海洋環(huán)境特征精選(九篇)

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第1篇：海洋環(huán)境特征范文

海洋環(huán)境容量的物權(quán)化及其權(quán)利載體

海洋生態(tài)損害求償?shù)暮诵脑谟诨謴?fù)因溢油等污染事故造成的海洋生態(tài)服務(wù)功能的退化或喪失。所謂海洋生態(tài)服務(wù)功能主要是指通過海洋生態(tài)系統(tǒng)及其運動變化提供的有助于維持和實現(xiàn)人類生活的所有條件和過程。②我們所熟悉的海洋水體分解、降解、凈化和吸收溶水性污染物的現(xiàn)象便是上述功能的具體體現(xiàn)。在自然科學(xué)界，承載上述海洋生態(tài)服務(wù)功能的環(huán)境功能體被稱為海洋環(huán)境容量，這意味著各類以海洋水體為直接侵害對象的海洋生態(tài)損害最終在物理層面都表現(xiàn)為對海洋環(huán)境容量的損害。因此，構(gòu)建我國海洋生態(tài)價值財產(chǎn)權(quán)屬體系的關(guān)鍵就在于實現(xiàn)海洋環(huán)境容量這一海洋生態(tài)功能體的資源化與物權(quán)化。(一)海洋環(huán)境容量的物權(quán)化海洋環(huán)境容量，是指為符合國家海水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對維持某一海域特定生態(tài)功能所提出的要求，在一定時間范圍內(nèi)該海域所允許的污染物最大排放數(shù)量。它來源于海水的自凈能力，是自凈能力綜合表現(xiàn)的定量化描述［6］。海洋環(huán)境容量從被人類認(rèn)識之日起便具有自然與社會的雙重屬性。一方面，它承繼了環(huán)境容量無形性的特點，是自然地賦存于海水之中的海洋資源，體現(xiàn)著海水凈化、稀釋污染物的生態(tài)功能;另一方面，它是人類社會賴以存在和發(fā)展的環(huán)境要素，能夠納入社會生產(chǎn)的循環(huán)過程之中滿足人們的排污需求，并通過資源配置與交易創(chuàng)造極大的社會財富。因此，當(dāng)我們以生態(tài)理性為基點，去突破傳統(tǒng)而保守的物權(quán)客體限定標(biāo)準(zhǔn)，以包容的法學(xué)邏輯觀念和解釋論的推演路徑去嘗試著將環(huán)境容量納入物權(quán)客體的范圍時，我們發(fā)現(xiàn)作為一種自然資源的海洋環(huán)境容量在相當(dāng)程度上能夠滿足物權(quán)客體的特征，具備物權(quán)化的可能。第一，海洋環(huán)境容量具有可感知性。盡管海洋環(huán)境容量因其無形的物質(zhì)形態(tài)而不易為人們從視覺上直觀感知，但其所承載的海洋生態(tài)功能卻與人類以及各種海洋生物的生存息息相關(guān)。當(dāng)海洋水體發(fā)揮溶解、稀釋污染物的凈化作用時，人們雖無法直接目睹卻完全能夠?qū)@一生態(tài)過程有所感覺。因此，海洋環(huán)境容量的可感知性毋庸置疑。第二，海洋環(huán)境容量具有相對的可支配性。傳統(tǒng)民法理論認(rèn)為，具有物理上的獨立性是成為物權(quán)客體的必要條件［7］(P.66－67)，即物必須在現(xiàn)實形態(tài)上能夠與其他物相區(qū)分，而海洋環(huán)境容量在物理形態(tài)上并不具有完全獨立性。但是，隨著社會的發(fā)展，獨立物的概念正在發(fā)生變化，一個物即便不具有物理上的獨立性，也可以根據(jù)交易上的觀念或以法律規(guī)定作為標(biāo)準(zhǔn)來確定某物是否具有獨立性［8］(P.63)。以此標(biāo)準(zhǔn)衡量，海洋環(huán)境容量能夠通過特定化的方法成為獨立物，從而能夠在一定程度上為人力所支配。一方面，通過科學(xué)定量化的方法，海洋環(huán)境容量能夠以具體數(shù)值的形式從海洋水體中分離出來，具有觀念上的獨立性;另一方面，盡管水體具有一定的流動性，使得在全球水循環(huán)的過程之中，海洋環(huán)境容量與其他水環(huán)境容量相互交融、難以割裂。但是，由于受風(fēng)力等外力因素的影響較弱，污染物在水體中的擴散速度慢且擴散程度不完全，導(dǎo)致水體污染更易呈現(xiàn)出局部性和地域性的特征①。因此，人們在水污染控制的問題上更傾向于以相對局限和靜止的觀念、采用區(qū)域化的研究方法，將眼光集中于某一特定水域而非整體水環(huán)境，所以當(dāng)我們將某一海域視為以岸為界的獨立水體時，該海域中所包含的海洋環(huán)境容量自然作為獨立的物質(zhì)形態(tài)存在，而與其他類型的水環(huán)境容量相區(qū)分。例如，在河流沿岸排放的污染物雖然將隨河水的流動而最終歸入大海，間接對海洋生態(tài)環(huán)境造成不利影響，但是如果將海洋水環(huán)境相對靜止化和固定化，那么沿河排污就是一種消耗河水環(huán)境容量的行為，而非對海洋環(huán)境容量的利用。第三，海洋環(huán)境容量具有可確定性。自20世紀(jì)80年代以來，我國的自然科學(xué)工作者就已經(jīng)探索出了與我國環(huán)境系統(tǒng)相適應(yīng)的環(huán)境容量確定方法。某一特定地域、特定環(huán)境要素對某種污染物質(zhì)的可利用容量，可依“特定環(huán)境要素的體積乘以每立方米污染物的極限密度減去每立方米環(huán)境要素自含污染物的平均密度之差”得出［9］。綜合考慮海水水體特征、水質(zhì)目標(biāo)、污染物特性、污染物排放方式以及污染源的時空分布等因素的影響后，上述方法對于海洋環(huán)境容量的測算同樣適用。可見，只要通過科學(xué)計算，特定時間、特定地域內(nèi)的環(huán)境容量能夠以數(shù)值的形式確定，海洋環(huán)境容量已不再如以往般高深莫測、難以估量［10］(P．79)。通過以上對海洋環(huán)境容量物權(quán)化特征的探討，我們可以得出如下結(jié)論:社會生活的日新月異推動物權(quán)法突破既有局限，將更多新型的法律客體納入物權(quán)法的研究視野之下，以滿足主體的現(xiàn)實需求。在此背景之下，如果以適度開放的寬松標(biāo)準(zhǔn)衡量，那么海洋環(huán)境容量符合物權(quán)法上關(guān)于物的基本屬性的要求，具有充當(dāng)物權(quán)客體的資格。(二)海洋排污權(quán)及其法域歸屬海洋環(huán)境容量資源化后的權(quán)利載體當(dāng)為海洋排污權(quán)。它是權(quán)利主體依法享有的對以海洋環(huán)境自凈能力為基礎(chǔ)而產(chǎn)生的海洋環(huán)境容量進(jìn)行使用、收益的權(quán)利，亦稱為“海洋環(huán)境容量使用權(quán)”。由定義可知，海洋排污權(quán)是以海洋環(huán)境容量為客體而形成的財產(chǎn)權(quán)利，在性質(zhì)上應(yīng)屬于準(zhǔn)物權(quán)。②在符合物權(quán)基本屬性的前提下，準(zhǔn)物權(quán)在權(quán)利客體、權(quán)利構(gòu)成及權(quán)利是否具有公權(quán)色彩方面均具有特殊性。作為準(zhǔn)物權(quán)之一的海洋排污權(quán)，也同樣具有有別于傳統(tǒng)物權(quán)的獨特屬性:首先，海洋排污權(quán)的客體具有特殊性。作為海洋排污權(quán)客體的海洋環(huán)境容量在物理意義上難以與其所棲生的物質(zhì)載體，即海洋水體相分離，對海洋環(huán)境容量的特定性就需要依據(jù)彈性標(biāo)準(zhǔn)予以變通解釋。由于不同物權(quán)對客體的支配內(nèi)容和支配程度不同，所以對于不同類型的物權(quán)，其客體特定性的要求也有寬嚴(yán)之分。有時，我們通過特定的數(shù)量、特定的地域或特定的期限等方式也可以使物權(quán)人直接支配客體，實現(xiàn)其目的。此時，就可以認(rèn)定該客體具有特定性［11］(P．6)。因此，反思物權(quán)客體的特定性等同于同一性的不當(dāng)理論，采取時空結(jié)合觀，我們發(fā)現(xiàn)海洋環(huán)境容量是可以通過空間與期限等條件的設(shè)置實現(xiàn)特定化的，因而權(quán)利人也就具備直接支配其的可能性。其次，海洋排污權(quán)在占有和排他權(quán)能方面存在特殊性。一方面，海洋排污權(quán)的核心在于利用而非支配，即其存在不以占有海洋環(huán)境容量及其物質(zhì)載體為必要，在行使效果上追求在保持海洋環(huán)境質(zhì)量狀況的前提下，實現(xiàn)海洋環(huán)境容量資源價值的最大化，因此海洋排污權(quán)基本不具有占有權(quán)能。首先，海洋排污權(quán)的客體是存在于一定海域范圍內(nèi)的海洋環(huán)境容量，進(jìn)而推斷出豎立于海洋環(huán)境容量之上的所有權(quán)為該海域范圍內(nèi)的海洋環(huán)境容量所有權(quán)。因此，以海洋環(huán)境容量為共同客體的海洋環(huán)境容量所有權(quán)與海洋排污權(quán)就是母權(quán)與子權(quán)的關(guān)系。海洋環(huán)境容量所有權(quán)是國家海洋環(huán)境容量資源永久在私法上的體現(xiàn)。一國能夠在多大海域面積內(nèi)擁有海洋環(huán)境容量資源的開發(fā)利用決定了海洋環(huán)境容量所有權(quán)的權(quán)利邊界，從而進(jìn)一步?jīng)Q定了作為子權(quán)利的海洋排污權(quán)的權(quán)利設(shè)定邊界。首先，對于領(lǐng)海區(qū)域，依據(jù)《聯(lián)合國海洋法公約》，沿海國的及于其陸地領(lǐng)土及其內(nèi)水以外鄰接的一帶海域，即自領(lǐng)海基線量起，向外延伸不超過12海里的領(lǐng)海(參見《聯(lián)合國海洋法公約》(UnitedNationsConventionontheLawoftheSea)第2、3條)。顯然，一國對其所及的領(lǐng)域當(dāng)然地享有資源開發(fā)利用的權(quán)利。我國已通過《中華人民共和國領(lǐng)海及毗鄰區(qū)法》第5條規(guī)定:“中華人民共和國對領(lǐng)海的及于領(lǐng)海上空、領(lǐng)海的海床及底土。”宣布對領(lǐng)海的，那么12海里領(lǐng)海海域水體中所承載的全部海洋環(huán)境容量均屬于國家的自然資源范疇，應(yīng)由政府代表國家享有領(lǐng)海范圍內(nèi)的海洋環(huán)境容量所有權(quán)。其次，對于領(lǐng)海海域以外的海洋環(huán)境容量資源，其是否也應(yīng)當(dāng)屬于一國自然資源的范圍之內(nèi)，需要根據(jù)國際法的規(guī)則進(jìn)行確認(rèn)。根據(jù)《聯(lián)合國海洋法公約》的規(guī)定，沿海國對自領(lǐng)海基線量起200海里，即專屬經(jīng)濟區(qū)范圍內(nèi)的海域擁有勘探和開發(fā)、養(yǎng)護(hù)和管理海床上覆水域和海床及其底土的自然資源，以及從事經(jīng)濟性開發(fā)和勘探的權(quán)利(參見《聯(lián)合國海洋法公約》第56條);200海里以外的海床上覆水域，則適用公海制度，任何國家不得對此區(qū)域宣布權(quán)利，開發(fā)200海里以外的大陸架上的非生物資源，應(yīng)繳付費用或?qū)嵨铩Ｓ纱丝梢姡粐鴮Ｑ蟓h(huán)境容量資源的邊界限定為200海里的專屬經(jīng)濟區(qū)，沿海國可以根據(jù)本國的資源所有權(quán)傳統(tǒng)，在此范圍內(nèi)形成海洋環(huán)境容量的國家所有權(quán)或私人所有權(quán)。就我國而言，《憲法》第9條明確宣布，我國實行自然資源國家所有的一元化模式，由政府代表國家行使自然資源所有權(quán)。因此，我國專屬經(jīng)濟區(qū)海域內(nèi)的全部海洋環(huán)境容量資源歸國家所有，其他任何自然人或法人不能成為海洋環(huán)境容量所有權(quán)的權(quán)利主體。在此模式下，海洋環(huán)境容量所有權(quán)可以被定義為國家享有的對海洋環(huán)境容量資源進(jìn)行使用、收益和處分的權(quán)利。私人若使用海洋環(huán)境容量必須向政府提出申請，由政府代表國家以行政許可的方式賦予其海洋環(huán)境容量使用權(quán)，即海洋排污權(quán)。同時，針對周邊國家的用海行為在我國專屬經(jīng)濟區(qū)內(nèi)造成的跨境海洋污染和生態(tài)損害，我國即可以國家海洋環(huán)境容量所有權(quán)受到侵害為由提出侵權(quán)損害賠償請求，從而扭轉(zhuǎn)我國在面對他國跨境海洋污染、船舶運輸污染、碰撞與油污損害的求償問題時的被動地位，使海洋生態(tài)價值滅失的損害填補能夠在責(zé)任追究的過程中得以實現(xiàn)。

海洋排污權(quán)與不同權(quán)屬間的沖突與協(xié)調(diào)

海洋排污權(quán)設(shè)立后，由于其自身不具有嚴(yán)格的排他性，加之作為其權(quán)利客體的海洋水體同時又承載著多種不同類型的海洋資源性權(quán)利，因此海洋排污權(quán)之間以及海洋排污權(quán)與海洋中所存在的其他用益物權(quán)之間便不可避免地會發(fā)生沖突。由于包括海洋排污權(quán)在內(nèi)的各項海洋資源性用益物權(quán)同時又是海洋生態(tài)損害求償中不同相繼經(jīng)濟損失受害人與純粹經(jīng)濟損失受害人尋求救濟的權(quán)利基礎(chǔ)，因此探尋解決沖突的協(xié)調(diào)規(guī)則在事實上將為確立上述不同受害人的受償順序創(chuàng)造條件。特別是在損失無法全部賠償?shù)膱龊希_立該順序的意義尤為重大。(一)海洋排污權(quán)之間的沖突與協(xié)調(diào)對于以同一海域的海洋環(huán)境容量為客體的海洋排污權(quán)之間的沖突，可以依據(jù)下述方法加以解決:第一，以海洋排污權(quán)的目的位序為依據(jù)。如果各海洋排污權(quán)設(shè)定的目的不同，則可以按照一定的目的位序協(xié)調(diào)海洋排污權(quán)之間的沖突，順位在先的海洋排污權(quán)優(yōu)于順位在后的海洋排污權(quán)行使。這一協(xié)調(diào)原則的實施須以厘定合理的目的順位為基礎(chǔ)，對此，水權(quán)優(yōu)先權(quán)的目的順位為海洋排污權(quán)目的順位的設(shè)定提供了參考。目前，對于水權(quán)優(yōu)先順位的規(guī)定主要存在三種立法模式:其一，我國《水法》第21條規(guī)定的“開發(fā)、利用水資源，應(yīng)當(dāng)首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水，并兼顧農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)環(huán)境用水以及航運等需要”，由此條款可推導(dǎo)出居民生活用水、農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生態(tài)環(huán)境用水、航運用水的水權(quán)優(yōu)先順序;其二，根據(jù)我國臺灣地區(qū)“水利法”第18條的規(guī)定，用水標(biāo)的之順序為:家用及公共給水、農(nóng)業(yè)用水、水力用水、工業(yè)用水、水運以及其他用途;其三，美國堪薩斯州采用的水權(quán)順位，依次為家庭用水、市政用水、灌溉用水、工業(yè)用水、娛樂用水、水力用水。從以上三種水權(quán)優(yōu)先位序的立法模式上，我們大體可以看出水權(quán)行使普遍依照民事用水、公共用水優(yōu)先，工業(yè)用水略后的原則①。據(jù)此，在不同排污目的的海洋排污權(quán)發(fā)生效力沖突時，協(xié)調(diào)解決應(yīng)當(dāng)遵循如下順位規(guī)則，即民用家庭海洋排污權(quán)、公共海洋排污權(quán)、農(nóng)用海洋排污權(quán)、工業(yè)海洋排污權(quán)、航運海洋排污權(quán)以及娛樂休閑海洋排污權(quán)。第二，以海洋排污權(quán)的設(shè)定時間為依據(jù)。如果各海洋排污權(quán)設(shè)定的目的相同，對于處于同一順位的海洋排污權(quán)，其行權(quán)沖突的協(xié)調(diào)就應(yīng)當(dāng)按照時間在先的原則，優(yōu)先保護(hù)較早取得海洋排污權(quán)的權(quán)利主體。這一協(xié)調(diào)原則的實施必須以事先設(shè)定海洋排污權(quán)確立的認(rèn)定時間為基礎(chǔ)，對此可以按照登記在先效力優(yōu)先的權(quán)利協(xié)調(diào)規(guī)則，以排污權(quán)登記并獲得排污許可證的時點為標(biāo)準(zhǔn)，先行登記并取得海洋排污許可的排污權(quán)優(yōu)先于嗣后登記的排污權(quán)。(二)海洋排污權(quán)與海洋他項用益物權(quán)之間的沖突與協(xié)調(diào)對于海洋排污權(quán)與海洋中的他項用益物權(quán)之間的沖突，本文認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)以海洋功能區(qū)劃的用海要求為基本原則，遵循生存性利益優(yōu)先、功能性用海優(yōu)先的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行權(quán)利協(xié)調(diào)。首先，海洋中多項用益物權(quán)的行使應(yīng)當(dāng)以海洋功能區(qū)的劃分為基本原則。海洋功能區(qū)劃是根據(jù)海區(qū)的地理位置和自然資源、環(huán)境狀況，結(jié)合考慮海洋開發(fā)利用現(xiàn)狀和經(jīng)濟社會發(fā)展需求，劃分出的具有特定主導(dǎo)功能、適用不同開發(fā)方式并能取得最佳綜合效益的區(qū)域(參見《中國海洋21世紀(jì)議程》第7．25條)，海洋功能區(qū)劃分的主要作用之一就在于考慮到海洋資源在空間分布及存在形式上的復(fù)合性和開放性，協(xié)調(diào)和解決資源開發(fā)利用中的矛盾，形成合理有序的海洋資源開發(fā)利用秩序［13］(P．90)。對于海水增養(yǎng)殖區(qū)域，海洋排污權(quán)不得侵害海洋漁業(yè)權(quán)，對此《海洋環(huán)境保護(hù)法》明確規(guī)定，在重要漁業(yè)水域不得新建排污口，向海域排放含熱廢水，應(yīng)當(dāng)保證臨近的漁業(yè)水域的水溫符合國家標(biāo)準(zhǔn)(參見《海洋環(huán)境保護(hù)法》第36條)。而在海洋傾倒區(qū)以及海洋油氣開發(fā)區(qū)等海洋排污權(quán)的作用區(qū)域，漁業(yè)權(quán)、娛樂用海權(quán)等海洋他物權(quán)則不能實現(xiàn)。其次，在未劃定功能區(qū)的海域或功能區(qū)劃不明確的海域，對于海洋多項用益物權(quán)的沖突需要以公平原則進(jìn)行利益衡量，以確定權(quán)利行使的先后位序。一方面，承載生存性利益的海洋他物權(quán)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先行使。自然資源所能夠?qū)崿F(xiàn)的價值體現(xiàn)為人類的生存性利益和財產(chǎn)性利益，人類生存權(quán)意味著在一定的經(jīng)濟發(fā)展水平條件下，每個人都有權(quán)享有為維持他本人和家屬的健康和福利所需要的生活水準(zhǔn)，以保證基本生活水平和健康水平得到維持和提高。可見，保證生存性權(quán)益是人類的基本要求，是整個社會公平安定的基礎(chǔ)。因此，對于人類生存發(fā)展所不可或缺的生存性自然資源物權(quán)理應(yīng)優(yōu)先于財產(chǎn)性自然資源物權(quán)得以實現(xiàn)。具體到海洋權(quán)利的行使方面，與人類的生存性利益密切相關(guān)的民事用海權(quán)，包括民用海洋排污權(quán)、自用漁業(yè)權(quán)等優(yōu)先行使，而以實現(xiàn)財產(chǎn)性利益為目的的工業(yè)、商業(yè)用海權(quán)則略后。另一方面，以功能性資源為客體的海洋他物權(quán)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先行使。按照所承載的利益不同，全部海洋資源可以做消費性資源和功能性資源的劃分。消費性資源，是指對其開發(fā)利用將會消耗資源本身或改變資源原有形態(tài)的資源類型，如海洋環(huán)境容量資源、用于灌溉的海水資源;功能性資源則是指開發(fā)利用后不會造成資源固有狀態(tài)發(fā)生改變自然資源，如用于養(yǎng)殖或航運的海水資源。在通常情況下，以功能性資源為客體的海洋他物權(quán)應(yīng)當(dāng)先于以消費性資源為客體的海洋他物權(quán)行使，原因就在于海洋中的功能性資源在開發(fā)利用時不會發(fā)生資源減少或改變的后果，例如，漁民利用海水進(jìn)行魚類養(yǎng)殖，其行為本身不會消耗海洋水體或者顯著改變海洋水體的性質(zhì)，養(yǎng)殖權(quán)行使完畢后仍然可以滿足海洋排污權(quán)的實現(xiàn)，而倘若允許海洋排污權(quán)先行使，則會降低海水水質(zhì)，影響到海水的滋養(yǎng)功能，從而使海水養(yǎng)殖權(quán)難以實現(xiàn)。因此，原則上海洋排污權(quán)應(yīng)當(dāng)略后于以功能性資源為權(quán)利客體的海洋他物權(quán)。

作者：鄧海峰

第2篇：海洋環(huán)境特征范文

關(guān)鍵詞:海洋環(huán)境污染海洋災(zāi)害海洋工程與海洋環(huán)境相互作用

隨著沿海經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴(yán)重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當(dāng)長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴(yán)重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。

在這方面，重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對各類污染物作用的機理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。

一、海洋環(huán)境特征對各類污染物的作用機理和規(guī)律研究

以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運動及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強赤潮的監(jiān)測和預(yù)報外，也應(yīng)加強在建立赤潮生長機理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。

此項研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實驗和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型進(jìn)行檢驗其可行性和精度的一個實例。

用數(shù)學(xué)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。

在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎(chǔ)，針對水溫和鹽度分層流的流動特性，考慮浮力對紊動的影響，建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。

在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。

針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應(yīng)力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。

在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發(fā)，在動量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項，可建立一個統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報模型，它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。

能模擬海洋動力因素的先進(jìn)實驗設(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實驗研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數(shù)。

二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究

海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來，我國海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費用很高，一旦發(fā)生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺風(fēng)翻沉等）。當(dāng)前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)害的臺風(fēng)每年有7—8個。每當(dāng)臺風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。

在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個課題。

我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發(fā)生。強烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。

近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機理，至今國內(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內(nèi)外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領(lǐng)域。

以下的一些研究內(nèi)容將是為解決海洋工程設(shè)施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險性分析，設(shè)計地震動參數(shù)和頻譜特性，強震海底多維地震動及其空間分布規(guī)律，地震波傳播特性及地震動輸入機理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯(lián)合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用，碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性；海域中水工建筑物的性能設(shè)計和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。

海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計不周或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。

因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。

為了及時掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為背景，進(jìn)行重點研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。

三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施與對策

為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。

由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時又是經(jīng)濟活動最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。

隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運擴散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會經(jīng)濟學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。

第3篇：海洋環(huán)境特征范文

關(guān)鍵詞海洋環(huán)境污染海洋災(zāi)害海洋工程與海洋環(huán)境相互作用

隨著沿海經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴(yán)重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當(dāng)長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴(yán)重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。

在這方面，重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對各類污染物作用的機理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。

一、海洋環(huán)境特征對各類污染物的作用機理和規(guī)律研究

以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運動及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強赤潮的監(jiān)測和預(yù)報外，也應(yīng)加強在建立赤潮生長機理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。

此項研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實驗和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型進(jìn)行檢驗其可行性和精度的一個實例。

用數(shù)學(xué)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。

在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎(chǔ)，針對水溫和鹽度分層流的流動特性，考慮浮力對紊動的影響，建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。

在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。

針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應(yīng)力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。

在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發(fā)，在動量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項，可建立一個統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報模型，它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。

能模擬海洋動力因素的先進(jìn)實驗設(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實驗研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數(shù)。

二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究

海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來，我國海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費用很高，一旦發(fā)生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺風(fēng)翻沉等）。當(dāng)前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)害的臺風(fēng)每年有7—8個。每當(dāng)臺風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。

在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個課題。

我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發(fā)生。強烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。

近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機理，至今國內(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內(nèi)外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領(lǐng)域。

以下的一些研究內(nèi)容將是為解決海洋工程設(shè)施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險性分析，設(shè)計地震動參數(shù)和頻譜特性，強震海底多維地震動及其空間分布規(guī)律，地震波傳播特性及地震動輸入機理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯(lián)合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用，碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性；海域中水工建筑物的性能設(shè)計和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。

海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計不周或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。

因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。

為了及時掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為背景，進(jìn)行重點研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。

三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施與對策

為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。

由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時又是經(jīng)濟活動最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。

隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運擴散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會經(jīng)濟學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。

第4篇：海洋環(huán)境特征范文

目前，在國際層面，得到較廣泛認(rèn)知的是世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)于1988年就海洋保護(hù)區(qū)給出的較為廣泛的定義:“通過法律或其他有效的方法予以部分或全部保護(hù)的潮間帶或潮下帶的任何海區(qū)，包括其上覆水體及相關(guān)的植物、動物、歷史和文化特征”。

對于世界自然保護(hù)聯(lián)盟的定義，可以從保護(hù)方法、保護(hù)范圍、保護(hù)對象這三個維度進(jìn)行解讀:

首先，在保護(hù)的方法上，世界自然保護(hù)聯(lián)盟強調(diào)法律方法或其他有效方法，對法律方法做了特別提示。在世界自然保護(hù)聯(lián)盟看來，通過法律手段建立海洋保護(hù)區(qū)是值得鼓勵的，可以為海洋保護(hù)區(qū)制度的發(fā)展提供合法性基礎(chǔ)。同時，法律方法不僅僅指國內(nèi)立法，還應(yīng)該包括國際法，這就是在國家管轄范圍以外建立海洋保護(hù)區(qū)需要與現(xiàn)行國際法協(xié)調(diào)的應(yīng)有之義。世界自然保護(hù)聯(lián)盟的定義對法律方法的強調(diào)得到了國際社會的積極回應(yīng)。世界可持續(xù)發(fā)展峰會(the WorldSummit on SustainableDevelopment，簡稱WSSD) 2002年在約翰內(nèi)斯堡(Johannesburg)召開時提出“約翰內(nèi)斯堡行動計劃”(the Johannesburg Plan of工mplementation)，在鼓勵國家發(fā)展海洋保護(hù)區(qū)同時強調(diào)要遵守國際法，與現(xiàn)行國際法一致;《保護(hù)東北大西洋海洋環(huán)境公約》(OSPAR Convention)建立的OSPAR委員會在建立包括公海水域的海洋保護(hù)區(qū)決議別指出海洋保護(hù)區(qū)與國際法的協(xié)調(diào)一致(consistent withinternational law)。

其次，在保護(hù)的范圍上，世界自然保護(hù)聯(lián)盟的概念是可以立體適用的。世界自然保護(hù)聯(lián)盟所用的語詞“任何海區(qū)”(any括潮間帶或潮下帶范圍內(nèi)的海岸、水面、area)說明其構(gòu)建的海洋保護(hù)區(qū)概念不僅包淺水層，世界自然保護(hù)聯(lián)盟在界定海洋保護(hù)區(qū)概念的時候，還包括這個范圍以內(nèi)的海底環(huán)境。主要目的是促進(jìn)各國在國家管轄范圍以內(nèi)建立和發(fā)展海洋保護(hù)區(qū)。潮間帶或潮下帶在水平范圍上的延展性，使得國家在建立海洋保護(hù)區(qū)時可以基于海洋科學(xué)的考量在海區(qū)范圍的選擇上具有較大的選擇權(quán)。但與此同時，潮間帶或潮下帶也具有一定程度的模糊性，導(dǎo)致在公海建立海洋保護(hù)區(qū)時會存在爭議，成為世界自然保護(hù)聯(lián)盟海洋保護(hù)區(qū)定義的瑕疵。

最后，在保護(hù)的對象上，世界自然保護(hù)聯(lián)盟的界定是非常廣泛的。鑒于海洋環(huán)境和海洋生物多樣性危機得到國際社會的廣泛關(guān)注，海洋保護(hù)區(qū)的主要目標(biāo)在于保護(hù)海洋環(huán)境和海洋生物，即生物指向型海洋保護(hù)區(qū)。但在實踐中，為了保護(hù)特殊的海洋地貌、歷史和文化特征等，各國也通過建立海洋保護(hù)區(qū)的方式進(jìn)行保護(hù)，稱之為非生物指向型海洋保護(hù)區(qū)。例如，為了保護(hù)泰坦尼克號沉船遺址，美國和英國蕉北大西洋建立了沉船遺址保護(hù)區(qū)。

世界自然保護(hù)聯(lián)盟在世界自然環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域享有重要地位，政府、政府間國際組織及非政府組織均能通過該組織進(jìn)行合作，專家、科學(xué)家、學(xué)者和志愿者均可以個人名義加入該組織。世界自然保護(hù)聯(lián)盟在國際上具有廣泛的代表性，能吸納官方層面和民間層面的不同觀點;加上其給出的定義比較寬泛，在實踐中可以通過對概念的解釋將各國、國際組織建立的不同類型的海洋保護(hù)區(qū)均囊括在內(nèi)，使得世界自然保護(hù)聯(lián)盟對海洋保護(hù)區(qū)的概念界定得到了國際社會較為廣泛的接受。依據(jù)世界自然保護(hù)聯(lián)盟的寬泛定義，海洋保護(hù)區(qū)不僅具有生物及生態(tài)學(xué)屬性，同樣具有歷史文化屬性以及相關(guān)聯(lián)的經(jīng)濟學(xué)屬性，只要是符合其保護(hù)目標(biāo)的各種類型和規(guī)模的海洋保護(hù)區(qū)都可以歸入給定義的范疇，在某種程度上可以作為一項國際標(biāo)準(zhǔn)。

(二)海洋保護(hù)區(qū)與公海保護(hù)區(qū)

在海洋法上，海洋保護(hù)區(qū)是正在發(fā)展著的新概念，與海洋保護(hù)區(qū)相關(guān)的法律制度尚處在謹(jǐn)慎構(gòu)建中。不同國家、國際組織在實踐中建立了各種不同類型的海洋保護(hù)區(qū)，發(fā)展了多種不同的海洋保護(hù)區(qū)定義。這些數(shù)量眾多的海洋保護(hù)區(qū)位于不同的海洋區(qū)域，或是國家管轄范圍內(nèi)，或是公海;適用不同的標(biāo)準(zhǔn)，或嚴(yán)格，或有名無實;采用不同的管理方式，或是單獨管理，或是聯(lián)合管理等。

毫無疑問，建立海洋保護(hù)區(qū)的國際實踐是紛繁復(fù)雜的，由此可以認(rèn)為，過于嚴(yán)格和狹窄的界定將滿足不了實踐的需要，而過于寬泛的界定則不能很好地指導(dǎo)國際實踐。也就是說，一定程度的寬泛界定有其合理性，可以使實踐中己經(jīng)產(chǎn)生的各種不同類型的保護(hù)區(qū)能夠被納入國際海洋保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)，同時排除那些有名無實的保護(hù)區(qū)。鑒于此，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)對海洋保護(hù)區(qū)進(jìn)行廣義的界定，而國際自然保護(hù)聯(lián)盟的寬泛定義則具有參考性，即海洋保護(hù)區(qū)的定義應(yīng)當(dāng)包括保護(hù)方法、保護(hù)范圍和保護(hù)對象這三個要素。

首先，海洋保護(hù)區(qū)保護(hù)方法的基礎(chǔ)是法律手段或其他手段，而不論采取何種保護(hù)方法，都需要有國際法基礎(chǔ)，在公海建立海洋保護(hù)區(qū)更是如此;可以稱之為海洋保護(hù)區(qū)的合法性。其次，在保護(hù)范圍上，海洋保護(hù)區(qū)應(yīng)當(dāng)突破近海或者孤立海洋片區(qū)的限制，在宏觀上將各個海洋區(qū)域作為整體考慮;可以稱之為海洋保護(hù)區(qū)的整體性。最后，海洋保護(hù)區(qū)的保護(hù)對象是多元化的，既保護(hù)海洋環(huán)境和海洋生物多樣性，也保護(hù)在科學(xué)、美學(xué)、文化、教育等方面具有特殊利益的對象;可以稱之為海洋保護(hù)區(qū)的系統(tǒng)性。

基于以上分析，綜合考量海洋保護(hù)區(qū)的合法性、整體性和系統(tǒng)性特征，本文對海洋保護(hù)區(qū)的定義如下:

“海洋保護(hù)區(qū)是在符合國際法的基礎(chǔ)上，為保護(hù)海洋環(huán)境、生物多樣性、歷史和文化特征等，在特定海域施行某些保護(hù)性措施，以實現(xiàn)海洋生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)”。

第5篇：海洋環(huán)境特征范文

以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運動及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強赤潮的監(jiān)測和預(yù)報外，也應(yīng)加強在建立赤潮生長機理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。

此項研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實驗和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型進(jìn)行檢驗其可行性和精度的一個實例。

用數(shù)學(xué)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。

在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎(chǔ)，針對水溫和鹽度分層流的流動特性，考慮浮力對紊動的影響，建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。

在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能

夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。

針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應(yīng)力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。

在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發(fā)，在動量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項，可建立一個統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報模型，它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。

能模擬海洋動力因素的先進(jìn)實驗設(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實驗研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數(shù)。

二、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施與對策

為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。

由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時又是經(jīng)濟活動最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運擴散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會經(jīng)濟學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。

鑒于黃河三角洲海岸線不斷依退所帶來的國土面積減少、陸上設(shè)施受到威脅甚至破壞、對黃河三角洲濕地自然條件的毀滅性破壞等一系列問題，也是非常迫切需要研究的課題。此外，長江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開發(fā)、灘涂圍墾和岸灘保護(hù)及整治工程對水域影響所引起的環(huán)境問題及其對策，也切枰?重點研究的課題??BR>以主要經(jīng)濟發(fā)達(dá)的河口和海岸帶地區(qū)以及主要海域的經(jīng)濟發(fā)展為背景，建立一個數(shù)字化的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展模擬系統(tǒng)。與防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)一樣，將環(huán)境工程、水利工程、土木工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地針對經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測由于發(fā)展經(jīng)濟帶來的海域環(huán)境水污染的惡化、海洋自然災(zāi)害（臺風(fēng)、巨浪、風(fēng)暴潮、地震、冰害、地質(zhì)災(zāi)害）頻發(fā)的情況。人類活動特別是大規(guī)模工程建設(shè)所引起的海洋環(huán)境的變遷和海岸演變，以及它們之間的相互作用，用數(shù)字手段統(tǒng)一地加以處理，建立智能化的決策支持系統(tǒng)，以促進(jìn)國民經(jīng)濟持續(xù)、健康地發(fā)展，將會是決策部門進(jìn)行宏觀決策和具體規(guī)劃時的一個十分有

效的手段。

三、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究

海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來，我國海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費用很高，一旦發(fā)生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺風(fēng)翻沉等）。當(dāng)前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)害的臺風(fēng)每年有7—8個。每當(dāng)臺風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。

在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個課題。

我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發(fā)生。強烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。

近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機理，至今國內(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內(nèi)外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領(lǐng)域。

以下的一些研究內(nèi)容將是為解決海洋工程設(shè)施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險性分析，設(shè)計地震動參數(shù)和頻譜特性，強震海底多維地震動及其空間分布規(guī)律，地震波傳播特性及地震動輸入機理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯(lián)合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用，碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性；海域中水工建筑物的性能設(shè)計和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。

海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計不周或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。

因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。

為了及時掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為背景，進(jìn)行重點研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。

第6篇：海洋環(huán)境特征范文

一、形成赤潮的原因：

1、海水富營養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)和首要條件 。

由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在水體中副集，造成海域富營養(yǎng)化。此時，水域中氮、磷等營養(yǎng)鹽類，鐵、錳等微量元素以及有機化合物的含量大大增加，促進(jìn)赤潮生物的大量繁殖。赤潮檢測的結(jié)果表明，赤潮發(fā)生海域的水體均已遭到嚴(yán)重污染，富營養(yǎng)化，氮磷等營養(yǎng)鹽物質(zhì)大大超標(biāo)。其次一些有機物質(zhì)也會促使赤潮生物急劇增殖。

2、水文氣象和海水理化因子的變化是赤潮發(fā)生的重要原因。

海水的溫度是赤潮發(fā)生的重要環(huán)境因子，20℃～30℃是赤潮發(fā)生的適宜溫度范圍。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一周內(nèi)水溫突然升高大于2℃是赤潮發(fā)生的先兆。海水的化學(xué)因子如鹽度變化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。由于徑流、涌升流、水團或海流的交匯作用，使海底層營養(yǎng)鹽上升到水上層，造成沿海水域高度富營養(yǎng)化。營養(yǎng)鹽類含量急劇上升，引起硅藻的大量繁殖。這些硅藻過盛，特別是骨條硅藻的密集常常引起赤潮。據(jù)監(jiān)測資料表明，在赤潮發(fā)生時，水域多為干旱少雨，天氣悶熱，水溫偏高，風(fēng)力較弱，或者潮流緩慢等水域環(huán)境。

3、海水養(yǎng)殖的自身污染亦是誘發(fā)赤潮的因素之一。

隨著我國沿海養(yǎng)殖業(yè)的大發(fā)展，尤其是對蝦養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)生了嚴(yán)重的自身污染問題。在對蝦養(yǎng)殖中，人工投喂大量配合飼料和鮮活餌料，加之養(yǎng)殖技術(shù)陳舊和不完善，往往造成投餌量偏大，池內(nèi)殘存餌料增多，嚴(yán)重污染了養(yǎng)殖水質(zhì)。另一方面，由于蝦池每天需要排換水，所以每天都有大量污水排入海中，這些帶有大量殘餌、糞便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物物，加快了海水的富營養(yǎng)化，這樣為赤潮生物提供了適宜的生物環(huán)境，使其增殖加快，特別是在高溫、悶熱、無風(fēng)的條件下最易發(fā)生赤潮。由此可見，海水養(yǎng)殖業(yè)的自身污染也使赤潮發(fā)生的頻率增加。再進(jìn)一步分析，這些氮和磷正是來源于人類生產(chǎn)和生活產(chǎn)生的廢水、廢物。

二、赤潮的危害：

1、赤潮對海洋生態(tài)平衡的破壞。

海洋是一種生物與環(huán)境、生物與生物之間相互依存，相互制約的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動都是處于相對穩(wěn)定，動態(tài)平衡的。當(dāng)赤潮發(fā)生時這種平衡遭到干擾和破壞。在植物性赤潮發(fā)生初期，由于植物的光合作用，水體會出現(xiàn)高葉綠素a、高溶解氧、高化學(xué)耗氧量。這種環(huán)境因素的改變，致使一些海洋生物不能正常生長、發(fā)育、繁殖，導(dǎo)致一些生物逃避甚至死亡，破壞了原有的生態(tài)平衡。

2、赤潮對海洋漁業(yè)和水產(chǎn)資源的破壞。

赤潮破壞魚、蝦、貝類等資源的主要原因是：

（1）破壞漁場的鉺料基礎(chǔ)，造成漁業(yè)減產(chǎn)。

（2）赤潮生物的異常發(fā)制繁殖，可引起魚、蝦、貝等經(jīng)濟生物瓣機械堵塞，造成這些生物窒息而死。

（3）赤潮后期，赤潮生物大量死亡，在細(xì)菌分解作用下，可造成環(huán)境嚴(yán)重缺氧或者產(chǎn)生硫化氫等有害物質(zhì)，使海洋生物缺氧或中毒死亡。

（4）有些赤潮的體內(nèi)或代謝產(chǎn)物中含有生物毒素，能直接毒死魚、蝦、貝類等生物。

3、赤潮對人類健康的危害

有些赤潮生物分泌赤潮毒素，當(dāng)魚、貝類處于有毒赤潮區(qū)域內(nèi)，攝食這些有毒生物，雖不能被毒死，但生物毒素可在體內(nèi)積累，其含量大大超過食用時人體可接受的水平。這些魚蝦、貝類如果不慎被人食用，就引起人體中毒，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡。

三、赤潮的預(yù)防：

為保護(hù)海洋資源環(huán)境，保證海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，維護(hù)人類的健康。避免和減少赤潮災(zāi)害，結(jié)合實際情況，對預(yù)防赤潮災(zāi)害采取相應(yīng)的措施及對策。

1、控制污水污物入海，防止海水富營養(yǎng)化。

海水富營養(yǎng)化是形成赤潮的物資基礎(chǔ)。攜帶大量無機物的工業(yè)廢水及生活污水排放入海是引起海域富營養(yǎng)化的主要原因。我國沿海地區(qū)是經(jīng)濟，人口密集，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展快，從而導(dǎo)致大量的工業(yè)廢水和生活污水排入海中。據(jù)統(tǒng)計，占全國面積不足5%的沿海地區(qū)每年向海洋排放的工業(yè)廢水和生活污水近70億噸。因此，必須采取有效措施，嚴(yán)格控制工業(yè)廢水和生活污水向海洋排放。按照國家制定的海水標(biāo)準(zhǔn)和海洋環(huán)境保護(hù)法的要求，對排放入海的工業(yè)廢水和生活污水要進(jìn)行嚴(yán)格處理。

2、建立海洋環(huán)境監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，加強赤潮監(jiān)視。

我國海域遼闊，2萬多千米的漫長海岸線，僅憑國家和有關(guān)部門力量，對海洋進(jìn)行全國監(jiān)視是很難做到。有必要把目前各主管海洋環(huán)境的單位，沿海廣大居民，漁業(yè)捕撈船，海上生產(chǎn)部門和社會各方面力量組織起來，開展專業(yè)和群眾相結(jié)合的海洋監(jiān)視活動，擴大監(jiān)視海洋的覆蓋面，及時獲取赤潮和與赤潮有密切關(guān)系的污染信息。別是赤潮多發(fā)區(qū)，近岸水域，海水養(yǎng)殖區(qū)和江河入海口水域要進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，及時獲取赤潮信息。一旦發(fā)現(xiàn)赤潮和赤潮征兆，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)機構(gòu)可及時通知有關(guān)部門，有組織有計劃地進(jìn)行跟蹤監(jiān)視監(jiān)測，提出治理措施，千方百計減少赤潮的危害。

3、加強海洋環(huán)境的監(jiān)測，開展赤潮的預(yù)報服務(wù)。

為使赤潮災(zāi)害控制在最小限度，減少損失，必須積極開展赤潮預(yù)報服務(wù)。為全面了解赤潮的發(fā)生機制，應(yīng)該對海洋環(huán)境和生態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測，尤其是赤潮的多發(fā)區(qū)，海洋污染較嚴(yán)重的海域，要增加監(jiān)測頻率和密度。當(dāng)有赤潮發(fā)生時，應(yīng)對赤潮進(jìn)行跟蹤監(jiān)視監(jiān)測，及時獲取資料。在獲得大量資料的基礎(chǔ)上，對赤潮的形成機制進(jìn)行研究分析，提出預(yù)報模式，開展赤潮預(yù)報服務(wù)。

4、科學(xué)合理地開發(fā)利用海洋資源。

調(diào)查資料表明，近幾年赤潮多發(fā)生于沿岸排污口，海洋環(huán)境條件較差，潮流較弱，水體交換能力較弱的海區(qū)，而海洋環(huán)境狀況的惡化，又是由于沿岸工業(yè)、海岸工程、鹽業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和海洋油汽開發(fā)等行業(yè)沒有統(tǒng)籌安排，布局不合理造成的。為避免和減少赤潮災(zāi)害的發(fā)生，應(yīng)開展海洋功能區(qū)規(guī)劃工作，從全局出發(fā)，科學(xué)指導(dǎo)海洋開發(fā)和利用。對重點海域要作出開發(fā)規(guī)劃，減少盲目性，做到積極保護(hù)，科學(xué)管理，全面規(guī)劃，綜合開發(fā)。另外，海水養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)積極推廣科學(xué)養(yǎng)殖技術(shù)，加強養(yǎng)殖業(yè)的科學(xué)管理，控制養(yǎng)殖廢水的排放，保持養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)處于良好狀態(tài)。

第7篇：海洋環(huán)境特征范文

關(guān)鍵詞：海洋混凝土耐久性杭州灣跨海大橋

中圖分類號：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

改革開放以來，東部沿海城市的經(jīng)濟迅速發(fā)展，高層結(jié)構(gòu)、 跨海大橋、 海港碼頭、 海底隧道乃至海上采油平臺等重要工程迅速涌現(xiàn)。通常認(rèn)為混凝土建筑物的無修補安全使用期可達(dá)100年，然而，海洋環(huán)境下混凝土由于受到海洋環(huán)境的凍融破壞、海水侵蝕、鋼筋銹蝕、冰浪撞擊、磨損等各種因素的影響使其過早被破壞，實際使用年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計要求，使用壽命最短的不到10 年，因此，海洋環(huán)境下混凝土服役壽命的過早衰減和失效已成為當(dāng)今面臨的世界性難題，引起國內(nèi)外混凝土科學(xué)與工程界的密切關(guān)注。

海洋環(huán)境下耐久性的影響因素和作用機理

1.1 凍融作用

海工混凝土抗凍耐久性方面存在的問題，一部分是混凝土材料共同的問題(如引氣、孔結(jié)構(gòu)和強度等)，另一些則是海洋環(huán)境中產(chǎn)生的特殊問題如鹽結(jié)晶和海水化學(xué)腐蝕等。試驗表明，在有鹽溶液存在的情況下混凝土的飽水程度很高， 因此，海工混凝土的凍融破壞更為嚴(yán)重，應(yīng)從抗裂防滲和耐海水化學(xué)腐蝕兩方面來保證海工混凝土抗海水凍融耐久性。

1.2 鋼筋銹蝕破壞

鋼筋的銹蝕在混凝土耐久性問題中的地位日益突出。鋼筋銹蝕破壞最嚴(yán)重是潮汐區(qū)中部 上部位，我國南方海洋環(huán)境下混凝土破壞以鋼筋銹蝕為主。鋼筋銹蝕屬電化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)生和發(fā)展必須同時滿足(1)鈍化膜破壞(2)足夠量的氧(3)足夠量的水分，三者缺一不可。

1.2.1混凝土抗?jié)B性對鋼筋銹蝕的影響

抗?jié)B性是影響混凝土耐久性的關(guān)鍵。提高混凝土的抗?jié)B性是在一定范圍內(nèi)減小水灰比、增加養(yǎng)護(hù)期及摻砂渣、粉煤灰、硅灰等火山灰質(zhì)材料，改善水泥石的孔徑分布和孔結(jié)構(gòu)，增加凝膠孔，使抗?jié)B性提高，

1.2.2 混凝土碳化作用對鋼筋銹蝕的影響

混凝土碳化是指混凝土中的堿性物質(zhì)Ca(oH)2 與空氣中CO2 作用生成CaCO3。，使結(jié)構(gòu)變化、堿度下降。混凝土碳化后引起鈍化膜破壞、產(chǎn)生鋼筋銹蝕，碳化后產(chǎn)生的收縮會加快鋼筋銹蝕決定混凝土碳化速度的根本因素一是混凝土本身的堿性物質(zhì)含量，二是混凝土的密實度。Ca(oH)2含量高、密實度大的混凝土抗碳化性能強。

1.2.3氯離子滲透作用對鋼筋銹蝕的影響

氯化物以離子形態(tài)滲透進(jìn)部分或完全被水填充的孔中，在水泥基質(zhì)內(nèi)以化學(xué)或物理形態(tài)被部分結(jié)合，氯化物滲透與碳化滲透不同，它比碳化的侵入深度和速度要大得多，氯化物含量的分布是從混凝土表面到內(nèi)部，逐漸減少。孔隙率和孔結(jié)構(gòu)是制約c1滲透的關(guān)鍵因素。

1．3 海洋化學(xué)腐蝕

建筑物水下部位遭受海水化學(xué)腐蝕而潰散的并不普遍，對海工混凝土建筑并非主要因素。

1．3．1 海水的化學(xué)成分

海水中溶有大氣中所包含的各種氣體成分，略呈堿性，PH8.2~8.4。

1．3．2 硫酸鹽侵蝕

海水中硫酸鎂與水泥水化產(chǎn)物CA結(jié)合生成鈣礬石，體積膨脹產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，使混凝土膨脹和開裂。水泥熟料中的礦物成分對抗硫酸侵蝕有顯著影響。

1．3．3 溶蝕作用

混凝土受到海水的不斷侵蝕．內(nèi)部的Ca(0H) 隨水流出使其濃度逐漸降低，隨著石灰濃度不斷降低，水泥水化物中的CaO也將陸續(xù)分解溶出，使混凝土產(chǎn)生空隙，導(dǎo)致破壞

1．3．4 鎂鹽侵蝕

海水中的鎂鹽與混凝土中的Ca(0H)2作用，產(chǎn)生不定形物質(zhì)Mg(0H)z，易溶于水的CaCl以及硅酸鈣的替代物硅酸鎂，使

水泥漿體的強度下降結(jié)構(gòu)遭受破壞。

3．5 堿骨料反應(yīng)

二氧化硅是許多巖石的主要成分，當(dāng)PH≥10．5的堿性溶液與固體二氧化硅接觸時，會產(chǎn)生硅酸物凝膠，這種凝膠吸附水分而產(chǎn)生l0～15MPa壓力，高于普通混凝土的抗拉強度而導(dǎo)致混凝土的膨脹和開裂

1.4 機械撞擊及磨損

許多海工混凝土建筑物的最直接破壞，是由于風(fēng)浪及冰塊撞擊等造成的。這些機械作用造成建筑物局部損壞、海水侵入，其破壞作用超過化學(xué)腐蝕作用。

1.5 施工質(zhì)量不良

根據(jù)調(diào)查結(jié)果．混凝土的破壞太部分都是由于施工質(zhì)量不良或材料不穩(wěn)定所引起的 因加水量不控制、離析嚴(yán)重、震搗不密實、養(yǎng)護(hù)不講究而造成密實性差，難以抵御各種外界因素的破壞。因此，菔工質(zhì)量與耐久性之間有極密切的關(guān)系。

2 提高耐久性的技術(shù)措施

2.1海工耐久混凝土

海工耐久混凝土是指采用常規(guī)原材料、常規(guī)工藝、摻加礦物摻合料及化學(xué)外加劑，經(jīng)配合比優(yōu)化而制作的，在海洋環(huán)境中具有高耐久性、高穩(wěn)定性和良好工作性的高性能結(jié)構(gòu)混凝土，它以氯離子擴散系數(shù)為核心控制指標(biāo)，采用大比例摻入礦物摻合料和低水膠比降低氯離子擴散系數(shù)。

杭州灣跨海大橋不同部位混凝土中水膠比及其他材料用量，見表1所示。

表1杭州灣跨海大橋不同部位混凝土中水膠比及其他材料用量表

杭州灣大橋工程混凝土結(jié)構(gòu)均采用海工耐久性混凝土。在參考國內(nèi)外規(guī)范的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了海工耐久混凝專題研究，制定了《杭州灣跨海大橋混凝土施工技術(shù)規(guī)程》，對海工耐久混凝土的原材料、配合比設(shè)計及工作性能、施工控制等提供了具有特色的控制要求。

同時，杭州灣跨海大橋在國內(nèi)首次按混凝土氯離子擴散系數(shù)快速非穩(wěn)態(tài)電遷移(RCM)實驗方法，規(guī)定了混凝土撬氯離子滲透性要求。混凝土氯離子擴散系數(shù)Drcm根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)使用年限預(yù)測模型以及所處的腐蝕環(huán)境、鋼筋保護(hù)層厚度等綜合因素確定。

2．2合理的鋼筋保護(hù)層

理論上，結(jié)構(gòu)的保護(hù)層越厚，氯離子擴散到鋼筋表面的路徑越長，鋼筋表露氯離子積累到臨界濃度時間也越久。但是，保護(hù)層過厚會限制構(gòu)件力學(xué)性能的發(fā)揮，并且不利于對裂縫寬度進(jìn)行控制，因此，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)部位和受力特點，設(shè)置合理的鋼筋保護(hù)層厚度。

杭州灣跨海大橋工程結(jié)合國外跨海工程實例，參考國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范，根據(jù)杭州灣的腐蝕環(huán)境、橋梁各部位的受力特點和設(shè)計使用年限，制定了不同部位混凝土的保護(hù)層厚度，如表2所示。

表2不同部位混凝土的保護(hù)層厚度

杭州灣大橋混凝土結(jié)構(gòu)各部位氯離子擴散系數(shù)和鋼筋保護(hù)層厚度組合，經(jīng)過理論模型推算可以滿足100年使用年限的要求。通過嚴(yán)格的施工控制和質(zhì)量檢驗，實體結(jié)構(gòu)質(zhì)量良好，基本符合理論計算的假定。

2.3杭州灣大橋工程中附加措施

2.3.1 塑料波紋管與真空輔助壓漿

對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，孔道的不密實極易造成高應(yīng)力狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力筋的銹蝕。為增強預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的密實性，提高預(yù)應(yīng)力體系的耐久性，大橋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用耐腐蝕、密封性能好的塑料波紋管，配合真空輔助壓漿技術(shù)，作為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性措施之一。

2 .3．2環(huán)氧涂層鋼筋

環(huán)氧涂層鋼筋是采用靜電噴涂工藝使其表面形成連續(xù)的環(huán)氧絕緣層的鋼筋。

鑒于環(huán)氧涂層鋼筋的優(yōu)點，杭州灣跨海大橋在腐蝕最為嚴(yán)重的浪濺區(qū)現(xiàn)澆墩身中采用了環(huán)氧涂層鋼筋，作為提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的附加措施之一。

3．3鋼筋阻銹劑

與海工耐久混凝土配合，鋼筋阻銹劑能大幅度提高對鋼筋的防護(hù)能力。與普通混凝土相比，海工耐久混凝土一方面使得腐蝕介質(zhì)達(dá)到鋼筋表面的量減少，另一方面密實的混凝土又能長期有效地保持鋼筋阻銹劑的高濃度，從而使阻銹劑得以較為長期地發(fā)揮抑制或延緩鋼筋電化學(xué)腐蝕的效能。

杭州灣大橋工程潮差區(qū)的承臺和浪濺區(qū)的墩身部位使用了摻人型阻銹劑，作為保證混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的補充措施。

2. 3．4外加電流陰極防護(hù)

外加電流陰極防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計的要點包括：陽極材料在正常運行的電流密度條件下，保證最少100年的使用年限，從而保證結(jié)構(gòu)鋼筋始終處于陰極狀態(tài)而不發(fā)生銹蝕；充分考慮腐蝕環(huán)境的不同，針對不同區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計。

杭州灣大橋南、北航道橋主墩承臺、塔座及下塔柱處于潮差區(qū)和浪濺區(qū)，采用了外加電流陰極防護(hù)系統(tǒng)。

3．5滲透性控制模板

使用滲透性控制模板是提高混凝土表面質(zhì)量的有效途徑。該模板的襯墊是一種無紡纖維，它能把剛?cè)四５幕炷帘砻娑嘤嗟目諝夂退懦觯够炷帘砻嫠z比降低，同時可確保混凝土在養(yǎng)護(hù)期間保持高濕度，將裂縫風(fēng)險減到最小，因而可大幅提高混凝土表面的密實度和強度，C35混凝土根據(jù)回彈試驗結(jié)果推定達(dá)到C60。

杭州灣大橋海上預(yù)制和現(xiàn)澆墩及南灘涂引橋部分橋墩應(yīng)用了該產(chǎn)品，工程實踐表明，使用滲透控制模板可大大改善混凝土的外觀質(zhì)量，提高混凝土表面的抗裂性、抗?jié)B性和耐久性。

2.3．6混凝土表面涂層

涂覆型涂層防腐蝕措施是針對海洋環(huán)境混凝土結(jié)構(gòu)的表面防護(hù)技術(shù)之一。該措施的特點是隔絕氯離子、酸性氣體等有害介質(zhì)在混凝土內(nèi)的滲透和擴散，尤其適合于以鹽霧水汽為特征的海洋侵蝕環(huán)境下混凝土的保護(hù)。

杭州灣大橋海中承臺以上混凝土結(jié)構(gòu)均采用封閉型涂裝體系進(jìn)行表面涂裝，涂層設(shè)計使用年限為20年。

3結(jié)語

跨海通道所處的環(huán)境及運營條件復(fù)雜而且惡劣，海洋環(huán)境下混凝土受凍融破壞、海水侵蝕、鋼筋銹蝕、冰浪撞擊、磨損等各種因素的影響使其過早被破壞，對跨海通道的耐久性設(shè)計工工作提出了更高的要求。杭州灣跨海大橋已應(yīng)用多種有效措施提高耐久性，可見海洋環(huán)境下混凝土耐久性研究已經(jīng)有初步成果。結(jié)合現(xiàn)有研究現(xiàn)狀和實際工程案例杭州灣跨海大橋，總結(jié)以下幾點觀點：

在盡量降低工程造價的前提下，同時又要滿足設(shè)計年限的要求，對腐蝕條件惡劣和結(jié)構(gòu)構(gòu)造存在隱患的部位采用相應(yīng)的耐久性補充措施是提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的有效途徑。

海洋環(huán)境下混凝土耐久性影響因素中氯離子的滲透引發(fā)是最主要也是最顯著的因素，因此，一方面一搞混凝土本身的抗氯離子滲透的能力，另一方面設(shè)置合理的鋼筋保護(hù)層厚度是基本的，顯著有效的措施。

提高海洋環(huán)境下混凝土耐久性，不僅需要設(shè)計與前期準(zhǔn)備的充分，而且還需要合格的施工工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，在實際施工中需要嚴(yán)格把關(guān)。

加強對混凝土的耐久性后期的跟蹤檢測，建立耐久性動態(tài)無損監(jiān)測和評估系統(tǒng)，既可以提前規(guī)避耐久性降低帶來的風(fēng)險，也可以對癥下藥，降低后期修補等成本，以確保設(shè)計使用年限。

參考文獻(xiàn)：

霍洪媛，姚武.海洋工程混凝土耐久性研究[J].混凝土，2008（1）：7-16.

吳瑾，程吉昕．海洋環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評估[J].水力發(fā)電學(xué)報，2005，24(1):69—73．

張寶勝，干偉忠.杭州灣跨海大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性解決方案[J].土木工程學(xué)報，2006，39（6）：72-77.

第8篇：海洋環(huán)境特征范文

為了定量研究渤海主要海灣海洋資源和生態(tài)承載狀態(tài)，有效利用渤海海洋資源，本文建立了海灣資源和生態(tài)環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系，運用狀態(tài)空間評價模型對渤海內(nèi)三個海灣資源和生態(tài)環(huán)境承載力進(jìn)行了綜合評價。結(jié)果顯示，2005-2008年三灣均處于超載狀態(tài)，其中，萊州灣承載壓力最大，承載力值偏低，渤海灣和遼東灣承載力值略好。通過分析，渤海內(nèi)三灣在未來的社會經(jīng)濟發(fā)展過程中將面臨較大的資源和生態(tài)環(huán)境制約，因此，必須通過合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，嚴(yán)格控制人口增長，加大海洋環(huán)境治理和生態(tài)修復(fù)力度，逐步恢復(fù)污染海域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和環(huán)境納污功能，才能有效提高渤海生態(tài)環(huán)境整體承載水平。

關(guān)鍵詞 資源和生態(tài)環(huán)境承載力；狀態(tài)空間評價模型；渤海；比較研究

中圖分類號 X55

文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1002-2104（2012）12-0007-06 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2012.12.002

上世紀(jì)60年代末70年代初，美國麻省理工學(xué)院的丹尼斯·梅多斯等學(xué)者組成“羅馬俱樂部”，利用系統(tǒng)動力學(xué)模型對世界范圍的資源、環(huán)境與人的關(guān)系進(jìn)行評價，并預(yù)測到21 世紀(jì)中葉全球經(jīng)濟增長將達(dá)到極限，為后期資源、環(huán)境承載力的研究奠定了學(xué)術(shù)基礎(chǔ)[1]。著名經(jīng)濟學(xué)家Arrow與其他學(xué)者一起在《Science》上發(fā)表了《經(jīng)濟增長、承載力與環(huán)境》一文，在學(xué)術(shù)界和政界均產(chǎn)生了極大反響，引起了人們對環(huán)境承載力相關(guān)問題的高度關(guān)注[2]。

我國專家學(xué)者于20 世紀(jì)90 年代初開始對資源、環(huán)境和生態(tài)承載力進(jìn)行研究。1999 年王中根、夏軍運用資源與需求的差量法對西北典型干旱區(qū)河流流域的生態(tài)承載力進(jìn)行了評價和預(yù)測[3]。2001年毛漢英、余丹林運用三維狀態(tài)空間法表示社會、經(jīng)濟、自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合評價[4]。2009年付會探討了海洋生態(tài)承載力的內(nèi)涵和特征，指出海洋生態(tài)承載力由壓力和承壓兩部分構(gòu)成[5]。

綜上所述，在海洋承載力研究成果的基礎(chǔ)上[6-7]定義海洋資源和生態(tài)環(huán)境承載力，是在一定的時空范圍內(nèi)，海洋資源和生態(tài)環(huán)境在良性循環(huán)的條件下，能夠承載人類社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模的能力，是承載體“海洋資源和生態(tài)環(huán)境”與承載對象“社會經(jīng)濟發(fā)展”之間耦合關(guān)系的反映。本文在定義海洋資源和生態(tài)環(huán)境承載力的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了較為系統(tǒng)的指標(biāo)體系，充分收集研究相關(guān)數(shù)據(jù)，采用毛漢英等人提出的狀態(tài)空間法對渤海內(nèi)主要海灣的資源和生態(tài)環(huán)境承載力進(jìn)行研究分析。

1 海洋資源與生態(tài)環(huán)境承載力評價方法

1.1 狀態(tài)空間評價模型

近年來，越來越多的研究將狀態(tài)空間法應(yīng)用于定量描述和測度區(qū)域承載力和承載狀況。其本質(zhì)是一種時域分析方法，通過狀態(tài)空間的原點同系統(tǒng)狀態(tài)點構(gòu)成的矢量模來表示區(qū)域承載力的大小，不僅可以表征系統(tǒng)外部特征，更揭示了系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)和性能[8]。

本文借鑒狀態(tài)空間法研究海灣資源和生態(tài)環(huán)境承載力的主要思路如下：

首先，選取若干能較好反映目標(biāo)區(qū)域的海洋資源、生態(tài)和環(huán)境系統(tǒng)的指標(biāo)，建立海洋承載力評價指標(biāo)體系，結(jié)合實際情況確定各指標(biāo)在某一特定時段的理想值，根據(jù)各指標(biāo)的相對重要程度排序，計算各指標(biāo)的權(quán)重。

其次，計算狀態(tài)空間中的點到坐標(biāo)原點的矢量模，即海洋資源和生態(tài)環(huán)境承載力（Carrying Capacity of Marine Resources， Ecology and Environment，簡稱CMREE）的數(shù)學(xué)表達(dá)式[9]為：

CMREE=|M|=∑ni=1Wix2ir

公式中xir為各指標(biāo)處在理想狀態(tài)下的空間坐標(biāo)值（i=1，2，...，n）；Wi為各指標(biāo)的權(quán)重；|M|為海洋資源和生態(tài)環(huán)境承載力的矢量模；n為選取指標(biāo)數(shù)量。

最后，通過比較不同狀態(tài)下的矢量模值的大小來判斷海洋資源和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的承載狀況。當(dāng)CMREE>1，=1，

1.2 指標(biāo)體系及數(shù)據(jù)來源

1.2.1 指標(biāo)體系的確定

要準(zhǔn)確度量渤海內(nèi)主要海灣資源和生態(tài)環(huán)境的承載狀況，必須構(gòu)建能有效反應(yīng)渤海內(nèi)海洋資源、生態(tài)和環(huán)境承載系統(tǒng)的指標(biāo)體系。經(jīng)實地調(diào)研及多重共線性分析，并組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者召開專題會議，確定影響海灣承載力的四類指標(biāo)，分別為：社會經(jīng)濟發(fā)展壓力、海洋資源供給能力、海洋環(huán)境支撐能力和生物多樣性維持能力。同時考慮到指標(biāo)代表的信息以及指標(biāo)間的相互關(guān)聯(lián)性，最終選取了30項指標(biāo)作為目標(biāo)區(qū)域海洋承載力的評價指標(biāo)體系[10]（見表1）。

1.2.2 數(shù)據(jù)選取

渤海三面環(huán)陸，在遼寧、河北、山東、天津三省一市之間，渤海內(nèi)三大海灣（遼東灣、渤海灣和萊州灣）區(qū)域跨行政區(qū)分布，部分?jǐn)?shù)據(jù)無法直接獲得，需要歸納、計算和整理，文中不一一列舉。指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來源2005-2008年中國海洋統(tǒng)計年鑒、中國城市統(tǒng)計年鑒、天津統(tǒng)計年鑒、河北統(tǒng)計年鑒、山東統(tǒng)計年鑒、遼寧統(tǒng)計年鑒、中國海洋環(huán)境質(zhì)量公報、地方海洋環(huán)境質(zhì)量公報、中國近岸海域環(huán)境質(zhì)量公報、中國環(huán)境統(tǒng)計年報、地方年鑒和地方志等資料，以及2009年環(huán)渤海實地調(diào)研獲得。

1.3 理想值與指標(biāo)權(quán)重的確定

1.3.1 理想值的確定

根據(jù)渤海灣區(qū)域的實際情況，結(jié)合該區(qū)域各地市相關(guān)規(guī)劃，理想值的選取主要有以下幾種方式：一是采用與發(fā)展階段目標(biāo)相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)定作為理想值，如：水質(zhì)綜合指數(shù)、生物多樣性綜合指數(shù)、無機氮和COD海洋環(huán)境容量等指標(biāo)；二是參照國際和國內(nèi)相似發(fā)展程度下的對應(yīng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，以階段內(nèi)的最大值或最小值作為理想值。如：人口密度、GDP比重、第二產(chǎn)業(yè)比重、海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、廢水排放總量、原油和天然氣儲量、海洋捕撈和養(yǎng)殖量、環(huán)保投資指數(shù)以及污水處理率等指標(biāo)；三是結(jié)合SPSS差值計算階段內(nèi)指標(biāo)實際值，如：海水養(yǎng)殖面積、碼頭長度、泊位個數(shù)、鹽田面積等指標(biāo)；四是部分指標(biāo)在評價區(qū)間是固定值，采用其實際值作為理想值，如岸線長度、海域和濕地面積、自然保護(hù)區(qū)面積等指標(biāo)。最終確定各海灣理想值見表2。

1.3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

本文采用層次分析法[11]計算各指標(biāo)權(quán)重，經(jīng)課題組研究人員及相關(guān)領(lǐng)域知名專家的問卷調(diào)查，對渤海內(nèi)海洋資源和生態(tài)環(huán)境承載力評價指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較打分，分別構(gòu)造判斷矩陣，各判斷矩陣的平均隨機一致性均小于0.1，說明各判斷矩陣均具有滿意一致性，權(quán)重的分配是合理的，類別層和要素層權(quán)重見表3。

1.4 海灣資源和生態(tài)環(huán)境承載力計算

為了消除不同指標(biāo)量綱和數(shù)量級差對于評價的負(fù)面影響，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。通過海灣承載力評價指標(biāo)的實際值與理想值的比值對各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。對承載力的貢獻(xiàn)是正向的，稱為正效應(yīng)；對資源、生態(tài)和環(huán)境消耗的是負(fù)向的，稱為負(fù)效應(yīng)。

其數(shù)學(xué)公式如下：

正效應(yīng)：rij=xijx′ij；

負(fù)效應(yīng)： rij=x′ijxij

其中，rij為各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)值，xij為各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)，x′ij為各指標(biāo)的理想值。

按照狀態(tài)空間法的海灣承載力（CMREE）公式進(jìn)行計算，可得渤海內(nèi)三灣資源和生態(tài)環(huán)境承載力的值。通過對目標(biāo)層和四個類別層承載狀況的分析，以期對渤海內(nèi)三灣資源和生態(tài)環(huán)境承載能力有一個全面的掌握。

2 渤海內(nèi)三灣海洋資源與生態(tài)環(huán)境承載力評價及比較分析

2.1 目標(biāo)層承載力比較分析

通過狀態(tài)空間評價模型及承載力計算公式得到三灣區(qū)域海洋資源和生態(tài)環(huán)境承載力值（見圖1）。截至2008年底，萊州灣海洋資源和環(huán)境承載壓力最大，渤海灣和遼東灣承載力值略好于萊州灣，但是總體上三灣均處于超載狀態(tài)。盡管三灣海洋生態(tài)承載狀況存在一定的波動，但三灣承載狀況整體呈緩慢下降趨勢。

2.2 類別層和要素層承載力比較分析

在三灣海洋資源和生態(tài)環(huán)境評價體系目標(biāo)層承載狀況分析的基礎(chǔ)上，對其復(fù)合系統(tǒng)的類別層，也就是社會經(jīng)濟發(fā)展壓力、海洋資源供給能力、海洋環(huán)境支撐能力與生物多樣性維持能力分別進(jìn)行評價分析，從而找出引起三灣海洋資源和生態(tài)環(huán)境承載狀況變化的主要原因，更好地為三灣區(qū)域海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供幫助。

2.2.1 社會經(jīng)濟發(fā)展壓力承載狀況

2005-2008年三個海灣社會經(jīng)濟發(fā)展壓力值在1.2-1.4之間波動，總體呈逐漸增大的趨勢。其中遼東灣和萊州灣壓力值呈快速下降趨勢，從1.39下降到1.29左右；渤海灣壓力值雖有波動，但趨勢沒變，壓力最小值為1.29（見圖2-A）。從要素層承載狀況分析，三灣人口和環(huán)境壓力較大，社會經(jīng)濟下行壓力明顯，主要由于2005-2008年三灣區(qū)域經(jīng)濟快速增長，其中，渤海灣區(qū)域GDP占

環(huán)渤

海區(qū)域比重接近20%，遼東灣區(qū)域海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值年均增速30%以上。經(jīng)濟發(fā)展的同時不可避免的帶來COD、氨氮等污染物增加，海水富營養(yǎng)化程度加重，海洋環(huán)境惡化等問題。同時，隨著環(huán)渤海區(qū)域內(nèi)遼寧“五點一線”振興規(guī)劃、黃河三角洲高效生態(tài)區(qū)、藍(lán)色半島經(jīng)濟區(qū)上升為國家戰(zhàn)略，三個海灣社會經(jīng)濟發(fā)展壓力增大的趨勢短期內(nèi)難以改變。

2.2.2 海洋資源供給能力比較分析

2005-2008年三個灣海洋資源供給能力值在1.5-1.9之間，三灣資源供給能力呈緩慢上升趨勢（見圖2-B）。其中，渤海灣供給能力最強，供給能力從1.56提高到1.85。遼東灣和萊州灣供給能力次之，在1.69-1.77之間。盡管三灣資源供給能力有提高的趨勢，但資源存儲量有限，長期看三灣海洋資源供給能力仍然存在較大壓力。

從要素層承載狀況分析，三灣旅游資源供給能力較弱，漁業(yè)資源和空間海域資源次之，油氣資源相對較好。環(huán)渤海區(qū)域濱海旅游資源豐富，但旅游配套基礎(chǔ)設(shè)施落后，因此2005-2008年三灣旅游供給能力相對較弱，隨著旅游配套設(shè)施的不斷完善，預(yù)期旅游供給能力有提高的空間。盡管漁業(yè)捕撈量和養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年增加，但近岸漁業(yè)資源幾近枯竭，如不采取有力的漁業(yè)資源保護(hù)措施，海洋漁業(yè)資源供給有下降的趨勢。2005年以來三灣油氣資源供給能力明顯提高，一方面由于渤海是我國重要的石油天然氣生產(chǎn)基地，油氣資源儲藏豐富，具有很強的油氣供給能力；另一方面區(qū)域經(jīng)濟快速增長帶動了經(jīng)濟社會對石油、天然氣資源需求的增加，導(dǎo)致油氣資源供給能力的快速提高。但是由于油氣資源儲量是有限的，因此這種供給能力提高是難以持續(xù)的。

2.2.3 海洋環(huán)境支撐能力比較分析

2005-2008年三個灣海洋環(huán)境支撐能力值在1.1-1.3之間，三灣環(huán)境支撐能力整體呈緩慢下降趨勢。其中，渤海灣支撐能力在1.17-1.23間波動，遼東灣從1.3下降到1.2左右，萊州灣從1.25下降到1.2左右。可以看出，盡管渤海灣和萊州灣環(huán)境支撐能力有波動，但總體下降的趨勢是一致的，在海洋環(huán)境容量是有限的前提下，三灣海洋環(huán)境支撐能力仍然存在較大壓力。從要素層承載狀況分析，2005-2008年渤海灣增加了環(huán)保投入比重，但水質(zhì)狀況仍較差，海洋環(huán)境容量趨于飽和。遼東灣和萊州灣環(huán)保投入比重呈下降趨勢，但入海污染物總量有限，因此水質(zhì)狀況相對較好。三灣需進(jìn)一步加大對環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施的投入，從源頭上控制住污染物入海總量，改善提升三灣的水環(huán)境質(zhì)量。

2.2.4 生物多樣性維持能力比較分析

2005-2008年三個灣生物多樣性維持能力在0.9-0.95之間，三灣生物維持能力整體呈緩慢下降趨勢，其值偏低（見圖2-D）。其中，渤海灣下降趨勢較明顯，維持能力從0.95下降到0.9，萊州灣次之，維持能力從0.95下降到0.92，遼東灣在0.93-0.95間波動。隨著沿海區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展，不可避免帶來近岸海域水質(zhì)惡化的趨勢，三灣生物多樣性維持能力面臨的壓力可能長期存在下去。 從要素層承載狀況分析，2005-2008年渤海灣和萊州灣生物多樣性綜合指數(shù)呈下降并趨穩(wěn)態(tài)勢，遼東灣生物多樣性綜合指數(shù)呈小幅波動上升趨勢。生物多樣性對海洋生態(tài)系統(tǒng)完整性至關(guān)重要，直接關(guān)系到生物多樣性維持能力的強弱，因此應(yīng)通過禁止不合理的海洋開發(fā)活動，嚴(yán)格控制污染物入海總量，避免環(huán)渤海區(qū)域近岸海洋生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化。

3 結(jié)論與政策建議

2005-2008年渤海內(nèi)三個海灣的海洋資源和生態(tài)環(huán)境承載力普遍偏低，且整體呈下降趨勢，其中，萊州灣綜合承載狀況最差。目前渤海內(nèi)三個海灣均處于超承載狀態(tài)，而生態(tài)環(huán)境的支持和維持能力尚顯不足，在未來的經(jīng)濟社會發(fā)展壓力增大的狀況下將會逐漸遇到較大的環(huán)境制約。結(jié)合類別層和要素層承載狀況比較分析：渤海灣環(huán)境壓力相對較大，遼東灣和萊州灣次之；遼東灣捕撈和養(yǎng)殖能力相對其他兩個海灣較強；渤海灣和萊州灣的油氣資源供給能力較強，但本文油氣資源儲量指標(biāo)數(shù)據(jù)由油氣產(chǎn)量數(shù)據(jù)替代，因此這種供給能力的暫時提高是不可持續(xù)的；渤海灣水質(zhì)狀況在三灣中最差，生物多樣性綜合指數(shù)相對較高，但三灣生物多樣性指數(shù)整體呈緩慢下降趨勢。針對以上分析結(jié)果，應(yīng)在以下幾方面改進(jìn)：

第一，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。加快由粗放的海洋資源加工型向集約發(fā)展工業(yè)化方向轉(zhuǎn)型，實行規(guī)模化、集約化生產(chǎn)。借助環(huán)渤海區(qū)域強大的海洋科技資源，大力發(fā)展新興海洋科技產(chǎn)業(yè)。

第二，嚴(yán)格控制人口增長。人的活動是環(huán)境壓力的最終來源，減輕資源、環(huán)境壓力和提高生態(tài)環(huán)境承載能力必須嚴(yán)格控制人口增長。環(huán)渤海地區(qū)人均資源量相對不足，更加凸顯控制該區(qū)域人口增長的必要性和迫切性。其中，渤海灣地區(qū)環(huán)境壓力最大，控制人口增長刻不容緩。

第三，加大海洋環(huán)境治理和生態(tài)修復(fù)力度。將渤海污染防治和沿海陸域城鎮(zhèn)環(huán)境綜合整治有機結(jié)合起來，實施渤海區(qū)域整體預(yù)防和治理，逐步恢復(fù)污染海域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和環(huán)境納污功能[12]，提高渤海生態(tài)環(huán)境整體承載水平。

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

Comparative Study on the Carrying Capacity of Marine Resources， Ecology

and Environment in Three Bays of Bohai Sea

TAN Yingyu1 ZHANG Ping2 LIU Rongzi2 ZHOU Lei1

（1.Environmental Science Research & Design Institute of Zhejiang Province， Hangzhou Zhejiang 310007， China；2.China Institute for Marine Affairs， Beijing 100860， China）

Abstract The paper establishes an evaluation system of indicators for the carrying capacity of marine resources， ecology and environment （CMREE） to improve the quantitative research on the state of marine ecological carrying capacity for Bohai Sea， and also meet the urgent need for more effective way in using and exploiting the marine resources. It gets the comprehensive assessments for three bays in Bohai Sea by running StatusSpace Evaluation Method. The results showed that the three bays were all overloaded from 2005 to 2008. Additonally， Laizhou Bay took the most pressure and the CMREE was relatively low， Bohai Bay and Liaodong Bay were relatively good. By analyzing， marine resources， ecology and environment in these three bays of Bohai Sea will be the most seriously restrictive factors for social economic development in the future. Therefore， the effective way to improve CMREE for the whole Bohai Sea is restructuring industries， promoting the circular economy， controlling the population growth， implementing the marine governance， strengthening the ecological recover， and gradually recovering the marine ecosystem services and environmental capacity.

Key words carrying capacity of marine resources， ecology and environment （CMREE）； StatusSpace Evaluation Method； Bohai Sea； comparative analysis

收稿日期：2012-07-10

第9篇：海洋環(huán)境特征范文

1海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力評價

當(dāng)前，就國內(nèi)外學(xué)者對海洋經(jīng)濟的研究來看，國外學(xué)者的研究主要集中在對海洋產(chǎn)業(yè)投資的模式研究上，自90年代以來國外研究海洋和海岸利用的專家學(xué)者從不同角度提出了海洋產(chǎn)業(yè)投資的模式，其中代表性的有SorensenandMaCreary（1990）、Vallenga（1991）、Pi-do（1992）以及Chua（1993）。AdablatroVal－lenga提出了關(guān)于海洋資源利用和海洋綜合管理的一系列可持續(xù)發(fā)展模型。波蘭著名海洋生態(tài)學(xué)專家斯蒂芬•伊格納爾提出了海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的六項對策。國內(nèi)學(xué)者則較深入地研究了海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力評價理論、方法及應(yīng)用問題。①海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)：張德賢等人（2000）修正了Vallenga海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展模型，提出海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系從是社會發(fā)展、海洋經(jīng)濟、海洋資源、海洋環(huán)境和海洋可持續(xù)能力五個維度對海洋的可持續(xù)進(jìn)行界定[1]；金建君等（2001）根據(jù)遼寧海岸帶的特點，建立一個分三層的可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系[2]；韓增林等（2003）提出了海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系采用多層樹狀的層次結(jié)構(gòu)設(shè)置[3]；②評價方法與應(yīng)用：現(xiàn)有海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力評價方法主要包括德爾菲法、層次分析法、熵值法、因子分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、系統(tǒng)動力學(xué)法等。如李夫星（2013）采用了德爾菲法對環(huán)渤海沿海地區(qū)津冀魯遼四省市的海洋可持續(xù)發(fā)展能力分別進(jìn)行了定量評價[4]；劉明等（2008）采用層次分析法對11個沿海地區(qū)海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評價[5]；方景清（2009）等綜合運用德爾菲法、層次分析法對天津濱海新區(qū)海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展?jié)摿M(jìn)行了集成測算[6]；黃萍等（2008）采用熵值法對江蘇省海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行定量評價[7]；馮曉波等（2006）、邵桂蘭等（2011）、何顯錦等（2013）分別采用了主成分分析法[8~10]，對11個沿海地區(qū)、廣西壯族自治區(qū)、山東省的海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評價；白福臣（2009）、方欣等（2012）分別運用了灰色關(guān)聯(lián)分析法，對11個沿海地區(qū)、浙江省海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評價[11，12]；狄乾斌等（2012）基于社會子系統(tǒng)、海洋經(jīng)濟子系統(tǒng)、海洋資源與環(huán)境子系統(tǒng)3個模塊，建立了海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)動力學(xué)模型[13]。以上研究側(cè)重于全國、區(qū)域及沿海地區(qū)海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力的評價分析，尚缺乏對環(huán)渤海地區(qū)海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力較為系統(tǒng)的評價研究。就研究方法而言，因子分析法較難獲取指標(biāo)樣本容量和指標(biāo)量化數(shù)據(jù)；德爾菲法和層次分析法在確定權(quán)重時，有較大主觀性，評價結(jié)果缺乏客觀性；熵值法對數(shù)據(jù)的依賴性較強，且對數(shù)據(jù)序列變化的敏感度較高，可能會導(dǎo)致權(quán)重計算結(jié)果違背實際判斷。鑒于以上研究現(xiàn)狀，本文將運用德爾菲法、層次分析法、熵值法，通過集成綜合確定指標(biāo)權(quán)重，全面、系統(tǒng)地評價環(huán)渤海地區(qū)海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展能力。

2渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

2.1海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力的內(nèi)涵可持續(xù)發(fā)展是一種新的發(fā)展觀，是以人類社會與自然和諧及發(fā)展為目標(biāo)，以經(jīng)濟社會與環(huán)境協(xié)調(diào)為途徑，逐步實現(xiàn)一條人口、環(huán)境、資源與發(fā)展相協(xié)調(diào)的道路。海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展理念在海洋領(lǐng)域的具體體現(xiàn)，它是這樣一種發(fā)展模式，即：為了滿足當(dāng)代及后代人對海洋產(chǎn)品的需求，人類利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和物質(zhì)裝備手段，選擇適當(dāng)?shù)暮Ｑ箝_發(fā)方式和資源利用模式，在確保生態(tài)環(huán)境得到正確保護(hù)下，科學(xué)合理地開發(fā)利用海洋資源的過程。海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，意味著在某時間段內(nèi)，其中的任意前一時間點上的海洋經(jīng)濟發(fā)展水平都落后于后一發(fā)展水平。從海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的模式來看，海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展涉及海洋資源、環(huán)境、經(jīng)濟和社會等諸多因素，既有主觀因素也有客觀因素，是一個復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)。而海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力是海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必須主觀條件、內(nèi)在動力，即海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力應(yīng)包含以上主觀因素。因此，海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力可以定義為：在一定技術(shù)條件下，海洋系統(tǒng)內(nèi)部各要素通過自身的發(fā)展和相互間的互動反饋，獲得的支撐海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的整體能力。

2.2渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力指標(biāo)體系構(gòu)建通過對海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力內(nèi)涵的分析，海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展涉及多個海洋系統(tǒng)，具體包括海洋資源供給、海洋經(jīng)濟、海洋環(huán)境治理與生態(tài)保護(hù)、海洋科技等子系統(tǒng)，在對其能力評價指標(biāo)選取時應(yīng)綜合考慮這些子系統(tǒng)因素。本文根據(jù)指標(biāo)體系構(gòu)建的科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性、定性與定量相結(jié)合等原則，參考《2014中國海洋發(fā)展報告》《2013年中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報告》以及國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)[14~21]，并根據(jù)環(huán)渤海地區(qū)三省一市海洋發(fā)展的實際情況，構(gòu)建了渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力評價指標(biāo)體系（見表1）。具體包括經(jīng)濟發(fā)展（A1）、社會民生（A2）、資源支撐（A3）、環(huán)境狀況（A4）、科技創(chuàng)新（A5）5個子系統(tǒng)，以及14個準(zhǔn)則層和35個指標(biāo)層（見表1）。

2.2.1經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)指環(huán)渤海地區(qū)利用海洋資源、人力、技術(shù)以及資本等經(jīng)濟發(fā)展要素，通過合理的海洋經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)配置，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù)的總體能力。本研究從經(jīng)濟增長、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、發(fā)展質(zhì)量、產(chǎn)業(yè)發(fā)展四大方面來刻畫海洋經(jīng)濟發(fā)展，經(jīng)濟增長方面選取了海洋生產(chǎn)總值、海洋生產(chǎn)總值占GDP比重、海洋生產(chǎn)總值增長速度三個指標(biāo)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面選取了三產(chǎn)增加值占海洋生產(chǎn)總值比重、新興產(chǎn)業(yè)增加值占海洋生產(chǎn)總值比重兩個指標(biāo)，發(fā)展質(zhì)量方面選取了海洋勞動生產(chǎn)率、海洋經(jīng)濟密度兩個指標(biāo)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面選取了主要海洋產(chǎn)業(yè)的實物量指標(biāo)，包括海水產(chǎn)品產(chǎn)量、港口貨物吞吐量、濱海國內(nèi)旅游人數(shù)。海洋經(jīng)濟規(guī)模的擴大、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、發(fā)展質(zhì)量的提高、海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供了重大的推動力。

2.2.2社會民生系統(tǒng)反映海洋對于環(huán)渤海地區(qū)社會民生改善的貢獻(xiàn)程度，本研究從就業(yè)拉動、收入分配、生活質(zhì)量三方面刻畫。就業(yè)拉動方面選取了環(huán)渤海地區(qū)涉海就業(yè)人員，收入分配方面選取了城鄉(xiāng)居民收入占GDP比重、城鄉(xiāng)收入比，生活質(zhì)量方面選取了城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、漁民人均純收入、恩格爾系數(shù)。隨著沿海地區(qū)對海洋的開發(fā)利用程度的增強，就業(yè)拉動力得到增強、收入分配得到優(yōu)化、生活質(zhì)量得到提高，海洋在改善沿海地區(qū)人民生活與社會發(fā)展方面起到的貢獻(xiàn)作用越來越顯著，從而保證了海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

2.2.3資源支撐系統(tǒng)指環(huán)渤海地區(qū)海洋資源的數(shù)量和質(zhì)量，其對沿海區(qū)域海洋經(jīng)濟的發(fā)展起基礎(chǔ)性支撐作用。本研究從空間資源、生物資源、礦產(chǎn)資源三方面刻畫。空間資源方面選取了人均濕地面積、海水養(yǎng)殖面積、鹽田總面積，生物資源方面選取了海水養(yǎng)殖及捕撈量、海洋生物醫(yī)藥業(yè)增加值，礦產(chǎn)資源方面選取了海洋油氣產(chǎn)量、海濱砂礦開采量。空間資源、生物資源、礦產(chǎn)資源的持續(xù)開發(fā)利用為海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供了源源不斷的資源支撐作用。

2.2.4環(huán)境狀況系統(tǒng)指環(huán)渤海地區(qū)海洋環(huán)境壓力，以及各級政府及社會有關(guān)各界擁有的治理海洋環(huán)境污染從而使海洋環(huán)境恢復(fù)到一定目標(biāo)的能力。本研究從環(huán)境壓力、環(huán)境治理兩方面刻畫。環(huán)境壓力方面選取了近岸海域海水環(huán)境質(zhì)量、風(fēng)暴潮直接經(jīng)濟損失、工業(yè)廢水直接人海排放量，環(huán)境治理方面選取了沿海城市污水處理率、海洋自然保護(hù)區(qū)面積、污染治理當(dāng)年竣工項目數(shù)。環(huán)境狀況的好壞直接影響著海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的能力。

2.2.5科技創(chuàng)新系統(tǒng)指環(huán)渤海地區(qū)利用科學(xué)技術(shù)水平提高海洋資源的利用效率，提高海洋環(huán)境保護(hù)能力等，以此服務(wù)于海洋經(jīng)濟更高效的發(fā)展。海洋科技發(fā)展水平直接體現(xiàn)環(huán)渤海地區(qū)海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的能力和潛力。本研究從科技投入、科技產(chǎn)出兩方面刻畫。科技投入方面選取了海洋研究與試驗發(fā)展經(jīng)費占海洋生產(chǎn)總值比重、萬名涉海就業(yè)人員中海洋科技人員數(shù)、海洋科研機構(gòu)數(shù)量，科技產(chǎn)出方面選取了海洋專利授權(quán)數(shù)、海洋科研機構(gòu)課題投入成果應(yīng)用與科技服務(wù)合計占科研課題總數(shù)比重。海洋科技始終影響著海洋經(jīng)濟發(fā)展的各個歷史進(jìn)程，并滲透到海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)中的各個要素，從而對海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力產(chǎn)生巨大的推動作用。

3研究方法

環(huán)渤海地區(qū)海洋經(jīng)濟可持續(xù)綜合發(fā)展指數(shù)（CISD，ComprehensiveIndexofSustainableDevelopmen）t是海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)總體發(fā)展水平的集中體現(xiàn)，本文通過構(gòu)建此指數(shù)來定量評價環(huán)渤海地區(qū)海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力，根據(jù)各指標(biāo)的特征，運用遞階多層次綜合評價法進(jìn)行計算。

4渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力評價的實證分析

4.1指標(biāo)賦值及無量綱化考慮到數(shù)據(jù)的可獲性及權(quán)威性，本文選取2007—2012年環(huán)渤海地區(qū)三省一市海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力評價指標(biāo)體系指標(biāo)層數(shù)據(jù)構(gòu)建其海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展指數(shù)，數(shù)據(jù)主要來源于各類統(tǒng)計年鑒與統(tǒng)計公報，如《中國統(tǒng)計年鑒》《中國海洋統(tǒng)計年鑒》《各省、區(qū)、市統(tǒng)計年鑒》《中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》《中國海域使用管理公報》《中國海洋災(zāi)害公報》《中國海洋環(huán)境狀況公報》等。

4.2指標(biāo)權(quán)重確定考慮到渤海海洋經(jīng)濟系統(tǒng)的多目標(biāo)性、復(fù)雜性等特點，以及海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系應(yīng)具有的通用性和穩(wěn)定性，為建立一個較為穩(wěn)定的指標(biāo)權(quán)重體系，本文選取專家咨詢法（德爾菲法）、層次分析法（AHP法）、熵值法分別確定指標(biāo)權(quán)重[23~27]，結(jié)合定性和定量方法綜合確定權(quán)重，然后運用簡均法進(jìn)行綜合集成，權(quán)重結(jié)果見表3。由表3結(jié)果知，經(jīng)濟發(fā)展、社會民生、資源支撐、環(huán)境狀態(tài)、科技創(chuàng)新5個子系統(tǒng)對于目標(biāo)層的權(quán)重依次為26.1%、13.3%、27.4%、15.1%、18.1%。

4.3測算結(jié)果及分析根據(jù)公式（1），以及上文確定的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值及權(quán)重，計算得到2007—2012年渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展綜合指數(shù)和各子系統(tǒng)指數(shù)值（見表4），參照表1中的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)等級標(biāo)準(zhǔn)，得到渤海海洋經(jīng)濟整體及各子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展等級（見表5）。下文從渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力整體水平、各子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平兩個角度進(jìn)行分析。

4.3.1渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力評價由測算結(jié)果知，2007—2012年，渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力水平呈上升趨勢（見圖1），海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展?jié)摿^大。其中，2007—2009年渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)總體效果為不可持續(xù)，2010年為弱可持續(xù)，2011年為中度可持續(xù)，2012年為強可持續(xù)。值得注意的是，2008—2009年渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展指數(shù)增速度較緩慢，主要是因為受2008年金融危機影響，海洋經(jīng)濟發(fā)展趨緩。隨著2009年“藍(lán)色經(jīng)濟”概念的提出和四萬億投資計劃的刺激，2010年渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展指數(shù)增速快速回升，2011年之后在世界經(jīng)濟形勢衰退和國民經(jīng)濟增速趨緩的影響下，指數(shù)增速持續(xù)回落。

4.3.2渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展各子系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力評價2007—2012年渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展子系統(tǒng)包括經(jīng)濟發(fā)展子、社會民生、資源支撐、環(huán)境狀況、科技創(chuàng)新5個子系統(tǒng)，根據(jù)5個子系統(tǒng)的指數(shù)值變化趨勢（見圖1），可知：（1）經(jīng)濟發(fā)展子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平呈快速上升趨勢，經(jīng)濟發(fā)展子指數(shù)值從0.13持續(xù)平穩(wěn)上升至1.35，相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展等級由2007年的不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)過渡到2008年的弱可持續(xù)，再由2009年的弱可持續(xù)過渡到2010年的中度可持續(xù)，2011—2012年指數(shù)值均超過了強可持續(xù)發(fā)展等級0.75的臨界值。2007—2012年環(huán)渤海地區(qū)海洋經(jīng)濟逐步向結(jié)構(gòu)優(yōu)化、質(zhì)量效益型提高階段發(fā)展，從經(jīng)濟規(guī)模看，環(huán)渤海地區(qū)海洋生產(chǎn)總值由2007年的8787.8億元上升至2012年的17925.1億元，且占環(huán)渤海地區(qū)生產(chǎn)總值的比重也不斷上升，由34.3%增長到35.8%；從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，環(huán)渤海地區(qū)海洋服務(wù)業(yè)呈現(xiàn)較快發(fā)展，海洋新興產(chǎn)業(yè)保持良好發(fā)展勢頭；從發(fā)展質(zhì)量來看，環(huán)渤海地區(qū)海洋勞動生產(chǎn)率實現(xiàn)穩(wěn)定增長；從海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展看，海洋交通運輸業(yè)、濱海旅游業(yè)快速發(fā)展。（2）科技創(chuàng)新子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平整體上呈較快上升趨勢（2008年除外），科技創(chuàng)新子指數(shù)值先降后升，2008年為波谷點，相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展等級由2007—2008年的不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)過渡到2009年的弱可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，再過渡到2010年的中度可持續(xù)，2011—2012年指數(shù)值均超過了強可持續(xù)發(fā)展等級0.75的臨界值。海洋科技創(chuàng)新是轉(zhuǎn)變海洋資源開發(fā)方式，促進(jìn)海洋經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級核心要素和重要支撐力量。2007—2012年環(huán)渤海地區(qū)海洋科研投入與產(chǎn)出均呈增長態(tài)勢，且科技產(chǎn)出對其可持續(xù)發(fā)展能力的貢獻(xiàn)大于海洋科技投入，且海洋專利授權(quán)數(shù)、海洋科研機構(gòu)課題數(shù)呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。（3）環(huán)境狀態(tài)子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平呈穩(wěn)步上升趨勢，環(huán)境狀態(tài)子指數(shù)值從0.08持續(xù)平穩(wěn)上升至0.53，相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展等級由也由2007—2009年的不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)過渡到2010—2011年的弱可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，進(jìn)而再過渡到2012年的中度可持續(xù)狀態(tài)。2012年，渤海符合第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域面積比例已降低至約47%，第四類和劣于第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域面積與2006年同期相比增加了近3倍，達(dá)到1.8萬平方千米，約占渤海總面積的23%。盡管面臨著海水環(huán)境質(zhì)量惡化、風(fēng)暴潮經(jīng)濟損失等嚴(yán)峻的環(huán)境壓力，環(huán)渤海地區(qū)也在加快對海洋環(huán)境的治理與保護(hù)，沿海城市污水處理率、海洋自然保護(hù)區(qū)面積在逐年提高，其中，2007—2012年海洋自然保護(hù)區(qū)面積年均增速達(dá)24%。（4）資源支撐子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平呈緩慢上升趨勢，資源支撐子指數(shù)值從0.04持續(xù)上升至0.48，相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展等級也由不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)過渡到弱可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。由表3中的結(jié)果知，渤海海洋資源對其海洋經(jīng)濟可持續(xù)能力的貢獻(xiàn)最大，所有子系統(tǒng)中，資源支撐權(quán)重最大，為27.4%，雖然資源在海洋經(jīng)濟發(fā)展過程中起到重要作用，但其可持續(xù)發(fā)展水平卻不及經(jīng)濟發(fā)展、科技創(chuàng)新、環(huán)境狀況。其中，傳統(tǒng)的空間資源、漁業(yè)資源和礦產(chǎn)資源等的開發(fā)繼續(xù)保持平穩(wěn)增長，海洋生物資源、油氣資源的開發(fā)處于快速增長。渤海海洋資源的可持續(xù)發(fā)展能力偏弱，反映了海洋資源開發(fā)利用強度在加大，對海洋經(jīng)濟的承載力在減弱，這與環(huán)渤海地區(qū)工業(yè)化發(fā)展模式、海洋資源無序掠奪性的開發(fā)是分不開的。（5）社會民生子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平呈緩慢上升趨勢，社會民生子指數(shù)值從0.06持續(xù)上升至0.32，相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展等級也由不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)過渡到弱可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。反映了海洋對沿海地區(qū)就業(yè)拉動、收入分配、生活質(zhì)量等社會民生改善方面的貢獻(xiàn)突出。其中，環(huán)渤海地區(qū)涉海就業(yè)人員數(shù)量逐年遞增，2012年涉海就業(yè)人員數(shù)占全國從業(yè)人員總數(shù)的1.5%；環(huán)渤海地區(qū)漁民人均純收入水平不斷提高，2012年達(dá)到1.3萬元，年均增速為8.1%。

5結(jié)論與建議

本文從經(jīng)濟發(fā)展、科技創(chuàng)新、環(huán)境狀態(tài)、資源支撐、社會民生五大方面建立了環(huán)渤海地區(qū)三省一市海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力的指標(biāo)體系，并運用CISD線性組合模型構(gòu)建了可持續(xù)綜合發(fā)展指數(shù)，對環(huán)渤海地區(qū)三省一市的海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展綜合能力及各子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行了定量評價。測算結(jié)果顯示，2007—2012年環(huán)渤海地區(qū)三省一市海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展綜合能力呈上升趨勢；經(jīng)濟發(fā)展子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平由不可持續(xù)快速上升至強可持續(xù)；科技創(chuàng)新子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平由不可持續(xù)快速波折上升至強可持續(xù)；環(huán)境狀態(tài)子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平由不可持續(xù)穩(wěn)步上升至中度可持續(xù)；資源支撐子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平由不可持續(xù)緩慢上升至弱可持續(xù)；社會民生子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平由不可持續(xù)緩慢上升至弱可持續(xù)。綜上所述，經(jīng)濟發(fā)展、科技創(chuàng)新子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力較強，而環(huán)境、資源子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展偏弱。為促進(jìn)環(huán)渤海地區(qū)海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧經(jīng)濟、社會民生、資源、環(huán)境、科技各子系統(tǒng)的可持續(xù)性協(xié)調(diào)發(fā)展，建議從以下幾個方面實施提升路徑和政策支持的切入點：

5.1強化海洋科技創(chuàng)新強化海洋科技發(fā)展是提升渤海海洋經(jīng)濟科持續(xù)發(fā)展的重要路徑。現(xiàn)代海洋經(jīng)濟的發(fā)展是以海洋科學(xué)知識的創(chuàng)新和海洋高新技術(shù)的發(fā)展為依托，海洋環(huán)境的復(fù)雜性、多變性和高風(fēng)險性，決定了海洋開發(fā)和海洋經(jīng)濟的發(fā)展必須緊緊依靠高新技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前渤海海洋經(jīng)濟已經(jīng)進(jìn)入必須依靠科技進(jìn)步推動結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的重要歷史階段，構(gòu)建海洋科技創(chuàng)新體系、增強自主創(chuàng)新能力成為其海洋經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的中心環(huán)節(jié)。環(huán)渤海地區(qū)應(yīng)以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)，形成新興海洋產(chǎn)業(yè)，提高海洋技術(shù)對海洋經(jīng)濟的貢獻(xiàn)率，不斷整合科技資源，形成多元化的渤海海洋創(chuàng)新投入體系；組織實施一批重大科技攻關(guān)和示范項目，形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科技成果和產(chǎn)品，加快實現(xiàn)海洋技術(shù)跨越，全面提升環(huán)渤海地區(qū)的海洋科技綜合實力和區(qū)域創(chuàng)新能力；集聚創(chuàng)新要素，加強海洋科技園區(qū)建設(shè)；健全高等院校的海洋專業(yè)，堅持以人為本，培養(yǎng)和造就一大批海洋科技創(chuàng)新人才。

5.2加強海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)，健全海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)當(dāng)前，由于近年來盲目開發(fā)和環(huán)境污染，渤海生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，環(huán)境負(fù)荷已處于過載狀態(tài)，海洋生態(tài)環(huán)境已成為制約渤海海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素。因此，將渤海海洋生態(tài)環(huán)境的發(fā)展模式由損害為主向恢復(fù)保護(hù)為主轉(zhuǎn)變，提高海洋生態(tài)環(huán)境的承載能力對其海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。環(huán)渤海地區(qū)應(yīng)建立污染防治與管理的法規(guī)體系，對渤海的綜合管理、環(huán)境保護(hù)、污染防治、資源有償使用等做出明確規(guī)定，使渤海的開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)和管理納入法制化管理軌道；加強海洋環(huán)境統(tǒng)一監(jiān)督管理，使各沿海省市的近岸海域環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)、漁業(yè)水域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)成為環(huán)渤海環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)的重要組成部分，與陸域環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)共同組成從流域到海洋的有效的環(huán)境監(jiān)測體系；完善海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)，對海洋災(zāi)害實時評估監(jiān)測與災(zāi)后快速反應(yīng)，有效地減輕和控制海洋災(zāi)害。

5.3合理有效地開發(fā)利用海洋資源當(dāng)前，環(huán)渤海地區(qū)三省一市海洋經(jīng)濟發(fā)展仍然沒有擺脫以資源環(huán)境破壞為代價獲取經(jīng)濟增長的傳統(tǒng)工業(yè)化發(fā)展模式，部分資源過度開發(fā)，資源已經(jīng)成為制約其海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，將渤海海洋資源的開發(fā)利用模式從外延式開發(fā)為主向內(nèi)涵式開發(fā)與恢復(fù)為主轉(zhuǎn)變，對其海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展尤為重要。應(yīng)制定統(tǒng)一協(xié)調(diào)的海洋開發(fā)政策，建立健全有利于海洋資源可持續(xù)利用的法律法規(guī)；實行開發(fā)與保護(hù)并重的方針，綜合有效地開發(fā)利用海洋資源；提高海洋資源開發(fā)的科技含量，不斷發(fā)現(xiàn)新資源，利用新技術(shù)，形成和發(fā)展海洋新產(chǎn)業(yè)；海洋資源開發(fā)應(yīng)與海洋環(huán)境保護(hù)同步規(guī)劃、同步實施，建設(shè)良性循環(huán)的資源經(jīng)濟和海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。