基于随机情景模拟的船舶溢油危害后果量化评价——以台湾海峡北部水域为例

为克服典型情景模拟法的缺陷,综合考虑船舶溢油发生的随机性、海洋水动力和风场的不确定性以及环境资源的敏感性,提出基于随机情景模拟的船舶溢油危害后果定量评价方法。通过随机情景模拟和网格化统计得到敏感区的溢油污染概率和最快到达时间,结合环境敏感指数和溢油量等参数计算综合溢油危害指数,并将其作为溢油危害后果定量评价指标。结果表明:台湾海峡北部水域不同季节发生船舶溢油的危害后果大小依次为夏季(27.8)秋季(25.5)春季(21.1)冬季(16.2),夏季溢油事故对牛山岛保护区的污染概率和危害后果相对最大(P=60%,Ck=41.2),达到较高级别;其他季节东甲列岛保护区的溢油污染概率和危害指数均为最高。随机情景模拟能够弥补事故情景,为评价船舶溢油危害后果风险提供一种新方法。     

溢油环境风险综合评价

文章基于危化品风险源、涉海敏感目标和船舶交通密度3种影响因素综合评价溢油环境风险状况。首先从空间分布和数量特征的视角,提取宁波市海域环境风险影响因子,建立海域环境风险评价方法和指标体系,然后依托GIS空间信息平台实现对宁波近岸海域环境风险空间布局的综合评价。结果表明,宁波慈溪市西北部和镇海区潜在的溢油环境风险极高,对石油泄漏的敏感程度也相对较高,进而表明该区域应列为重点风险管控对象;北仑区和奉化区东南部沿海区域和象山港东部海域,其溢油环境风险为一般水平,说明该区域应列为一般风险管控对象,其潜在的溢油环境风险属于中等敏感程度;而象山县东部及东南部、宁海县南部区域,该海域的潜在环境风险极低,其对溢油敏感程度较低。评价结果可为宁波市海洋环境风险防控及应急响应措施、海域空间资源利用配置等提供科学依据和有效借鉴。     

辽东湾海洋溢油风险区划及防范对策研究

海洋溢油风险区划是海洋溢油风险管理的重要手段,科学合理的风险区划可为预防和减少事故的发生提供管理依据。文章在海洋溢油风险系统研究和溢油污染事故机理分析的基础上,建立了辽东湾海洋溢油风险区划指标体系和风险量化模型,结合GIS空间分析方法,获得了辽东湾海洋溢油风险区划图。在分析辽东湾海洋溢油风险区主导因子和风险特征的基础上,提出了不同风险区的防范对策,为区域海洋溢油风险管理提供了决策依据。     

闽江口表层沉积物重金属分布及其潜在生态风险评价

为加强闽江流域的环境治理以及支撑闽江口重金属污染的管控工作,文章基于闽江口14个采样站位的实测数据,综合运用相关性分析、主成分分析和潜在生态风险指数等方法,系统评价闽江口表层沉积物重金属分布及其潜在生态风险。研究结果表明:闽江口表层沉积物重金属含量差异显著,除个别站位的锌和汞外,其他重金属含量均符合第一类海洋沉积物质量标准;影响铅分布的主要因素是工业排污,影响其他重金属元素分布的主要因素是有机质和沉积环境;闽江口表层沉积物重金属潜在生态风险的低风险程度和中风险程度占比分别为71.43%和28.57%,其中琅岐岛的东部和南部为中风险区,琅岐岛的北部和东北部以及川石水道外侧为低风险区;镉和汞为主要潜在生态风险重金属元素,达到较高风险程度,须加强风险监控。     

中国北方典型河口芦苇湿地土壤有机碳库比较研究

以2008年10月和2009年5月黄河口和辽河口芦苇湿地野外调查获取的数据为基础,研究中国北方典型河口芦苇湿地表层和剖面土壤有机碳库的分布特征,并探讨其土壤有机碳库差异的原因。结果表明:5和10月份,黄河口芦苇湿地表层土壤有机碳变幅分别为2.15~10.13和10.98~28.82kg/m3,无显著性季节差异;辽河口芦苇湿地表层土壤有机碳库变幅分别为0.8~31.38和18.95~68.7kg/m3,10月份显著高于5月份。两河口剖面土壤有机碳库分布特征相同,均表现为0~10cm土层含量明显高于各底层,0~20cm土层集中了整个剖面50%以上的有机碳。辽河口芦苇湿地表层土壤有机碳含量及碳库均高于黄河口湿地,且10月份其差异达到了显著性水平。相对于我国其它河口芦苇湿地,黄河口湿地有机碳含量严重偏低,具有很大的可提升潜力。辽河口湿地芦苇地上生物量的均值达到2.96kg/m2,是黄河口的5.82倍,而表观土壤呼吸通量显著低于黄河口湿地,有机碳的高输入和低输出是其土壤有机碳库高于黄河口湿地的根本原因;土壤盐渍化程度高、黏粒含量低和氮素匮乏是影响黄河口芦苇湿地土壤有机碳库严重偏低的主要因素。因此,在开展黄河口退化湿地的生态恢复重建技术中降低土壤盐渍化程度、提高黏粒含量和全氮含量是提高土壤有机碳库的关键。     

长江口南港水道溢油数值模拟

使用FVCOM 建立了长江口水动力模型,然后基于拉格朗日粒子追踪法及自由走动理论建立了长江口溢油模型,研 究长江口南港水道处溢油污染的问题。模拟了溢油在东南风、东北风、西北风下涨憩、落憩时24 h 内的扩散漂移轨迹以及 分布情况,对不同情景进行了分析。研究表明风向对溢油的走势有较大的影响：东南风落憩的溢油可能会污染到青草沙水 库、崇明东滩及中华鲟保护区,涨憩时主要污染为九段沙湿地;东北风涨憩和落憩时主要污染上海岸线;西北风落憩时主要 污染长兴岛南岸以及九段沙湿地,涨憩时污染九段沙湿地,研究结果可为潜在的溢油应急响应决策提供参考。     

滨海近岸溢油风险模拟及对附近环境敏感区的影响

基于MIKE21模型系统对滨海近岸海洋动力环境进行模拟分析,并根据实测水文数据对模型进行可靠性验证。采用MIKE 21/3 SA溢油分析模块搭建溢油风险数值模型,综合滨海近岸的特殊生态环境分布概况,在溢油高发区组合了8种特定的溢油情景,对近岸主要环境敏感目标在72小时内的受污染情况进行预测分析。结果显示,溢油污染对盐城珍禽保护区、岸线、重要经济鱼类"三场一通道"、海水养殖区以及海域旅游区均存在一定的影响,其中珍禽保护区和岸线受影响最大,"三场一通道"次之,海水养殖区和旅游区最小。滨海珍禽保护区北区和南区最早受影响的时间分别为第16、30h;沿海岸线、"三场一通道"、海水养殖区及海域旅游区最早受影响的时间分别为第20、35、18、28h。     

基于随机情景模拟统计的海洋溢油污染风险分析——以滨州贝壳堤岛与湿地国家级自然保护区为例

定量分析敏感资源环境遭受突发性溢油事故的污染风险,对加强海洋溢油风险管理和应急响应具有现实意义。通过参考国内外现有研究成果,构建了溢油随机情景模拟统计方法,并利用GIS技术实现数据管理及可视化分析。考虑到海洋保护区是典型生物多样性和生态环境保护的敏感区域,以滨州贝壳堤岛与湿地国家级自然保护区为例进行案例研究。首先根据对保护区附近的黄骅港、滨州港海港码头、进港航道、锚地及埕北油田石油平台等溢油风险源的分析,选取3个代表性泄漏地点。然后在经验证的潮流场模拟数据和2004-2005年风玫瑰图数据基础上,对每个地点分别进行450次随机溢油事故情景(即不同泄漏时间、风速风向、潮流场等)的模拟计算。统计结果显示,全年所有风向条件下保护区遭受以上泄漏地点的最大溢油污染概率分别为22.9%、9.7%、3.0%,海面油膜最快到达时间分别为2 h、5 h、40 h。与典型情景模拟法的比较可知,随机情景模拟法是前者的重要补充,能够弥补大量遗漏的事故情景,有助于更客观全面地分析与评价海洋保护区遭受溢油事故的污染风险。     

海洋溢油风险分区防范研究

随着海洋经济的迅猛发展,突发性的海洋溢油污染事故日趋频繁,已经成为危害人类健康,破坏海洋生态环境的重要因素,科学合理的风险防范在一定程度上可以减小溢油污染事故的风险以及造成的损失。在介绍海洋溢油风险系统理论的基础上,提出海洋溢油风险的防范体系。文章以大连市近岸海域为例,开展海洋溢油风险分区,在分区的基础上提出不同分区的溢油风险防范对策,尽可能地降低风险以及造成的损失。     

基于海洋溢油溯源数值模拟方法的长岛保护区污染风险分析

渤海海域油气开发和输运活动频繁，溢油风险源较多，无主漂油事件时有发生。本文采用海洋溢油溯源数值模拟方法对山东长岛国家级自然保护区（即长岛保护区）进行了污染风险分析。利用非结构有限体积法海洋模式（Finite-Volume Community Ocean Model,FVCOM）模拟了渤海海域的潮流，结合欧洲中期天气预报中心的ERA5风场资料，通过一次真实溢油事故的后报验证方法的有效性。将该方法应用在长岛保护区的溯源模拟中，评估月平均统计条件下保护区整体污染危害风险。研究表明，溯源数值模拟方法可以提供对保护区造成危害的溢油来源区域及溢油对保护区造成污染影响的概率等信息，可为保护区相关工作提供参考。     

广东近海水域油污染的初步分析

广东近岸、河口、港湾、航道及主要锚地水域中的油类含量较高,其余海区较低;表层含量一般较底层高。文中对影响广东近海水域中油类分布的主要因素进行了讨论。     

辽东湾近岸海域油污染生态风险评价研究

以2014–2015年海洋调查数据为基础,Arc GIS软件为平台,通过选取致灾因子危险性、承灾体脆弱性相关影响因子,基于灾害理论和层次分析法构建了辽东湾近岸海域油污染生态风险评价指标体系、评价模型及评价标准,将致灾因子危险性等级和承灾体脆弱性等级进行叠加,从而实现对研究海域油污染生态风险进行综合评价,并对该海域溢油风险可能导致的环境影响进行了系统分析、诊断和综合评价。结果表明:辽东湾近岸海域风险处于较高风险,应加强对环境敏感区域的保护,并完善环境监测体系。本文同时为重要湿地生态敏感区合理配置溢油应急资源和实施风险决策提供技术支撑,也为目前事故后的危机管理到预防性风险管理的转变提供理论依据。     

Research on the risk-based model for regional emergency resource allocation for ship-source oil spill

The key point for rational allocation of emergency resources is to match the oil spill response capacity with the risk of oil spill. This paper proposes an innovative risk-based model for quantitative regional emergency resource allocation, which comprehensively analyzes the factors such as oil spill probability, hazard consequences, oil properties, weathering process and operation efficiency, etc. The model calculates three major resources, i.e., mechanical recovery, dispersion and absorption, according to the results of risk assessment. In a field application in Xiaohu Port, Guangzhou, China, and the model achieved scientific and rational allocation of emergency resources by matching the assessed risk with the regional capacity, and allocating emergency resources according to capability target. The model is considered to be beneficial to enhancing the resource efficiency and may contribute to the planning of capacity-building programs in high-risk areas.     

河北滦南滨海湿地土壤重金属污染特征及评价

滨海湿地作为一种具有多种功能和蕴含丰富资源的生态系统，是人类重要的生存环境之一。湿地土壤重金属污染问题是当前湿地科学领域内的热点话题。为研究河北省滦南滨海湿地重金属污染特征，本文利用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和地累积指数法对重金属污染状况进行评价。结果表明：铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、铅（Pb）、镉（Cd） 的单因子质量指数均小于1.0，说明研究区重金属含量小于土壤背景值，土壤未受到污染。内梅罗综合指数法Cu、Zn、Cr、Pb、Cd 指数均小于0.7，表明滦南湿地土壤重金属污染水平处于未污染。湿地各区域重金属地累积指数为无污染或较轻污染，其中Pb 污染为较轻污染，监测点主要与人类活动有关。利用地累积指数分析认为Pb 在湿地北区为轻度污染水平，经调查发现该区域主要为居民点，人类活动频繁，其他重金属均无污染。河北滦南滨河湿地土壤未受到重金属污染，湿地土壤环境较好。     

黄河尾闾及近岸沉积物中重金属的含量分布及生态风险评价

为了解黄河尾闾及近岸沉积物中重金属的污染特征,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了黄河河道和河口48个样品中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和As等6种重金属的含量,并对其分布和生态风险进行了评价。结果表明,黄河尾闾及近岸重金属的总含量沿河道至河口方向呈现先增加后降低再增加的趋势,至近岸B断面,As、Pb、Cd和Zn含量呈明显增加趋势,Cu和Cr含量增加幅度较小;黄河河口沉积物中重金属浓度明显高于河道沉积物中重金属的浓度。与我国其他流域相比,研究区域重金属含量处于较低水平。潜在生态风险评价结果表明,黄河尾闾及近岸沉积物6种重金属潜在生态风险系数从高到低依次为:CdAsPbZnCuCr,黄河尾闾及近岸沉积物的潜在生态风险主要由Cd和As引起,两者的贡献率分别为55.90%和29.54%,研究区域生态风险低,污染轻。研究结果将为黄河尾闾及近岸生态保护、环境管理和污染治理提供一定基础数据。     

厦门湾海上溢油风险的评估与分析

本文使用数理统计与概率的相关知识，并且根据厦门湾近几年进出船舶的统计资料，估算了未来几年中厦门湾海域船舶突发性溢油事故发生的概率．结果表明，厦门湾未来几年的溢油发生概率为0．27次／a．然后运用数值模拟方法对假设的突发溢油事故中溢油的扩展进行预测分析并结合建立的欧拉潮流场对油膜的漂移路径进行研究，分别从高潮、低潮、涨急、落急四个时刻开始计算溢油路径，结果显示油膜影响范围可从海沧南部延伸至浯村屿东部，根据模拟结果可对突发溢油的风险进行评估．     

基于多核SVM决策融合模型的海面原油多光谱遥感检测研究

海面溢油事故发生后需要进行精准的溢油检测,从而为溢油事故现场应急响应与海面污染的快速有效处理提供支持。利用哨兵二号(Sentinel-2)多光谱遥感影像,基于最佳指数因子(OIF)构建光谱特征指数提取海面溢油光谱特征,基于灰度共生矩阵(GLCM)提取海面溢油纹理特征,利用巴氏距离法进行特征选择,构建海面溢油空谱特征数据集。提出了多核决策融合支持向量机(SVM)海面原油检测模型,对黄海4.27“交响乐号”油轮溢油事故开展检测研究。实验结果表明,在复杂水色背景下,经过筛选的最佳空谱特征数据集检测结果的总体精度可以达到89.25%,Kappa系数为0.854,F₁分数可达0.889;多核SVM决策融合后的总体精度可以达到90.26%,Kappa系数为0.866,F₁可达0.898,总体精度较单核提高了1.0%~8.2%,Kappa系数提高了0.013~0.122,F₁分数提高了0.009~0.097。实验结果表明,海面溢油检测模型具有较高的溢油检测精度和模型鲁棒性,适用于海面溢油检测研究。     

海上溢油量评估方法研究综述

近年来,国内外海上溢油污染事故的频发,使得全社会对海洋污染的关注不断升温。海上溢油量是评价海上溢油事故威胁程度和确定溢油事故等级的重要指标,也是污染赔偿追责的重要依据,同时对于现场溢油应急处置和科学决策也有重要作用。本文总结分析了目前主要的4种海上溢油量初步评估方法,包括质量平衡法、工艺流程法、现场观测法和数值模拟法。不同溢油量估算方法适用的溢油源和溢油方式各有不同,估算的溢油量也不尽相同。实际应用中,通常根据具体情况选择多种方法进行溢油量综合评估。本文从实际应用出发,探讨几种可用的溢油量评估方法,并结合案例进行说明。