[科普中国]-港口水域

港口水域是指港界线以内的水域面积。港口水域主要包括港池、航道与锚地。1

简介港口水域是指港界线以内的水域面积。它一般须满足两个基本要求：即船舶能安全地进出港口和靠离码头；能稳定地进行停泊和装卸作业。港口水域主要包括港池、航道与锚地。港池一般指码头附近的水域，它需要有足够深度与宽广的水域，供船舶停靠驶离时使用。1

主要范围港口水域主要包括码头前水域、进出港航道、船舶转头水域、锚地以及助航标志等几部分。

航道对于河港或与海连通的河港，一般不需要修筑防浪堤坝，如上海黄浦江内的各港区和天津海河口的港口。对于开敞式海岸港口，如烟台、青岛、大连等，为了阻挡海上风浪与泥沙的影响，保持港内水面的平静与水深，必须修筑防波堤。防波堤的形状与位置，可根据港口的自然环境来确定。

保证安全通航：航道是指船舶进出港的通道。为保证安全通航，必须有足够的水深与宽度，弯曲度不能过大。为了避免搁浅而造成船舶和生命财产损失与环境污染，船舶航行时必须在龙骨基线以下保持足够的水深。

转头水域又称回旋水域。船舶在靠离码头、进出港口需要转头或改换航向时而专设的水域。其大小与船舶尺度、转头方式、水流和风速风向有关。船舶凭借拖轮协助进行转头时，旋转内接圆直径一般为。为最大船舶总长度。船舶自行转头时，直径一般不小于。船在流水区转头（如内河），其回转轨迹呈椭圆形，长径随流速大小而不一样，最大可达。在水文气象恶劣地区，上述尺度还要增加。转头水域一般可以与港内航行水域合并在一起布置。

转头水域的深度，在海港和河口港，最小水深一般按大型船舶乘潮进出港口的原则考虑；在内河港，最小水深一般不大于航道控制段最小通航水深。

码头前水域（港池）码头前供船舶靠离和进行装卸作业的水域。码头前水域内要求风浪小，水流稳定，具有一定的水深和宽度，能满足船舶靠离装卸作业的要求。按码头布置形式可分为顺岸码头前的水域和突堤码头间的水域。其大小按船舶尺度、靠离码头的方式、水流和强风的影响、转头区布置等因素确定。

开敞式港池：港池内水面随水位升降变化，不设闸门或船闸的港池。它是海、河港口的一种最普通的形式，是相对于封闭式港池而言的。

封闭式港池：一种建筑在潮差很大的地区，用闸门或船闸与港池外水域分隔开的港池。这种港池的优点是可使港池内的水面保持在一个比较稳定的高水位上，因而在建设港池时可以减少土方开挖量和码头建筑物的高度；可以减少泥砂淤积；保证船舶靠泊的稳定和改善货物装卸作业条件。缺点是船舶进出港口（港池）要过闸，不大方便；同时要相应增加一部分管理费用。

挖入式港池：在岸上开挖出来的港池。在地形条件适宜或岸线不足时可建这种港池。其优点是：可延长码头岸线，多建泊位；掩护条件较好。缺点是：开挖土方量较大；在含砂量大的地方易受泥砂回淤的影响；在寒冷地区封冻时间较长。

锚地锚地是供船舶抛锚侯潮、等待泊位、避风、办理进出口手续、接受船舶检查或过驳装卸等停泊的水域。锚地要求有足够的水深，使抛锚船舶即使由于较大风浪引起升沉与摇摆时仍有足够的富裕水深。锚地的底质一般为平坦的沙土或亚泥土，使锚具有较大的抓力，而且远离礁石、浅滩等危险区。锚地离进出口航道要有一定距离，以不影响船舶进出为准，但又不能离进出口航道太远，以便于船舶进出港操作。

过驳装卸的锚地不仅要考虑锚泊大船本身的旋回余地，还要考虑到过驳小船与装卸作业的安全。锚地水域面积的大小，根据港口进出口船舶艘次与风浪、潮水等统计数据而定。

它一般须满足两个基本要求：即船舶能安全地进出港口和靠离码头；能稳定地进行停泊和装卸作业。1

港口水域污染港口水域典型污染物之一——石油每年排入海洋的石油约占石油总产量的5‰，主要是原油、各种燃料油、润滑油等。

污染数量：河流携带及沿海工业排放占50%；其余为运油船只的洗舱水以及意外事故溢油、海上采油或运输事故等。

污染区域：主要在港湾、沿海、港口水域、海洋油田附近。发生在离岸l0n mile以内的占80%，发生在距离港口25n mile以内者占75%。

污染次数：据美国调查，严重的油污染事件泄油240t以上者，90%是油船或燃油船舶造成的。

油污染对海洋环境的危害

1.对海洋生物的（物理、毒性）

当海水中油的含量为l.0mg/L或溶于水的石油成份的含量为1μg/L时就能对敏感生物产生危害。

①生物被油膜覆盖和窒息缺氧而死；

②生物接触油污中毒而死；

③生物因石油的挥发物毒性而死；

④石油气味影响生物洄游路线和近海养殖区；

⑤破坏高级生物的食物来源；

⑥降低生物对传染病和外界刺激的抵抗能力；

⑦中断生物群落繁殖，破坏食物链中的某个环节，导致生态破坏，水生物资源营养价值受到破坏；

⑧富集石油毒素，使生物和人类食用致癌物质。

2.对沿岸的影响（影响滨海景观及旅游业）

在受波浪侵蚀的海滩上石油会分解成小颗粒，在有阻拦的区域形成堆积；波浪小的海滩，石油则在高潮线附近形成沉积；在没有巨大波浪的峡湾和内湾中，溢油的危害最为严重。低于高潮位的沿海区油污危害会轻些（渗入少）。向岸风时，油污会滞留在岸上；下一次潮汐会带来更多的油。沙质海滩具有较好的自净能力。海滩积油厚度达30mm持续了几个星期之久，一年海滩基本可以自净。溢油清除行为会伤害海岸表面、沉积物、植被。一般旅游区沿岸清除，旅游无关的海岸任残留自然消失。

3.对生态环境的影响

产生大面积严重缺氧水域，1升石油完全氧化需要消耗40万升海水中的溶解氧，一起大规模的溢油污染事件能引起大面积海域严重缺氧，在封闭的港口和海湾区域情况更为明显，为厌氧藻类的疯长提供了条件，容易引发赤潮等生态灾害。

4.对水域安全的影响

可能引起水面火灾，危及桥梁、船舶的安全。

港口水域典型污染物之二—病原微生物1.生活污水

生活污水排入水体，有氧净化会降低水中溶解氧的含量，最终导致厌氧菌分解碳化物产生甲烷，分解氮化物产生氮吲哚、粪臭素、硫化氢、硫醇使水体发臭。

人每天要排出80g—200g粪便，在沙门杆菌和志贺杆菌感染的急性感染期，每克粪便中可能含有的106--108个病原体；每l毫升未处理的粪便污水中就含有几百万个细菌，其中许多是致病的。

同时，污水还传染其它一些致病菌体，致病细菌和病毒都能在水中存活很久，足以能够把病菌传染给人或水生产物。

2.病原微生物传染

病原微生物主要来自生活污水、医院污水、垃圾及地面径流等，一般与其它细菌和大肠杆菌共存，所以通常用细菌总数和大肠杆菌（检测方法可以严格地将粪便大肠杆菌与大量的统称的大肠杆菌区别开来）指数及细菌值数为病原微生物污染的间接指标。

有些贝类（如贻贝和牡蛎）滤食并能储存海水中的细菌，又不影响细菌的生长，污水排放管道附近的贝类养殖区对于细菌量必须有严格的规定。

港口水域典型污染物之三—需氧有机物1.需氧污染物降解与溶解氧平衡

当有机污染物进入水体后，细菌和其它微生物将首先利用水中的溶解氧进行有氧降解，空气中的氧气、水体中的绿色植物的光合作用将补充一定的溶解氧。

进入水体有机物有限，在适宜的条件下，能很快降解达到无机化而消除污染，则水中的溶解氧始终保持在一定的水平，完成水体自净。

进入水体有机物过多，水体环境最终成为缺氧或无氧状态。有机物分解转化为厌氧分解。此时水体中的一些需氧生物如鱼虾、昆虫、高级藻类和植物等将生存困难，甚至绝迹，而有机物厌氧分解产物使水体受到进一步污染。

2.生化需氧量

测试水样的(BOD5)时，首先分析样品的含氧量，然后把样品封存在温度为20℃的环境中放置5天，再测量水样的含氧量。差值此即为(BOD5)。余下采用化学方法(COD)进行分析。还可以用总有机碳(TOC)、总需氧量(TOD)、高锰酸盐指数等。浓度比较高的有机污物在海水中分解要比在淡水中时间要长一些（耐咸水细菌首先要取代淡水细菌）。如果水体流动较弱，污水排放口附近的沉积物中则会含有大的有机颗粒，从而使该沉积区逐渐演变成厌氧条件。结果适应这种厌氧条件的动物区系得到发展，或者该沉积区变成无动物区。

3.需氧有机物污染的危害

需氧有机物由于造成水体缺氧，对水生生物中的鱼类危害最严重，目前水污染造成的死鱼事件，大多数是这类污染所致，（尤其在北方的冰冻期和南方的夏季）；此外会干扰生物种群、影响生态环境等。

港口航道水域需氧有机物来源多、量大，有时可能造成大范围的污染，要加强控制和监测。

通过减少排放量、达到排放标准、人工复氧、研究区域水体的自净能力进而合理制定排放标准、加强监测预报等措施减少需氧有机物的污染。

港口水域典型污染物之四——富营养化1.富营养化

地表淡水系统的磷酸盐，海水系统中氮（氨氮和硝酸盐）是限制植物生长以及总生产量的因素。

水体中有机物被分解的一部分变为水中植物的营养物；海水营养剂过多，某些藻类和一些水生植物过度繁殖，会有许多未能被消费者吃掉的将最终死亡并被分解，从而消耗尽溶解氧；另外使可沉淀的有机物加速沉积，从而会使水体底部迅速地覆盖上有机淤泥层；这些新的植物种属会排挤原有的植物种属以致最终使其它植物消亡，并进而导致整条食物链的消失。此即为富营养化现象。

2.富营养物质的来源

一部分来自原生和处理不完全的生活污水、有机废水、有机垃圾和家畜家禽的粪便等，但最大来源是农田上施的大量化肥及沿海的养殖。施放无机肥料为农作物吸收的不到10%，其余在降雨、灌溉流失于附近水体。

港口水域典型污染物之五——热污染1.温排水与热污染

许多工业（发电、炼钢）需要冷却水。（温度已高于环境）冷却水直接排放到环境水圈时，为“温排水”。一吨钢用冷却水90m3--150m3；火力发电平均输出1×106kW就需要35m3/s---60m3/s冷却水，其水温平均高于环境水温7℃--l0℃。

排热给环境带来坏影响时称为热污染；有积极的效果称为热富集；影响不明时称为热影响。

2.热污染的影响

热污染是能量污染，在（热）污染带：

①使水中的溶解氧减少，严重时可降至为零；

②使水中某些毒物的毒性提高；

③鱼类生存困难或死亡；

④破坏水生生态平衡的温度环境条件，加速某些细菌的繁殖；

⑤助长水草丛生、厌气发酵、恶臭。

3.温排水扩散的研究

温排水比海里环境温度平均要高出7℃--l0℃，密度小，入海后趋于上层向四周扩散。

温排水在海中扩散冷却，是对流混合（温水与海水之间的相对运动）、涡动混合（温水与周围冷海水间的混合稀释）以及海面散热（由海面向大气放热）三个物理过程所组成的复杂形式进行的。1

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学