中國(guó)典型海灣海岸工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)
本書(shū)共15章，涉及我國(guó)及渤海灣海岸工程建設(shè)概況、渤海灣岸線變化生態(tài)影響、渤海灣生態(tài)資產(chǎn)變化、海河水環(huán)境化學(xué)要素長(zhǎng)期變化過(guò)程及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、渤海灣水環(huán)境和沉積環(huán)境化學(xué)要素變化過(guò)程及其生態(tài)影響等。
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海岸工程是位于海岸或者與海岸連接、工程主體位于海岸線向陸一側(cè)、對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生影響的工程項(xiàng)目，主要包括圍海工程、海港工程、河口治理工程、海上疏浚工程和海岸防護(hù)工程沿海潮汐發(fā)電工程、海上農(nóng)牧場(chǎng)、環(huán)境保護(hù)工程漁業(yè)工程等。這些工程占用大量近海海域，改變近海岸線結(jié)構(gòu)，同時(shí)還向近海排放污染物，對(duì)海洋的水動(dòng)力、環(huán)境容量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及各種化學(xué)元素的地球化學(xué)循環(huán)等產(chǎn)生影響，尤其對(duì)近海的生態(tài)系統(tǒng)影響較大。渤海灣是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了大量海岸工程的建設(shè)，渤海灣三面環(huán)陸，東面以渤海海峽與黃海相連，是個(gè)瓶頸式的半封閉內(nèi)海，自身水體交換異常緩慢。據(jù)估計(jì)，整個(gè)渤海海水的循環(huán)周期大約需要40～200年，其自身的納污凈化能力非常有限。在此背景下，很有必要針對(duì)海岸工程建設(shè)對(duì)該海域的生態(tài)環(huán)境影響開(kāi)展系統(tǒng)長(zhǎng)期的研究。
筆者通過(guò)系統(tǒng)長(zhǎng)期的研究，揭示了渤海灣區(qū)域海岸工程建設(shè)產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)論述了渤海灣海岸工程建設(shè)現(xiàn)狀和生態(tài)資產(chǎn)變化，同時(shí)揭示了渤海灣岸線變化對(duì)生態(tài)的影響，包括渤海灣水環(huán)境化學(xué)要素和沉積物環(huán)境化學(xué)要素的長(zhǎng)期變化及生態(tài)影響，浮游生態(tài)系統(tǒng)和底棲動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期變化及原因，還包括赤潮、外來(lái)人侵種、溢油和有毒化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)事故及應(yīng)急與港口工程建設(shè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等。總體來(lái)看，研究綜合考慮了海岸工程建設(shè)引發(fā)的各種生態(tài)效應(yīng)，涵蓋了海岸工程對(duì)近海水體的環(huán)境效應(yīng)、對(duì)海洋地質(zhì)的生態(tài)效應(yīng)與對(duì)岸上陸地的生態(tài)效應(yīng)，并進(jìn)一步考慮了溢油和危險(xiǎn)化學(xué)品事故的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和相應(yīng)預(yù)警措施，能夠?yàn)椴澈车纳鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)借鑒。
本書(shū)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào)：21307045、21206064）的資助，特此致謝！
本書(shū)涉及專(zhuān)業(yè)較多，由于時(shí)間關(guān)系及作者研究認(rèn)識(shí)水平有限，書(shū)中仍有很多不足，敬請(qǐng)各界人士批評(píng)指正！
作者
2016年10月
目錄
前言
第一章 我國(guó)海岸資源及工程建設(shè) 001
第一節(jié) 我國(guó)海岸資源及其空間分布 001
一、土地資源 001
二、水資源 003
三、灘涂資源 004
四、油氣資源 005
五、旅游資源 005
六、港灣資源 006
七、海水化學(xué)資源 006
八、水產(chǎn)資源 007
第二節(jié) 海岸工程定義及發(fā)展 008
一、港口工程 008
二、港口建設(shè) 010
三、臨港工業(yè) 012
四、臨港旅游 014
五、石油開(kāi)采 016
六、其他 017
參考文獻(xiàn) 019
第二章 渤海灣區(qū)域概況及其海岸工程 020
第一節(jié) 區(qū)域概況 020
一、地理位置 020
二、氣候與氣象 020
三、地質(zhì) 021
四、海洋水文特征 023
五、泥沙、波浪 023
六、海洋資源 024
第二節(jié) 渤海灣海岸工程 025
一、港口建設(shè) 025
二、臨港工業(yè)建設(shè) 030
三、臨港旅游開(kāi)發(fā) 031
四、石油開(kāi)采 031
參考文獻(xiàn) 032
第三章 渤海灣岸線變化及其生態(tài)影響 033
第一節(jié) 岸線變化 034
一、岸線長(zhǎng)度變化 034
二、面積變化 035
第二節(jié) 岸線變化對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響 037
一、岸線變化對(duì)水動(dòng)力的影響 037
二、岸線變化對(duì)污染物擴(kuò)散的影響 047
三、岸線變化對(duì)環(huán)境容量的影響 051
本章小結(jié) 058
參考文獻(xiàn) 058
第四章 渤海灣海岸帶生態(tài)資產(chǎn)變化 060
第一節(jié) 研究方法 061
一、研究區(qū)域概況 061
二、生態(tài)資產(chǎn)評(píng)估所需參數(shù)及計(jì)算方法 061
三、數(shù)據(jù)來(lái)源和處理 062
第二節(jié) 結(jié)果與分析 063
一、土地利用變化格局 063
二、生態(tài)資產(chǎn)總量變化 065
三、國(guó)民生產(chǎn)總值與生態(tài)資產(chǎn)比較 066
本章小結(jié) 067
參考文獻(xiàn) 068
第五章 海河水質(zhì)長(zhǎng)期變化過(guò)程及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 070
第一節(jié) 研究方法 070
一、站位布設(shè) 070
二、樣品采集與分析 070
三、數(shù)據(jù)處理 071
第二節(jié) 海河水質(zhì) 073
一、水質(zhì)基本狀況 073
二、海河水質(zhì)評(píng)價(jià) 075
三、海河水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)估 076
第三節(jié) 海河水體中的重金屬 078
一、水體重金屬時(shí)空變化 078
二、海河河水重金屬污染評(píng)價(jià) 080
三、海河水體中重金屬的風(fēng)險(xiǎn) 082
四、海河水體中重金屬的來(lái)源 084
本章小結(jié) 086
參考文獻(xiàn) 086
第六章 渤海灣水環(huán)境化學(xué)要素長(zhǎng)期變化過(guò)程及其影響 090
第一節(jié) 研究方法 091
一、站位布設(shè) 091
二、樣品采集與分析 091
三、數(shù)據(jù)處理 092
第二節(jié) 無(wú)機(jī)氮的變化 092
一、時(shí)間變化特征 092
二、空間變化特征 093
三、年際變化特征 094
四、污染評(píng)價(jià) 095
第三節(jié) 無(wú)機(jī)磷的變化 096
一、時(shí)間變化特征 096
二、空間變化特征 096
三、年際變化特征 098
四、污染評(píng)價(jià) 098
第四節(jié) 重金屬的變化 099
一、時(shí)間變化特征 099
二、空間變化特征 101
三、污染評(píng)價(jià) 103
第五節(jié) 石油烴污染的變化 104
一、時(shí)間變化特征 104
二、空間變化特征 105
三、污染評(píng)價(jià) 106
本章小結(jié) 107
參考文獻(xiàn) 108
第七章 渤海灣沉積物環(huán)境化學(xué)要素長(zhǎng)期變化過(guò)程及其潛在風(fēng)險(xiǎn) 111
第一節(jié) 研究方法 112
一、采樣與分析 112
二、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法 112
第二節(jié) 沉積物理化性質(zhì) 113
第三節(jié) 表層沉積物中重金屬及石油烴時(shí)空變化規(guī)律 114
一、時(shí)間分布特征 114
二、空間分布特征 115
第四節(jié) 表層沉積物中污染物污染水平 117
第五節(jié) 沉積物環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 120
第六節(jié) 沉積物中石油烴、重金屬及有機(jī)質(zhì)的關(guān)系 121
本章小結(jié) 122
參考文獻(xiàn) 123
第八章 渤海灣浮游生態(tài)系統(tǒng)變化特征 127
第一節(jié) 研究方法 128
一、站位布設(shè) 128
二、樣品采集與分析 129
三、數(shù)據(jù)處理 130
第二節(jié) 浮游植物種類(lèi) 130
一、種類(lèi)組成 130
二、種類(lèi)季節(jié)變化 132
三、種類(lèi)空間變化 133
四、種類(lèi)年際變化 133
第三節(jié) 浮游植物生物量變化 135
一、浮游植物平均生物量 135
二、浮游植物生物量季節(jié)空間變化 135
三、浮游植物生物量年際變化 138
第四節(jié) 浮游植物優(yōu)勢(shì)種變化 139
第五節(jié) 浮游植物生物多樣性變化 140
第六節(jié) 浮游植物分布特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系 142
一、環(huán)境因子 142
二、主要浮游植物 143
三、浮游植物分布特征 143
四、浮游植物與環(huán)境因子關(guān)系 144
本章小結(jié) 148
參考文獻(xiàn) 148
第九章 渤海灣赤潮發(fā)生規(guī)律及其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 153
第一節(jié) 赤潮概況 153
一、赤潮定義及分類(lèi) 153
二、赤潮成因 154
三、赤潮危害及分級(jí) 156
第二節(jié) 渤海灣赤潮 157
一、渤海灣赤潮生物種類(lèi) 157
二、渤海灣赤潮發(fā)生特點(diǎn) 158
三、渤海灣赤潮風(fēng)險(xiǎn)及其預(yù)警 164
本章小結(jié) 168
參考文獻(xiàn) 169
第十章 渤海灣底棲生態(tài)系統(tǒng)變化特征 171
第一節(jié) 研究方法 172
一、站位布設(shè) 172
二、樣品采集與分析 172
三、數(shù)據(jù)處理 173
第二節(jié) 底棲動(dòng)物種類(lèi) 173
一、種類(lèi)組成 173
二、種類(lèi)季節(jié)變化 178
三、種類(lèi)空間變化 179
四、種類(lèi)年際變化 180
第三節(jié) 底棲動(dòng)物數(shù)量變化 180
一、底棲動(dòng)物平均數(shù)量 180
二、底棲動(dòng)物數(shù)量季節(jié)變化 181
三、底棲動(dòng)物數(shù)量空間變化 182
四、底棲動(dòng)物數(shù)量年際變化 183
第四節(jié) 底棲動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種變化 184
第五節(jié) 底棲動(dòng)物生物多樣性變化 186
一、生物多樣性季節(jié)變化特征 186
二、生物多樣性空間變化特征 186
三、生物多樣性年際變化特征 186
第六節(jié) 底棲動(dòng)物分布特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系 188
一、種類(lèi)組成 188
二、數(shù)量分布 189
三、優(yōu)勢(shì)種 190
四、大型底棲動(dòng)物與環(huán)境因子的CCA 分析 190
本章小結(jié) 194
參考文獻(xiàn) 195
第十一章 渤海灣外來(lái)物種入侵及其風(fēng)險(xiǎn) 199
第一節(jié) 外來(lái)物種入侵概述 199
一、外來(lái)物種入侵及種類(lèi) 199
二、外來(lái)物種入侵方式 201
三、外來(lái)入侵種特點(diǎn) 202
四、外來(lái)物種入侵危害 203
第二節(jié) 渤海灣外來(lái)入侵種 204
一、動(dòng)物 205
二、植物 207
三、微生物 208
第三節(jié) 渤海灣外來(lái)物種入侵時(shí)間 209
第四節(jié) 渤海灣外來(lái)物種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 210
一、外來(lái)物種入侵風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 210
二、渤海灣外來(lái)物種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 211
三、外來(lái)物種入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分 217
四、渤海灣外來(lái)物種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果 217
第五節(jié) 渤海灣外來(lái)物種入侵防控對(duì)策 219
一、完善法律體系，做到依法管理 219
二、完善檢疫制度和建立預(yù)警機(jī)制 219
三、建立完善的海洋外來(lái)物種入侵防控和修復(fù)體系 220
四、開(kāi)展國(guó)際合作 220
本章小結(jié) 220
參考文獻(xiàn) 221
第十二章 渤海灣海域溢油事故風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)急保障 223
第一節(jié) 溢油污染事故風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)急 223
第二節(jié) 渤海灣海域溢油風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí) 230
一、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的概念 230
二、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法 231
三、渤海灣海域溢油風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)情況 234
第三節(jié) 潛在風(fēng)險(xiǎn)分析 239
一、同類(lèi)事故風(fēng)險(xiǎn)資料統(tǒng)計(jì) 239
二、溢油風(fēng)險(xiǎn)事故源項(xiàng)確定 246
三、渤海灣海域溢油事故預(yù)防措施 252
第四節(jié) 應(yīng)急保障 256
一、應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)及其職責(zé) 257
二、泄漏事故初判 258
三、應(yīng)急報(bào)告 258
四、應(yīng)急行動(dòng)程序 259
五、應(yīng)急處置流程 259
六、應(yīng)急終止 262
參考文獻(xiàn) 262
第十三章 渤海灣有毒化學(xué)品事故風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)急 264
第一節(jié) 有毒化學(xué)品的分類(lèi) 264
第二節(jié) 有毒化學(xué)品泄漏事故 265
第三節(jié) 有毒化學(xué)品事故對(duì)海洋的危害 266
第四節(jié) 渤海灣區(qū)域有毒化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí) 268
一、第Ⅰ類(lèi)危險(xiǎn)源的辨識(shí) 270
二、第Ⅱ類(lèi)危險(xiǎn)源的辨識(shí) 275
第五節(jié) 應(yīng)急保障機(jī)制 279
一、組織指揮體系及職責(zé) 279
二、預(yù)警和預(yù)防機(jī)制 280
三、應(yīng)急響應(yīng) 281
第六節(jié) 應(yīng)急保障措施 289
一、通信與信息保障 289
二、應(yīng)急支援與裝備保障 289
三、技術(shù)儲(chǔ)備保障 291
四、宣傳、培訓(xùn)和演習(xí) 291
五、監(jiān)督檢查 292
第七節(jié) 附則 292
一、名詞術(shù)語(yǔ)定義 292
二、響應(yīng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 292
三、預(yù)案管理與更新 293
參考文獻(xiàn) 293
第十四章 渤海灣港口工程建設(shè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 294
第一節(jié) 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 294
一、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 294
二、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 295
第二節(jié) 相對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過(guò)程 298
第三節(jié) 天津港口建設(shè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 300
一、風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)劃分 300
二、問(wèn)題形成 302
三、生態(tài)終點(diǎn)、生境、風(fēng)險(xiǎn)源選擇 302
四、暴露途徑 303
五、概念模型構(gòu)建 303
六、風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算 304
七、結(jié)果與分析 304
八、風(fēng)險(xiǎn)管理 308
本章小結(jié) 309
參考文獻(xiàn) 310
第十五章 渤海灣海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù) 314
第一節(jié) 渤海灣海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康調(diào)控的原則 314
第二節(jié) 濕地保護(hù)對(duì)策 316
第三節(jié) 海岸帶生態(tài)環(huán)境污染的調(diào)控對(duì)策 318
第四節(jié) 赤潮災(zāi)害防范措施 318
第五節(jié) 海洋石油污染修復(fù) 320
第六節(jié) 淤泥質(zhì)海岸退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù) 321
第七節(jié) 建立景觀生態(tài)保護(hù)區(qū)，實(shí)現(xiàn)生境的更新 323
參考文獻(xiàn) 324
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