胶州湾随机动力条件下的船舶溢油污染概率研究

海上船舶溢油,大多持续时间较短,事故发生后,溢油输移扩散受海洋水动力场和风场的影响很大.因此,研究溢油对海洋环境的影响,从概率统计的角度研究更具有实际意义.本文以船舶交通事故概率较高的胶州湾为研究海域,依据青岛港海域水上交通事故空间分布统计数据,在基于油粒子追踪法建立胶州湾溢油漂移扩散模型的基础上,考虑随机风场和流场的组合动力条件,统计溢油抵达岸线和敏感保护目标的概率.结果表明,事故高发区溢油,胶州湾岸线污染概率较大的为大港、黄岛油港、团岛至大麦岛联线,海洋保护目标中青岛文昌鱼海洋保护区和青岛海滨风景旅游休闲娱乐区受污染的概率较大,分别达到40%和50%.     

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。     

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。     

黄河口湿地潜在溢油污染生态风险评估

黄河口有着我国典型的新生湿地生态系统,生态环境非常脆弱,极易受到陆源和海洋污染事故的影响。本文针对黄河口附近海上油田的开发和运输带来的潜在溢油风险,结合溢油污染概率模型以及河口的生态脆弱性,对黄河口湿地潜在溢油污染风险进行评估。在河口水动力模拟的基础上,采用随机情景模拟法选取300种风和潮流组合作为溢油模拟的强迫条件,分别模拟溢油后72 h和720 h的污染结果,并统计黄河口湿地受溢油污染影响的最大概率和最短时间,采用环境敏感指数表征湿地对溢油污染的敏感程度、危害后果指数量化表征其危害程度及风险矩阵量化风险高低。结果表明黄河口国家公园受潜在溢油污染概率较大,危害后果指数值为29,处于较高危害等级,属于中风险区;河口岸线受潜在溢油污染概率较小,危害后果指数值均小于1,溢油危害后果低,属于低风险区。     

胶州湾溢油污染研究

青岛港黄岛油区建成投产后,在扩大石油进出口量的同时,也使事故溢油污染概率增大,对胶州湾海水环境造成了威胁。从已经发生的油污染事件看,溢油多数是由于油船海损,其次是港口机具或储油设备损坏造成的。由于溢油多数是突然发生,在短时间内将大量石油泄漏海中,造成大面积海面或海滩油污染。溢油污染不但造成直接经济损失,而且油污染较长时间内难以清除干净,对海洋生态环境、沿岸旅游环境和社会环境都产生恶劣的影响,因此溢油污染危害早已引起青岛市有关部门的重视,先后开展了油污染监测和预报工作。本文根据胶州湾及邻近海域事故溢油污染预警、预报的需要,给出预报模型和典型天气下黄岛油区溢油行为和污染范围的预测,对有效地预防溢油污染和制定抢救、回收措拖及方案提供了重要依据。     

徐圩港区邻近海域溢油模拟分析

利用MIKE21水动力模型对徐圩港区附近海域进行潮流数值模拟,并利用实测资料对模型计算的潮位、流速及流向进行验证。验证结果显示:数模结果与实测值吻合较好。该潮流数学模型可以反映研究海域水动力特性,并作为溢油模块的水动力基础数据。基于欧拉-拉格朗日"油粒子"理论考虑油膜运动过程中扩散、蒸发、乳化等过程,建立了徐圩港区邻近海域二维溢油扩散模型,模拟不同潮时情况下发生溢油,考虑不同风况(夏季常风向、冬季常风向和最不利风向),分析不同情况下的溢油油膜漂移路径、漂移路程及扫海面积。结果表明:72 h内油膜最大扫海面积及漂移路程均出现在落潮期最不利风时溢油,分别为28.2 km2和25.8 km。在夏季常风和最不利风的落潮期发生溢油,油膜会经过口门飘向西北侧海域,对该区域生态环境会造成一定影响。     

基于信息熵的溢油对天然渔业可持续承载力损害的评估

作者基于信息熵理论,以溢油事故对海洋天然渔业损害为切入点探讨海洋生态系统可持续承载力损害评估方法。论文从生态系统状态、功能、污染、修复等4个方面构建了熵流和熵产生指标体系,以"塔斯曼海"轮溢油事故为例进行计算和评估,结果表明:溢油使海洋生态系统的价值产出能力下降94.7%、总的承载力下降194.9%,溢油治理的效果小于溢油对生态承载力的损害。本评价是现有溢油生态损害评价的补充,可为长期生态损害评估、生态修复和环境管理决策提供科学依据。     

钦州湾溢油数值模块及其应用

本文应用水动力模型及溢油模块对代表性风况下钦州湾金鼓江的溢油事故进行情景模拟,且水动力模型结果与实测潮位和实测潮流吻合较好。低潮时发生溢油,不同风况下油粒子在5.5-8.5h后漂到金鼓江上游养殖区。高潮时发生溢油,油粒子在不同风况下漂移轨迹差别较大,例如无风时油粒子在钦州湾颈和三墩外海附近往复运动,而南风3.3m/s工况下油粒子将最终影响大榄坪港区的东南端。另外,高风速下不利风向会缩减油膜抵达敏感区的时间,同时风速越大,蒸发越快。因此风场对溢油模型有重要意义,今后将在精细化WRF模型基础上优化溢油模型并构建溢油决策系统,为地方经济发展和海洋环境保护提供科技支撑。     

烟台海洋倾废管理

烟台海洋倾废活动,主要是航道、港池疏浚物的倾倒。烟台港口系通用综合港口,随着国民经济的发展,烟台芝罘湾港区通用和专用码头相继建成,除烟台港外,还有水产渔业码头、粮油码头、邮电码头、交通部天津航道局第二疏浚公司码头,交通部烟台救助打捞局码头,海军、陆军军用码头以及烟台造船厂、渔轮修造厂等专用码头。新码头的建造、老码头的维护,都需要对航道、港池进行疏浚,并将疏浚物倾倒在附近海     

东海“桑吉”轮事故溢油污染的长期预测

“桑吉”轮事故溢出的凝析油和燃料油对漂油途经海域的海洋生态会产生长期灾害性影响。对溢油污染水体的漂移轨迹和污染程度及范围的预测可为海洋环境保护及污染评估提供重要基础信息。基于国家海洋局第一海洋研究所研发的海洋环境业务化预报系统,本研究较精确预测了“桑吉”轮事故发生后至沉船位置的漂移轨迹;继而利用拉格朗日粒子追踪法预测了撞船后60天内的油粒子漂流轨迹。结果表明,沉船点附近的溢油主要向东北方向输运,大部分油粒子进入西边界强流黑潮并在黑潮带动下迅速进入黑潮延伸体海域。基于预报系统2009-2017年历史表层海流资料,对溢油影响程度和范围进行了风险概率分析,结果显示受溢油影响最大的区域为沉船点东北方向海域。     

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。     

我国海洋溢油污染防治发展浅析

海洋溢油污染防治日趋成为我国海洋开发与管理的重点和热点。文章以核心区、发展区和拓展区的划分形式分析了我国海洋溢油污染防治发展趋势,指出了溢油污染防治中的问题,并提出了我国海洋溢油污染防治发展的对策,旨在为我国海洋溢油污染防治技术的发展和体系的构建提供理论基础。     

蓬莱19-3 油田事故溢油数值模拟

利用FVCOM(Finite-volume coastal ocean numerical model)数值模型和MM5风场预报模式,在对渤海海域水动力场进行数值模拟的基础上,基于"油粒子"的欧拉-拉格朗日跟踪法和随机走动原理,并考虑风对溢油油膜漂移扩散的直接作用,建立了海洋溢油油膜漂移轨迹和扩散的数值预测模型。利用建立的模型对2011年6月蓬莱19-3油田事故溢油进行了数值模拟,模拟结果与RADARSAT卫星遥感监测数据相吻合。研究结果表明:在渤海中部地区夏季事故溢油模拟预测中,风漂移因子取0.024最为合理,模型可用于渤海蓬莱19-3油田附近事故溢油轨迹和扩散的快速预报,从而为该区域的溢油事故应急响应提供科学依据。     

溢油污染对海洋生态的影响及修复方法研究（英文）

海洋溢油污染持续时间长,在自然常态环境下难以分解,对海洋生物资源及生态环境有巨大的危害。由于污染物随海流流动,影响范围不固定,加之石油烃类化合物难以降解,给海洋溢油污染的治理带来了巨大难题。海洋中逸散石油因其特殊的理化性质、毒性效应,不仅对海洋中的生物造成急性或慢性毒性作用,而且可通过食物链富集和转移,最终可能进入人体,对人类的健康造成严重危害。本文通过溢油污染对海洋生态的影响分析及修复方法的研究,为海洋溢油污染的治理提供理论指导。     

滨海旅游区溢油评价建模与系统实现

近几年海洋溢油事件频发,对滨海地区旅游环境造成了严重的污染。针对滨海旅游区的溢油现象进行定量评价,寻求合理的评价方案是当前相关领域专家学者普遍关注的问题。本文根据滨海旅游区生态系统的特性,以滨海旅游区的海水水质、岸滩环境和溢油危害为评价内容,构建滨海旅游区溢油污染评价指标体系和滨海旅游区溢油污染综合评价模型,并且基于GIS技术进行了系统架构设计与实现。通过模拟海洋溢油事件,对该系统进行了测试。测试结果表明:该系统能够对溢油区的污染等级做出快速评价。本研究为滨海旅游区的溢油污染评价提供了新的方法,该系统能够辅助相关部门管理溢油相关的综合信息,在溢油发生时快速反应,采取应急措施。     

大连市近岸海域溢油污染事故风险受体脆弱性评价研究

突发性的海洋溢油污染事故日益频繁,科学合理的溢油风险受体脆弱性评价可为溢油风险管理提供重要依据。文章从海洋溢油风险受体的暴露程度和恢复力两方面构建了脆弱性概念模型,并在此基础上建立了风险受体脆弱性评价指标体系和量化模型。研究结果表明,大连市近岸海域溢油风险受体脆弱性分为高、中、较低脆弱区和低脆弱区4类。     

运用海洋科学技术调查取证“曼德利”号沉船溢油被罚

1997年4月,国家海洋局在青岛主持召开了“曼德利”号沉船污染损害评价研究成果鉴定会,与会代表和专家对国家海洋局烟台海洋管区运用海洋科学技术对“曼德利”号轮沉船污染调查取证所取得的成果给予了充分肯定。 巴拿马籍“曼德利”号轮船于1992年10月3日在我国渤海中南部沉没,并造成溢油污染     

不同海面状况海洋石油污染处理方法优化配置

海洋石油污染成为海洋污染的主要类型,对海洋水生环境造成了极大的破坏,而溢油成为石油进入海洋的主要方式,如何对溢油事故进行有效的预防和处理成为治理海洋污染的关键所在。论文对当今处理溢油使用的物理法、化学法、自然降解法、生物处理法、燃烧法等进行了介绍,详细考察了各种处理方法的适用条件,以及在限制条件下如何对各种选择方法进行优化组合。     

立足基层 提高能力 做好海洋环境监测预报工作

烟台市地处山东半岛中部,频临黄海、渤海,扼守渤海海峡,是环渤海经济圈内和东亚地区国际性港城、商城、旅游城沿岸制造业密集,货运贸易频繁,又是我国重要的渔业基地;2010年全市海洋经济产值达1265亿元,占全市GDP的29％。在海洋经济蓬勃发展的同时,烟台又是海洋灾害的重灾区,海上溢油、海冰、风暴潮、浒苔、赤潮频发,海岸侵蚀、     

论建立溢油对海洋生态环境污染预警机制的必要性

溢油是严重的海洋灾害。我国是海洋大国,港口和海上石油钻井平台众多,海上航线复杂,运输繁忙,发生海上溢油事故的风险较大。文章就海上溢油污染风险分析、溢油污染物对生态环境的损害和建立海洋生态环境污染预警机制的必要性及原则与基础工作进行了探讨并提出对策措施。