蓋 美 張 策

1.遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心 大連 116029

2.遼寧師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院 大連 116029

環(huán)渤海地區(qū)已逐漸形成一個(gè)獨(dú)立、完整的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)體系，成為北方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力和區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的增長(zhǎng)點(diǎn)。2018年環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈GDP總量達(dá)到21 8361.26億元，占全國(guó)GDP總量近1/4；2019年，包括渤海灣在內(nèi)的北部海洋經(jīng)濟(jì)圈海洋生產(chǎn)總值26 360億元，占全國(guó)海洋生產(chǎn)總值的比重為29.5%。然而隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，日進(jìn)頻繁的海洋活動(dòng)加重了海洋負(fù)擔(dān)，在海洋經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下，該地區(qū)面臨著巨大的資源短缺和環(huán)境污染現(xiàn)狀。國(guó)家發(fā)展改革委曾印發(fā)《環(huán)渤海地區(qū)合作發(fā)展綱要》[1]對(duì)京津冀協(xié)同發(fā)展和區(qū)域發(fā)展總體戰(zhàn)略作出重要指示；十九大報(bào)告[2]明確指出，應(yīng)提高海洋資源開發(fā)能力，順應(yīng)國(guó)際海洋事務(wù)發(fā)展潮流，推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。

縱觀已有文獻(xiàn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在海洋生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)、海洋生態(tài)環(huán)境影響因素及海陸統(tǒng)籌治理等方面的研究取得一系列進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外關(guān)于海域環(huán)境的研究主要集中在以下三個(gè)方面：（1）以多種方法從多維度、多視角進(jìn)行海洋環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[3-10]；（2）以城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)為重心探索海洋生態(tài)環(huán)境影響因素[11-13]；（3）建立耦合模型探索海洋生態(tài)文明和社會(huì)發(fā)展系統(tǒng)的關(guān)系[14-21]。但由于海域系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)性和不確定性的特點(diǎn)，現(xiàn)有研究中大都基于單指標(biāo)、單系統(tǒng)間的縱深研究，對(duì)海域環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)間的橫向交叉性研究較少；已有文獻(xiàn)對(duì)海域整體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性研究大多集中在海域環(huán)境與海域各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展方面，但陸源污染是海域環(huán)境污染的重要來源，必須重視陸地系統(tǒng)與海洋環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性。

因此，研究海洋生態(tài)環(huán)境同陸地“經(jīng)濟(jì)-科技-環(huán)境-社會(huì)”四元復(fù)合系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，無疑是促進(jìn)海洋可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展新的突破點(diǎn)。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，著重分析海洋生態(tài)環(huán)境污染機(jī)理，針對(duì)環(huán)渤海地區(qū)17個(gè)城市構(gòu)建海洋生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)體系，測(cè)算分析其2008－2018年的海洋環(huán)境發(fā)展水平并揭示其時(shí)空演變規(guī)律，再基于陸海統(tǒng)籌的理論基礎(chǔ)和海陸系統(tǒng)耦合相關(guān)機(jī)理，深入研究環(huán)渤海地區(qū)“經(jīng)濟(jì)-科技-環(huán)境-社會(huì)”四元系統(tǒng)指標(biāo)體系對(duì)各市海洋環(huán)境發(fā)展水平與陸地子系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度模型剖析單因素陸源因素對(duì)海洋環(huán)境質(zhì)量水平的影響，旨在為環(huán)渤海地區(qū)未來科學(xué)高效發(fā)展提供有益參考。

1 研究方法

1.1 熵權(quán)-TOPSIS法

首先采用極值法將海洋環(huán)境質(zhì)量體系中的初始指標(biāo)規(guī)范化，基于AHP法和熵權(quán)法進(jìn)行綜合賦值并建立加權(quán)規(guī)范化評(píng)價(jià)矩陣，分別計(jì)算不同年份評(píng)價(jià)向量到正、負(fù)理想解的距離，得出歷年評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)方案的貼進(jìn)度得分，即各市海洋環(huán)境發(fā)展水平得分U。

1.2 灰色關(guān)聯(lián)分析模型

通過灰色關(guān)聯(lián)分析模型，以參考數(shù)據(jù)列和若干個(gè)比較數(shù)據(jù)列的幾何形狀相似程度來判斷海洋環(huán)境發(fā)展水平與陸地系統(tǒng)各指標(biāo)的關(guān)系其聯(lián)系是否緊密，以此分析環(huán)渤海海洋環(huán)境的陸源影響因素。首先，選取依據(jù)方法1所得的各市海洋環(huán)境發(fā)展水平得分U為母系統(tǒng)，記為{y0（k）}，選取陸地經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、陸地科技子系統(tǒng)、陸地環(huán)境子系統(tǒng)、陸地社會(huì)子系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)指標(biāo)為子系統(tǒng)，記為{yi（k）}，構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)模型εi（k），并求關(guān)聯(lián)度ri（k）。

式中：εi（k）為母系統(tǒng)對(duì)子系統(tǒng)在k時(shí)刻的灰色關(guān)聯(lián)度；ρ為分辨系數(shù)，取值為[0，1]，本研究取0.5。當(dāng)0＜r≤0.35時(shí)，關(guān)聯(lián)度較弱；當(dāng)0.35＜r≤0.65時(shí)，關(guān)聯(lián)度適中；當(dāng)0.65＜r≤0.85時(shí)，關(guān)聯(lián)度較強(qiáng)；當(dāng)0.85＜r≤1.00時(shí)，關(guān)聯(lián)度極強(qiáng)。

1.3 耦合協(xié)調(diào)度模型

本文參考相關(guān)研究[22-23]，引入離差模型求解海洋環(huán)境與陸地“經(jīng)濟(jì)-科技-環(huán)境-社會(huì)”四個(gè)子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)水平。首先依據(jù)方法1所得海洋環(huán)境發(fā)展水平得分為U，再將環(huán)渤海地區(qū)陸地系統(tǒng)分為經(jīng)濟(jì)X、科技Y、環(huán)境T、社會(huì)Z四個(gè)子系統(tǒng)，引入二元耦合協(xié)調(diào)度模型，評(píng)價(jià)海洋環(huán)境發(fā)展水平和各子系統(tǒng)的相對(duì)發(fā)展?fàn)顩r：

式中：C為離差系數(shù)，U為海洋環(huán)境系統(tǒng)指數(shù)，X為陸地經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)指數(shù)， （X可以替換為Y陸地科技子系統(tǒng)、Z陸地環(huán)境子系統(tǒng)、T陸地社會(huì)子系統(tǒng)）。耦合協(xié)調(diào)度公式表示為：

其中，T為陸地子系統(tǒng)同海洋環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，T=α*H+β*J，α、β為待定系數(shù)，借鑒以往研究成果取α=β=0.5。本文將陸地系統(tǒng)與海洋環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)類型進(jìn)行劃分：

表1 描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2 指標(biāo)選取和機(jī)理分析

2.1 環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定

遵循指標(biāo)體系構(gòu)建的科學(xué)性、可操作性、層次性等原則，參照國(guó)內(nèi)外海洋環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本文從污染排放、污染治理和環(huán)保投資3個(gè)方面選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，將海洋環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、要素層、指標(biāo)層3個(gè)層次，共選取7項(xiàng)指標(biāo)對(duì)我國(guó)環(huán)渤海17個(gè)沿海城市海洋環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。

本文所有數(shù)據(jù)均來源于2008－2018年的《中國(guó)海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、以及各省市統(tǒng)計(jì)年鑒和統(tǒng)計(jì)公報(bào)，部分缺失數(shù)據(jù)采用線性擬合法進(jìn)行估算。本文依據(jù)全國(guó)海洋環(huán)境指標(biāo)狀況并參照各沿海經(jīng)濟(jì)帶的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[10-11]，將環(huán)渤海地區(qū)海洋環(huán)境發(fā)展水平得分劃分為如下三個(gè)等級(jí)。

圖1 環(huán)渤海海洋環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2 海洋環(huán)境發(fā)展水平得分等級(jí)劃分

2.2 海洋環(huán)境與陸地四元系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)機(jī)理分析

陸地子系統(tǒng)影響著海洋生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，高效的海洋經(jīng)濟(jì)、藍(lán)色的海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)又為人類社會(huì)發(fā)展提供廣大的發(fā)展空間和資源發(fā)展的基礎(chǔ)，因此沿海城市的高質(zhì)量發(fā)展必須重視陸海統(tǒng)籌的思想，綜合考慮海洋和陸地的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)以及社會(huì)功能，處理好兩個(gè)系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)性從而實(shí)現(xiàn)陸海高質(zhì)量資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。從圖2可見，陸地系統(tǒng)、海洋系統(tǒng)和綜合治理系統(tǒng)共同作用于海洋環(huán)境系統(tǒng)，健康的海洋系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)海洋資源可持續(xù)、資源配置合理、開發(fā)利用和治理保護(hù)堅(jiān)持全局性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性和穩(wěn)定性的綜合體系。因此，應(yīng)立足于地理學(xué)中的機(jī)理-響應(yīng)研究范式，首先對(duì)地區(qū)海洋環(huán)境進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，再根據(jù)相關(guān)研究選取陸地子系統(tǒng)中會(huì)對(duì)海洋生態(tài)產(chǎn)生影響的指標(biāo)，基于海洋環(huán)境機(jī)制原理來尋求影響海洋環(huán)境質(zhì)量的相關(guān)影響因子。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采取SHEsis在線軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行連鎖不平衡以及HWE檢驗(yàn)分析，對(duì)早產(chǎn)兒腦癱組以及對(duì)照組之間ATG5基因中的5個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)的單倍型頻率、等位基因頻率以及基因型頻率進(jìn)行比較分析。計(jì)量資料表示，組間比較采用單因素方差分析或重復(fù)測(cè)量的方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料(%)表示，χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 海洋環(huán)境污染相關(guān)關(guān)系機(jī)理分析

當(dāng)前，在高質(zhì)量發(fā)展的背景下，陸地系統(tǒng)形成由經(jīng)濟(jì)-科技-環(huán)境-社會(huì)子系統(tǒng)相互聯(lián)系的動(dòng)態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)。考慮到數(shù)據(jù)獲取的難易程度和數(shù)據(jù)全面性、影響程度是否顯著等原因，本文分別選取了如圖3所示的影響海洋環(huán)境發(fā)展指數(shù)的因素：

圖3 環(huán)渤海地區(qū)陸地系統(tǒng)指標(biāo)體系

（1）經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)對(duì)海洋環(huán)境的影響主要通過產(chǎn)業(yè)規(guī)模及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素的變化來體現(xiàn)：通過農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染進(jìn)入海洋環(huán)境的氮磷使海水水質(zhì)惡化；第二、三產(chǎn)業(yè)比重直接決定工業(yè)廢水排放量和固體廢棄物排放量；另外，經(jīng)濟(jì)資金又可以為海洋環(huán)境污染提供充足的物質(zhì)保障和資金、人力支撐。 （2）科技子系統(tǒng)對(duì)海洋環(huán)境的污染的影響主要是通過開發(fā)新技術(shù)使經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，廢水排放量減少，持續(xù)改善海洋環(huán)境。其中，本文以地區(qū)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量、科研機(jī)構(gòu)人數(shù)、科研論文數(shù)綜合確定地區(qū)綜合的科研水平（B1），加上海洋科研課題應(yīng)用數(shù)和萬人發(fā)明專利授權(quán)量指標(biāo)綜合說明地區(qū)科技子系統(tǒng)水平。 （3）陸地系統(tǒng)、海洋系統(tǒng)共同作用于海洋環(huán)境系統(tǒng)，而陸地系統(tǒng)和海洋系統(tǒng)又通過大氣循環(huán)和水循環(huán)相互作用，因此陸地環(huán)境子系統(tǒng)與海洋環(huán)境的關(guān)系十分緊密。選取農(nóng)用化肥施用量、建成區(qū)綠化覆蓋率、垃圾無害化處理率定量研究陸域環(huán)境子系統(tǒng)和海洋環(huán)境子系統(tǒng)的相互性。 （4）社會(huì)子系統(tǒng)主要通過人口、城市化率等因素影響海洋生態(tài)環(huán)境。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，地區(qū)人口數(shù)量和居民素質(zhì)決定了城市化水平和城市生活污水排放量，生活污染物通過河流等進(jìn)入海洋會(huì)造成污染。

3 結(jié)果分析

3.1 環(huán)渤海海洋生態(tài)環(huán)境時(shí)空演變分析

3.1.1 時(shí)序分析

為避免主觀誤差，本文以2008、2013、2018三年為重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)，引入核密度函數(shù)模型[24]分析中國(guó)海洋環(huán)境發(fā)展水平得分。當(dāng)?shù)梅痔幱赱0.8－1.0]時(shí)，中國(guó)海洋環(huán)境發(fā)展水平較高；當(dāng)[0.6－0.8]區(qū)間時(shí)，中國(guó)海洋環(huán)境發(fā)展水平較一般；當(dāng)其處于[0－0.6]區(qū)間時(shí)，其水平極低。但是由于數(shù)據(jù)差距較小，各時(shí)間節(jié)點(diǎn)上部分城市名次波動(dòng)較大。其中，研究期始末：2008年濰坊、濱州、青島、天津得分較高，2018年滄州、青島、天津、唐山?？傮w來看，山東省和河北省總體數(shù)據(jù)較高，沿海城市環(huán)境發(fā)展水平較高，而遼寧省部分城市還是處于較低水平。

由于受到2008年金融危機(jī)影響的特殊性，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的停滯也相應(yīng)體現(xiàn)在無法保證對(duì)于海洋環(huán)境的科學(xué)利用和有效保護(hù)，如圖4所示，2008年曲線主峰較寬，環(huán)渤海各城市海洋環(huán)境總體水平較差，然而各區(qū)間城市數(shù)量較平均，海洋環(huán)境發(fā)展水平大多處于中等水平；2013年出現(xiàn)了寬峰形向尖峰形發(fā)展的趨勢(shì)，工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)，高值區(qū)省份發(fā)展進(jìn)一步提高，各城市發(fā)展水平差距越來越大，這與黨的十八大作出了建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重大部署，各地為把握時(shí)代特征和世界潮流，在海洋開發(fā)利用和治理上實(shí)施積極有效措施息息相關(guān)；2018年，主峰進(jìn)一步增高、且尖銳，波峰對(duì)應(yīng)得分在大約0.80左右，低水平所對(duì)應(yīng)的核密度在下降。由此可見，在研究時(shí)段內(nèi)，各城市總體海洋環(huán)境質(zhì)量，保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的良好態(tài)勢(shì)體現(xiàn)出海洋高質(zhì)量發(fā)展，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系的要求。

圖4 環(huán)渤海地區(qū)海洋環(huán)境發(fā)展水平得分

3.1.2 空間分布

圖5 環(huán)渤海地區(qū)海洋環(huán)境發(fā)展水平空間演化示意圖

從省級(jí)尺度分析，山東省和遼寧省各市海洋環(huán)境水平相對(duì)良好，而河北省各市得分相對(duì)較低。研究期始，海洋生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平達(dá)到一級(jí)的城市僅為2個(gè)，均分布在山東省；大多城市處于二級(jí)水平，而三級(jí)水平城市僅有1個(gè)。而研究期末，海洋生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平達(dá)到一級(jí)的城市達(dá)到6個(gè)，山東、河北、遼寧省均有分布；部分城市處于二級(jí)水平，數(shù)量有所下降且城市得分向一級(jí)城市數(shù)據(jù)靠攏。依據(jù)各城市指標(biāo)計(jì)算，2008年環(huán)渤海地區(qū)有濰坊和威海兩個(gè)城市海洋生態(tài)環(huán)境處于一級(jí)水平；2013年除威海市外，大部分城市海洋生態(tài)環(huán)境處于二級(jí)水平；2018年由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高、生態(tài)環(huán)境保護(hù)投資力度大得分較高，入海污染物受到有效控制，錦州、天津、滄州、東營(yíng)、日照的海洋生態(tài)水平都提高為一級(jí)水平。

近年來，全國(guó)各地積極推動(dòng)海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其中威海三年海洋生態(tài)環(huán)境水平都處于一級(jí)水平，海洋環(huán)境發(fā)展指數(shù)均值為0.8805?！?020年海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)國(guó)際論壇”曾在威海舉行，提出了構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)化生態(tài)產(chǎn)業(yè)化路徑下的海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)體系，為推動(dòng)海洋生態(tài)資源生態(tài)價(jià)值向經(jīng)濟(jì)價(jià)值的轉(zhuǎn)變奠定了良好基礎(chǔ)，為國(guó)內(nèi)外海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了可復(fù)制可推廣的典型經(jīng)驗(yàn)，威海的自然岸線保有率達(dá)到47.2%，海洋功能區(qū)達(dá)標(biāo)率100%，并在海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)方面探索“產(chǎn)業(yè)生態(tài)化生態(tài)產(chǎn)業(yè)化”的實(shí)現(xiàn)路徑。從原始數(shù)據(jù)來看，該市污染排放各指標(biāo)數(shù)值極低是其影響最終得分偏高的關(guān)鍵，在部分沿海城市工業(yè)廢水入海量超2－3萬噸以上時(shí)，威海的數(shù)據(jù)僅為2－3千噸且逐年降低，由此可得良好的海洋生態(tài)資源既是推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的基本前提，蓬勃的海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)也是海洋經(jīng)濟(jì)自身重要的組成部分。

另外，葫蘆島市2008－2018年海洋環(huán)境發(fā)展水平得分為0.629 4，且在2013、2018兩個(gè)拐點(diǎn)年居于三級(jí)發(fā)展水平，表現(xiàn)為污染排放極大，污染治理能力弱，環(huán)保投資極少。葫蘆島市目前共有主要入海河流11條，其中市環(huán)保局重點(diǎn)監(jiān)測(cè)4條，葫蘆島城區(qū)三條入海河流（茨山河、連山河、五里河）作為該市極大的海洋污染源其水質(zhì)全部為劣Ⅴ類，下游氨氮、總磷、化學(xué)需氧量超標(biāo)。曾報(bào)道，通過水樣監(jiān)測(cè)分析顯示污水中氨氮含量為41 mg/L，超出地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)20.5倍，揮發(fā)酚超標(biāo)10.6倍，化學(xué)需氧量超標(biāo)6倍，而且當(dāng)?shù)刎?cái)力有限，缺少配套的污水處理廠生活，污水直排重金屬污染堪憂。

3.2 環(huán)渤海海洋生態(tài)環(huán)境影響因素識(shí)別

3.2.1 單因素影響因素識(shí)別

灰色關(guān)聯(lián)度[30,31]在解決綜合評(píng)價(jià)問題時(shí)，通常選定每個(gè)指標(biāo)或時(shí)間段中所有子序列中的最佳值組成的新序列為母序列。海洋本體條件的動(dòng)態(tài)性和不穩(wěn)定性較高，隨著人類開發(fā)海洋資源的規(guī)模日益擴(kuò)大，海洋環(huán)境已受到人類活動(dòng)的影響和污染。陸地“經(jīng)濟(jì)-科技-環(huán)境-社會(huì)”四大系統(tǒng)內(nèi)的單因素指標(biāo)高低與海洋環(huán)境質(zhì)量水平具有相關(guān)性。因此根據(jù)研究結(jié)果，本文選擇以環(huán)渤海地區(qū)17個(gè)城市單元所構(gòu)成的整體海洋環(huán)境質(zhì)量為研究對(duì)象，以2008－2018各地區(qū)各年份海洋環(huán)境得分均值與陸地四子系統(tǒng)各指標(biāo)為研究數(shù)據(jù)，從而得到關(guān)聯(lián)度矩陣（表3）。在具體指標(biāo)層面，關(guān)聯(lián)度數(shù)值分布在區(qū)間[0.713 3，0.975 0]，關(guān)聯(lián)程度從中度關(guān)聯(lián)到高度關(guān)聯(lián)均有分布。按關(guān)聯(lián)度從高到低的順序，與海洋環(huán)境發(fā)展水平得分U關(guān)聯(lián)度前4個(gè)依次是農(nóng)用化肥施用量 （C1）、第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量（D2）、垃圾無害化處理率（C2）、建成區(qū)綠化覆蓋率（C2），此4組關(guān)聯(lián)關(guān)系屬于高度關(guān)聯(lián)，在環(huán)境子系統(tǒng)、科技子系統(tǒng)、社會(huì)子系統(tǒng)內(nèi)皆有分布。

表3 海洋環(huán)境系統(tǒng)與陸地系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度矩陣

陸地經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的各具體指標(biāo)與海洋環(huán)境發(fā)展水平關(guān)聯(lián)度值位于區(qū)間[0.573，0.749]上，其中三產(chǎn)占比 （A3）與海洋環(huán)境系統(tǒng)相關(guān)性最強(qiáng)，二產(chǎn)占比（A2）與海洋環(huán)境系統(tǒng)相關(guān)性次強(qiáng)，這表明地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)影響海洋高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。環(huán)渤海地區(qū)是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)、重化工業(yè)、加工制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)基地，各地區(qū)間的產(chǎn)業(yè)層次具有一定梯度，為產(chǎn)業(yè)協(xié)作提供了內(nèi)在動(dòng)力，提高海洋環(huán)境發(fā)展水平需進(jìn)一步加快發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，遏制高污染企業(yè)的數(shù)量，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理才能有效調(diào)整保證海洋經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和海洋環(huán)境的綠色化。地區(qū)GDP（A1）關(guān)聯(lián)性最小，因?yàn)镚DP之于海洋環(huán)境問題是一把雙刃劍，隨著GDP的增長(zhǎng)環(huán)境生態(tài)會(huì)經(jīng)歷一個(gè)先增長(zhǎng)后降低的過程，即庫茲涅茨的EKC曲線。針對(duì)環(huán)渤海地區(qū)情況，陸地經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r與海洋生態(tài)保護(hù)需要協(xié)調(diào)起來。陸地科技子系統(tǒng)與海洋環(huán)境發(fā)展水平關(guān)聯(lián)度值位于區(qū)間[0.740 1，0.913 3]上，關(guān)聯(lián)程度普遍處于高度關(guān)聯(lián)區(qū)間，其中海洋科研課題應(yīng)用數(shù)（B2）與海洋環(huán)境系統(tǒng)相關(guān)性最強(qiáng)。另外地區(qū)科研水平（B1），萬人發(fā)明專利授權(quán)量（B3）的影響因子也達(dá)到了0.7以上，環(huán)渤海城市需要充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的決定性作用和政府的宏觀引導(dǎo)作用，構(gòu)建環(huán)渤海地區(qū)數(shù)字化、寬帶化、智能化、綜合化、一體化信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展。陸地科技水平的提高將有效促進(jìn)海洋船舶工業(yè)、海水綜合利用業(yè)等產(chǎn)業(yè)效益提高，加快環(huán)渤海藍(lán)色海洋體系的建設(shè)步伐。沿海地區(qū)環(huán)境問題本就需綜合考慮海洋和陸地的雙系統(tǒng)生態(tài)狀況，海洋環(huán)境水平與陸地環(huán)境水平是直接相關(guān)的系統(tǒng)，陸地環(huán)境系統(tǒng)與海洋環(huán)境發(fā)展水平關(guān)聯(lián)度值位于區(qū)間[0.913 4，0.975 0]上，關(guān)聯(lián)程度極高，其中農(nóng)用化肥施用量（B2）與海洋環(huán)境系統(tǒng)相關(guān)性最強(qiáng)，另外兩項(xiàng)指標(biāo)也達(dá)到了0.9以上。陸地社會(huì)子系統(tǒng)與海洋環(huán)境發(fā)展水平關(guān)聯(lián)度值位于區(qū)間[0.816 6，0.954 0]內(nèi)，關(guān)聯(lián)程度普遍較高，其中第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量（D2）與海洋環(huán)境發(fā)展水平關(guān)聯(lián)度高達(dá)0.954 0。這認(rèn)證了隨著社會(huì)化和城市化發(fā)展，城市化深度推進(jìn)會(huì)通過集聚效應(yīng)和技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)對(duì)海洋污染產(chǎn)生積極影響，而城市化廣度推進(jìn)過程中所帶來的人口規(guī)模的擴(kuò)大會(huì)加劇海洋污染，此外產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和綠色技術(shù)未能轉(zhuǎn)型升級(jí)也是城市擴(kuò)張加劇海洋污染的關(guān)鍵因素所在。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)、社會(huì)人員分布和海洋環(huán)境發(fā)展之間形成相互反饋，將環(huán)渤海地區(qū)社會(huì)子系統(tǒng)建設(shè)得城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、發(fā)展協(xié)調(diào)、社會(huì)穩(wěn)定、公平和諧對(duì)海洋環(huán)境質(zhì)量有正向引領(lǐng)作用。

3.2.2 海陸間系統(tǒng)層影響因素識(shí)別

除了對(duì)環(huán)渤海地區(qū)17市的海洋發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，還應(yīng)重視對(duì)海陸間系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性進(jìn)行剖析，揭示海洋環(huán)境系統(tǒng)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)-科技-生態(tài)-社會(huì)四元系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系，從系統(tǒng)層識(shí)別環(huán)渤海海洋環(huán)境質(zhì)量影響因素。從各城市耦合度研究期內(nèi)均值來看，“海洋環(huán)境系統(tǒng)-地區(qū)科技系統(tǒng)”耦合度均值為0.637 4>“海洋環(huán)境系統(tǒng)-地區(qū)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)”0.553 4>“海洋環(huán)境系統(tǒng)-地區(qū)環(huán)境系統(tǒng)”0.445 6>“海洋環(huán)境系統(tǒng)-地區(qū)社會(huì)系統(tǒng)”0.355 2。僅從數(shù)據(jù)上看，環(huán)渤海大部分城市的海洋環(huán)境發(fā)展水平與地區(qū)科技子系統(tǒng)相關(guān)性最高且逐年上升，而大部分城市的海洋環(huán)境發(fā)展水平和社會(huì)子系統(tǒng)耦合度較低且逐年下降，呈現(xiàn)極度不協(xié)調(diào)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。鑒于此，選取2008、2013、2018三年份的數(shù)值進(jìn)行分析，各子系統(tǒng)耦合度圖表見圖6－圖9。

圖6 海洋環(huán)境與陸地經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度地域單元分異態(tài)勢(shì)

圖7 海洋環(huán)境與陸地科技系統(tǒng)耦合度地域單元分異態(tài)勢(shì)

圖9 海洋環(huán)境與陸地社會(huì)系統(tǒng)耦合度地域單元分異態(tài)勢(shì)

從總體上看，研究期間環(huán)渤海各市海洋環(huán)境系統(tǒng)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度C處于[0.488，0.570]區(qū)間，耦合協(xié)調(diào)度較低。研究期始耦合度為最大值，隨后呈下降趨勢(shì)，相互作用減弱，系統(tǒng)間耦合協(xié)調(diào)度在緩慢下降證明，其系統(tǒng)間矛盾突出，陸地經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)海洋環(huán)境污染和治理投資也在不斷加大。但由于耦合度均處于過渡區(qū)間，仍具有明顯相關(guān)性。以天津市為例，作為環(huán)渤海城市群中唯一的特大城市中心城市，2018年全市生產(chǎn)總值為18 809.64億元，擁有北方第一位的大港口天津港，產(chǎn)業(yè)比重也十分合理，而其海洋環(huán)境系統(tǒng)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度僅為0.5左右。以環(huán)渤海城市經(jīng)濟(jì)圈的發(fā)展現(xiàn)狀來看，該區(qū)域“一體化”進(jìn)程不足以及由此引發(fā)的難以形成統(tǒng)一市場(chǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈條分割嚴(yán)重和地方保護(hù)主義盛行等問題。因此，必須重視陸地經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，如海水養(yǎng)殖業(yè)、濱海旅游業(yè)、海上制造業(yè)等排放的污染物對(duì)海洋環(huán)境的影響。

圖8 海洋環(huán)境與陸地環(huán)境系統(tǒng)耦合度地域單元分異態(tài)勢(shì)

環(huán)渤海海洋環(huán)境系統(tǒng)與地區(qū)科技系統(tǒng)的耦合度在2008、2013、2018分別為0.608 5、0.633 5、0.621 0，呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，系統(tǒng)間從基本協(xié)調(diào)到初級(jí)協(xié)調(diào)，基本處于可接受區(qū)間的良好協(xié)調(diào)發(fā)展類。黨的十四大報(bào)告中提出要加快環(huán)渤海地區(qū)的開發(fā)、開放，其中科技發(fā)展起到極為重要的引領(lǐng)作用。如威海市“海洋環(huán)境系統(tǒng)-科技系統(tǒng)”耦合均值在0.75左右，在各城市中排名水平較高，該市極其重視吸引高水平、專業(yè)化機(jī)構(gòu)參與海洋科技城建設(shè)，同中科院海洋大科學(xué)研究中心等建立廣泛合作。環(huán)渤海地區(qū)是中國(guó)最大的工業(yè)密集區(qū)，是中國(guó)的重工業(yè)和化學(xué)工業(yè)基地且受到京津兩大直轄市的輻射影響，科技力量強(qiáng)大、高校眾多、人才優(yōu)勢(shì)與資源優(yōu)勢(shì)突出。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，科技水平提高、高新技術(shù)發(fā)展可以使污水處理利用率、海洋資源利用率有效提高，使系統(tǒng)間達(dá)到一定規(guī)律的協(xié)調(diào)，提高海洋生態(tài)環(huán)境水平。

環(huán)渤海海洋環(huán)境系統(tǒng)與陸地環(huán)境和陸地社會(huì)系統(tǒng)的耦合度都普遍偏低，各城市耦合度均值為0.4456和0.3552，但是環(huán)渤海地區(qū)海洋環(huán)境-陸地環(huán)境的耦合度呈上升趨勢(shì)，由2008年的0.397逐年上升為2018年的0.4474，相反海洋環(huán)境-陸地社會(huì)的耦合度逐年下降，由2008年的0.3812逐年下降為2018年的0.2961，環(huán)境污染治理投資低，城市化水平低顯著影響著地區(qū)海洋環(huán)境水平得分，海陸環(huán)境協(xié)調(diào)性降低，導(dǎo)致系統(tǒng)間矛盾增加。部分發(fā)展較好的城市海洋環(huán)境系統(tǒng)與陸地環(huán)境和陸地社會(huì)系統(tǒng)的耦合度偏低，如大連和青島，其原因是陸地部分系統(tǒng)指標(biāo)度較好，但是海洋環(huán)境的發(fā)展水平由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的工業(yè)廢水入海量和化學(xué)需氧量總排放等負(fù)向指標(biāo)較高，而使得系統(tǒng)間耦合度發(fā)展偏低、較不協(xié)調(diào)。而東營(yíng)市由于城市化水平較低、社會(huì)系統(tǒng)得分較低，導(dǎo)致兩系統(tǒng)耦合發(fā)展度較低。因此，城市化水 平、人口結(jié)構(gòu)、居民素質(zhì)等因素都會(huì)影響海洋環(huán)境的質(zhì)量，協(xié)調(diào)好陸地社會(huì)系統(tǒng)和海洋環(huán)境的關(guān)系，需要科學(xué)規(guī)劃城市建設(shè)。

以上為環(huán)渤海海洋環(huán)境系統(tǒng)與陸地四元系統(tǒng)的總體變化情況，由于在發(fā)展過程中還會(huì)受到社會(huì)政策、自然條件、發(fā)展歷史等因素的影響，各地域單元各子系統(tǒng)間相互作用耦合度曲線所以有的地區(qū)并不完全遵循此曲線變化，發(fā)展階段以及耦合協(xié)調(diào)水平差異較大，表現(xiàn)出不同的耦合態(tài)勢(shì)，但耦合度大多居于可接受區(qū)間內(nèi)。

4 結(jié)論與建議

本文通過對(duì)環(huán)渤海地區(qū)17個(gè)城市海洋生態(tài)環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，構(gòu)建地區(qū)海洋環(huán)境和陸地系統(tǒng)指標(biāo)體系，對(duì)各市2008－2018年海洋環(huán)境質(zhì)量的時(shí)空演化特征進(jìn)行研究，并運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型和灰色關(guān)聯(lián)度模型對(duì)單因素和系統(tǒng)層影響因素進(jìn)行識(shí)別，得到主要結(jié)論如下：（1）環(huán)渤海地區(qū)海洋環(huán)境質(zhì)量總體向良性轉(zhuǎn)變，研究期間均值由0.725 7到0.792 5，但各城市海洋環(huán)境水平差異較大；（2）運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析可得，農(nóng)用化肥施用量、第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量、垃圾無害化處理率、建成區(qū)綠化覆蓋率與海洋環(huán)境系統(tǒng)高度相關(guān)，環(huán)境子系統(tǒng)、科技子系統(tǒng)是影響海陸系統(tǒng)耦合發(fā)展水平的主導(dǎo)關(guān)系層；（3）在海洋環(huán)境系統(tǒng)與陸地經(jīng)濟(jì)-科技-生態(tài)-社會(huì)四元系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系中，海洋環(huán)境系統(tǒng)-地區(qū)科技系統(tǒng)的相關(guān)性最大、耦合水平較高，海洋環(huán)境系統(tǒng)-地區(qū)社會(huì)系統(tǒng)相關(guān)性最小、耦合水平最低，需要進(jìn)一步重視陸海統(tǒng)籌發(fā)展。

根據(jù)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境影響因素的識(shí)別，本文對(duì)環(huán)渤海沿海城市未來發(fā)展提出以下建議：（1）由于農(nóng)用化肥施用量、第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量、垃圾無害化處理率、建成區(qū)綠化覆蓋率等單因素會(huì)對(duì)海洋環(huán)境質(zhì)量造成影響，各市政府應(yīng)該加強(qiáng)污染源控制，天津、大連、青島等發(fā)展較好的城市，應(yīng)發(fā)揮經(jīng)濟(jì)和科技優(yōu)勢(shì)，積極推進(jìn)污染控制、生態(tài)保護(hù)、風(fēng)險(xiǎn)防范，實(shí)現(xiàn)海洋污染的區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控；而東營(yíng)、日照、秦皇島等城市應(yīng)通過借鑒陸域污染治理的經(jīng)驗(yàn)與方法，減少農(nóng)業(yè)及工業(yè)面源污染負(fù)荷。 （2）從海陸間系統(tǒng)層影響因素來看，需準(zhǔn)確把握陸域和海域生態(tài)環(huán)境治理的整體性、系統(tǒng)性和聯(lián)動(dòng)性，建立陸海統(tǒng)籌的海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與監(jiān)督執(zhí)法體系[32]，注重海洋經(jīng)濟(jì)和陸地經(jīng)濟(jì)的高效發(fā)展、海洋環(huán)境和陸地環(huán)境的綠色協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮環(huán)渤海地區(qū)的發(fā)展?jié)摿途C合優(yōu)勢(shì)，切實(shí)改善環(huán)渤海地區(qū)海洋生態(tài)環(huán)境。加強(qiáng)環(huán)渤海區(qū)域合作，發(fā)揮沿海城市化推進(jìn)對(duì)海洋污染防治的正外部性影響，推進(jìn)環(huán)渤海海域的綠色高質(zhì)量發(fā)展。