第19卷 第7期 中 国 水 运(下半月) Vol.19 No.7 2019年 7月 China Water Transport July 2019 海上溢油污染事故应急处置 朱林超,王东光,顾佳鹏 (浙江海洋大学 石化与能源工程学院,浙江 舟山 316000) 摘 要:随着中国经济快速发展,海上石油开采业和运输业越来越发达,溢油事故也日益频发。溢油会在海洋中经历一系列复杂的物理、化学变化直至分解消失,不及时处理会使海洋环境遭到严重污染。不能为了追求经济利益而以牺牲环境为代价,国家和相关企业必须承担起相应责任。十三五时期,我国加快了海上溢油应急处置能力的建设。本文对溢油事故后油品在海洋中的变化过程以及对目前我国溢油处置程序和国家溢油处置能力现状进行了介绍和分析。 关键词:海洋;溢油;应急处置;溢油回收;应急体系 中图分类号:X55 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2019)07-0137-02 海洋是地球生命和人类文明的摇篮。随着国家经济迅速发展,能源的巨大需求加速了中国海上石油运输业和油气开采业的发展,这也增加了发生海上溢油事故的风险,海上溢油事故应急的形势愈加严峻。海上溢油事故多是突发性的,且溢油发生的海域海况条件复杂,事故发生后,漂浮在海面上的油品受到海风、海流和海浪等的共同作用,在附近海域漂移扩散,并伴随着蒸发、溶解、沉降等风化过程,这样一来,影响区域会迅速扩大,造成更大面积的环境污染。中国拥有18,400km大陆海岸线和近300万km2海域,面对海上溢油挑战,要在第一时间获得溢油事故具体情况,及时采取有效的应急反应措施,降低溢油对环境和经济带来的损失,建立一套完整的溢油应急反应处置体系就势在必行。 一、溢油在海水中的行为和归宿 在海洋环境的特有条件下,溢油经过一系列复杂的物理、化学变化及生物的作用,最终从海洋环境中消失。溢油在海洋中的行为和归宿可分为三大类:①铺展过程。当油品溢出到海面上时,由于其自身重量使溢油铺展到海面上,油膜在海面上的覆盖面积扩大,且轻质油的铺展速度大于黏稠的重质油。②迁移过程。该过程是指在海洋环境动力要素的作用下溢油的迁移运动,包括溢油在水平方向的漂移和扩散以及垂直方向的参混、悬浮运动。③风化过程。在此过程中,溢油组成性质发生了改变,其主要包括蒸发溶解、混合扩散、乳化、氧化、吸附沉降以及生物体内的代谢作用等。 从整个溢油的风化过程来看,蒸发和乳化过程在短期内与溢油的应急反应和经济损害评估息息相关,由于海洋环境的复杂性,即便再迅速有效的应急反应也无法做到溢油百分之百回收,剩余溢油的最终归宿取决于光氧化和生物降解,这些过程直接关系溢油对于海洋环境的破坏。 二、溢油漂移 油膜在海面的漂移主要受制于海面流的驱动,而其上边收稿日期:2019-02-07 作者简介:朱林超(1997-),浙江海洋大学 石化与能源工程学院,研究方向为油气储运工程。 基金项目:浙江海洋大学大学生科技创新项目。 界直接受到风应力的作用。漂移在整个溢油动态模拟中占有重要的地位。漂移运动取决于平流条件,油水界面切应力与海水运动密切相关。对于海面某水体微团,其水体运动由三部分组成,包括风生流、非风生流和波余流。 影响溢油漂移的海洋环境因素有:海面风场、风生流、波浪。海面风场在溢油漂移过程中起到的作用主要表现在:风作用下产生的风生流影响油膜漂移;风本身直接作用于油膜,驱使油膜运动,影响油膜扩展形态和面积。风生流则是指受海风作用引起海水流动,从而带动漂浮在海面上的溢油,加速了溢油的漂移,这也是溢油漂移过程中重要的影响因素之一。而波浪是海水的运动形式之一,其对于溢油漂移影响主要表现在:波浪扰动影响溢油破碎、分散和乳化过程;风浪、涌浪等非线性波产生波余流,影响溢油的漂移过程。 三、溢油遥感监视 溢油的漂移和扩散给溢油处理和回收工作增大了难度,遥感监测是指在溢油事件发生后监测溢油的扩散范围、预测溢油的漂移扩散方向,为溢油处理和回收提供指导。当溢油漂浮在海面上时,由于油品与海水的光谱特征存在一定的差异,被油膜覆盖后,海面光反射率、辐射、水色等物理性质与正常海面相比产生差异。因此,根据海面对于电磁波的反射和辐射光谱发生的改变,目前对溢油采用的监视技术主要有紫外、可见光、红外、微波以及激光荧光遥感技术等,目前应用的遥感监测手段包括航空遥感监视和卫星遥感监视。在溢油监视中,使用遥感器通过监测溢油海区的光谱信息以分辨溢油污染区以及获取溢油面积、厚度等信息,在对多天的影像资料来分析预测溢油的移动方向和速度。 四、溢油鉴别 油指纹鉴别是溢油鉴别中重要的技术手段。面对溢油污染情况和造成危害,油指纹鉴定可以为事故调查处理提供科学有力的证据支持,可弥补现场调查的不足,通过油指纹鉴 138 中 国 水 运 第19卷 别,确定溢油种类及其来源,对溢油展开针对性调查,提高调查效率,为制定和执行恰当的应急措施和选取合适的修复方法提供重要依据。目前油指纹分析的主要方法:红外光谱分析法、荧光光谱分析法、气相色谱分析法、气相色谱/质谱分析法、稳定同位素质谱分析法。 五、溢油应急基本程序 完善的溢油应急反应程序是能很大程度地降低溢油事故带来的损失。海上溢油应急反应的基本程序主要可概括为溢油评估、溢油监测、重要目标保护、溢油控制与清除、应急行动的管理及控制与信息发布。 1.溢油评估 溢油事故发生后,有关部门和单位应立即派遣应急工作人员第一时间赶往现场调查进行溢油事故评估。在调查中应进行多方取证,评估溢油事故现场发生火灾和爆炸的可能性,工作人员调查的内容应涉及多个方面,包括事故当天水文状况、溢油时间、地点、海域污染情况、环境敏感资源、目击者、事故相关人员信息、谈话笔录等。现场采集的溢油应科学妥善保存,这些样品经过现场处置、暂时保存、样品运输等环节之后才会达到溢油鉴别实验室,在这期间,如若保存不当,油品可能发生挥发、溶解、氧化等情况,使油指纹发生改变,影响之后的事故调查,故因此必须重视采集的溢油样品的保存条件。除此之外,还应进行现场拍照或录像,现场调查结束后,要形成的调查报告内容应包括调查时间、人员、调查所获物证以及有关情况说明,并对溢油污染所带来的不良影响或社会反应等都应加以说明。 2.溢油监视监测 在事故发生后,要对溢油进行监测,确认溢油的类型和来源、溢油的规模、确定事故等级、近海域敏感资源和对控制溢油的扩散、漂移和清除溢油所需的应急资源数量等进行预估,这是溢油应急反应的重要过程。这些确认和评估的结果为应急行动决策提供依据。应急指挥机构根据溢油事故初步调查和评估结果,可采取的对溢油进行监视监测主要措施包括:对溢油源进行警戒或交通管制;采取监视其扩散动态的措施;溢油监视、监测技术的应用。溢油监视监测既可以为溢油应急措施的制定提供重要依据,又可为溢油漂移轨迹的预测提供必要的参数,还可为后来的溢油污染损害评估、溢油清污费用或污染损害索赔提供客观证据。 3.重要目标保护 在现场事故调查和溢油评估后,石油公司根据初步评估结果,判断仅凭自身配备无法处理时该溢油事故后,应向政府有关应急部门报告,申请启动应急预案。应急主管部门应作出应急行动,让相关单位及时得到有关信息,作好应急准备,这些单位应包括:应急指挥机构、监视监测机构、应急团队、科研单位以及可能需要的新闻机构,以组织有效的应急行动来保护可能受海上溢油影响的易受损资源和其他敏感区域等,救助或转移受到海上溢油污染的动植物及其他重要 保护目标,除此之外,还应立即向可能受到溢油污染威胁的单位和个人发出报警。 4.溢油控制与清除 在溢油处置过程中,组织相关应急力量,开展海上溢油的围控、回收、清除。目前常见方法有物理法和化学法,物理法相对于化学法,使泄漏石油提供了回收的可能,是一种简单有效的措施。常见的物理法有围油栏、机械法、吸附法。化学法清除海面泄漏石油主要用于物理法处理后,或无法用物理法处理时。应用较多的化学处理方法主要有化学试剂法和燃烧法两种。 5.应急行动的管理、控制与信息发布 在溢油应急过程中,应急指挥部门应当对溢油应急行动的整个过程进行管理与控制。现场应急处置方案制定后,应当做书面记录;实时更新最新数据,根据现场变化的最新情况,及时调整作业方案和作业计划以及纠正存在的问题。在处理过程中,派遣专业人员赴现场监督指导应急行动,督促落实现应急方案,在应急过程中应留存相关影像和文字记录。应急指挥部门应及时搜集溢油处置的相关信息,分析地方相关舆情,沟通相关媒体,发布相关信息。 六、结语 《国家重大海上溢油应急能力建设规划(2015—2020年)》为我国在“十三五”时期对于海上溢油应急处置设计了科学系统的发展方向。在每一次海上溢油处置过程中,应急部门应对整个溢油应急反应过程进行反思、评价、总结,不断积累经验,提高溢油应急处置能力。此外,配置足够的应急设备和应急物资也是必须的。随着人民生活水平的不断提高,人们对于自身生活环境的要求也越来越关注,国家政府部门和有关企业应与时俱进,大力推进溢油应急设备库建设,培养溢油应急人才,落实溢油应急建设规划。 参考文献 [1] 牟林,赵前.国际石油经济学[M].北京:石油工业出版社,2013,5. [2] 高翔.海洋石油开发环境污染法律救济机智研究[D].武汉:武汉大学出版社,2013. [3] 陈朝辉,丁金钊.海上石油开发溢油污染风险分析与防范对策[D].北京:海洋出版社,2016. [4] 魏文普.海洋石油环境污染事故预防和应急处置[D].北京:石油大学出版社,2008. [5] 孙培艳,王鑫平,周青.油指纹鉴别技术[M].北京:海洋出版社,2015. [6] 赵冬至,张存智,徐恒振.海洋溢油灾害应急响应技术研究[M].北京:海洋出版社,2005. [7] 倪国江,孙明亮,文艳.我国海上溢油污染防治体系建设对策[J].海洋开发与管理,2015,32(12):74-79. [8] 关于《国家重大海上溢油应急能力建设规划(2015-2020年)》的解读[J].中国应急管理,2016,(02):31-32.