天津近岸海域水环境质量空间分异规律研究

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当代,开发利用海洋资源是缓解全球人口、资源和环境矛盾的重要出路之一。人类社会未来的发展也必然越来越多地依赖海洋。然而,快速的工业化、城市化以及海洋经济的增长,使海洋,特别是近岸海域,承受着巨大的环境压力,其生态系统的服务功能和海洋资源的可持续利用潜力极大的弱化。因此,如何合理配置海洋资源,实现海洋经济发展与生态环境保护并举,走可持续发展的道路成为国际社会广泛关注的问题,也是当今学术界研究的热点领域。 天津作为中国北方最大的沿海开放城市,正处于向我国北方经济中心目标迈进的快速上升时期,海洋经济是其经济发展的战略目标领域。现阶段,针对海洋资源开发和海洋环境保护的基础研究将为天津海洋资源配置、产业布局等海洋经济发展规划的制定提供有益的决策支持。本文通过研究天津近岸海域水环境质量空间分异规律,划分水环境质量区,确定各区的适宜功能、环境目标,并通过水环境质量区与现行海洋功能区划的协调一致性分析,提出区域海洋资源开发利用的方向。 针对近岸海域是海、陆系统相互耦合的复合地带,受到海、陆作用的双重影响这一特征,本文从复合系统的观点出发,从海水污染物的空间变化和陆域社会经济状况的地域分异两方面入手,综合分析近岸海域水环境质量的空间分异规律。本文认为天津近岸海域水环境质量的空间分异主要表现为海水运动规律作用下污染物浓度的扩散,而岸域社会经济发展状况的差异可以通过海洋资源开发强度、输入污染物类型、数量差异、环境保护技术和投入等对水环境质量的空间分异趋势给予修正。因此,文章的核心部分——对天津近岸海域水环境质量空间分异规律的研究,又分为两部分,即基于污染物空间变化分析的水环境质量评价,和滨海陆域社会经济背景对水环境质量评价结果的修正。 两部分分别将天津近岸海域水环境质量分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个水质级别带和A、B、C三个经济影响区。水质级别带沿海岸线向海,离岸距离越远,污染程度越低,整体表现出污染物浓度呈带状横向扩散的分异规律,从Ⅰ级到Ⅲ级,水质污染程度逐级加重。经济影响区则根据陆域社会经济总体发展水平的差异,由北到南分别体现了陆域汉沽(C区)、塘沽(A区)、大港(B区)三区的社会经济水平对近岸海域水环境质量空间分异的作用。在对天津近岸海域水环境质量空间分异规律研究的基础之上,文章进一步对天津近岸海域水环境质量进行综合分区,在三个水质级别的基础上,结合陆域经济背景的影响,将天津近岸海域分为CⅠ、CⅡ、CⅢ、AⅠ、AⅡ、AⅢ、BⅠ、BⅡ八个区域。对各区的环境质量状况与其功能的适宜性进行分析评价,得出区域适宜的功能类型分别为:CⅠ——渔业捕捞区,CⅡ——渔业资源利用和养护区、油气开采区,CⅢ——滨海旅游区,AⅠ——油气开发区,AⅡ——渔业资源利用区、发展预留区,AⅢ——港口区和主导产业区,BⅠ——海洋特别保护区、增殖恢复区,BⅡ——油气开发区。最后,通过与现行海洋功能区划的协调性分析,提出区域海洋资源开发利用途径或改进的对策。 本文采用灰色聚类决策模型对天津近岸海域的水环境质量进行评价,得到天津近岸海域12个污染物监测站位的水质级别,进而借助GIS手段辅助生成天津近岸海域水环境质量的横向分异图。对于滨海陆域社会经济背景的分析,本文借助主成分分析法建立指标体系,应用层次分析法确定指标权重,最后对多因子分值进行加权求和得出塘、汉、大三区的经济背景总分值,体现出陆域社会经济背景在纵向上的分异。
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