围填海活动的海洋环境与生物资源影响及对策建议

李学峰　岳奇　胡恒等

关键词：围填海;海洋环境;生物资源

中图分类号：X37;P76 文献标志码：A 文章编号：1005-9857（2023）02-0105-10

0 引言

近年来，随着我国沿海地区人口密度增加、城市化程度加剧与社会经济快速发展，土地短缺问题日益凸显，城市空间发展需求迫切。围填海作为缓解人地矛盾、拓展生存空间的重要手段，可为沿海城市扩张和工农业发展提供新空间、带来新机遇[1-3]。数个世纪以来，世界许多沿海地区，如东亚（日本[4-5]、韩国[6-7]、新加坡[8]）、波斯湾（卡塔尔[9]）、欧洲西部（荷兰[10]）和北美沿岸（美国[11]），均通过开展大规模的围填海活动来实现其城市建设与经济发展[12-13]。

我国近70年的围填海发展具有面积大、增速快、范围广与类型多的突出特征[14]。据研究统计，从1949 年至20 世纪末，我国围填海面积约为11500km²，平均增长速度约为215 km²/a[15];2002—2018年围填海新增面积约为2976km²，其中2002—2015年围填海活动持续快速增加，增长速度逐年加快，增速在2013年已经突破300km²/a[3，14]，增速远超世界其他填海大国，如荷兰800 年填海8000km²，日本40 年填海2000km2[9，16]。我国围填海活动范围广泛，江苏、广东在2000年前发展较为迅速，而进入2000年后，浙江围填海规模增幅最大，近年河北、天津、辽宁开展大量大面积圍填海建设，2017年人工岸线已占到我国海岸线的55%[3，14]。我国围填海活动自1949年以来主要经历4个重要发展阶段，用途从早期的围海晒盐（1950—1960年）、农业围垦（1960—1970年）、围海养殖（1980—1990年）向工业和城镇建设（2000年至今）转变[17]。

随着对海洋环境保护的日益重视和可持续发展概念的深入人心，我国围填海管控政策也在不断调整变化，以适应经济发展与环境保护的需求，先后经历由鼓励开发到严格管控、由统一治理到专项整治、由交叉管理到垂直管理的政策演变[18]。由于一系列围填海管控措施的出台，2015年后我国新增围填海面积显著减少[3]。2016年国家海洋局、国家发展和改革委员会、国土资源部联合印发《围填海管控办法》，加强和规范围填海管理，严格控制围填海总量，促进海洋资源可持续利用[19]。2018年国务院发布《加强滨海湿地保护严格管控围填海》，明确规定取消围填海地方年度计划指标，除国家重大战略项目外，全面停止新增围填海项目审批。由此，我国围填海的发展进入崭新阶段[20]。

在管理层面加强围填海活动管控的同时，也要增强对于围填海活动对生态环境影响的科学认识。围填海活动是高强度人类开发活动，将永久改变海域自然属性[21]，加之围填海区域生态系统具有基底脆弱、易变性及外源性等特点[22]，大规模围填海活动在带来显著经济效益的同时，也会对生态环境及其生物资源造成一系列负面效应，其中主要包括海洋水动力环境衰退[16，23]、海洋环境污染[24-25]、生态灾害频发[26-27]、海洋生物栖息地破坏[28-29]、海洋生物多样性降低[30-31]、生态系统服务价值损害[32-33]。这些环境变化改变海域的自然属性，影响海域水动力环境，导致水质恶化，生物栖息地破坏，严重干扰生态系统结构与功能的稳定性，给沿海区域海洋环境及生态系统造成巨大威胁[34-37]。因此，本研究旨在系统梳理围填海活动对沿海地区生态环境及生物资源的负面影响，在围填海国家政策法规管理制度、生态修复、生态环境影响评估体系3个层面提出切实可行的对策建议，以期为我国沿海地区健康可持续发展、围填海环境影响研究及相关管理工作提供科学依据。

1 围填海活动的海洋环境影响

1.1 围填海活动改变海洋水文动力环境特征

我国大规模的围填海活动使得大陆陆地面积增加超过1.4万km²，人工岸线从1980年的24%增加到2010年的56%，滨海湿地总面积减少50%，沿海93个主要海湾面积萎缩超过1 万km²[2-3，38]。围填海工程使得海湾面积减少，自然岸线逐步被人工岸线替代，海岸线形态由于“截弯取直”而趋于规则、平直;围填海活动还导致潟湖、滩涂等滨海自然湿地面积大幅锐减，景观碎片化程度加剧。大规模围填海活动改变了原始岸线属性、地形地貌特征，影响海水潮流的流速流向、纳潮量、交换速度等特性，进而改变附近水域的海洋水文动力环境，这些现象在我国广西钦州湾，福建三门湾、罗源湾、东山湾以及渤海地区的胶州湾、莱州湾、锦州湾等重要海湾区域均有发现。

广西钦州湾是我国南海北部湾的重要海湾，近15年的数值模拟结果表明，围填海工程的累积效应对钦州湾水动力环境产生明显影响，改变海湾地形与岸线特征，使得外湾潮汐振幅降低3～5cm，潮流减弱、纳潮量减小7.6%，水体半交换周期由56d上升到75d，水交换能力大幅度下降，水体扩散能力减弱，污染物难以扩散，海洋环境污染风险显著增加[39]。由于长期以来在福建地区开展大规模围填海活动，我国主要的南部海湾如三门湾、罗源湾、东山湾的潮流都出现不同程度的衰退，水交换能力基本呈下降趋势。近10年三门湾纳潮量减小25%，水动力作用减弱，不利于维持良好水深和必要的物理自净能力[40]。平面二维数学模型结果表明，东山湾纳潮量减少10%以上，大、小潮平均水交换率分别减小约8.8%与13.3%，易影响湾内的污染物扩散能力[41]。与1960 年相比，罗源湾在1996 年和2012年的全潮平均纳潮量分别减少约20.6% 与28.4%，湾内30d平均水交换率分别降低约19.2%与21.4%，半交换周期分别增加约1.7d与2.4d[42]。随着环渤海经济圈的发展，胶州湾、莱州湾、锦州湾、天津港等地区填海活动迅速增长。胶州湾局部最大潮流速度减幅达65.5%[43];莱州湾附近海域大、小纳潮量分别降低3.81%与4.76%[44];锦州湾纳潮量逐年降低，2000—2005 年减小约11.9%，2005—2010年减小约29.7%[45];天津港、黄骅港、曹妃甸港海域均呈现水交换能力减弱、海水存留时间增加的趋势[46]。

1.2 围填海活动加剧海洋环境污染

随着围填海工程对附近水域的水动力环境条件造成衰退，海湾海浪场、潮流场减弱，纳潮量减少，海水交换能力下降，海水自净能力降低，这一系列的变化将影响污染物的迁移扩散，造成海水水质恶化、生态灾害风险加剧。

2009—2014年，福建罗源湾水域环境质量综合状况因大规模围填海与工业化持续恶化，无机氮和活性磷酸盐污染严重，达到中度富营养化程度，2015年因颁布水产养殖退出工作总体方案，水质环境逐渐向好，但水质仍未达标，这与围填海活动造成的水動力变化密切相关[42]。在渤海湾地区，对曹妃甸围填海区附近海域沉积物重金属污染程度进行评价时发现，沉积物中5种常见重金属（Cu、Pb、Zn、Cd和Hg）的含量均高于背景值，其中Hg污染严重，具有较强的生态风险，而Cu、Pb和Zn则处于轻度污染状态[47];烟台芝罘湾围填海海域重金属污染浓度高、范围广，2017年表层水中Cu、Pb、Zn、Cr等重金属的浓度分别是1985年的8倍、7倍、2倍、14倍[24];除重金属污染问题突出，在莱州湾、锦州湾等区域还发现其他主要污染因子，如无机氮、COD、磷酸盐与油类[45，48]。作为浙江三大典型海湾之一的三门湾，2005—2013年大型围填海工程对海水水质与沉积物环境质量并未造成明显影响，然而海域的富营养化程度逐年升高，究其原因，与陆源污染相关性较低，主要原因则是持续的填海造地所造成的湾内水动力环境减弱，如纳潮量降低、流速减缓、海水交换周期增长，使得水体环境的自我稀释能力下降，最终导致污染物富集、富营养化加剧[49]。另外，围填海施工过程中所用的材料、产生的废水废弃物，投产运营后产生的污染物与废物，均会造成海洋环境污染[15，50]。最后，围填海活动还会对围填海地区的防洪排涝工程带来不利影响，降低其消波能力，填海区风暴潮、内涝等突发性生态灾害风险有所增加[27，34]。

2 围填海活动的生物资源影响

2.1 围填海活动对海洋生物的影响

持续高强度的围填海工程改变岸线自然属性、水动力环境条件与水体环境质量，对附近海域的海洋生物如底栖动物、浮游植物、浮游动物的影响极为显著，对鱼卵、仔鱼、传统经济鱼类数量及种类也有巨大影响，最终导致海洋生物多样性及生态系统结构的变化。

由于围填海施工中产生高浓度悬浮沉积物以及对部分潮间带、海域永久的占用、覆盖与掩埋，围填海活动对底栖动物产生的影响被认为是最为显著的，有研究表明渤海大型底栖动物群落受到中等程度干扰，健康状况持续变差，生物多样性降低，平均生物量和丰度减少，优势种发生转变，群落稳定性降低，个体小型化、分布单一化、结构碎片化，其中迁移能力较弱的经济贝类对环境的变化最为敏感，疏浚吹填产生的悬浮物和掩埋作用对大型底栖动物幼体的存活率、行为与生理特征与种群补充均会造成明显的负面影响[31，51-52]。研究表明，广西钦州保税港填海工程对底栖生物造成重大影响，损失底栖生物量至少为1.99t，生态价值补偿高达11313.1万元[53]。围填海工程建设后，普遍引起浮游植物、浮游动物生物多样性的降低与群落结构的变化。曹妃甸附近水域浮游植物群落发生明显变化，春季浮游植物丰度降低，夏季丰度显著升高，有较高的赤潮风险[54]。围填海活动对烟台半封闭海湾芝罘湾的海洋生物造成不同程度的威胁，数据显示，2010—2017年浮游植物、浮游动物、底栖生物的物种数量分别下降47.5%、43.3%与26.3%，多样性指数分别下降20.49%、15.41%与10.41%[24]。围填海施工过程产生的高浓度悬浮物还会对鱼卵、仔鱼造成伤害，对成年经济鱼类产生驱散作用，造成近海渔业生物资源损失[55]。据估算，锦州湾海上机场建设可能造成约3.9亿颗鱼卵、1.5亿条幼鱼以及142t游泳生物的死亡，合计渔业价值损失约为200万美元[50]。通过对天津围填海工程建成前后鱼类资源损失的评估，鱼类、鱼卵、仔鱼种类分别减少34种、11种和12种，生物量分别下降约75%、95%与95%，造成渔业资源损失高达8913.2万元[56]。

2.2 围填海活动对海洋生态系统的影响

围填海活动占用传统经济鱼类的产卵场、索饵场、越冬场及洄游通道，占用各类滨海自然湿地等重要生态空间，使得鱼卵、仔鱼、底栖生物、珍稀鸟类、湿地植被等物种丧失栖息地或生存必要自然环境，物种种类、数量、时空分布与种群结构随之发生非自然状态下的演替，最终对围填海地区的陆地、滩涂与海洋生态系统功能的稳定性、多样性与可持续性造成不可逆转的破坏[2，15，28-29，34，57-58]。

海洋生态系统为人类提供必要的生存资源，为社会经济发展提供重要支撑，具有供给、调节、支持与文化四大功能[36]。围填海改变了海岸带地区生态格局，其生态系统服务功能正面临巨大威胁。据研究统计，2000—2015年中国海岸带生态系统服务价值呈持续下降趋势，15 年间减少近355亿元;若仍保持目前的开发利用强度，2025年生态系统服务价值将继续减少约245亿元;若积极开展生态环境保护策略，2025年生态系统服务价值减少量可控制在120亿元以内，这说明我国持续近20年的高强度大规模围填海活动所造成的海岸带生态系统服务价值的损失很难在短时间内得到补偿[59]。海南洋浦围填海造地占用海域面积650hm²，造成海洋生态系统服务价值损失84.35亿元[60]。广西北海与钦州海域围填海的单位面积收益成本比仅为8.15%与10.74%，围填海的成本远高于收益，原因就在于海洋生态系统服务价值的巨大损失[61]。环渤海地区大规模的围填海活动同样造成近海海域生态系统服务功能价值受到明显损失，1994—2013年的平均损失速度约为50.5亿元/a[62];胶州湾、天津滨海新区、曹妃甸区、青岛前湾围填海工程造成海洋生态服务功能价值损失分别为22732.75 万元/a、7182.88万元/a、4735.67万元/a与2814.71万元/a[63-66]。

3 对策建议

3.1 完善国家政策法规管理制度是围填海有序发展的重要前提

为协调人海矛盾、恢复自然生态、促进人与自然和谐发展，我国围填海政策导向从无偿与支持逐渐过渡为有偿与限制，以《中华人民共和国海洋环境保护法》《中华人民共和国海域使用管理法》《中华人民共和国海岛保护法》中的涉围填海条款为重要法律依据，制定多项针对区域建设用海、围填海项目工程、围填海整體管控、围填海环评与生态建设以及围填海修复与执法检查的意见与通知，建立环境影响评价、海域使用论证、海域有偿使用等有关管理制度[18]。2018年，国务院印发被称为“史上最严”围填海政策文件即《关于加强滨海湿地保护严格管控围填海的通知》，标志着我国进入严格管控围填海的时期。然而我国围填海的管理目前仍然缺少必要的专门法律法规支持，多职能部门交叉重叠管理冲突问题明显，历史围填海遗留问题突出，审批不严、处罚不力和监管不到位现象时有发生，这一系列问题制约我国海洋资源空间的有效利用与填海造地规划的有序发展[1-2，67]。因此，应建立健全围填海专项法律规章制度，完善围填海科学与规范管理体系，制定围填海长期目标与总体规划，形成围填海管控长效机制，使得围填海活动有法可依、有章可循[68]。同时，强化围填海全过程动态监管制度建设，其中包括围填海事前的严格审查、围填海事中事后的持续监管，加强海洋执法的联动性，消除行业执法弊端，强化地方监管责任，并积极探索公众参与围填海管理决策、用海监督的模式渠道[18，69]。

3.2 强化生态修复工程建设是围填海可持续发展的重要措施

围填海工程造成的生态损害，如生态环境污染、生物栖息地破坏、生物资源损失与生物多样性减少，可通过加强海洋生态保护修复工程建设得以改善与恢复。基于围填海地区自身的岸线特征与围填海活动生态环境影响的全面科学分析，建立具有系统性、针对性与长期性，多类型、多层次与多区域的围填海空间海洋生态修复规划，促进围填海活动的可持续发展，保护海洋生态环境，实现社会经济健康发展。围填海生态修复应以自然修复、原位修复为主，以人工修复、异地修复为辅;应当考虑不同围填海利用类型、不同地理单元类型、不同环境响应机制与生态修复之间的适应性问题;通过构建陆海统筹的复合多层次生态网络，实现多区域整合修复，链接不同生境碎片，构建跨区域联动模式，增强生态系统结构与功能整体稳定性。基于上述原则，具体生态修复举措可根据特定情形选择以下某种或数种方式的结合：人工苗种增殖放流，恢复或提高生物资源种类与数量，维护海洋生物多样性;投放人工鱼礁，营造适宜海洋生物栖息、生长与繁殖的环境条件，保护渔业资源可持续发展;退围还海、退养还滩，恢复滨海湿地生态功能，为不同物种重新提供栖息生境，补偿生态系统功能服务价值损失;通过生态海堤建设进行岸线修复，打造公众亲海空间，改善岸线景观生态水平，提升岸线生态稳定性与防灾减灾能力[14，70-71]。

3.3 建立围填海生态环境影响评估体系是围填海科学发展的重要保障

目前国内外学者已对围填海活动造成的生态环境与生物资源影响进行深入且广泛的研究，然而大多数研究只是针对不同影响进行单独分类评价，缺乏对围填海生态环境影响的综合评估，无法系统反映围填海活动影响的范围与强度，无法体现影响的长期累积效应与演化规律，这些问题可通过构建具有统一指标体系、评估标准与评估方法的围填海生态系统影响评估体系来实现[72]。为研究围填海活动对黄河三角洲湿地生态系统的综合影响，靳宇弯等[73]基于“压力-状态-响应”模型构建由9个压力指标、9个状态指标和4个响应指标组成的湿地生态系统健康评价指标体系。陈培雄等[74]构建包括围填海项目经济效益、社会效益、海域空间开发利用、生态环境效益和管理要求执行情况5项指标在内的围填海海域使用后评估指标体系。李晋等[75]从建设过程后评价、社会经济效益后评价和环境影响后评价3个方面出发，建立可量化后评价体系，为围填海项目后评价提供可行技术方案。胡宗恩等[72]综合考虑生态组织结构、资源供给、服务价值、景观格局4个大类，筛选出25 个二级评价指标和63个三级评价指标，并以该指标体系为基础，通过建立模糊物元评价模型，系统评价胶州湾围填海活动所产生的生态累积效应，最终揭示围填海活动规模与海洋生态系统恶化之间的显著相关关系。

我国围填海生态环境影响评估体系研究工作尚处于探索阶段，未来应继续加强围填海生态环境动态监测与风险评估，长期跟踪近岸区域生态环境与生物资源变化情况，为环境影响评估提供可靠基础数据;进一步强化评估标体系构建的全面性、科学性、适应性、生态性与可操作性，并配套相应管理制度，为围填海活动的科学规划与管理提供决策支持。