天津滨海新区的生态环境特征及其对区域经济发展的影响.docx
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天津滨海新区的生态环境特征及其对区域经济发展的影响
天津滨海新区的生态环境特征及其对区域经济发展的影响
海岸带是沿海地区社会经济发展的重要支撑系统,其生态系统服务对沿海地区经济发展起决定性作用。
目前,海岸带生态环境的脆弱性及其生态系统退化,已成为海岸带经济进一步健康发展的瓶颈。
如何科学地开发与利用海岸带资源、保护海岸带生态环境已成为我国沿海地区可持续发展面临的一个重大问题。
天津滨海新区具有海岸带典型的生态环境脆弱性特征,全面、深入地认识天津滨海新区海岸带的生态环境特征,可以为天津滨海新区的进一步建设与发展提供科学的理论依据。
1天津滨海新区的建设历程和经济发展现状
1.1天津滨海新区的建设历程
天津滨海新区(38°40′~39°00′N,117°20′~118°00′E)位于华北平原北部、海河流域下游、渤海湾顶端。
天津滨海新区是我国仅有的3个“副省级新区”之一,其它2个副省级新区是上海浦东新区和重庆两江新区。
天津滨海新区是中国北方对外开放的门户、高水平的现代制造业和研发转化基地、北方国际航运中心和国际物流中心,也是经济繁荣、社会和谐、环境优美的宜居生态型新城区。
天津滨海新区的快速发展对推动天津市、中国北方乃至全国经济发展都具有全局性战略意义[1]。
天津滨海新区的建设始于1994年,1994年天津市决定建设滨海新区,2019年天津市设立了滨海新区工委和管委会,并赋予工委和管委会组织编制滨海新区建设规划、确定滨海新区产业布局等职责。
2019年11月国务院批复同意天津市调整部分行政区划,撤销天津市塘沽区、汉沽区、大港区,设立天津市滨海新区,以上述3个区的行政区域作为滨海新区的行政区域。
目前天津滨海新区由呈弧形条带展布的天津港、天津经济技术开发区、天津保税区3个功能区、原塘沽、汉沽、大港城区部分3个行政区和海河下游冶金工业区(东丽区无瑕街、津南区葛沽镇)组成,该滨海新区海岸线北起涧河,南至歧口河,海岸线全长153km,陆地面积2270km2,海域面积3000km2。
2019年第六次全国人口普查时常住人口248.2万人,占天津市总人口的19.18%,人口密度为1112人/km2[2]。
1.2天津滨海新区的经济发展现状
天津滨海新区是我国重要的石油开采与加工基地,已形成电子信息、石油和海洋化工、汽车及装备制造、石油钢管和优质钢材、生物技术和现代医药、新型能源和新型材料及环保等高新技术产业和技术密集型产业群。
自1984年改革开放以来,天津滨海新区经济快速增长,外资大量进入,现在已经成了中国北方发展最快的地区之一。
滨海新区正在成为继深圳经济特区,上海浦东新区后,带动中国区域经济增长的第三极。
1994~2019年,天津滨海新区生产总值以年均20.6%的速度增长,2019年实现国内生产总值1608.63亿元(是上海浦东新区的76%),累计实际利用外资187亿美元,世界500强企业有70多家在新区投资。
“十一五”期间天津滨海新区经济继续快速增长,滨海新区对全市经济增长的贡献进一步加大。
2019年实现国内生产总值1983.63亿元,到2019年滨海新区生产总值完成5030.11亿元,按可比价格计算,比上年增长25.1%,占全市的比重达到55.2%,提高4.4个百分点(图1)。
“十一五”期间滨海新区主要经济指标保持快速增长。
2019年滨海新区工业总产值完成10653.55亿元,增长33.2%。
全社会固定资产投资3352.71亿元,增长34.0%。
社会消费品零售总额567.42亿元,增长23.8%。
实际直接利用外资70.42亿美元,增长22.2%[3]。
图1 “十一五”期间天津滨海新区生产总值及增长速度
2天津滨海新区的海岸带及近海的生态环境问题
2.1沉积软土的工程地质问题
天津滨海新区地势平坦,第四系沉积物主要是受波浪和潮汐作用形成的沉积软土。
根据成因,滨海新区的沉积软土主要分为人工填土层(俗称硬壳层,一般厚1~2m),第Ⅰ陆相层(主要为河流冲积相粘土、亚粘土,一般厚4m左右),第Ⅰ海相层(主要为浅海相淤泥质土、亚粘土、粘土、亚砂土沉积,含云母、有机质、小贝壳等,一般厚2~15m),第Ⅱ陆相层(主要为冲积、湖积相亚粘土,一般厚5m左右,灰黑色,含云母和大量有机质),第Ⅲ陆相层(主要为河流冲积相粉砂、亚粘土、粘土,厚9m左右),第Ⅱ海相层(主要为滨海、潮汐带相粘土、亚粘土沉积),第Ⅳ陆相层(主要为河床~河漫滩相粘土、亚粘土、细砂沉积)[4]。
滨海新区第四系沉积软土质地松软,不利于工程建设,产生的工程地质问题主要表现为:
(1)地基承载力和稳定性差。
在道路荷载(静力和动力荷载)作用下,地基承载力不能满足要求时,地基会产生局部或整体剪切破坏,影响道路的正常使用,引起道路破坏或边坡失稳。
(2)沉降、水平位移及不均匀沉降。
在静力和动力荷载作用下,地基会产生变形。
当道路沉降、水平位移或不均匀沉降超过允许值时,会影响道路的正常使用,甚至可能引起破坏。
道路沉降量较大时,不均匀沉降往往也较大,不均匀沉降对道路的危害较大。
2.2土壤盐碱和重金属污染
天津滨海新区土壤具有潜在盐渍化和碱化威胁。
滨海新区土壤以滨海盐土和盐化湿潮土为主,且全区分布地下咸水。
高矿化地下水和浅层咸水是土壤盐渍化产生的原因,在这类地区即使是已经改造好了的盐渍土,甚至是非盐渍土,都会因为高矿化地下水和浅层咸水的存在,而极易引起其心土或底土中所含盐分随毛管作用强烈上升,而且一旦遇到涝年或是灌溉不当,都会引起地下水位抬高,产生强烈返盐,造成土壤次生盐化。
因此土壤存在着潜在盐渍化的威胁。
近年来天津新区的滨海盐土在治理改造过程中普遍发现土壤pH值急剧上升、土壤总碱度和钠碱度明显增高、地表板结加重、渗水愈加缓慢等现象,给农业和园林绿化带来新的障碍。
这是因为土壤出现了碱化,其原因包括盐土脱盐过程中的脱盐碱化,苏打型地下水(地下水中含NaHCO3和Na2CO3)引起的土壤碱化,碱性水灌溉造成的土壤次生碱化等。
这些碱化土和碱土多插花分布在各类盐土和盐化潮土中,而土壤一旦碱化,其治理难度远比土壤盐化要大得多[5]。
土壤重金属污染。
天津滨海新区土壤长期受污水灌溉、污泥施用等影响重金属污染严重,并对农产品质量和人体健康造成一定危害。
天津滨海新区的北(塘)排污河灌区和南(大沽)排污河灌区自1958年开始利用污水灌溉,1987年南(大沽)排污河灌区污灌面积2.33×104hm2,年消耗污水量1.5×108m3,北(塘)排污河灌区污灌面积1.23×104hm2,年消耗污水量0.8~1.0×108m3。
由于污水灌溉历史已长达40~50年,致使污染农田土壤中重金属元素多达24种,其中超过国家土壤环境质量标准的元素有镉、汞、锌、铜、铬、镍6种。
地处南、北排污河上游的东丽区赵沽里乡、大毕庄乡和西青区大寺镇,除污灌外还施用污泥,面积超过0.11×104hm2,土壤重金属污染更为严重[5]。
2.3滨海湿地植被退化
由于土壤盐碱化严重,天津滨海新区滨海湿地的自然植被以河流湿地、滨海湿地和湖泊湿地等的盐生植被、湿生植被和水生植被为主,植被的建群种除柽柳(Tamarixchinensis)外都是草本植物。
沿海岸线分布的滨海湿地发育了盐地碱蓬(Suaedasalsa)群落、碱蓬(S.glauca)群落、大米草(Spartinaanglica)群落、獐毛(Aeluropuslittoralis)群落等盐生植被,芦苇(Phragmitesaustralis)群落、柽柳群落、狗尾草(Setairaviridis)群落、大刺儿菜(Cirsiumsetosum)群落、苣荬菜(Sonchusbrachyotus)群落和猪毛菜(Salsolacollina)群落等。
在海岸线附近土壤盐碱化特别严重的地方为无植被覆盖的裸露地面。
天津滨海新区的滨海湿地共有湿地植物46科135属232种。
其中菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、豆科(Leguminosae)、藜科(Chenopodiaceae)、蓼科(Polygonaceae)、莎草科(Cyperaceae)、十字花科(Cruciferae)和旋花科(Convolvulaceae)含8种以上的8个较大的科有78属156种,分别占总科数、总属数和总种数的17.4%、57.8%和67.2%。
湿地植被的建群种主要有芦苇、獐毛、盐地碱蓬、碱蓬、地肤(Kochiascoparia)、猪毛菜、扁秆藨草(Scirpusplaniculmis)、碱菀(Tripoliumvulgare)、大刺儿菜及蒿属(Artemisiaspp.)植物等。
上述湿地植物中有水生植物22种、湿生植物12种、中生植物155种和旱中生植物43种,水生植物有狭叶香蒲(Typhaangustifolia)、金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)等,湿生植物有芦苇、扁秆藨草、獐毛、柽柳、碱蓬、盐地碱蓬等,中生和旱中生植物包括大刺儿菜、猪毛菜等。
以耐盐性划分,可在含盐量0.5%以上的土壤中生存的盐生湿地植物有柽柳、獐毛、碱蓬等61种[6]。
受城市化等开发建设和污染等因素的影响,近20年来,天津滨海新区湿地自然植被不断退化、面积不断萎缩。
滨海新区湿地的功能迅速退化,面临严重的问题。
1979年滨海新区范围内有湖泊湿地8950.4hm2、沼泽湿地18451.6hm2,到了2019年,湖泊湿地和沼泽湿地的面积分别减至2694.5hm2和12489.6hm2,大约分别减少了2/3和1/3。
随着滨海新区的发展和土地利用强度的增大,该区域湿地景观斑块数量增加、平均斑块面积减少的趋势比较明显,景观呈现破碎化的趋势。
但总体上,近30年中,滨海新区湿地总面积变化不大,并没有大面积持续减少,只是自然湿地面积萎缩,人工湿地面积增大[7]。
2.4近海海水污染加重和渔业资源衰退
随着天津滨海新区经济的发展,基础设施建设等开发活动加剧,产生和排放的污水增多,滨海新区近海生态环境急剧恶化,赤潮频繁发生。
沿海围垦破坏了原来的流场,改变了原有的地貌形态,影响了近岸污染物的输移。
围海造地工程导致潮通量减少、潮流作用减弱,近岸海域污染物输移困难。
这些因素导致近海污染加重。
一般情况下在雨水较多、径流量增加的年份,进入渤海湾的污染物相对较多,海岸线附近海域污染相对更严重,总体比较近10a的结果发现8月河流丰水期近海的水环境相对5月枯水期和10月平水期差[8]。
总之,滨海新区自身水体交换能力差,自净能力和纳污能力比较低。
滨海新区工农业和海洋产业的不断发展,大量陆域污染物与废水的排放,使滨海新区近岸浅海以致整个渤海湾承受越来越大的生态环境压力[9]。
海水淡化工程和河口建闸也对近岸海域生态环境有着不利的影响。
海水淡化工程排放的浓缩海水,使局部生态环境恶化,影响海洋生物的生存和生长。
河口建闸后,河口建闸阻挡积累的高浓度污染物,一方面阻断鱼类回游通道,改变了河口区海洋生物栖息环境,生物多样性受到很大威胁[9]。
过度捕捞导致滨海新区近海渔业资源衰退。
2019年渤海渔业资源与1998年调查资料相比较,平均网产由40.1kg下降到31.8kg,下降了20.7%,其中毛虾(Acetesspp.)由20.8kg下降到11.5kg,下降了44.7%;赤鼻棱鯷(Thryssakammalensis)由1.0kg下降到0.3kg,下降了70%;叫姑鱼(Johniusbelengerii)由6.2kg下降到0.4kg,下降了93.5%;只有矛尾刺鰕虎鱼(Acanthogobiushasta)由0.6kg上升到3.
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