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

(國家海洋局第三海洋研究所，福建 廈門 361005)

石油化工行業(yè)是我國的基礎產業(yè)和支柱產業(yè)。近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，石油化工也加快了發(fā)展進程。石油化工生產有其特有的，與其它行業(yè)不同的一些特點。如大面積的土地需求，較大的生產用水量及污水量，具有滿足大運量運輸?shù)慕煌l件。濱海地區(qū)不僅具備有建港條件，且水運具有載運量大、運費低廉、運輸?shù)膰H性等優(yōu)點;海域有較大的環(huán)境容量，生產廢水經(jīng)處理達標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下，當今世界各發(fā)達國家大型石化基地都集中在濱海地區(qū)，我國近年內計劃興建的大型煉化項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。

濱海重化工項目通常配套建設有碼頭、海底輸油管線、污水排海管等工程，還有些項目需填海作為廠區(qū)建設的部分用地。選址時，除了考慮上述涉海工程建設及具備生產所需的條件外，還要確保項目所處的環(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)社會經(jīng)濟發(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，對海洋自然資源、生態(tài)環(huán)境的保護和臨海經(jīng)濟持續(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，對其所處的湄洲灣海域進行海洋要素研究。泉惠石化工業(yè)區(qū)位于福建省泉州市惠安縣境內，外走馬埭圍墾工程區(qū)內，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

濱海重化工項目建設時往往需要土地資源、港航資源等自然資源的支撐。泉惠石化工業(yè)區(qū)北側外走馬埭岸線，東側東周半島、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28.4km，其中深水岸線10.2km，可建設4個30萬噸級泊位及數(shù)十個萬噸級、千噸級碼頭，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)內企業(yè)原料及產品的集疏運提供了強有力的支持。

目前湄洲灣已開辟10萬噸級船舶通海航道，該航道自劍嶼為起點，至莆田秀嶼港全長29.5km。有關部門正在對湄州灣進港航道進行拓寬和浚深，設計航道寬度為300m，航道水深14.0m，一般可滿足15萬噸級船舶乘潮進港。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，僅需對支航道或碼頭調頭區(qū)與航道的連接處進行浚深，大量節(jié)省了航道疏浚及維護費用。

1.2 海洋自然要素

濱海重化工項目選址時對所在海域的建港條件、海洋水文、海洋地質、地震、排污擴散能力等自然環(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、航道等的設計高程，同時還影響港口平面布置，影響航道、防波堤軸線，影響水工構筑物強度，影響港池水域穩(wěn)定性和碼頭作業(yè)天數(shù)，影響泥沙運動［1］。海流主要影響船的航行和泥沙運動。泥沙運動主要由波浪和海流引起，它既可能產生港口淤積也可能產生沖刷，在港口規(guī)劃與平面布置中對泥沙運動應進行細致的調查與研究。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站，并輔以潮位、潮流等實測資料來進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)范進行計算和設計。同時，為實現(xiàn)海洋工程活動與海洋地質環(huán)境相互協(xié)調，并避免地質災害發(fā)生對工程和環(huán)境產生破壞，應全面了解濱海重化工項目所在海域的地區(qū)斷裂特征、地震地質背景、歷史地震與地震烈度等，進行地質穩(wěn)定性評價。

泉惠石化工業(yè)區(qū)東側的東周半島、黃干島岸線水域開闊，水深條件優(yōu)越，自然岸坡穩(wěn)定。北側外走馬埭岸線水深雖然較淺，但泊穩(wěn)條件好。上述岸線場地附近無全新活動性斷裂通過，鉆探深度范圍內也未發(fā)現(xiàn)有斷裂破碎帶通過的跡象，區(qū)域穩(wěn)定性較好。湄洲灣是一少沙清水海灣，灣內泥沙輸出量和輸入量較為相近，泥沙進出趨于相對平衡，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大型深水泊位，外走馬埭岸線適宜建設千噸級成品油、液化泊位，滿足泉惠石化工業(yè)區(qū)內企業(yè)原料與產品的集疏運需求。

濱海重工業(yè)往往有較大生產需水量，同時伴以較大的排污量，這就要求其所處的海域要有較強的排污擴散能力。泉惠石化工業(yè)區(qū)配套的污水排海管道排海口位于東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，水動力條件好，水交換能力強，有利于污染物稀釋擴散。根據(jù)數(shù)模預測結果，污水經(jīng)處理達《污水綜合排放標準》(GB8978－1996)一級排放標準后排海，遠期排放量為13×104t/d時，考慮污水處理廠非正常或事故工況，按排放點所在海域的水動力條件和海洋生態(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)域內就能完全混合，排海管末端設擴散器，混合區(qū)外的水質可達到所處功能區(qū)的海水水質標準要求。因此，納污海域的排污擴散能力是濱海重工業(yè)項目選址時重要的考慮因素。

1.3 對海洋資源開發(fā)利用的制約

濱海重化工項目對岸線資源的占用，配套設置污水排海工程，或設置海底輸油管線禁航區(qū)等對漁業(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發(fā)利用產生一定的制約。如泉惠石化工業(yè)區(qū)周邊岸線的開發(fā)利用，使得東周半島東側、外走馬埭圍堤外的水產養(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)無法順利開展，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。因此，在符合海洋資源保護、使用特點與要求的前提下，如何合理開發(fā)利用并實現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置，需要海洋、環(huán)保、農業(yè)等相關部門盡早進行規(guī)劃和研究。

2 海洋環(huán)境制約因素

2.1 環(huán)境敏感區(qū)

濱海重化工項目選址時應考慮周邊海域的海水養(yǎng)殖區(qū)、魚類“三場”、洄游通道、自然保護區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)的分布，避免其配套建設的污水排海工程對上述敏感目標賴以生存的海水水質、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。

為避免污水排放對海水水質、養(yǎng)殖區(qū)等的影響，泉惠石化工業(yè)區(qū)的污水排海口經(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力條件較好，擴散能力強，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)污染物擴散數(shù)值模擬預測結果，在混合區(qū)外，各污染物濃度疊加本底值后，小于二類海水水質標準和漁業(yè)水質標準的嚴格取值，不會改變各環(huán)境敏感區(qū)的海水水質現(xiàn)狀，對海洋生態(tài)保護目標基本不產生影響。可見，優(yōu)化選址對保護環(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

隨著中國沿海地區(qū)經(jīng)濟的高速發(fā)展，入海污染物總量不斷增加，誘發(fā)了近岸海域環(huán)境質量惡化、生態(tài)服務功能下降等一系列海洋環(huán)境問題［2］。而濱海重工業(yè)項目通常有較大的排污量，并配套建設有污水排海管，因此，納污海域的環(huán)境承載力需重點考慮環(huán)境制約因子。海域的環(huán)境承載力通常可通過數(shù)值模擬、物理模型及實測相結合的結果加以判定，而數(shù)值模擬中最關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，不僅要考慮重化工業(yè)生產生活污水的排放，還要考慮同一納污海域中其他建設項目的污水排放及居民生活污水排放，尤其要考慮遠期最大排放量對整個海灣的聯(lián)合影響。

以泉惠石化工業(yè)區(qū)的承污海域湄洲灣為例，湄洲灣內擬設置4個排放口排放生產生活污水，分別位于東周半島墩中村以東 (泉惠石化工業(yè)區(qū)污水排海口)、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的濃度增量和通過環(huán)境本底值計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允許濃度增量閾值面積表。計算表明，湄洲灣內4個排污口以遠期污水量同時排放時，石油類允許濃度增量閾值包絡面積最大為1.672km2，出現(xiàn)在峰尾排污口附近，各排污口CODMn超過允許濃度增量閾值包絡面積均較小。超過允許濃度增量閾值的海域可通過劃定混合區(qū)來限制其他海洋開發(fā)活動，總體而言，各排污口的混合區(qū)面積較小，相距較遠，未出現(xiàn)疊加現(xiàn)象，湄洲灣內主體水質仍可符合二類海水水質標準，東周半島的污水排放在湄洲灣海域環(huán)境承載力之內。

2.3 環(huán)境承載污染風險的能力

濱海重化工項目存在油品、化工品泄漏事故的風險，而一旦發(fā)生海上泄漏事故，進入海水中的油品、化工品將對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致生態(tài)系統(tǒng)多樣性的喪失和生態(tài)系統(tǒng)復雜性的降低［3］。因此選址階段應充分考慮環(huán)境敏感區(qū)的分布、地理環(huán)境特征、海洋水文等環(huán)境承載污染風險的能力。選址盡可能遠離魚類的“三場”、洄游通道、自然保護區(qū)、海水養(yǎng)殖區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)，不僅可以爭取到較長的應急反應響應時間，而且隨著油品、化工品的擴散、破碎，到達環(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急反應決策中在確定圍堵方案、回收方式等應考慮的因素，同時也是油膜擴散、遷移、厚度分布的決定性因素。濱海重化工項目在選址階段即將海域環(huán)境承載污染風險的能力納入評估范疇，可避免項目建設對重要生境、海洋保護物種存在的潛在威脅，同時將可能產生的海洋污染損害賠償金最小化［4］。

3 相關區(qū)劃、規(guī)劃及周邊海域開發(fā)活動的協(xié)調性分析

3.1 海洋功能區(qū)劃

濱海重化工項目通常配套建設有碼頭、海底輸油管線、污水排海管等工程，并通過填海造地來緩解稀缺的土地資源。《中華人民共和國海域使用管理法》中規(guī)定:“國家實行海洋功能區(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，由原編制機關會同同級有關部門提出修改方案，報原批準機關批準;未經(jīng)批準，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)過科學論證和縝密的審批程序，因此濱海重化工項目選址時應充分考慮海洋功能區(qū)劃中港口區(qū)、排污預留區(qū)、海底管線區(qū)、圍墾造地區(qū)的分布，及其與項目區(qū)的相對位置關系，避免海域使用論證、環(huán)境影響評價審批階段因功能區(qū)劃的不符合而使項目受挫。

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屬性以及海洋自然資源開發(fā)利用現(xiàn)狀劃分的。濱海重化工項目選址階段應重點考慮配套建設的碼頭、污水排海工程與省級近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃的符合性，即配套建設的碼頭是否落在四類近岸海域環(huán)境功能區(qū)，污水排海口是否落在三、四類近岸海域環(huán)境功能區(qū)內，或經(jīng)特批的二類近岸海域環(huán)境功能區(qū)的小范圍內。同時，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)的水質和魚類洄游通道。

3.3 其他相關規(guī)劃及周邊海域其他海洋開發(fā)活動

濱海重化工項目選址階段還應考慮是否符合當?shù)氐某鞘锌傮w規(guī)劃、產業(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，同時應關注與周邊海域養(yǎng)殖業(yè)、鹽業(yè)、航道、錨地等其他海洋開發(fā)活動的協(xié)調性。在海洋功能區(qū)劃等相關區(qū)劃、規(guī)劃的統(tǒng)籌協(xié)調下，項目建設不應干擾、阻礙其他海洋開發(fā)活動，確保實現(xiàn)各類海洋開發(fā)活動的協(xié)調發(fā)展，實施綠色發(fā)展戰(zhàn)略。

4 總結

本文分析了濱海重化工項目選址階段應考慮的海洋自然資源支撐能力、環(huán)境制約因子、相關規(guī)劃的符合性等問題，為今后濱海重化工項目選址階段應關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)境承載污染風險的能力、周邊海域開發(fā)活動等支撐、制約因子的前提下，才能兼顧經(jīng)濟快速發(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)濟發(fā)展與環(huán)境保護雙贏。

［1］中國人民共和國行業(yè)標準——海港水文規(guī)范 ［S］．

［2］韓立民，任新君．海域承載力與海洋產業(yè)布局關系初探 ［J］．太平洋學報，2009，(2)．

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

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