濱海重化工選址中海洋要素研究——以泉惠石化工業(yè)區(qū)為例

劉 希，陳慶輝，傅世鋒

(國(guó)家海洋局第三海洋研究所，福建 廈門(mén) 361005)

石油化工行業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油化工也加快了發(fā)展進(jìn)程。石油化工生產(chǎn)有其特有的，與其它行業(yè)不同的一些特點(diǎn)。如大面積的土地需求，較大的生產(chǎn)用水量及污水量，具有滿足大運(yùn)量運(yùn)輸?shù)慕煌l件。濱海地區(qū)不僅具備有建港條件，且水運(yùn)具有載運(yùn)量大、運(yùn)費(fèi)低廉、運(yùn)輸?shù)膰?guó)際性等優(yōu)點(diǎn);海域有較大的環(huán)境容量，生產(chǎn)廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后可依托污水排海管道排海;圍填海工程可在一定程度上緩解土地資源的稀缺。正是在這種思想指導(dǎo)下，當(dāng)今世界各發(fā)達(dá)國(guó)家大型石化基地都集中在濱海地區(qū)，我國(guó)近年內(nèi)計(jì)劃興建的大型煉化項(xiàng)目也都集中在濱海地區(qū)，如福建的湄州灣和廣東的湛江灣等處。

濱海重化工項(xiàng)目通常配套建設(shè)有碼頭、海底輸油管線、污水排海管等工程，還有些項(xiàng)目需填海作為廠區(qū)建設(shè)的部分用地。選址時(shí)，除了考慮上述涉海工程建設(shè)及具備生產(chǎn)所需的條件外，還要確保項(xiàng)目所處的環(huán)境及配套涉海工程所處的環(huán)境不受危害。因此，濱海重化工項(xiàng)目選址階段各海洋環(huán)境要素的分析就顯得尤為重要。濱海重化工選址中海洋要素研究不僅可以揭示沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與海域自然資源和環(huán)境的矛盾，而且可以制定相應(yīng)措施最大限度地提高海洋資源與海域納污能力的利用率，對(duì)海洋自然資源、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和臨海經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

本文以泉惠石化工業(yè)區(qū)為例，對(duì)其所處的湄洲灣海域進(jìn)行海洋要素研究。泉惠石化工業(yè)區(qū)位于福建省泉州市惠安縣境內(nèi)，外走馬埭圍墾工程區(qū)內(nèi)，規(guī)劃范圍32km2，與莆田市秀嶼區(qū)隔湄洲灣相望，東臨東周半島，產(chǎn)業(yè)定位為原油煉化和石油化工后加工。

1 海洋自然資源的支撐能力

1.1 港航資源

濱海重化工項(xiàng)目建設(shè)時(shí)往往需要土地資源、港航資源等自然資源的支撐。泉惠石化工業(yè)區(qū)北側(cè)外走馬埭岸線，東側(cè)東周半島、黃干島岸線有豐富的岸線資源。根據(jù)《泉州港總體規(guī)劃》，上述岸線規(guī)劃利用自然岸線長(zhǎng)28.4km，其中深水岸線10.2km，可建設(shè)4個(gè)30萬(wàn)噸級(jí)泊位及數(shù)十個(gè)萬(wàn)噸級(jí)、千噸級(jí)碼頭，隸屬泉州港斗尾港區(qū)。豐富的岸線資源為石化工工業(yè)區(qū)內(nèi)企業(yè)原料及產(chǎn)品的集疏運(yùn)提供了強(qiáng)有力的支持。

目前湄洲灣已開(kāi)辟10萬(wàn)噸級(jí)船舶通海航道，該航道自劍嶼為起點(diǎn)，至莆田秀嶼港全長(zhǎng)29.5km。有關(guān)部門(mén)正在對(duì)湄州灣進(jìn)港航道進(jìn)行拓寬和浚深，設(shè)計(jì)航道寬度為300m，航道水深14.0m，一般可滿足15萬(wàn)噸級(jí)船舶乘潮進(jìn)港。泉惠石化工業(yè)區(qū)配套碼頭可充分利用現(xiàn)有航道資源，僅需對(duì)支航道或碼頭調(diào)頭區(qū)與航道的連接處進(jìn)行浚深，大量節(jié)省了航道疏浚及維護(hù)費(fèi)用。

1.2 海洋自然要素

濱海重化工項(xiàng)目選址時(shí)對(duì)所在海域的建港條件、海洋水文、海洋地質(zhì)、地震、排污擴(kuò)散能力等自然環(huán)境具有一定的選擇性。

潮汐、波浪等自然要素是判斷該海區(qū)是否具備建港條件的基本因子。潮汐波浪特征決定了碼頭、港池、航道等的設(shè)計(jì)高程，同時(shí)還影響港口平面布置，影響航道、防波堤軸線，影響水工構(gòu)筑物強(qiáng)度，影響港池水域穩(wěn)定性和碼頭作業(yè)天數(shù)，影響泥沙運(yùn)動(dòng)［1］。海流主要影響船的航行和泥沙運(yùn)動(dòng)。泥沙運(yùn)動(dòng)主要由波浪和海流引起，它既可能產(chǎn)生港口淤積也可能產(chǎn)生沖刷，在港口規(guī)劃與平面布置中對(duì)泥沙運(yùn)動(dòng)應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查與研究。在港口工程可行性研究階段，通常依據(jù)港址附近的海洋觀測(cè)站，并輔以潮位、潮流等實(shí)測(cè)資料來(lái)進(jìn)行建港的適宜性分析，并依據(jù)《海港水文規(guī)范》(JTJ213－98)等規(guī)范進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)海洋工程活動(dòng)與海洋地質(zhì)環(huán)境相互協(xié)調(diào)，并避免地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生對(duì)工程和環(huán)境產(chǎn)生破壞，應(yīng)全面了解濱海重化工項(xiàng)目所在海域的地區(qū)斷裂特征、地震地質(zhì)背景、歷史地震與地震烈度等，進(jìn)行地質(zhì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。

泉惠石化工業(yè)區(qū)東側(cè)的東周半島、黃干島岸線水域開(kāi)闊，水深條件優(yōu)越，自然岸坡穩(wěn)定。北側(cè)外走馬埭岸線水深雖然較淺，但泊穩(wěn)條件好。上述岸線場(chǎng)地附近無(wú)全新活動(dòng)性斷裂通過(guò)，鉆探深度范圍內(nèi)也未發(fā)現(xiàn)有斷裂破碎帶通過(guò)的跡象，區(qū)域穩(wěn)定性較好。湄洲灣是一少沙清水海灣，灣內(nèi)泥沙輸出量和輸入量較為相近，泥沙進(jìn)出趨于相對(duì)平衡，海底趨于穩(wěn)定狀態(tài)。諸多分析表明，東周半島、黃干島岸線適宜建設(shè)大型深水泊位，外走馬埭岸線適宜建設(shè)千噸級(jí)成品油、液化泊位，滿足泉惠石化工業(yè)區(qū)內(nèi)企業(yè)原料與產(chǎn)品的集疏運(yùn)需求。

濱海重工業(yè)往往有較大生產(chǎn)需水量，同時(shí)伴以較大的排污量，這就要求其所處的海域要有較強(qiáng)的排污擴(kuò)散能力。泉惠石化工業(yè)區(qū)配套的污水排海管道排?？谖挥跂|周半島墩中村以東約3.7km處，處于湄洲灣口外，排放口水深 (理基) ＞10m，水動(dòng)力條件好，水交換能力強(qiáng)，有利于污染物稀釋擴(kuò)散。根據(jù)數(shù)模預(yù)測(cè)結(jié)果，污水經(jīng)處理達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978－1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后排海，遠(yuǎn)期排放量為13×104t/d時(shí)，考慮污水處理廠非正?；蚴鹿使r，按排放點(diǎn)所在海域的水動(dòng)力條件和海洋生態(tài)環(huán)境等因素，確定污水混合區(qū)面積約1.0km2。為使污水在較小的區(qū)域內(nèi)就能完全混合，排海管末端設(shè)擴(kuò)散器，混合區(qū)外的水質(zhì)可達(dá)到所處功能區(qū)的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，納污海域的排污擴(kuò)散能力是濱海重工業(yè)項(xiàng)目選址時(shí)重要的考慮因素。

1.3 對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)利用的制約

濱海重化工項(xiàng)目對(duì)岸線資源的占用，配套設(shè)置污水排海工程，或設(shè)置海底輸油管線禁航區(qū)等對(duì)漁業(yè)資源、濱海旅游資源、鹽業(yè)資源、海島資源等海洋資源的開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)生一定的制約。如泉惠石化工業(yè)區(qū)周邊岸線的開(kāi)發(fā)利用，使得東周半島東側(cè)、外走馬埭圍堤外的水產(chǎn)養(yǎng)殖逐步退出，碼頭回旋水域、航道區(qū)的劃定使得捕撈作業(yè)無(wú)法順利開(kāi)展，而泉惠石化工業(yè)區(qū)所處的圍墾工程區(qū)原本就是輞川鹽場(chǎng)。因此，在符合海洋資源保護(hù)、使用特點(diǎn)與要求的前提下，如何合理開(kāi)發(fā)利用并實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置，需要海洋、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等相關(guān)部門(mén)盡早進(jìn)行規(guī)劃和研究。

2 海洋環(huán)境制約因素

2.1 環(huán)境敏感區(qū)

濱海重化工項(xiàng)目選址時(shí)應(yīng)考慮周邊海域的海水養(yǎng)殖區(qū)、魚(yú)類“三場(chǎng)”、洄游通道、自然保護(hù)區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)的分布，避免其配套建設(shè)的污水排海工程對(duì)上述敏感目標(biāo)賴以生存的海水水質(zhì)、沉積物環(huán)境造成影響，避免該區(qū)域港口、航道繁忙程度的增加產(chǎn)生的船舶噪聲和水流變化干擾海洋生物的正常生活環(huán)境。

為避免污水排放對(duì)海水水質(zhì)、養(yǎng)殖區(qū)等的影響，泉惠石化工業(yè)區(qū)的污水排?？诮?jīng)方案比選后，最終確定在東周半島以東約3.7km處。該方案雖大大增加了工程投資，但排放口附近的水動(dòng)力條件較好，擴(kuò)散能力強(qiáng)，且距最近的養(yǎng)殖區(qū)約2.5km，距大竹島海珍品增養(yǎng)殖區(qū)約7km。根據(jù)污染物擴(kuò)散數(shù)值模擬預(yù)測(cè)結(jié)果，在混合區(qū)外，各污染物濃度疊加本底值后，小于二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格取值，不會(huì)改變各環(huán)境敏感區(qū)的海水水質(zhì)現(xiàn)狀，對(duì)海洋生態(tài)保護(hù)目標(biāo)基本不產(chǎn)生影響?？梢?jiàn)，優(yōu)化選址對(duì)保護(hù)環(huán)境生態(tài)敏感區(qū)有著十分重要的意義。

2.2 海域環(huán)境承載力

隨著中國(guó)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，入海污染物總量不斷增加，誘發(fā)了近岸海域環(huán)境質(zhì)量惡化、生態(tài)服務(wù)功能下降等一系列海洋環(huán)境問(wèn)題［2］。而濱海重工業(yè)項(xiàng)目通常有較大的排污量，并配套建設(shè)有污水排海管，因此，納污海域的環(huán)境承載力需重點(diǎn)考慮環(huán)境制約因子。海域的環(huán)境承載力通常可通過(guò)數(shù)值模擬、物理模型及實(shí)測(cè)相結(jié)合的結(jié)果加以判定，而數(shù)值模擬中最關(guān)鍵的一步是如何確定入海污染物的總量。在估算入海污染物總量時(shí)，不僅要考慮重化工業(yè)生產(chǎn)生活污水的排放，還要考慮同一納污海域中其他建設(shè)項(xiàng)目的污水排放及居民生活污水排放，尤其要考慮遠(yuǎn)期最大排放量對(duì)整個(gè)海灣的聯(lián)合影響。

以泉惠石化工業(yè)區(qū)的承污海域湄洲灣為例，湄洲灣內(nèi)擬設(shè)置4個(gè)排放口排放生產(chǎn)生活污水，分別位于東周半島墩中村以東 (泉惠石化工業(yè)區(qū)污水排?？?、泉港區(qū)峰尾村以東、莆田市東吳村以南、莆田市秀嶼村以南。遠(yuǎn)期排水量分別為13×104t/d、40×104t/d、20×104t/d、5×104t/d。根據(jù)不同污染因子高潮、落急、低潮和漲急等典型潮時(shí)的濃度增量和通過(guò)環(huán)境本底值計(jì)算出的允許濃度增量閾值，可給出污染物濃度增量分布面積和超過(guò)允許濃度增量閾值面積表。計(jì)算表明，湄洲灣內(nèi)4個(gè)排污口以遠(yuǎn)期污水量同時(shí)排放時(shí)，石油類允許濃度增量閾值包絡(luò)面積最大為1.672km2，出現(xiàn)在峰尾排污口附近，各排污口CODMn超過(guò)允許濃度增量閾值包絡(luò)面積均較小。超過(guò)允許濃度增量閾值的海域可通過(guò)劃定混合區(qū)來(lái)限制其他海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)，總體而言，各排污口的混合區(qū)面積較小，相距較遠(yuǎn)，未出現(xiàn)疊加現(xiàn)象，湄洲灣內(nèi)主體水質(zhì)仍可符合二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，東周半島的污水排放在湄洲灣海域環(huán)境承載力之內(nèi)。

2.3 環(huán)境承載污染風(fēng)險(xiǎn)的能力

濱海重化工項(xiàng)目存在油品、化工品泄漏事故的風(fēng)險(xiǎn)，而一旦發(fā)生海上泄漏事故，進(jìn)入海水中的油品、化工品將對(duì)海洋和海岸生物造成不可避免的影響，大型泄漏事故甚至可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)多樣性的喪失和生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性的降低［3］。因此選址階段應(yīng)充分考慮環(huán)境敏感區(qū)的分布、地理環(huán)境特征、海洋水文等環(huán)境承載污染風(fēng)險(xiǎn)的能力。選址盡可能遠(yuǎn)離魚(yú)類的“三場(chǎng)”、洄游通道、自然保護(hù)區(qū)、海水養(yǎng)殖區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)，不僅可以爭(zhēng)取到較長(zhǎng)的應(yīng)急反應(yīng)響應(yīng)時(shí)間，而且隨著油品、化工品的擴(kuò)散、破碎，到達(dá)環(huán)境敏感區(qū)的污染物濃度將有所降低。地理環(huán)境特征、海洋水文等是溢油應(yīng)急反應(yīng)決策中在確定圍堵方案、回收方式等應(yīng)考慮的因素，同時(shí)也是油膜擴(kuò)散、遷移、厚度分布的決定性因素。濱海重化工項(xiàng)目在選址階段即將海域環(huán)境承載污染風(fēng)險(xiǎn)的能力納入評(píng)估范疇，可避免項(xiàng)目建設(shè)對(duì)重要生境、海洋保護(hù)物種存在的潛在威脅，同時(shí)將可能產(chǎn)生的海洋污染損害賠償金最小化［4］。

3 相關(guān)區(qū)劃、規(guī)劃及周邊海域開(kāi)發(fā)活動(dòng)的協(xié)調(diào)性分析

3.1 海洋功能區(qū)劃

濱海重化工項(xiàng)目通常配套建設(shè)有碼頭、海底輸油管線、污水排海管等工程，并通過(guò)填海造地來(lái)緩解稀缺的土地資源?！吨腥A人民共和國(guó)海域使用管理法》中規(guī)定:“國(guó)家實(shí)行海洋功能區(qū)劃制度。海域使用必須符合海洋功能區(qū)劃……海洋功能區(qū)劃的修改，由原編制機(jī)關(guān)會(huì)同同級(jí)有關(guān)部門(mén)提出修改方案，報(bào)原批準(zhǔn)機(jī)關(guān)批準(zhǔn);未經(jīng)批準(zhǔn)，不得改變海洋功能區(qū)劃確定的海域功能”。而海洋功能區(qū)劃的修改或修編，均要經(jīng)過(guò)科學(xué)論證和縝密的審批程序，因此濱海重化工項(xiàng)目選址時(shí)應(yīng)充分考慮海洋功能區(qū)劃中港口區(qū)、排污預(yù)留區(qū)、海底管線區(qū)、圍墾造地區(qū)的分布，及其與項(xiàng)目區(qū)的相對(duì)位置關(guān)系，避免海域使用論證、環(huán)境影響評(píng)價(jià)審批階段因功能區(qū)劃的不符合而使項(xiàng)目受挫。

3.2 近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃

近岸海域環(huán)境功能區(qū)是依據(jù)近岸海域的自然屬性和社會(huì)屬性以及海洋自然資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀劃分的。濱海重化工項(xiàng)目選址階段應(yīng)重點(diǎn)考慮配套建設(shè)的碼頭、污水排海工程與省級(jí)近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃的符合性，即配套建設(shè)的碼頭是否落在四類近岸海域環(huán)境功能區(qū)，污水排?？谑欠衤湓谌?、四類近岸海域環(huán)境功能區(qū)內(nèi)，或經(jīng)特批的二類近岸海域環(huán)境功能區(qū)的小范圍內(nèi)。同時(shí)，污水排海工程確定的混合區(qū)不得影響鄰近近岸海域環(huán)境功能區(qū)的水質(zhì)和魚(yú)類洄游通道。

3.3 其他相關(guān)規(guī)劃及周邊海域其他海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)

濱海重化工項(xiàng)目選址階段還應(yīng)考慮是否符合當(dāng)?shù)氐某鞘锌傮w規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、港口總體規(guī)劃、淺海灘涂養(yǎng)殖規(guī)劃、旅游發(fā)展規(guī)劃等，同時(shí)應(yīng)關(guān)注與周邊海域養(yǎng)殖業(yè)、鹽業(yè)、航道、錨地等其他海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)的協(xié)調(diào)性。在海洋功能區(qū)劃等相關(guān)區(qū)劃、規(guī)劃的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)下，項(xiàng)目建設(shè)不應(yīng)干擾、阻礙其他海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)，確保實(shí)現(xiàn)各類海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)施綠色發(fā)展戰(zhàn)略。

4 總結(jié)

本文分析了濱海重化工項(xiàng)目選址階段應(yīng)考慮的海洋自然資源支撐能力、環(huán)境制約因子、相關(guān)規(guī)劃的符合性等問(wèn)題，為今后濱海重化工項(xiàng)目選址階段應(yīng)關(guān)注的海洋要素提供參考。只有綜合考慮海洋自然資源、海洋環(huán)境承載力、環(huán)境承載污染風(fēng)險(xiǎn)的能力、周邊海域開(kāi)發(fā)活動(dòng)等支撐、制約因子的前提下，才能兼顧經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展，避免出現(xiàn)海洋資源約束和生態(tài)環(huán)境約束兩大瓶頸，取得經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)雙贏。

［1］中國(guó)人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——海港水文規(guī)范 ［S］．

［2］韓立民，任新君．海域承載力與海洋產(chǎn)業(yè)布局關(guān)系初探 ［J］．太平洋學(xué)報(bào)，2009，(2)．

［3］景偉文，楊桂朋，康志強(qiáng)．海洋溢油污染對(duì)生物群落和種群的影響及生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)［J］．海洋湖沼通報(bào)，2008，(1)．

［4］王同林，韓立釗，劉靜瑤．完善我國(guó)環(huán)境污染損害賠償體系的幾點(diǎn)建議［J］．中國(guó)人口、資源與環(huán)境，2010，20(3)．