我国船舶溢油污染事故溢油量评估方法及其应用

第28卷　第4期海洋环境科学Vol.28,No.4 2009年8月MAR I N E ENV I RONMENT AL SC I ENCE August.2009

我国船舶溢油污染事故溢油量评估方法及其应用3

赵　谱

(中国海事局烟台溢油应急技术中心,山东烟台264000)

摘　要:鉴于污染面积和溢油量对溢油污染事故的重要性,本文作者根据多年工作经验,从实际应用出发,给出了适用于我国船舶溢油污染事故污染面积和溢油量评估的几种技术方法,并给出了应用实例。同时阐述了每种评估方法的实质以及其自身的技术局限性,以及在实例中发挥的作用。旨在推进我国的污染面积和溢油量评估工作,实现规范化、系统化评估,提高船舶溢油污染事故的处理效率。

关键词:溢油量;评估;案例应用

中图分类号:X55 文献标识码:A 文章编号:100726336(2009)0420469204

M ethod and appli ca ti on of a ssess m en t on o il sp ill quan tity

from sh i p acc i den t

ZHAO Pu

(Yantai O il Sp ill Res ponse Technical Centre,China Mariti m e Safety Adm inistrati on,Yantai264000,China)

Abstract:The oil s p ill area and quality in an oil s p ill accident fr om shi p s is i m portant.Based on the working experience in this field,

the methods of assess ment on the oil s p ill area and quality were given.It was app lied t o assess on the oil s p ill area and quality fr om shi p oil accident.A t the meanwhile,the p rinci p le of each assess method,technical l ocalizati on and functi on in shi p oil accident were expatiated.The pur pose is t o i m p r ove the assess ment work of the oil s p ill area and quality,and make it standardizati on and syste mati2 zati on.Thus the forecast efficiency of oil s p ill accident fr om shi p s will be i m p r oved.

Key words:oil s p ill quantity;assess ment;accident app licati on

船舶溢油污染事故发生后,必然会造成沿岸水域财产及海洋环境的巨大损害。据统计,我国沿海自1976年至1996年的20a间,共发生船舶溢油事故2242起,溢油量超过50t的重大溢油事故达44起,其中油轮事故20起,平均每起溢油991t[1]。这些污染损害事故造成了巨大的经济损失,如何客观、公正、科学地评估这些损失,尽快处理溢油事故,保护事故双方的合法权益,保护海洋环境,已经越来越受到人们的关注。溢油污染损害评估就是利用各种技术手段对溢油污染损害进行客观、公正、科学的定量化评估,以尽快圆满处理事故。在每起溢油事故中,伴随着污染损害数额的争议,往往首先是关于溢油量和污染范围的争议。溢油量和污染范围直接决定了事故的等级和可能造成的污染损失。

溢油量的多少对所有案件均是非常重要的。溢油事故规模的分级虽然涉及的因素较多,一般按照溢油量多少、可能对环境造成的影响和需要采取的应急反应行动的规模来划分。但通常简单的按溢油量的多少分为大、中、小规模,溢油10t 以下的为小规模,10～50t为中等规模,50t以上的为大规模[2]。由此可见溢油量对一起溢油事故的重要程度。本文作者根据多年工作经验,从实际应用出发,立足国内科技发展水平,探讨我国船舶溢油污染事故中溢油量评估可利用的各种方法及其在案例中的应用,以期达到快速、准确评估溢油量的目的。

3收稿日期:2008205209,修订日期:2008211212

　作者简介:赵　谱(19682),女,山东省烟台市人,高级工程师,主要从事溢油应急技术研究。

海　洋　环　境　科　学第28卷

1　污染面积的评估

污染面积的确定对溢油量的评估至关重要。污染面积直接决定着哪些区域的环境受到了污染,造成了损害,其损害的范围多大等。为确定污染面积,可以采取船舶、飞机等现场巡航的方式,根据人的描述以及各种摄录像设备取证来描述污染的情况、范围等信息,这种信息一般局限于某一小范围内,然后根据这些小范围的污染情况,汇总起来得到总体的污染情况。这种方法具有一定的局限性,当事故造成的污染范围很大时,费用很高。而且由于污染事故发生时,气候一般较为恶劣,这种情况下船舶和飞机可能无法抵达现场,即使抵达现场,也可能由于云、雾等的影响,造成海面能见度低,无法实施监视溢油的目的,也就无法汇总溢油的污染面积。

在当今高科技发展的年代里,我们还可以采取一定的技术手段达到监视溢油的目的,掌握溢油的污染范围。

1.1　通过溢油模拟预测评估溢油污染面积

通过溢油模拟预测来预测海面溢油可能到达的区域,是对溢油可能到达区域的一种预测,不是实际到达的范围,但由于其计算科学、合理,具有极大的参考价值,在实际案例中也有一定的应用。溢油进入海洋环境中后,在海洋平流的作用下进行漂移,在湍流、剪流及其自身重力的作用下向四周扩散,与此同时其自身将不断地发生物理、化学变化,一部分以气态进入大气,一部分以乳化态进入海水中,而后逐渐为微生物所降解。国内外对溢油漂移扩散模型进行了研究,提出了一些预测模型,并在实际事故中得到了应用。我国的溢油研究始于20世纪80年代初,如中国环境科学研究院(1991)溢油污染数学模型及其应用研究[2],青岛海洋大学的(1994)海面溢油轨迹的分析与预报[3],成都科技大学的(1991)海面溢油扩展,离散和迁移的组合模型[4]等。1989～1991年,国家海洋环境监测中心与比利时北海数学模型管理研究所合作进行了“油污染:环境风险评价(OP2 ERA)”研究,建立了OPERA溢油软件包———一种预报、评价通用配套模式[5]。在“八五”期间,溢油预测模型研究被列入国家重点攻关计划。青岛海洋大学的(1990～1995)“溢油污染对海洋环境影响及预测研究”,运用了20世纪90年代尝试的蒙特卡罗方法预测溢油输移和湍流扩散,较好地重现了溢油的环境行为[6]。“八五”期间国家海洋环境监测中心在前期研究得基础上,又继续进行了“渤海溢油微机化预报体系研究”工作(国家重点科技“八五”攻关项目852903208205202),进一步扩充和完善了溢油应急预报体系,于1995年建立了“辽河油田滩海油气开发区溢油动态预测可视系统”,从而将溢油预报体系付诸于实际应用[7],基于油粒子群的随机运动建立了以三维溢油综合预报模型为核心,以微机为支持硬件的溢油微机化预报体系。在河北省黄骅市470名渔船合伙人诉石油某分公司海上污染损害赔偿案中,被告委托国家海洋环境预报中心做了《岐口18—1油田溢油漂移轨迹模拟技术报告》,该报告采取了溢油模拟预测技术对造成污染的可能溢油源进行了模拟预测,提供了模拟预测结论,该结论为本案的最终调解起到了关键性的作用[8]。但由于该种方法评估的是可能的溢油源可能到达的区域,而不是实际的溢油源实际到达的区域,所以评估结果在实际案例中只能起一定的参考作用。

1.2　利用卫星遥感评估溢油污染面积

利用卫星遥感监视海面溢油,是利用专业的图像处理系统计算出卫星成像时刻的溢油污染面积,这种方法具有费用低廉,准确度高的特点,而且由于卫星高度和分辨率的原因,特别适合监视大规模的溢油事故。其中的雷达卫星遥感是一种利用微波进行感知的主动传感器,和光学、多光谱等传感器相比,对气象条件要求低,能够全天时、全天候的工作,不受时间和气候条件的限制[9],可以对海面溢油进行监视,已成为溢油污染监视的重要工具。当海面上没有大量溢油存在时,海面可以看成一个粗糙表面[10];而当海面上有大量溢油存在时,由于油的作用,改变了海水表面的张力,因此海面趋向光滑水平面。根据雷达成像原理分析:当电磁波射到粗糙表面时,电磁波的前向反射率为大于0小于1的数,即该区域有大量电磁波向后回波,那么在图像上,该区域显示为白色;相反,当电磁波射到光滑表面时,电磁波的前向反射率接近于1,即该区域的向后散射回波很弱,那么在图像上,该区域显示为黑色。国外较早开展了该方面的工作。1972～1975年美国与南欧有关国家合作,用MSS卫星资料对地中海油污染进行了总体监测。通过800多幅卫星影像处理分析,确定了污染面积、污染速度和扩散趋势; 1985年美国Harry和G.Stumpe等人利用ERTS2

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