滨海重化工选址中海洋要素研究——以泉惠石化工业区为例

刘 希，陈庆辉，傅世锋

(国家海洋局第三海洋研究所，福建 厦门 361005)

石油化工行业是我国的基础产业和支柱产业。近年来，随着国民经济的发展，石油化工也加快了发展进程。石油化工生产有其特有的，与其它行业不同的一些特点。如大面积的土地需求，较大的生产用水量及污水量，具有满足大运量运输的交通条件。滨海地区不仅具备有建港条件，且水运具有载运量大、运费低廉、运输的国际性等优点;海域有较大的环境容量，生产废水经处理达标后可依托污水排海管道排海;围填海工程可在一定程度上缓解土地资源的稀缺。正是在这种思想指导下，当今世界各发达国家大型石化基地都集中在滨海地区，我国近年内计划兴建的大型炼化项目也都集中在滨海地区，如福建的湄州湾和广东的湛江湾等处。

滨海重化工项目通常配套建设有码头、海底输油管线、污水排海管等工程，还有些项目需填海作为厂区建设的部分用地。选址时，除了考虑上述涉海工程建设及具备生产所需的条件外，还要确保项目所处的环境及配套涉海工程所处的环境不受危害。因此，滨海重化工项目选址阶段各海洋环境要素的分析就显得尤为重要。滨海重化工选址中海洋要素研究不仅可以揭示沿海地区社会经济发展与海域自然资源和环境的矛盾，而且可以制定相应措施最大限度地提高海洋资源与海域纳污能力的利用率，对海洋自然资源、生态环境的保护和临海经济持续健康发展具有重要意义。

本文以泉惠石化工业区为例，对其所处的湄洲湾海域进行海洋要素研究。泉惠石化工业区位于福建省泉州市惠安县境内，外走马埭围垦工程区内，规划范围32km2，与莆田市秀屿区隔湄洲湾相望，东临东周半岛，产业定位为原油炼化和石油化工后加工。

1 海洋自然资源的支撑能力

1.1 港航资源

滨海重化工项目建设时往往需要土地资源、港航资源等自然资源的支撑。泉惠石化工业区北侧外走马埭岸线，东侧东周半岛、黄干岛岸线有丰富的岸线资源。根据《泉州港总体规划》，上述岸线规划利用自然岸线长28.4km，其中深水岸线10.2km，可建设4个30万吨级泊位及数十个万吨级、千吨级码头，隶属泉州港斗尾港区。丰富的岸线资源为石化工工业区内企业原料及产品的集疏运提供了强有力的支持。

目前湄洲湾已开辟10万吨级船舶通海航道，该航道自剑屿为起点，至莆田秀屿港全长29.5km。有关部门正在对湄州湾进港航道进行拓宽和浚深，设计航道宽度为300m，航道水深14.0m，一般可满足15万吨级船舶乘潮进港。泉惠石化工业区配套码头可充分利用现有航道资源，仅需对支航道或码头调头区与航道的连接处进行浚深，大量节省了航道疏浚及维护费用。

1.2 海洋自然要素

滨海重化工项目选址时对所在海域的建港条件、海洋水文、海洋地质、地震、排污扩散能力等自然环境具有一定的选择性。

潮汐、波浪等自然要素是判断该海区是否具备建港条件的基本因子。潮汐波浪特征决定了码头、港池、航道等的设计高程，同时还影响港口平面布置，影响航道、防波堤轴线，影响水工构筑物强度，影响港池水域稳定性和码头作业天数，影响泥沙运动［1］。海流主要影响船的航行和泥沙运动。泥沙运动主要由波浪和海流引起，它既可能产生港口淤积也可能产生冲刷，在港口规划与平面布置中对泥沙运动应进行细致的调查与研究。在港口工程可行性研究阶段，通常依据港址附近的海洋观测站，并辅以潮位、潮流等实测资料来进行建港的适宜性分析，并依据《海港水文规范》(JTJ213－98)等规范进行计算和设计。同时，为实现海洋工程活动与海洋地质环境相互协调，并避免地质灾害发生对工程和环境产生破坏，应全面了解滨海重化工项目所在海域的地区断裂特征、地震地质背景、历史地震与地震烈度等，进行地质稳定性评价。

泉惠石化工业区东侧的东周半岛、黄干岛岸线水域开阔，水深条件优越，自然岸坡稳定。北侧外走马埭岸线水深虽然较浅，但泊稳条件好。上述岸线场地附近无全新活动性断裂通过，钻探深度范围内也未发现有断裂破碎带通过的迹象，区域稳定性较好。湄洲湾是一少沙清水海湾，湾内泥沙输出量和输入量较为相近，泥沙进出趋于相对平衡，海底趋于稳定状态。诸多分析表明，东周半岛、黄干岛岸线适宜建设大型深水泊位，外走马埭岸线适宜建设千吨级成品油、液化泊位，满足泉惠石化工业区内企业原料与产品的集疏运需求。

滨海重工业往往有较大生产需水量，同时伴以较大的排污量，这就要求其所处的海域要有较强的排污扩散能力。泉惠石化工业区配套的污水排海管道排海口位于东周半岛墩中村以东约3.7km处，处于湄洲湾口外，排放口水深 (理基) ＞10m，水动力条件好，水交换能力强，有利于污染物稀释扩散。根据数模预测结果，污水经处理达《污水综合排放标准》(GB8978－1996)一级排放标准后排海，远期排放量为13×104t/d时，考虑污水处理厂非正常或事故工况，按排放点所在海域的水动力条件和海洋生态环境等因素，确定污水混合区面积约1.0km2。为使污水在较小的区域内就能完全混合，排海管末端设扩散器，混合区外的水质可达到所处功能区的海水水质标准要求。因此，纳污海域的排污扩散能力是滨海重工业项目选址时重要的考虑因素。

1.3 对海洋资源开发利用的制约

滨海重化工项目对岸线资源的占用，配套设置污水排海工程，或设置海底输油管线禁航区等对渔业资源、滨海旅游资源、盐业资源、海岛资源等海洋资源的开发利用产生一定的制约。如泉惠石化工业区周边岸线的开发利用，使得东周半岛东侧、外走马埭围堤外的水产养殖逐步退出，码头回旋水域、航道区的划定使得捕捞作业无法顺利开展，而泉惠石化工业区所处的围垦工程区原本就是辋川盐场。因此，在符合海洋资源保护、使用特点与要求的前提下，如何合理开发利用并实现资源的最优化配置，需要海洋、环保、农业等相关部门尽早进行规划和研究。

2 海洋环境制约因素

2.1 环境敏感区

滨海重化工项目选址时应考虑周边海域的海水养殖区、鱼类“三场”、洄游通道、自然保护区等环境敏感区的分布，避免其配套建设的污水排海工程对上述敏感目标赖以生存的海水水质、沉积物环境造成影响，避免该区域港口、航道繁忙程度的增加产生的船舶噪声和水流变化干扰海洋生物的正常生活环境。

为避免污水排放对海水水质、养殖区等的影响，泉惠石化工业区的污水排海口经方案比选后，最终确定在东周半岛以东约3.7km处。该方案虽大大增加了工程投资，但排放口附近的水动力条件较好，扩散能力强，且距最近的养殖区约2.5km，距大竹岛海珍品增养殖区约7km。根据污染物扩散数值模拟预测结果，在混合区外，各污染物浓度叠加本底值后，小于二类海水水质标准和渔业水质标准的严格取值，不会改变各环境敏感区的海水水质现状，对海洋生态保护目标基本不产生影响。可见，优化选址对保护环境生态敏感区有着十分重要的意义。

2.2 海域环境承载力

随着中国沿海地区经济的高速发展，入海污染物总量不断增加，诱发了近岸海域环境质量恶化、生态服务功能下降等一系列海洋环境问题［2］。而滨海重工业项目通常有较大的排污量，并配套建设有污水排海管，因此，纳污海域的环境承载力需重点考虑环境制约因子。海域的环境承载力通常可通过数值模拟、物理模型及实测相结合的结果加以判定，而数值模拟中最关键的一步是如何确定入海污染物的总量。在估算入海污染物总量时，不仅要考虑重化工业生产生活污水的排放，还要考虑同一纳污海域中其他建设项目的污水排放及居民生活污水排放，尤其要考虑远期最大排放量对整个海湾的联合影响。

以泉惠石化工业区的承污海域湄洲湾为例，湄洲湾内拟设置4个排放口排放生产生活污水，分别位于东周半岛墩中村以东 (泉惠石化工业区污水排海口)、泉港区峰尾村以东、莆田市东吴村以南、莆田市秀屿村以南。远期排水量分别为13×104t/d、40×104t/d、20×104t/d、5×104t/d。根据不同污染因子高潮、落急、低潮和涨急等典型潮时的浓度增量和通过环境本底值计算出的允许浓度增量阈值，可给出污染物浓度增量分布面积和超过允许浓度增量阈值面积表。计算表明，湄洲湾内4个排污口以远期污水量同时排放时，石油类允许浓度增量阈值包络面积最大为1.672km2，出现在峰尾排污口附近，各排污口CODMn超过允许浓度增量阈值包络面积均较小。超过允许浓度增量阈值的海域可通过划定混合区来限制其他海洋开发活动，总体而言，各排污口的混合区面积较小，相距较远，未出现叠加现象，湄洲湾内主体水质仍可符合二类海水水质标准，东周半岛的污水排放在湄洲湾海域环境承载力之内。

2.3 环境承载污染风险的能力

滨海重化工项目存在油品、化工品泄漏事故的风险，而一旦发生海上泄漏事故，进入海水中的油品、化工品将对海洋和海岸生物造成不可避免的影响，大型泄漏事故甚至可能导致生态系统多样性的丧失和生态系统复杂性的降低［3］。因此选址阶段应充分考虑环境敏感区的分布、地理环境特征、海洋水文等环境承载污染风险的能力。选址尽可能远离鱼类的“三场”、洄游通道、自然保护区、海水养殖区等环境敏感区，不仅可以争取到较长的应急反应响应时间，而且随着油品、化工品的扩散、破碎，到达环境敏感区的污染物浓度将有所降低。地理环境特征、海洋水文等是溢油应急反应决策中在确定围堵方案、回收方式等应考虑的因素，同时也是油膜扩散、迁移、厚度分布的决定性因素。滨海重化工项目在选址阶段即将海域环境承载污染风险的能力纳入评估范畴，可避免项目建设对重要生境、海洋保护物种存在的潜在威胁，同时将可能产生的海洋污染损害赔偿金最小化［4］。

3 相关区划、规划及周边海域开发活动的协调性分析

3.1 海洋功能区划

滨海重化工项目通常配套建设有码头、海底输油管线、污水排海管等工程，并通过填海造地来缓解稀缺的土地资源。《中华人民共和国海域使用管理法》中规定:“国家实行海洋功能区划制度。海域使用必须符合海洋功能区划……海洋功能区划的修改，由原编制机关会同同级有关部门提出修改方案，报原批准机关批准;未经批准，不得改变海洋功能区划确定的海域功能”。而海洋功能区划的修改或修编，均要经过科学论证和缜密的审批程序，因此滨海重化工项目选址时应充分考虑海洋功能区划中港口区、排污预留区、海底管线区、围垦造地区的分布，及其与项目区的相对位置关系，避免海域使用论证、环境影响评价审批阶段因功能区划的不符合而使项目受挫。

3.2 近岸海域环境功能区划

近岸海域环境功能区是依据近岸海域的自然属性和社会属性以及海洋自然资源开发利用现状划分的。滨海重化工项目选址阶段应重点考虑配套建设的码头、污水排海工程与省级近岸海域环境功能区划的符合性，即配套建设的码头是否落在四类近岸海域环境功能区，污水排海口是否落在三、四类近岸海域环境功能区内，或经特批的二类近岸海域环境功能区的小范围内。同时，污水排海工程确定的混合区不得影响邻近近岸海域环境功能区的水质和鱼类洄游通道。

3.3 其他相关规划及周边海域其他海洋开发活动

滨海重化工项目选址阶段还应考虑是否符合当地的城市总体规划、产业发展规划、港口总体规划、浅海滩涂养殖规划、旅游发展规划等，同时应关注与周边海域养殖业、盐业、航道、锚地等其他海洋开发活动的协调性。在海洋功能区划等相关区划、规划的统筹协调下，项目建设不应干扰、阻碍其他海洋开发活动，确保实现各类海洋开发活动的协调发展，实施绿色发展战略。

4 总结

本文分析了滨海重化工项目选址阶段应考虑的海洋自然资源支撑能力、环境制约因子、相关规划的符合性等问题，为今后滨海重化工项目选址阶段应关注的海洋要素提供参考。只有综合考虑海洋自然资源、海洋环境承载力、环境承载污染风险的能力、周边海域开发活动等支撑、制约因子的前提下，才能兼顾经济快速发展和可持续发展，避免出现海洋资源约束和生态环境约束两大瓶颈，取得经济发展与环境保护双赢。

［1］中国人民共和国行业标准——海港水文规范 ［S］．

［2］韩立民，任新君．海域承载力与海洋产业布局关系初探 ［J］．太平洋学报，2009，(2)．

［3］景伟文，杨桂朋，康志强．海洋溢油污染对生物群落和种群的影响及生态系统的恢复［J］．海洋湖沼通报，2008，(1)．

［4］王同林，韩立钊，刘静瑶．完善我国环境污染损害赔偿体系的几点建议［J］．中国人口、资源与环境，2010，20(3)．