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市海洋局主要职责为：贯彻执行国家海洋事业发展战略、法律法规和方针政策；制定有关地方性法规、规章草案并组织实施。组织拟订海洋主体功能区规划、海洋信息化规划、海洋科技规划和科技兴海战略并监督实施；会同有关部门拟订并监督实施海洋事业发展规划、海洋经济发展规划。负责海洋经济管理工作；组织开展海洋经济发展战略研究，拟订海洋经济政策；承担海洋经济运行监测、评估及信息发布；会同有关部门提出优化海洋经济结构、调整产业布局的建议；组织实施海洋经济和社会发展的统计、核算工作；组织开展海洋领域节能减排和应对气候变化工作。承担规范管辖海域使用秩序的责任；依法进行海域使用的监督管理；依法组织编制并监督实施海洋功能区划；组织实施海域使用权属管理；按规定实施海域有偿使用制度；组织实施海域使用论证、评估和海域界线的勘定和管理；核准和管理海底电缆管道铺设。承担保护海洋环境责任；参与拟订海洋环境保护与整治规划、标准、规范，拟订污染物排海标准和总量控制制度并监督实施；组织开展海洋环境的调查、监测、监视和评价，发布海洋专项环境信息；负责防治海洋工程、海洋倾废等造成污染损害的环境保护工作；监督陆源污染物排海、海洋生物多样性和海洋生态环境保护；监督管理海洋自然保护区和特别保护区。组织海洋调查研究，推进海洋科技创新；组织实施海洋基础与综合调查；承担海水利用和海洋可再生能源的研究、应用与管理；组织实施海洋技术标准、计量、规范和办法。承担海洋环境观测预报和海洋灾害预报警报责任；组织实施专项海洋环境安全保障体系的建设和日常运行管理；发布海洋灾害和海平面公报；开展海洋自然灾害影响评估工作。参与有关海洋事务的对外合作与交流；监督管理涉外海洋科学调查研究活动；依法监督涉外海洋设施建造、海底工程和其他开发活动。依法维护海洋权益，会同有关部门组织研究维护海洋权益的政策、措施，在管辖海域实施定期维权巡航执法制度，查处违法活动。承办天津市委、市政府交办的其他事项。
  2006年1月，国家海洋局与天津市人民政府签署《关于天津海洋开发与保护问题会议纪要》，形成支持天津滨海新区开发开放8条政策。
  2010年4月，市海洋局组织召开天津市海洋工作会议。该会议为首次召开的全市性海洋工作会议。是年6月，完成2010世界海洋日暨全国海洋宣传日主场活动，举办庆祝大会、国际儿童海洋绘画展暨全国海洋书法绘画摄影展和“大海的故事”专题文艺晚会3项主题活动。