滨海湿地生态脆弱性潜在风险评估系统
1 评估原则、组成与要求
1.1 评估原则 滨海湿地生态脆弱性潜在风险评估过程中应遵循以下原则： a) 科学性:潜在风险评估方法应与科学上的原理和方法一致，能科学反映滨海湿地生态脆弱性潜在的生态风险，为滨海湿地生态脆弱性的保护与管理提供技术支撑；潜在风险评估参数具体、明确； b) 客观性:潜在风险评估时，要以客观的监测数据和事实为依据，既要考虑直接危害又要考虑间接危害，既要考虑短期危害又要考虑中长期的危害，以体现潜在风险评估工作的系统性、客观性和完整性；潜在风险评估的评估方法和指标体系必须能够全面、完整、客观地反映滨海湿地生态脆弱性的现状和实际； c) 公正性：潜在生态风险评估涉及社会经济发展与海洋环境、渔业资源保护的协调和统一，涉及国家与地方政府利益的协调和统一，在评估、论证过程中应本着公平、公正的原则进行评估； d) 规范性：潜在风险评估工作是严肃的，必须严格按照各项法律法规、技术规范和技术文件的规定开展论证评估工作；评估报告的编制应规范； e) 可操作性一是数据的可获得性和代表性，即评估指标体系是可以量化的、具有代表性的，且能够为调查人员、研究人员通过现场调查和加工整理获得，否则会导致评价工作难度太大而不易开展；二是评估数值对应的措施要有相关的法律法规和技术的支撑，否则将不利于管理部门的实施。
1.2 评估对象与组成
评估对象包括滩涂型、浅海型、岛屿型滨海湿地，其组成既包括自然又包括人类活动导致的事故或灾害对滨海湿地生态系统及其组分可能产生的风险。
1.3 评估要求
应根据评估目的和管理要求，充分考虑潜在风险评估的的空间尺度，充分考虑短时间的季节和长时间的趋势性变化，充分考虑珍稀水生生物保护湿地、水生生物种质资源保护湿地、渔业增殖湿地、渔业养殖湿地和渔业休闲湿地等不同类型水生生物的组成和功能。
2 评估指标体系
2.1 水生生物系统健康潜在风险评估指标体系
滨海湿地生态脆弱性水生生物系统健康潜在风险评估指标体系包括生物资源现状、生物多样性、濒危珍稀生物、生态脆弱性、生物入侵、可持续利用性等6类12项指标，见表1。
表1 水生生物系统健康潜在风险评估指标体系
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序号
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评估指标分类（数量）
|
评估指标
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含义
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1
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生物资源现状（2）
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生物资源种类
生物资源数量
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表征滨海湿地生物资源变化潜在风险程度
|
|
2
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生物多样性（1）
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Shannon生物多样性指数
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表征滨海湿地生物资源多样性变化潜在风险程度
|
|
3
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濒危珍稀生物（2）
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濒危珍稀生物种类
濒危珍稀生物数量
|
表征滨海湿地濒危珍稀生物变化潜在风险程度
|
|
4
|
生态脆弱性（3）
|
生态脆弱区敏感生物种类
生态脆弱区敏感生物数量
海岸侵蚀面积
|
表征滨海湿地生态脆弱性潜在风险程度
|
|
5
|
生物入侵（2）
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生物入侵的种类
生物入侵的数量
|
表征滨海湿地生物入侵风险程度
|
|
6
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可持续利用性（2）
|
环境容量
娱乐文化科研价值
|
表征滨海湿地可持续利用程度
|
2.2 环境质量潜在风险评估指标体系
滨海湿地生态脆弱性环境质量潜在风险评估指标，一级指标包括水环境、沉积环境和生物体质量3类，二级指标包括基本指标、微生物指标、富营养化因子、微生物因子、重金属因子、石油类因子等13类，三级重金属指标、持久性有机污染物指标、贝毒指标和富营养化指标，三级指标为具体35项评估指标，见表2。
表2 环境质量潜在风险评估指标体系
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序号
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一级指标（数量）
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二级指标（数量）
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三级评估指标
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1
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水环境指标（16）
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基本指标（7）
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温度、盐度、pH、溶解氧
色臭味
漂浮物质、悬浮物质
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2
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富营养化因子（1）
|
富营养化指数
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|
3
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微生物因子（1）
|
粪大肠菌群
|
|
4
|
重金属因子（6）
|
铜、锌、铅、镉、汞、砷
|
|
5
|
石油污染因子（1）
|
石油类
|
|
6
|
沉积环境指标（10）
|
微生物因子（1）
|
粪大肠菌群
|
|
7
|
重金属因子（6）
|
铜、锌、铅、镉、汞、砷
|
|
8
|
石油污染因子（1）
|
石油类
|
|
9
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其他因子（2）
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硫化物、有机碳
|
|
10
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生物体质量因子（9）
|
微生物因子（1）
|
粪大肠菌群
|
|
11
|
重金属因子（6）
|
铜、锌、铅、镉、汞、砷
|
|
12
|
石油污染因子（1）
|
石油类
|
|
13
|
其他因子（1）
|
贝毒
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2.3 人类活动影响潜在风险评估指标体系
滨海湿地生态脆弱性人类活动影响潜在风险评估指标体系包括湿地变迁、污染压力、建设项目影响、捕捞压力等4类10项指标，见表3。
表3 人类活动影响潜在风险评估指标体系
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序号
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评估指标分类（数量）
|
评估指标
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含义
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1
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湿地变迁（2）
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人工岸线建设
湿地面积
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表征滨海湿地岸线和面积变化潜在风险程度
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|
2
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污染压力（4）
|
陆源污染输入量
海上面源污染通量
海上溢油量
大气沉积污染通量
|
表征滨海湿地污染压力变化潜在风险程度
|
|
3
|
建设项目影响（2）
|
永久占用水域面积
污染物扩散影响面积
|
表征滨海湿地建设项目影响潜在风险程度
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|
4
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捕捞压力（2）
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沿岸地区捕捞渔船数量
沿岸地区捕捞产量
|
表征滨海湿地捕捞压力潜在风险程度
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3 评估指标的调查和监测
滨海湿地生态脆弱性潜在风险评估指标的调查和监测包括水生生物系统健康潜在风险评估、环境质量潜在风险评估、人类活动影响潜在风险评估3大类57项指标，调查、监测方法包括社会调查、现场监测、实验室分析测定等，依据GB17378 海洋监测规范、GB/T 12763 海洋调查规范、HY/T080滨海湿地生态监测技术规程和 SC/T 9403 海洋渔业资源调查规范规定的方法进行。
4 评估标准
4.1 评估标准分类
优先依据国家标准、行业标准、地方标准或行业认可的评估标准；其次采用背景值法，背景值的调查、监测值基准年为1985年，即采用1985年以前的调查、监测数据作为背景值；最后采用对照区法，对照区法采用时应充分考虑滨海湿地的类型、气候条件、沿岸社会发展状况等与评估对象的类似程度。
表4 评估标准
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序号
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评估指标分类
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评估指标
|
评估标准
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1
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生物资源现状
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生物资源种类
生物资源数量
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背景值、对照区法
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|
2
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生物多样性
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Shannon生物多样性指数
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HY/T080
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3
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濒危珍稀生物
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濒危珍稀生物种类
濒危珍稀生物数量
|
背景值、对照区法
|
|
4
|
生态脆弱性
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生态脆弱区敏感生物种类
生态脆弱区敏感生物数量
海岸侵蚀面积
|
背景值、对照区法
|
|
5
|
可持续利用性
|
环境容量
娱乐文化科研价值
|
背景值、对照区法
|
|
6
|
生物入侵
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生物入侵的种类
生物入侵的数量
|
背景值、对照区法
|
|
7
|
水环境指标
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基本指标
富营养化因子
微生物因子
重金属因子
石油污染因子
|
GB3097-82
|
|
8
|
沉积环境指标
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微生物因子
重金属因子
石油污染因子
其他因子
|
GB 18668-2002
|
|
9
|
生物体质量因子
|
微生物因子
重金属因子
石油污染因子
其他因子
|
GB 18421-2001
|
|
10
|
湿地变迁
|
人工岸线建设
湿地面积
|
背景值、对照区法
|
|
11
|
污染压力
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陆源污染输入量
海上面源污染通量
海上溢油量
大气沉积污染通量
|
HY/T080
|
|
12
|
建设项目影响
|
永久占用水域面积
污染物扩散影响面积
|
HY/T080
|
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13
|
捕捞压力
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沿岸地区捕捞渔船数量
沿岸地区捕捞产量
|
HY/T080
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4.2 评估等级
根据评价标准、背景值或对照区，确定5个等级，见表5。
表5 潜在风险评估等级
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评估风险等级
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依据评价标准
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依据背景值
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依据对照区
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一级
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<一级标准值50%
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<背景值
|
<背景值
|
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二级
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≤ 一级标准值50%<一级标准值
|
≤ 背景值<阈值50%
|
≤ 背景值<0.5阈值
|
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三级
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≤一级标准值<二级标准值
|
≤ 0.5阈值<阈值
|
≤ 0.5阈值<阈值
|
|
四级
|
≤二级标准值<三级标准值
|
≤ 阈值<阈值1.3倍
|
≤ 阈值<阈值1.3倍
|
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五级
|
≥三级标准值
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≥阈值1.3倍
|
≥阈值1.3倍
|
5 评估步骤与方法
5.1 评估步骤
采用模糊综合评价进行潜在风险评估，具体步骤包括：①建立因素集：根据评价指标建立评价的因素集；②建立评价集：根据评价标准，建立评价集，评价集分5个等级，一级为极小风险，二级为轻度风险，三级为中度风险，四级为高度风险，五级为极高风险；③建立隶属函数与评价矩阵：根据各指标特征与评价标准建立各具体指标的隶属函数，并将实测值带入隶属函数，计算各因素模糊子集和评价矩阵；④建立权重集：均一权重，即权重均为1，不区分各具体评价指标的权重；⑤模糊综合评价：采用模糊评价对各因素进行综合评价，模糊综合评价按照第三级综合评价、第二级综合评价和第一级综合评价由低到高分别进行。
5.2 因素集的建立
因素集U是由影响潜在生态风险评价的各个因素组成的集合，因素集U包括48个具体评价指标。
5.3 评价集的建立
评价集分为5个等级：一级为极小风险，评价标准分值为0；二级为轻度风险，评价标准分值为25；三级为中度风险，评价分值为50；四级为高度风险，评价标准分值为75；五级为极高风险，评价标准分值为100。
V=｛v1，v2，v3，v4，v5｝=｛0，25，50，75，100｝
5.4 评价指标隶属函数建立
应用模糊数学的基本概念，评价因素集中每一个指标隶属于评语集中不同评语分级的程度，称为隶属度。隶属函数一般以uV(x)表示，其含义是：因素集U中的某一指标隶属于模糊集合的程度，其取值在[0 ，1]区间，并以rji表示。此值即为uj的隶属度。评价因素集U中全部指标隶属度的合成，即为单因素评价矩阵。
根据各指标的特征，拟定各隶属函数，其数学表达式为：
5.5 单因素评价矩阵的确定
将实测的各指标值带入隶属函数，即可求得第j个因素的单因素模糊评价为V上的模糊子集：
5.6 指标权重计算
模糊评判综合原理得：
对B的所得结果进行归一化，归一化权重集B*。
5.7 模糊综合评价
模糊分类综合评价中常采用最大隶属原则。潜在风险指数的计算公式为：
k 为选定的正实数，本项目均取1；δj 实际上构成了一组权重; bj 为评价向量B* 中对应于第j 级环境质量水平的值； cj 为对第j 级环境质量水平所打的分值（一级为0、二级为25、三级为50、四级为75、五级为50）；P为最终得分，即风险指数。
5.8 潜在风险等级确定
根据风险指数P确定风险等级。0≤P≤12.5，环境风险为一级，环境风险极小，风险可忽略；12.5<P≤37.5，环境风险为二级，具有轻度风险，风险可接受；37.5<P≤62.5，环境风险为三级，具有中度风险，风险基本可接受，其中50<P≤62.5为风险预警区域；62.5<P≤87.5，环境风险为四级，具有高度风险；87.5<P≤100，则环境风险为五级，具有极高度风险。
图1 基于模糊层次分析的潜在生态风险综合评价步骤
图2 风险评价分值与对应等级
