方法至关重要。
3 水环境承载力的研究方法
海岸带水环境承载力的研究方法可借鉴水环境承载力研究方法,目前研究水环境承载力的方法主要有:主成分分析法[1,2]、多目标决策分析法[3]、模糊综合评价法[4]、指标体系法[5]、系统动力学法[6-9]等。
主成分分析法,利用数理统计方法,将系统内由具有关联性的主要因素构成的指标转化成几个综合性指标。此方法客观的确定了指标权重,避免了过多的主观性,若进行某一地区某一年份水环境承载力的空间差异性研究时可选择该方法,当进行不同年份的承载力研究时该方法不适用。
多目标决策分析法,水环境系统是一个复杂的系统,将水资源系统和社会、经济系统作为一个整体来考虑,按一定的规律将这个整体系统分为若干个子系统,为每一个子系统设计匹配的数学模型,将系统中表征水环境承载力的各项指标[10]作为优化目标,并确定模型中的未知量即决策变量,设置模型的约束条件,并对模型进行求解,进而实现对系统局部的模拟和优化,不同的模型通过多目标核心模型的协调关联变量进行连接,求出最优的发展方案,该方案要求能够同时满足多个目标需求,应用该最优方案计算水环境承载力。此方法比较适合处理社会经济、生态资源等多目标群决策问题。
模糊综合评价法,采用模糊变换原理和最大隶属度原则,利用模糊数学和模糊计算方法,通过分析对水环境承载力产生影响的各个因素,从而对其做出综合评价,在这个评价的基础上,借助评价矩阵对实际影响水环境的各种因素进行不同层次的分析研究,对把握最终的水环境承载力十分有利。该方法适用于受多种因素影响的指标体系,但该方法也存在一定缺陷。
指标体系法,首要工作是找出能够对水环境承载力产生影响的因素,并将这些影响因素设定为研究指标,然后对所有指标进行分类处理,可选择主成分分析法、层次分析法、德尔菲法、集对分析法等[10]方法确定指标权重。选取的指标的数量可决定水环境承载力分析的全面性,但资料的收集及权重的确定都较复杂,繁复的工作过程有可能对评价结果产生影响,所以应根据具体需要确定指标的数量。在指标体系的选取和建立的过程中应遵循科学性、客观性、实用性等准则,因此,应用该方法进行水环境承载力研究时,应充分考虑水环境的特点,以及水的污染状态,海岸带水体的特殊性,选择最具有代表性的指标进行分析研究。
系统动力学法(简称SD),应用计算机仿真技术分析研究复杂反馈控制系统的定量方法。在SD模型应用过程中需要选取大量的指标,并建立各指标之间的联系,应用相关模拟软件,从而实现对不同发展方案的动态仿真模拟,以及水环境承载力发展趋势的预测。该方法主要用于模拟社会的中短期发展情况,当为了寻求最优的社会经济发展方案时可用该方法进行对比。
海岸带水环境具有鲜明的海洋特征,海洋系统是一个开放联通的系统,海水与陆地衔接,陆海空水体交互作用强烈,影响因素具有综合性和显著的关联性,在选择应用各种研究方法时需充分考虑各要素的动态特征。
4 结语
本文主要介绍了影响三亚市海岸带水环境的因素,水环境承载力的概念及水环境承载力评价的主要方法,提出了改善水环境的措施,以及不同方法的适用范围,在进行应用时根据区域的实际特点,以及评价的目标进行选择。