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 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。
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。
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。
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)部門盡早進(jìn)行規(guī)劃和研究。
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?,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。
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??赏ㄟ^(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)。
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]。
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。《中華人民共和國(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。
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),污水排海口是否落在三、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)和魚類洄游通道。
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、阻礙其他海洋開發(fā)活動(dòng),確保實(shí)現(xiàn)各類海洋開發(fā)活動(dòng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)施綠色發(fā)展戰(zhàn)略。
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。
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