海洋工程对天津近岸海域环境的影响研究

何荣 石海明 屠建波 徐冠球 宗燕平

摘要：文章根据2014年在天津近岸海域海水水质调查成果和收集资料的基础上，分析了现阶段天津近岸海域水质状况，并结合近几年大规模海洋开发活动，分析天津近岸海域环境变化趋势。研究表明：除营养盐浓度明显增加外，其他因子没有明显变化，说明近期的海洋工程对天津近岸海域的环境影响不大。

关键词：海洋工程;天津近岸;海域水质状况;海水水质标准;海域环境

中图分类号：P736.22文献标志码：A文章编号：1005-9857（2019）05-0063-04

The Influence of Ocean Engineering in the Coastal Area of Tianjin

HE Rong，SHI Haiming，TU Jianbo，XU Guanqiu，ZONG yanping

（Tianjin Marine Environmental Monitoring Center，SOA，Tianjin 300457，China）

Abstract： Based on the results of seawater quality survey in 2014 and data collection in Tianjin coastal area，this paper analyzed the water quality of Tianjin coastal waters at present，and the trend of environmental changes in coastal waters of Tianjin in recent years with large-scale marine development activities.The results showed that there was no significant change in other factors except the nutrient concentration，which indicated that the recent marine engineering had little effect on the environmental environment of coastal waters in Tianjin.

Key words：Ocean engineering，Coastal areas in Tianjin，Sea area water quality，Sea water quality standard，Sea area environment

天津通过填海造陆，助推了近岸工业的发展，在155.33 km的海岸带上集中了海洋化工、港口、滩涂养殖和盐业等多种经济活动[1]。天津近岸位于渤海西部，属典型的半封闭缓坡淤泥质海湾，水体交换能力弱，陆源污染物难以排到外海，使得区域环境面临的压力越来越大。而了解海洋工程建设对海洋环境的影响程度，合理安排海洋工程建设就显得尤为重要。为此，本研究根据2014年在天津近岸海域海水水质调查成果和收集资料的基础上，分析现阶段天津近岸海域水质状况，并结合近几年大规模海洋开发活动，分析天津近岸海域环境变化趋势，为天津近岸海域生态环境管理和污染控制提供依据。

1调查概况

研究区域为天津近岸海域，主要范围是北起天津汉沽近海，南至天津大港近海，其具体位置为117°53′54″ E—118°00′00″E，38°38′30″N—39°05′48″N，共设置18个监测站位，分布较广，主要有陆源排污口区域、海水养殖区域、港口区域、盐业区域、石油开采区域等。调查与监测方法均依据《海洋调查规范》[2]和《海洋监测规范》[3]。

本研究于2014年8月（平水期）在该海域进行监测，监测结果表征海洋工程建设后的海水水质状况;同时，收集2005年渤海湾近岸的调查资料[4]，调查资料表征海洋工程建设前的海水水质状况。主要水质指标包括化学需氧量、溶解无机氮、溶解无机磷、溶解氧、铜、铅、镉、锌、汞和油类等。

2研究方法

2.1分析方法

所有的监测项目均按规定的标准方法进行分析测定（表1）。

2.2评价标准

根据《天津市海洋功能区划2011—2020》，参照《海水水质标准》中各监测项目的标准值[5]对天津近岸水质现状进行评价。

3结果与讨论

3.1现阶段海域水质状况

根据2014年8月对天津近岸水质的监测结果（图1），分析及评价如下。

（1）化学需氧量（COD）：监测海域COD浓度范围在1.19～2.69 mg/L之间，污染指数范围在0.40～0.87之间，全部符合相应海洋功能区划要求的海水水质标准。化学需氧量浓度整体呈现中部高、南北稍低的趋势，最大值出现在位于大沽排污河口入海口邻近海域，最小值出现在汉沽外部海域，见图1（a）。

（2）无机氮（DIN）：监测海域DIN浓度范围在0.191～0.511 mg/L之间，污染指数范围在0.64～1.53之间，55.6%的站位无机氮浓度超出相应海洋功能区划要求的海水水质标准。无机氮分布整体呈近岸高、外海低的特征，最大值出现在大沽沙航道口门外侧，同时在其附近出现较大范围高值区，最小值出现在大港附近海域，见图1（b）。无机氮的整体浓度较高，污染较重，超标现象普遍，是监测海域主要的超标因子。

（3）活性磷酸盐（DIP）：监测海域活性磷酸盐浓度范围在0.004 99～0.024 9 mg/L之間，污染指数在0.17～0.83之间，全部符合相应海洋功能区划要求的海水水质标准。整体呈现近岸高、外海低的分布特点，最大值出现在东疆港区外部海域，最小值出现在塘沽东部海域，见图1（c）。

（4）溶解氧（DO）：监测海域DO浓度范围在5.95～11.41 mg/L之间，站位间溶解氧浓度变化较大，全部符合相应海洋功能区划要求的海水水质标准。溶解氧浓度整体呈现南北高中间低的分布趋势，最大值出现在大沽排污河口入海口邻近海域，最小值出现在汉沽海域，见图1（d）。

（5）铜（Cu）：监测海域铜浓度范围在1.62～4.52 μg/L之间，污染指数范围在0.03～0.85之间。各站位之间铜浓度相差不大，全部符合相应海洋功能区划的要求。铜浓度分布整体呈南北高中间低的特征，见图1（e）。

（6）铅（Pb）：监测海域铅浓度范围在0.0920～1.89 μg/L之间，污染指数范围在0.02～1.89之间，铅浓度在1个站位超出第一类海水水质标准，超标率5.56%。铅浓度在倾倒区附近海域形成高值区，在大港外部海域形成低值区，整体呈近岸低外海高的分布特征，见图1（f）。

（7）镉（Cd）：监测海域镉浓度范围在0.139～0.509 μg/L之间，污染指数范围在0.01～0.15之间，未出现超标现象。镉浓度分布整体呈北高南低的趋势，低值区出现在大沽排污河口附近海域，见图1（g）。

（8）锌（Zn）：监测海域锌浓度范围在16.8～22.6 μg/L之间，污染指数范围在0.17～1.13之间，有5.56%的站位锌浓度超出海洋功能区划要求的海水水质标准，各站位锌浓度变化幅度不大，存在轻微的超标现象。锌浓度分布整体变化不大，在倾倒区附近海域形成高值区，在大港附近海域形成低值区，见图1（h）。

（9）汞（Hg）：监测海域汞浓度范围在0.010 9～0.028 4 μg/L之间，污染指数范围在0.05～0.35之间，全部符合相应海洋功能区划要求的海水水质标准。监测海域汞浓度差别不大。汞浓度分布整体呈北高南低的特征，在汉沽附近海域形成一高值区，见图1（i）。

（10）油类：监测海域油类浓度范围在0.009 78～0.041 1 mg/L之间，污染指数范围在0.03～0.88之间，监测海域油类浓度在各站位间差别较大，但均未超标。全部符合相应海洋功能区划的标准要求。石油类分布整体呈南北高、中间低的特征，最小值出现在东疆港区外部海域，最大值出现在汉沽附近海域，见图1（j）。

3.2工程前后环境影响对比

据调查，2003—2014年滨海新区海岸线发生了巨大的变化。汉沽由于北疆电厂、中心渔港和中新生态城、临海新城的围填海建设使汉沽人工岸线大大增加，大部分自然岸线都在防波堤的包围里面。天津近几年建设的海洋工程主要有天津港东疆港区、北疆港区、南疆港区以及天津临港经济区，一系列的工程建设使塘沽自然岸线急剧减少，人工岸线增长迅速。大港由于南港工业区的围填海建设，人工岸线增加也比较明显。天津岸线发生重大变化的时段主要集中在2008—2014年，主要增加岸线用海类型为工业用海（工业区和港口建设），同时还有部分居住用和渔港以及电厂冷却水用岸线。

2014年天津市批准的用海类型主要为工业用海、填海造陆用海、交通运输用海等，其中工业用海比例最大，占所有工程数量的57.1%。工程位置主要分布在临港经济区、南港工业区、天津港、滨海旅游区等大型围填海工程区域。

由《中国海洋环境状况公报》统计2001—2011年渤海区各类水质的海域面积显示，符合第四类海水水质标准的面积由710 km2扩大至3 790 km2，劣于第四类水质的海域面积由1 372 km2扩大至4 210 km2，约占渤海海域总面积的28.64%[6]。

通过查阅资料和文献[4]（表2），提取天津近岸海域相关数据进行对比，除营养盐浓度明显增加外，其他因子没有明显变化，说明近期的海洋工程对天津近岸海域的环境影响不大。

4结论

（1）2014年8月，55.6%的站位无机氮浓度超出相应海洋功能区划要求的海水水质标准，最大值出现在大沽沙航道口门外侧，同时在其附近出现较大范围高值区，最小值出现在大港附近海域。无机氮的整体浓度较高，污染较重，超标现象普遍，是监测海域主要的超标因子。

（2）铅和锌分别有5.56%的站位超出相应海洋功能区划要求的海水水质标准，倾倒区附近海域形成高值区。

（3）通过查阅资料和文献，提取天津近岸海域相关数据进行对比，除營养盐浓度明显增加外，其他因子没有明显变化，说明近期的海洋工程对天津近岸海域的环境影响不大。

参考文献

[1]聂红涛，陶建华.渤海湾海岸带开发对近海水环境影响分析[J].海洋工程，2008，26 （3）：44-50.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB12763-2007海洋调查规范[S].北京：中国标准出版社，2007.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB17378-2007海洋监测规范[S].北京：中国标准出版社，2007.

[4]毛天宇，戴明新，彭士涛，等.近10年渤海湾重金属（Cu、Zn、Pb、Cd、Hg）污染时空变化趋势分析[J].天津大学学报，2009，42（9）：817-829.

[5]国家海洋局.GB3097-1997海水水质标准[S].北京：中国标准出版社，1997.

[6]李仕涛，王诺，张源凌，等.30a来渤海填海造地对海洋生态环境的影响[J].海洋环境科学，2013，32（6）：926-929，938.