ABSTRACT

The impact of intensive use of sea way development activities on marine economy and coastal ecologic environment was researched, by analyzing the intensive use of sea way development process in the last ten years surrounding the Bohai Sea of Liaoning Province. With the intensive use of sea way development, the results show that marine economy of Liaoning keeps up rapid development. The natural coastline and wetland area decrease trend year by year. Tidal volume and water exchange capacity of the bay were decreased gradually. Index of water quality and sediment pollutant is on the rise, pollution factor increased. The results show that development of intensive use of the sea in Liaoning province played an important role in promoting economic growth, but also brought negative influence to the Marine ecological environment.

Keywords:Intensive Use of Sea Way, Marine Environment, Shoreline, Wetland

集约用海对海洋环境的影响

—以辽宁省渤海区域为例

龚艳君，刘明^*，席小慧，尤广然，吴英超

辽宁省海洋水产科学研究院，辽宁 大连

收稿日期：2017年6月11日；录用日期：2017年6月26日；发布日期：2017年6月29日

摘 要

本文通过分析辽宁省渤海海域几个“正在建设”的区域近十年的集约用海，阐述了集约用海对该区域海洋环境的影响。结果表明：随着集约用海的开发，研究区域海洋经济产值呈现快速增长趋势，而自然岸线和湿地总面积呈逐年减少趋势；海湾纳潮量和水交换能力也有所减小；水质和沉积物污染物指数呈上升趋势，污染因子增多。研究说明了集约用海的开发促进了该区域海洋经济增长，但同时对海洋环境造成了负面影响。

关键词 :集约用海，海洋环境，岸线，湿地

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1. 引言

集中集约用海是山东省率先提出的海洋空间布局规划新模式，是促进海岸带资源可持续利用的新理念，其核心内容是：在统筹规划和部署下，一个区域内多个围填海项目集中成片开发的用海 [1] 。一些学者对集约用海进行了相关的研究，朱永贵对莱州湾集约用海对海洋生态环境的影响进行了评价 [2] ；梁丽对山东半岛蓝色经济区集约用海方式进行了研究 [3] ；苏梅从经济学的角度分析了辽宁“五点一线”经济发展战略中土地集约利用方式 [4] ，然而对于辽宁渤海区域集约用海对海洋环境的影响却没有相应的研究。

上世纪40年代，日本就通过集中填海造地，形成了支撑日本经济的“四大工业地带”。二战之后，为了拉动其他地区发展，日本政府又通过统一规划布局，在沿海填海造地形成了24处重化工业开发基地，在太平洋沿岸形成了一条长达1000余千米的沿海工业地带，实现了工业组团发展。从90年代开始因石油“一夜暴富”的迪拜为解决发展的空间制约决定人工建岛，于是种种疯狂的建筑设计和城市规划在迪拜这片土地上“开花结果”，规模空前的棕榈岛群和世界地图状岛群工程也由此诞生 [1] 。迪拜为了解决土地短缺这一实际问题，在大海中填海造岛，最大程度地延长迪拜的海岸线。“棕榈岛”工程竣工后，阿联酋的海岸线将增加近1000公里，增幅超过166%。而正在规划和进行中的“世界地图岛”和“太阳系岛”项目也正在如火如荼的展开中。2000年以来，随着天津滨海新区、曹妃甸循环经济示范区、辽宁沿海经济带以及山东半岛蓝色经济区的开发建设，新一轮大规模的集约用海活动在环渤海沿岸快速发展。

本文通过分析遥感图5期的围填海数据，选取三个重点研究区域：辽西锦州湾沿海经济区、辽宁营口鲅鱼圈临海工业区和辽宁长兴岛临港工业区，对近十年来辽宁省渤海区域集约用海对海洋环境的影响进行了研究。本次研究数据主要包括2000年~2012年三个时间段的遥感影像数据和各时期的环境质量调查数据。围填海面积、岸线长度及滨海湿地面积信息是基于3S技术，利用多源卫星影像，并结合实地调查数据进行分析与校正得出。

2. 研究区概况

辽宁省海域面积占沿海省市中的第五位，横跨黄海、渤海两个海域。海域面积约15万km²，海岸线长约2100 km [5] 。辽宁沿海经济带地处在东北地区和环渤海经济区的重要结合部，区位优势明显，战略地位突出。沿海经济带的“五点”指：大连长兴岛临港工业区、辽宁(营口)沿海产业基地、辽西锦州湾沿海经济区、辽宁丹东产业园区和大连花园口工业园区，规划总面积为582.9平方公里。

根据对集约用海定义的理解，各集约用海区域开发时间长短、开发程度高低，以及海洋环境特点及对海洋环境的影响程度。本次选取三个正在建设的集约用海区域：辽西锦州湾沿海经济区、辽宁营口鲅鱼圈临海工业区和辽宁长兴岛临港工业区作为研究区域。葫芦岛北港工业区与锦州西海工业区并称辽西锦州湾沿海经济区地处“五点一线”的最西端，批复时间2010年，规划总面积181.8 km²；营口鲅鱼圈临海工业区位于营口开发区北部，批复时间2010年，一期规划总面积8.65 km²；辽宁长兴岛临港工业区位于辽宁省瓦房店市西南部海域，拥有大连渤海岸最为优良的港口资源，批复时间2009年，规划总面积129.7 km²。

3. 研究区域集约用海开发现状

2000年~2010年辽宁省渤海区域围填海速度呈现逐年上升趋势(见图1)，经历了平缓期(2000年~2005年)、上升期(2005年~2008年)、快速增长期(2008年~2012年)三个阶段，尤其表现在2010年~2012年，其围填海速度是2000年~2005年的5倍之多。

辽宁省渤海区域围填海活动主要集中在辽东湾、长兴岛沿海附近(见图2、图3)。2012年辽西锦州湾沿海经济区规划区内填海面积总数达到了39 km²，较2008年增长了近4倍，其他两个区域也是呈快速增长趋势。2008年营口鲅鱼圈临海工业区内填海面积总数为6 km²，而2012年则达到22 km²；2012年长兴岛临港工业区内填海面积总数达到32 km²，较2008年增长了近5倍(见图4)。

4. 集约用海对研究区域海洋环境的影响分析

1) 岸线变化趋势

2000年~2012年辽宁省渤海区域岸线变化经历了三个阶段(见图5)：2000年~2005年，辽宁省渤海区域自然岸线逐渐减少，人为干扰强度逐步增强，自然岸线减少66 km，人工岸线增加102 km；2005年~2008年，辽宁省渤海区域自然岸线长度缓慢减少，自然岸线减少32 km，人工岸线增加49 km；2008年~2012年，辽宁省渤海区域自然岸线长度快速减少，自然岸线减少89 km，人工岸线增加199 km。

2000年~2012年，辽宁省渤海区域自然岸线相对减少了186 km，人工岸线增长350 km，基岩质岸线减少比例最大，减小比例为52%。岸线变化主要集中在围填海活动集中的区域(见图6)。2012年，辽西

图1. 辽宁省渤海区域围填海速度变化

图2. 锦州湾海域围填海区域分布(2000~2012年)

图3. 长兴岛海域围填海区域分布(2000~2012年)

图4. 研究区域历年面积统计

图5. 集约用海区域岸线时空变化(2000年~2012年)

锦州湾沿海经济区区域建设用海规划区内人工岸线长度为46 km，较2005年增长9 km，将自然岸线全部转化为人工岸线；辽宁营口鲅鱼圈临海工业区区域建设用海规划区内总岸线长度为74 km，人工岸线较2005年增加47 km，自然岸线减少了32%；辽宁长兴岛临港工业区区域建设用海规划区内总岸线长度为78 km，人工岸线2005年增加43 km，自然岸线减少了54%。

2) 水动力变化趋势

2005年~2010年，辽宁省渤海区域部分海湾海域水动力流速减小，流向偏转，海湾纳潮量的逐渐递

图6. 辽宁省环渤海海岸线变化速度

减，水交换能力逐年下降。如锦州湾和葫芦山湾，刘明等 [6] 研究表明：2000年~2005年，锦州湾大、小潮纳潮量分别减少了0.27 × 10⁸ m³和0.23 × 108 m³，大、小潮期纳潮量分别改变了10.67%和13.16%，大潮水交换率减少了2.79%，小潮水交换率减少了0.77%。葫芦山湾大、小潮纳潮量分别减少了0.3 × 10⁸ m³和0.11 × 10⁸ m³，大、小潮纳潮量改变了13.7%和7.5%。

2005年~2010年，锦州湾大潮纳潮量减少了0.63 × 10⁸ m³，改变了29.72%；小潮纳潮量减少了0.61 × 10⁸ m³，改变了29.76%；大潮水交换率减少了1.01%，小潮水交换率减少了0.5%。葫芦山湾大潮纳潮量减少了0.21 × 10⁸ m³，改变了12.7%；小潮纳潮量减少了0.11 × 10⁸ m³，改变了7.3%。

3) 滨海湿地变化趋势

辽宁省滨海湿地主要分布在辽东湾区域和长兴岛周边区域，2000~2012年辽宁省滨海湿地面积统计结果表明(见图7)，2000年~2008年期间，辽宁省滨海湿地总面积呈现较为缓慢的减少趋势，湿地面积年均减少量为17 km²；2008年~2012年湿地总面积呈现较为快速的减少趋势，湿地面积年均减少量为86 km²。

对辽宁省环渤海区域围填海活动比较集中区域的滨海湿地面积进行统计分析(见图8)，2005年~2012年，由于受围填海活动的影响，锦州湾湿地总面积减少了44 km²，陆上湿地有大幅减少，浅水海域部分也逐年减少；营口鲅鱼圈临海工业区湿地面积减少了11 km²，长兴岛临港工业区湿地面积减少了48 km²，水上湿地部分有小幅减少，浅海水域部分也逐年减少。

4) 海洋环境变化趋势

秦延文等 [7] 研究指出，2004~2006年辽东湾海域无机氮和活性磷酸盐污染较严重，其污染主要集中在北部的锦州、盘锦和营口海域；2007~2008年重金属铜和铅的污染较严重，含量远高于2004~2006年同期数据，其污染主要集中在锦州和营口海域。根据渤海海区环境质量公报数据统计，2008年~2012年，辽东湾底海域劣四类海域面积约2500 km²，主要超标污染物为磷酸盐、无机氮和石油类，无机氮超标呈增高趋势。

随着锦州沿海经济区大规模围填海工程的实施及周边海域冶金、石油、化工等大中型工厂的建设，锦州湾海域水环境中石油类、重金属污染物的影响呈现逐步升高的趋势。根据2010年锦州湾生态监控区监测数据分析得出：2004年~2007年，锦州湾近岸海域重金属镉和石油含量呈逐渐上升趋势，2007年到2010年锦州湾海域沉积物中铜、镉和锌元素含量常年较高，也呈现逐年上升趋势。长兴岛临港工业区规划前后，海域总体环境质量有所下降，水质污染加重，沉积物污染物指数有所上升，污染因子增多。2009

图7. 辽宁省滨海湿地总面积年度变化曲线(2000年~2012年)

图8. 研究区域滨海湿地面积变化

年该海域水质和沉积物质量良好，2010年石油类超过第二类沉积物质量标准，2011年，重金属铬和镉均超过第二类沉积物质量标准。

5. 结论

集约用海的开发对推动辽宁省经济增长起到了很重要的作用，但不可否认这种高强度和大规模的用海方式，在局部海域对于海洋环境的影响相对较大。

1) 辽宁省环渤海区域自然岸线随着集约用海开发活动的增加而逐年减少，人工岸线逐年增加。从2000年到2012年，自然岸线相对减少了186 km，人工岸线增长350 km，自然岸线中基岩质岸线减少比例最大为52%。

2) 辽宁省渤海区域集约用海开发活动造成部分海湾海域水动力流速减小，流向偏转，海湾纳潮量的逐渐递减，水交换能力逐年递减，如锦州湾，2005~2010年锦州湾大潮纳潮量减少了0.63 × 10⁸ m³，改变了29.7%，大潮水交换率减少了1.0%。

3) 集约用海开发活动占用大量湿地资源，造成了湿地面积的逐年减少，从2000年到2012年，辽宁省滨海湿地总面积减少479 km²，减少了9.3%，其中长兴岛临港工业区湿地面积减少了48 km²。

4) 辽宁省渤海区域集约用海开发活动造成海域总体环境质量有所下降，水环境中石油类、重金属污染物的影响呈现逐步升高趋势，沉积物污染物指数有所上升，污染因子增多。

致谢

在此感谢中科院海洋遥感研究所及北海环境监测中心提供的部分数据！

资助项目

海洋公益性行业科研专项：“基于生态系统的环渤海区域开发集约用海研究(201005009)”。

文章引用

龚艳君,刘明,席小慧,尤广然,吴英超. 集约用海对海洋环境的影响—以辽宁省渤海区域为例
Impact of Intensive Use of Sea Way Development Activities on the Marine Environment—A Case of Bohai Sea Area of Liaoning Province[J]. 地球科学前沿, 2017, 07(03): 462-469. http://dx.doi.org/10.12677/AG.2017.73049

参考文献 (References)