红海苏丹的Dungonab和Mukkawar岛海洋国家公园的沙滩垃圾状况联合国教科文组织世界遗产

摘要

关于一般海洋垃圾和特别是苏丹以及在某种程度上来自红海区域的海滩垃圾的资料不足。本研究的目的是评估世界遗产地Dungonab湾和位于苏丹、红海海岸的Mukkawar岛国家公园(DMNP)的海滩上的垃圾组成、分布和丰度。并检查海滩凋落物的流动速率和海滩的清洁度，以便为DMNP的海滩凋落物管理提供基线信息。从2017年1月到10月，共对6个地点的海滩垃圾进行了为期10个月的季度调查。总共收集了24份海滩垃圾，覆盖范围为600米或7700米²DMNP的海岸线。研究期间，DMNP共收集海滩凋落物3037个，平均为506.2±409.8个/100 m(0.4个/m)²)．Plastic beach litter was the most abundant (1738 items), constituting 57.23% with an average density of 289.7 ± 242.2 items/100 m (0.23 items/m²)．DMNP海滩在研究时是干净的(CCI = 4.6)。凋落物通量由21.9个/100 m/d逐渐减少到16.43个/100 m/d，总体平均值为18.82±2.8个/100 m/d。在研究期间，海滩凋落物净积累的逐渐减少表明，DMNP的海滩凋落物很可能是当地的陆基来源，而DMNP的海滩不是潜在的海洋凋落物汇。滩涂凋落物通量的测定是衡量DMNP中滩涂凋落物动态的一个合理指标。因此，采取预防措施，并开展宣传活动和投资收集和回收塑料，将进一步提高和保持目前的海滩清洁状况，并鼓励旅游活动。

1.介绍

海滩垃圾广泛分布在全球各地，其对沿海生态系统生物多样性和服务的影响正由越来越多的关于这一问题的研究证明[1］.因此，这是一个棘手的管理问题，特别是在海洋保护区[2，3.］.在这些地区，游客丢弃的垃圾严重破坏了风景优美的土地和海洋景观，对当地经济、沿海旅游业和其他主要产业(如渔业)造成巨大的经济影响[4，5］.最终，建立海洋保护区的主要目的将被破坏。

据报道，海岸国家公园和世界遗产地的海滩，甚至是偏远地区的海滩，到处都是垃圾[5，6］.例如，海洋垃圾在沿海五个国家公园服务部调查在阿拉斯加与塑料收集代表的杂物60％所有的海滩被发现[3.］.

关于一般海洋垃圾和特别是苏丹以及在某种程度上来自红海区域的海滩垃圾的资料不足。然而，这些研究是在海洋国家公园或休闲海滩进行的。因此，康乐活动被确定为底栖动物和海滩垃圾的主要来源之一。在沙特阿拉伯吉达市附近的Obhur海滩进行的一项研究记录到，海滩垃圾的密度在1.72至12.54项/m之间[7]，并确定娱乐活动和钓鱼是垃圾的主要来源。亚喀巴海洋国家公园底栖动物凋落物密度估计为1 ~ 6个/m²整体平均密度为2.8项/米²［8］.沿亚喀巴湾约旦海岸的珊瑚礁区域也获得了类似的海洋凋落物密度值，总体平均密度为2件/m²2011年(9］.亚喀巴南部的海洋凋落物总体平均密度约为5和3个/m²分别于1994年及1995年[10］.特别是前两个值，可与亚得里亚海和爱奥尼亚宏观地区国家的平均凋落物密度相比较，后者的范围为0.22至2.9个/m²［11］.来自地中海的记录显示了海滩垃圾组成和密度的时间和特殊变化。Nachite等[12]报告的平均凋落物浓度为390.8±255.3个/100 m，或0.054±0.036个/m²与城市地区相比，农村地区的浓度较低[13]的研究表明，与海滩使用者活动有关的秋季垃圾数量和密度比春季要多，特别是在城市和度假海滩。

在苏丹红海沿岸(长度≥750公里)，已经提出或建立了6个以上具有独特海洋生物组成部分的海洋保护区。2016年，Dungonab Bay-Mukkawar岛海洋国家公园(DMNP)和Sanganeb Atoll海洋国家公园(SAMNP)被联合国教科文组织列入世界遗产(WHS)。

尽管DMNP具有很高的生态和社会经济价值，但它的沿海地区明显散落着固体废物，甚至在偏远的海滩上也没有发现定居点。海滩和红树林明显受到塑料垃圾的污染，其他种类的固体垃圾污染程度也较轻，尽管苏丹红海海岸人烟稀少，人烟稀少。作为世界文化遗产，DMNP预计将迎来越来越多的游客，这可能会加剧这种情况。

本研究旨在帮助了解DMNP海滩垃圾问题的性质和规模，为其管理和作为WHS的DMNP的可持续性提供基于证据的信息。

本研究的目的是评估DMNP西部地区某些海滩的海滩凋落物组成、分布和丰度，并评估其海岸的洁净度，为DMNP海滩凋落物管理提供基线信息。

2.材料和方法

2.1.研究区

DMNP是红海州(苏丹)于2004年建立的两个海洋保护区之一，并因其杰出的海洋生物多样性和文化价值于2016年被列入WHS。DMNP南部边界在苏丹港以北约125公里处。DMNP的总面积约2800公里²，其中800公里²是沿海和2000公里吗²是海水。MPA南北延伸约70公里的直线距离，最宽处东西向略超过40公里。包括Dungonab湾、半岛和主要岛屿在内的DMNP海岸线总长度超过200公里。

Dungonab湾是一个浅水盆地，部分被Dungonab半岛狭长的尖嘴包围。Dungonab湾南端宽约13公里，从北到南延伸31公里，总面积为284.5公里²．Mukkawar是一个荒无人烟的岩石岛(约100米)，位于Dungonab半岛离岸30公里处。

DMNP位于偏远的农村地区，人烟稀少，约有2000人居住在几个小村庄，其中大多数位于高地。Dungonab和Mohamed Gol村是DMNP边界内的主要沿海定居点。主要的经济活动是手工捕鱼，辅以其他手工做法，如捡贝壳和畜牧业。

2．2．采样地点

六个地点（表1）1和图1)对不同类型和水平的人类活动进行了采样。选择的地点代表了DMNP的大部分海岸线，并适当注意了地点的可达性、暴露程度和使用/活动。DMNP中的大多数海滩是由北部的悬崖或南部的沙丘支撑的沙地到沙地/泥泞海滩。

2.2.1。Shanaab湾

沙纳布湾位于DMNP北部外边界附近，对旅游业具有很高的审美价值。由于广阔的海草草地和场地的宁静，它被称为独特的儒艮聚集的养育地。海滩是沙质的，宽度约20米，有些地方有沙丘和悬崖。据估计，沙纳布大约有200人，其中大多数是渔民。

2.2.2。DokanAlyamani

DokanAlyamani是沙纳布湾非常受欢迎的景点。对于进入DMNP北部渔场的当地和业余渔民来说，这是一个露营和降落地点。海滩宽度≥20米，背后是sabkha。遗址周围没有永久的定居点。

2.2.3。Dungonab村

Dungonab村位于苏丹港以北165公里处，位于Dungonab湾内。它容纳约97间房屋，约800人，其中大部分是渔民。除了在季节性河流入海口常见泥滩外，全村平坦的海岸上随处可见沙/泥滩。海滩的宽度从5米到11米不等。该村在一些基本服务方面处于弱势，包括废物管理系统;因此，产生的废物被倾倒在空地的地面上。尽管如此，这个村庄最近还是成为苏丹港和一些来捕鱼或度假的喀土穆居民的热门景点。

2.2.4.清洁区

清洁区位于Dungonab村下游，珍珠牡蛎公司在这里清洗牡蛎壳。海滩平坦多沙，最宽处有8米。这个地区已经荒芜了10多年。

2.2.5。Toytoy

Toytoy embayment是一个无拘无束的野餐地点位于Mohamed Gol村北部。该场地有一个有吸引力的海滨，沙滩宽度≥15米。

2.2.6款。默罕默德·高尔码头

Mohamed Gol码头位于Mohamed Gol村的老位置，该村已在大约3年前迁往高地 码头以北公里。该村约有720人居住；他们中的大多数人仍然使用码头作为登陆点。该场地位于季节性溪流的河口，背靠着盐沼植被。海滩平坦，绵延约10公里 m、 沉积物一般为细砂结构。

3.方法

《海岸海洋废物评估指南》所载的海岸海洋废物评估指引[14，以设计总体的方法框架。在整个研究过程中，取样由同一小组进行，以确保取样的客观性。

在2017年1月至10月的10个月期间，共调查了6个地点的海滩垃圾。每个站点每3个月进行4次季度抽样。总共收集了24个海滩垃圾，覆盖范围为600个月 m或7700 M²DMNP的海岸线。

３．１．海滩凋落物的组成和密度

At the beach of each site, the start and end points of a stretch of 100 m in length parallel to the water line were marked with short PVC tubes hammered in the sand. These points were placed immediately above the high water mark as indicated by the strandline. The width of each sampling unit was also measured toward the back of the beach which is determined by natural features such as cliffs or salt marsh vegetation. A reference point at the start of the sampling area was taken with GPS. All beach litter items falling within the range of 0.5 to ≥2 cm in its longest dimension present within the sampling area were collected, sorted, counted, cleaned of adhering sand, dried if required, and weighed. Litter collected was sorted into 10 categories (plastics, fishing gears, metals, glass, wood, textile, food wrappers/pack, cigarette butts, cigarette lighters, and others). The category of others included the following: cartoons, paper bags, paper cups, paper plates, tobacco backing/wrap, paint brush, battery, palm basket, devices, and building materials. Beach litter densities, weights, and percentages were calculated per 100 m stretch and per unit area (m²)．

3.2。通量率

如Cheshire等人所述，DMNP海滩上的海滩凋落物通量率已被确定[15，即在给定时间内到达给定长度的清洁海滩的凋落物数量，表示为(单位凋落物数量)/(单位海滩长度)/(单位时间)。

3.3。海岸清洁指数（CCI）

DMNP海滩的清洁度是按照alalay等人描述的海滩清洁度评估方法进行评估的。[16]，他提出了清洁海岸指数(CCI)，估计如下_米 ∗ K，在哪里C_米每立方米塑料垃圾的密度是多少²和K是等于20的常数。

DMNP海滩清洁度评价采用CCI量表(0 - 2表示非常干净，2 - 5表示干净，5-10表示中等干净，10-20表示脏，>20表示极脏)。

4.结果

研究地点的泳滩垃圾组成见表2．塑料(57.23%)、加工/加工木材(12.6%)和渔具(8.5%)是DMNP中最丰富的垃圾。第四丰富的海洋垃圾是纺织品(5.5%)，其次是食品包装(3.9%)和金属(3.4%)。

海滩凋落物的组成、丰度和分布因研究地点而异（表1）3.)．塑料，木材，食品包装/包，烟头记录了所有研究网站（表3.)．然而，在Shanaab没有发现渔具、金属和纺织品，而在清洁区没有记录金属、玻璃和纺织品。虽然Toytoy beach包含了本研究中所有的海滩垃圾类别，但其密度相对较低(167个/100米)。

从个别地点收集到的海滩凋落物的总重量(凋落物质量)变化很大，从12.1公斤/100米至333.96公斤/100米(见表)3.)．凋落物总质量为369.25 kg/100 m。

在研究期间（2017年1月至10月），总共从DMNP收集了3037个海滩垃圾项目（表1）4)．6个受调查地点之间及范围内的海滩垃圾总量各不相同。在海滩凋落物密度方面，Mohamed Gol Jetty(940±146.8个/100米)、Dungonab Village(895±82.8个/100米)和DokanAlyamani(797±146.3个/100米)的凋落物密度最高(表)4)．

在100米范围内的海滩密度最低的是清洁区(101个/100米)、Shanaab(137个/100米)和Toytoy(167个/100米)。每单位面积的海滩垃圾密度最低为0.048件/米²一个t Shannab and the Cleaning Area to a maximum of 1.3 items/m²在Mohamed Gol Jetty，总密度为0.4件/米²DMNP。

同样，塑料垃圾的密度（1738 项目）在46到560之间变化显著 项目/100 总平均数为289.7 ± 242.2 项目/100 m代表DMNP。塑料海滩垃圾占DMNP收集的海滩垃圾总量的57.23%，在Shanaab收集的海滩垃圾中占了相当大的比例（70.1%），尽管该地点海滩垃圾的总体密度相对较低（137%） 项目/100 m） 。Toytoy的塑性体积最低（43.11%）。

一般来说，DMNP的海滩在研究时是干净的（表1）5)．根据海滩垃圾的组成和密度，DMNP的单个海滩非常干净(Shanaab、Toytoy和Cleaning Area)，中度干净(DokanAlyamani)，肮脏(Dungonab Village和Mohamed Gol Jetty)。

4．1.通量率

在研究期间，DMNP的海滩垃圾积累量从21.9稳步下降至16.43 项目/100 m/天，总平均值为18.83 ± 2.8 每天100件 米长的海滩（表1）6)．与此相反，除Dungonab村的凋落物堆积明显减少外，各海滩的凋落物堆积在研究期间波动较大。滩地凋落物堆积速率最小的是清扫区(0.28±0.15)个/100 m/天，最大的是Dungonab村(6.52±2.5)个/100 m/天。

5.讨论

通常，在DMNP海滩垃圾的组合物是相当媲美海滩垫料报告等沿海地区例如亚喀巴[组合物8]和土耳其Sarayköy海滩[17］.在这项研究中，塑料是所有研究地点记录到的垃圾中数量最多的，这与之前的报告一致[11，13，18，19］.

在本研究期间，DMNP中海滩垃圾的最高类别分别是塑料、木材、渔具和纺织品。这些垃圾似乎来自DMNP居民和游客的陆上活动。由于没有适当的填埋，倾倒的废物最终会随地表径流到达海洋环境。经过加工/加工的木材碎片似乎源于玻璃纤维逐渐取代木制渔船，以及从木材作为房屋建筑材料到混凝土的转变。因此，目前在DMNP中作为海滩凋落物类别的木材的排名可能在未来的某个时候有所不同。事实上，在DMNP主要居民点附近的海滩上，树木作为密度显著的海滩凋落物的存在很可能表明DMNP生活条件的变化。同样，目前大量的食品包装和烟头也可以被认为是DMNP未来社会经济变化的标志。这些物品被认为是社区消费文化的标志[20.]和访客的规律性[2，7］.这两种垃圾都是海洋保护协会在2017年海岸清理运动中报告的最严重的两种海滩垃圾[21］.

DMNP中海滩凋落物的总体平均密度可与Vlachogianni等人记录的地中海海滩凋落物的报告密度相比较[11］.例如，这与Ipsos和Thesprotia(希腊)的平均密度相当，平均数量为455件/100米(0.91件/米)²)和426 项目/100 m（0.43 项目/米²)， Bele Skale(斯洛文尼亚)490个项目/100米(0.49个项目/米²)和Neretva(克罗地亚)，479个项目/100米(0.48个项目/米²)。此外，受调查泳滩的平均垃圾密度（25.3至235） 项目/100 m） 与Vlachogianni报告的数据也具有可比性[6，11地中海的一些海滩。然而，考虑到红海和地中海两个沿海地区在沿海人口规模、城市化、河流投入、经济增长和海滩清理活动频率方面的环境、文化和社会经济差异，进行这种比较时应该谨慎。但应考虑到，这是首次在DMNP中收集和评估海滩凋落物，因此，DMNP中海滩凋落物密度的现值可能代表多年积累的凋落物。

一般来说，质量窝产仔跟随丰富，即高的垃圾质量从高丰垃圾滩记录的相同的趋势。在垃圾的重量差异可能是归因于垫料的差异。例如，塑料垃圾物品的重量根据不管收集的量的塑料种类变化很大。

DokanAlyamani海滩垃圾的显著密度反映了该场地正在进行的娱乐活动。这与Kitto等人的观点一致[7]，Jayasiri等人[22， Nachite等[12报告称，大部分海滩垃圾是由海滨娱乐活动造成的。DokanAlyamani的凋落物占DMNP凋落物总量的26.24%，Mohamed Gol Jetty和Dungonab Village的凋落物总量分别占30.9%和29.5%。这可能表明，休闲捕鱼等临时性活动产生的垃圾数量可与持续活动产生的垃圾数量相媲美。因此，应采取特别废物管理措施，以管理这些地点，特别是在海洋保护区范围内的海滩垃圾。

清洁区的海滩垃圾密度最低。这些垃圾很可能是由风和/或海流从Dungonab村运到现场的，因为那里没有任何人类活动。风和海面洋流运送垃圾的资料有广泛记载[19，23- - - - - -25］.连续采样的凋落物总数在3个月后从第一次采样的75个/100 m减少到下一次采样的9个/100 m，这也支持了这一点。

海滩litter density per unit area in DMNP beaches seems to be lower than those reported for a selected beach in the Southeastern Black Sea (1.22–4.17 items/m²)由Aytan等人记录[17］.再一次，这种比较应该认识到两个地区之间的社会经济和文化差异。

这里获得的塑料垃圾比例相对较低，并不能完全证实广泛报道的塑料在全球各地的海滩垃圾中占主导地位(70%至100%)[26- - - - - -28]。这可能表明，塑料垃圾不一定是农村偏远地区（如DMNP）海滩垃圾的主要成分，正如一些研究报告所述[17，29］.在这样的低收入地区，最普遍，特别是一些塑料垃圾的固体废物都是由社区取决于塑料垃圾项目的类型和形式不同的方式重复使用。例如，塑料水瓶被收集和再利用作为容器的家庭为基础和小型企业出售的食用油，自制酥油，骆驼奶，汽车机油等，小的体积。渔网，虽然不是那么普遍，由于习惯了他们负担不起的价格，进行修复和维持更长的时间。即使单次使用的塑料袋通常用于至少为处理前的第二时间和也被制作成工艺品。耐用的塑料包装袋，如糖和面粉的包装收集，并在市场上出售被例如为木制房屋和庇护所的屋顶和墙壁的衬里再次使用或使用于不同的目的较小的手提袋。这可在一定程度上，延缓处置这些废料成至少在一段时间内环境中，直到它开始降低，因此降低了塑料垃圾设置到环境中的总量。

在这项研究中，在所有地点首次收集垃圾后，海滩垃圾的密度显著降低。虽然Dungonab村的海滩垃圾数量和通量在研究期间逐渐减少，但其他海滩也呈现出类似的趋势，但随着捕鱼季节的开始，在7月（Shanaab，清洁区）或10月（Dokanalayamani和Mohamed Gol Jetty）有所增加。另一方面，在Toytoy休闲海滩，海滩垃圾的丰度和通量相对较高，符合适合野餐的天气条件。在该海滩，7月和4月的海滩垃圾丰度高于1月和10月。

在整个研究期间，DMNP的流速明显较低，证实了这一点。目前的通量速率表明，在DMNP海滩上，随着时间的推移，海滩凋落物的积累不一致，这可能是由于当地因素，如海滩使用和海洋驱动因素在海洋凋落物分布中发挥作用。目前DMNP海滩凋落物通量的比率低于科孚岛(N.爱奥尼亚海)海滩的报告比率。各海滩的平均净堆积速率为142±115 N/100 m/15 d [30.]，单个海滩的平均数量在77±46个/100 m/15 d至190±96个/100 m/15 d之间。

在这样的背景下，可以认为，DMNP的海滩凋落物主要是当地的陆基来源，而DMNP的海滩不是海滩或海洋凋落物的潜在汇。虽然需要进一步的综合调查来确认这一信息，但这对于在DMNP中引入海滩垃圾管理措施具有重要意义。社区驱动的预防性管理措施基于当地社区的文化属性,如当前重用文化将极大地帮助减少垃圾处理的海滩DMNP和鼓励社区进一步发明更多重用实践有利于减少废物。

6.结论

在本研究的背景下，我们倾向于认为烟头和食品包装的丰度可以合理地作为DMNP社会经济变化的指标。

发展中国家制造品消费量低的偏远地区的沿海农村社区可能对材料有更高的估价，这表现在他们的自愿重复利用行为上。这可能有助于减少废物的产生，并从长远来看，有助于海滩垃圾管理。

我们还认为，流动的速度和清洁海岸指数的决心是海洋垃圾动力学的初步合理的指标，可能是重要的海滩垃圾管理的评价。

这项研究的结果表明，在DMNP海滩垃圾的问题仍在可控范围内，并伴意识活动和社区一级的塑料回收投资的预防措施，将进一步提升并保持海滩清洁的现状，并鼓励旅游应用程序活动。

然而，强烈建议建立和维持海滩垃圾监测规划，以产生基于证据和科学的关于垃圾来源/汇、时空丰度和国家、区域和全球管理水平的通量的信息。

数据可用性

用于支持本研究发现的数据可由通讯作者要求提供。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

作者感谢红海和亚丁湾环境保护区域组织(PERSGA)提供的实地工作资金。

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