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海洋污染的治理

时间:2022-02-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:海洋的自净能力也是一种资源,我们应该充分利用海域的自净能力,降低治理“三废”的成本,发展生产,同时有效地控制污染物的入海量,要避免走先污染后治理的弯路。一次污染可能会波及多个国家,给污染的治理造成诸多不便。按照国家制定的海水标准和海洋环境保护法的要求,对排放入海的工业废水和生活污水要进行严格处理。

海洋环境与陆上不同,一旦被污染,即使采取措施,其危害也难以在短时间内消除。因为治理海域污染比治理陆上污染所花费的时间要长,技术上要复杂,难度要大,投资也高,而且还不易收到良好效果。所以保护海洋环境,应以预防为主,防治结合,合理开发,综合利用。这应该说是保护海洋环境的基本策略。

保护海洋环境不仅需要有正确的海洋开发政策和先进的科学技术,还需要有一整套科学的、严格的管理制度和方法,尤其是要抓好污染源的管理,这是海洋环境保护的重要环节。海洋的自净能力也是一种资源,我们应该充分利用海域的自净能力,降低治理“三废”的成本,发展生产,同时有效地控制污染物的入海量,要避免走先污染后治理的弯路。

在大力发展经济的同时,各企业,特别是沿海的石油化工等企业应当积极治理工业“三废”,大搞技术革新,广泛开展综合利用,消除污染,保护和改善环境,促进经济建设。

海洋污染的治理船舶污染的治理措施

海洋不仅是天然宝库,也为大量运输货物提供最经济的途径。海上运输是各国人民文化交流的重要手段,同时也是天然的交通大道,随着工业技术极大发展以及人口的快速增长,海上货运量逐年大幅度增长,船舶的吨位和尺度也在不断地增加。但随之而出现的问题也越来越引起我们的重视,即海洋污染问题。船舶在营运过程中,不可避免的直接或间接地把一些物质或能量引入海洋环境以致产生了损害资源,危害人类健康,妨碍包括渔业资源在内的各种海洋活动,造成了海洋污染。船舶造成的污染有以下几个特征:

(一)船舶污染物质的多样性。船舶排放的物质有油类、毒性有害物质、船舶垃圾、船上生活废水、噪音等。其中主要的是油类物质,来自船舶任意或意外排放。

(二)船舶污染具有流动性,无国界性。海水的流动性、船舶的移动性决定了由船舶进入海洋的污染物不可能局限在或固定在某一点而静止不动。一次污染可能会波及多个国家,给污染的治理造成诸多不便。

(三)船舶污染是一种特殊的海上侵权行为,属于环境侵权行为。污染物质进入海洋是由于人为因素而不是自然因素,也就是说污染行为在主观上表现为人的故意或过失(如洗舱污水、机舱污水未经处理排入海洋)。在这种侵权行为关系中,与船舶污染有关的人为侵权人,包括船舶所有人、经营人、承租人和对环境污染事件负有直接责任的人员;污染受害人为沿海国家、当地政府、居民、渔民和企业。

(四)船舶污染危害性强,范围广。船舶污染使海洋水质受到损害,海洋生物的栖息环境遭到破坏,严重影响海洋本身的调整功能,给海洋生态环境、海洋生物资源、海洋渔业生产等带来严重危害,从而影响到全球生态平衡,严重威胁人类的生存环境。

对于船舶污染的治理,应采取以下措施:

(一)加强我国船舶污染防治立法,建立和完善我国的海洋环境法体系,坚持船舶污染防治立法和我国整个环境法律体系(特别是海洋环境法律体系)的统一性,正确处理船舶污染防治立法与相关海洋环境法的共性和特性关系,坚持在全面系统审查现有船舶污染防治立法的基础上进行必要的修改和补充,将重点立法与一般立法结合起来,完善海上船舶污染防治立法的同时制定全国性的内陆水域船舶污染防治法规。在加强国内船舶污染防治立法的同时,学习和借鉴外国船舶污染防治立法的先进经验和行之有效的管理办法,采用各国通行的船舶污染防治和海洋环境保护制度与措施,并根据实际需要,尽可能地参加有关公约,应尽力与国际接轨,将国际公约具体化、国内化。国际条约是现代国际法的重要表现形式,在国际关系中,国家依国际条约承担了国际义务,就有责任使其国内法与其国际义务保持一致,因此,依据有关国际公约对海洋环境保护法做出修订是完全必要的。21世纪是海洋事业大发展的时代,这就要求我们必须从战略的高度,重视海洋、善待海洋。修订法的实施,不仅完善了我国在海洋环境保护方面的立法,而且对强化海洋环境管理、进一步保护和改善海洋环境,保护生态平衡,促进我国经济和社会持续发展起重要作用。

(二)进一步提高海洋环境保护意识,尽量减少或避免人为因素造成的污染。针对操作性船舶污染,加强宣传教育,使广大船员充分认识污染海域的危害性,帮助他们了解防止污染、保护海洋环境的重大意义,增强防污意识。加大处罚力度,对违章操作带来严重污染或屡教不改的船舶,对其采取处罚措施,加强对水域污染情况的监督检查,努力将海域污染降到最低限度。严格贯彻落实有关防止船舶污染的法律法规,并根据有关国际公约的要求,提高管理标准,改善船舶防污设备的配置,使船舶具有较强的处理废弃物的能力。各类船舶均应按规定装备油水分离装置,港口建设含油污水接收处理设施和应急器材。同时要加大舆论宣传力度,增强全民环境保护意识,激发民众对海洋环境保护工作参与热情,发挥群众的监督作用,争取社会各界对海洋环境保护工作的关注与支持,只有思想上引起重视,才是彻底根除海洋污染的最有效的前提。

赤潮的预防措施

近年来,我国沿海频繁发生大面积赤潮,主要原因与工农业废水和生活污水的大量排入海洋、海水养殖业的扩大、沿海开发程度的提高所导致的海域富营养化越来越高有关;同时,也与国际海运的发展导致有害藻类的引入有关。

为防止赤潮发生,以下几点应当引起我们的注意:

(一)控制污水入海量,防止海水富营养化。海水富营养化是形成赤潮的物质基础,沿海地区人口密集,工农业生产较发达,每年都有大量的工业废水和生活污水排入海中。而且,随着经济的进一步发展,污水入海量还会增加。因此,必须采取有效措施,严格控制工业废水和生活污水向海洋超标排放。按照国家制定的海水标准和海洋环境保护法的要求,对排放入海的工业废水和生活污水要进行严格处理。海水养殖应积极推广科学养殖技术,加强对养殖业的科学管理,减少养殖废水对海洋环境的污染。

(二)建立海洋环境监视网络,加强赤潮监视。仅凭国家和有关部门力量,对海洋进行全国监视很难做到。各主管海洋环境的单位,沿海广大居民,渔业捕捞船,海上生产部门和社会各方面力量要积极参与,开展专业和群众相结合的海洋监视活动,扩大监视海洋的覆盖面,及时获取赤潮和与赤潮有密切关系的污染信息。

(三)改善水质和底质生活环境。在赤潮多发区,养殖某些海藻吸收富余的氮和磷,可以减少赤潮的发生。在日本,还有利用海底耕耘机在有机物堆积的底泥上拖曳,使底泥翻转,促进有机物分解,达到改良底质的目的等。应用黏土改良和底质环境;撒播石灰,可起到促进有机物分解、改善底质、抑制磷释放、防止水体营养化、灭菌消毒和防止发生硫化氢等作用。此外,海洋清洁剂也可作为净化水质和底质的改良剂。

(四)减缓海水养殖业自身对海洋生态环境的影响。由于人工养殖主要靠投饵,而残饵的长期积累和腐败分解,会提高水体的营养盐浓度,尤其是网箱养殖易于导致富营养化的发生和有毒甲藻的大量繁殖。因此,应选择一些水质有净化能力的养殖品种进行多品种混养、轮养和立体养殖,充分利用水体的合理开发等。

(五)发现赤潮后的措施。一旦发生赤潮现象,发现者应以文档、拍照、摄像等方式记录赤潮发生的时间、地点、海况(气温、气压、风向、风速)、水色,赤潮区域范围和鱼贝类活动情况,并及时就近报告当地海洋管理部门。渔民在发现赤潮后,不应在该水域进行捕捞和采集生产,也不宜在赤潮发生水域进行游泳和其他水上活动。水产养殖区关闭取水口,赤潮发生区和可能影响范围的养殖网箱应及时转移。为了便于判断赤潮的影响,建议发现者及时采集赤潮样品。采集赤潮水域的水体500mL,用5%~8%的甲醛溶液固定(在采样瓶中加25毫升左右的甲醛溶液),同时采集赤潮发生水域的野生贝类或养殖贝类,低温保存,尽快就近送交有关科研单位分析鉴定。

变“废”为宝防污染

1967年3月18日,美国一艘超级油轮满载12万吨原油从波斯湾驶往英国的米耳福特港。当日夜晚,油轮驶入英吉利海峡中的塞文—斯托文思暗礁群,撞礁船沉。原油像决堤的洪水一样涌入大海,污油随波漂上海岸,拍打着英国美丽的海滨——肯福尔群岛160千米长的海岸。三个星期后,漂油又出现在法国北部海滨疗养区。

1970年4月间,“平静的大洋号”油船在南非附近海面失事着火,大量石油倾泻入海。

除了倾泻进海洋的石油外,大量的工业废水、废渣也被人们直接排入海洋。据不完全统计,至今海洋里已经积累了70万吨农药。日本一年排到海里的污水就达130多亿吨。美国更多,达200多亿吨。工业废渣的入海量更是大得惊人,美国每年排入大海的废渣达7000多万吨。据粗略统计,我国沿海地区每年工业废水和生活污水的排放总量也有200亿吨,其中进入海洋的约80亿吨以上。30年来大连湾沿岸10多个单位向湾内排渣,不仅使250万平方米的海域变成了陆地,还造成航道淤塞、海水污染、海洋生物大量减少等后果。由于500多家工厂的污水和各种污物排入湾内,原有的7处海参养殖场、两处扇贝养殖场和海带养殖场全部关闭。

渤海湾,由于工业废水排入,使湾内原来盛产的带鱼小黄鱼、鲳鱼、鲈鱼和梭鱼现已基本绝迹。

人类只有一个地球,而地球上只有几片大海。大海是人类的第二生存空间,保护环境、防止大海污染、减轻大海污染,已经越来越引起全球的重视。

人类在呼喊:大海不能再是“垃圾箱”然而问题在于污染大海的有害废物如何处置。

科学家们认为,转变观念,变“废”为宝是防治污染的重要途径。手段之一就是综合利用。以排放量最大的一种工业废渣粉煤灰为例,我国粉煤灰年排量达3700万吨,占世界总排放量的1/10,可是我国目前的利用率低于10%,大量粉煤灰流失到海洋里。其实,粉煤灰的用途相当广泛,除了用来制砖外,还可以用作水泥掺和料、黏土配料,作肥料和改良土壤,制作陶瓷、铺路等等。粉煤灰的综合利用前景十分广阔。山东莱州湾沿岸的招远化工厂,以往把有害的废物倾入大海,污染严重。如今,在生产中把每一种废物都变成了新产品,解决了污染问题,由“废”变宝的产品品种发展到12个,产值增加了2274万元,真是一举多得。手段之二是回收利用。据估计,目前社会需要的最终产品仅用投入原料的20%~30%,有时甚至只用1%~2%,其余的部分全当废物抛弃而成污染源。全世界每年就有几十亿吨这样的污染物倾入海洋。其实,许多“废物”可以回收再利用。1970年,我国塑料总产量为239万吨,用过的塑料有626万吨被烧掉。大量用过的塑料被埋入地下或倾入大海,变成污染物,只有75万吨被回收再利用。如果我国将这些用过的塑料全部回收利用,不仅可以减少“废物”对海洋的污染,而且从经济角度来看也很合算。以上海为例,1972年,全市共回收黄金180千克,白银22吨,铁10万余吨,废纸近万吨,收回“废品”,变“废”为宝,减少了污染破坏。

此外,利用海洋自己的“消毒”能力。大海不仅是水体流动、混合等物理作用,还有化学和物理化学作用及生物作用。它们都可以在不同程度上使有毒有害的污染物变成低毒或无毒无害,从而减轻或消除污染物可能造成的种种危害,利用海洋自净能力的最好办法是用管道将污水输送到离海岸一定距离的海底,然后用多孔扩散器排放。这样,既达到了污水有出路,又保护了沿岸风景旅游区和水产养殖的双重目的。

治理石油污染的方法

生物修复技术

处理石油污染废水的生物技术主要包括活性污泥法、氧化沟法、生物膜法等。

活性污泥法1活性污泥法是借助曝气或者机械搅拌,使活性污泥均匀分布于曝气池内,微生物壁外的黏液将污水中的污染物吸附,并在酶的作用下对有机物进行新陈代谢转化。自20世纪80年代,石油废水普遍采用的二级生物治理方法是传统活性污泥法。采用SBR法处理油田采出水,结果表明,COD去除率为80%~90%;出水满足行业的排放标准。通过研究SBR以及投菌SBR法处理炼油废水中污染物的效果,实验结果表明,废水中各种污染物的去除率分别为:COD935%、石油类986%、总氮898%。SBR工艺是一种新型的高效废水处理技术,是对传统活性污泥法的改进。该方法具有固液分离效果好、工艺简单、占地少、建设费用低、耐冲击负荷强、温度影响小、活性污泥状态良好、处理能力强等优点,是处理石油废水的一种具有前景的处理方法。

2氧化沟法对各种含高COD、BOD、油类等有机废水的深度处理十分有效。它的曝气池呈封闭、环状跑道式,污水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作循环流动。氧化沟处理厂氧化沟法在处理含油废水方面应用实例比较多,但是其处理效果没有达到处理要求。有很多企业都采用了氧化沟工艺,其处理出水水质与进水水质有关,只有确保一定的进水水质时,出水才会达到理想的处理效果。专家们根据工艺原理分析了氧化沟不能取得理想处理效果的原因,提出了很多的改善对策。在氧化沟现有处理能力和工艺特色的基础上,有人探索出了一套投菌氧化沟曝气的处理方案,实验结果表明,在相同的水力停留时间等条件下,可以将去除率提高10%左右,如果要得到相同的去除率可以大大缩短水力停留时间,且出水COD值可以更低。与活性污泥法相比,氧化沟具有很多优点:工艺简单;不仅可以去除BOD和SS,还可以达到脱氮除磷的效果;设备少,操作管理简便;低温,有更大适应性等。氧化沟是活性污泥法的发展,但是只有满足工艺要求时,才能发挥去污效果。

3目前应用较广泛的生物膜法主要包括生物转盘、生物流化床、接触氧化法和膜生物反应器等。(1)生物转盘是利用较大的比表面积,在低能耗的条件下转动产生高效曝气,使得氧气、水和膜之间有较好的接触。盘片表面附着的膜状微生物在其新陈代谢的过程中对有机污染物进行无害化降解。曹明伟利用环境微生物技术,开发出高温优势菌生物膜法处理采油废水,实验结果表明:硫化物的平均去除率达98%;挥发酚的平均去除率为91%;COD平均去除率为68%;氨氮平均去除率为82%。生物膜(2)生物流化床处理技术是借助流体使表面生长着微生物的固体颗粒呈流态化,同时进行去除和降解有机物的生物膜法处理技术。影响其处理效果的因素有载体的选择、菌种的筛选等。崔俊华等在“三套”工艺的基础上添加了三相生物流化床部分,且采取了高效油降解菌以及漂浮和悬浮填料并用的措施,使出水油浓度降为35~49毫克/升,为一种被广泛采用并逐渐成熟的生物深化处理技术。龚争辉应用接触氧化工艺对采油废水进行了现场的实验研究,废水中的COD和油的去除率分别为422%和893%,最后出水能达到排放标准。(3)接触氧化法除了可以降低COD,还可以用于去除氨氮,尤其适合应用于炼油废水的净化。庞金钊的实验结果表明,用接触氧化法工艺处理COD≤500毫克/升的石油废水时,硝化细菌是优势菌,能同时有效去除氨氮和COD等。接触氧化法可以克服活性污泥法容易污泥膨胀和超标排放的缺点,具有有机负荷高、抗冲击能力强、对废水中的毒物忍耐力较大等优点,而且对氨氮也有较好的祛除效果。接触氧化法多用于深度处理含油废水,其技术关键在于对进水可生化性的控制。知识点

微生物吞食法

这种方法是人工培养的石油清污微生物。将这些微生物大量抛散在石油污染水域来迅速吞食泄漏出来的石油。这种方法尚不成熟:①为了激活这些微生物去吞食石油,需要在抛撒微生物的同时,加入大量的氧、氮、磷酸盐;②只适用于小面积污染区和被拦截的污染区域,否则这些微生物将如同脱缰野马,很难控制,造成严重后果。

化学消油剂

化学消油剂是表面活性剂、溶剂及少量助剂复配而成的油处理剂。其作用机理是利用表面活性剂的乳化作用,使油膜乳化形成O/W型乳状液。溶剂能降低油类黏度,使其易于乳化。而少量助剂能促进乳化分散过程,提高乳化效率,增加乳状液的稳定性。

当将足量的化学消油剂喷洒在溢油膜上时,表面活性剂分子即刻在油—水界面上发生定向吸附,亲油基伸向油,亲水基伸向水,使界面张力大大下降,并形成具有一定强度的界面膜。其结果削弱和降低了油膜的黏聚性,使油膜易于乳化分散成小油滴而转入水体中,尤其是在外动力(由风、浪或工作船引起)作用下,能加快其乳化分散过程而形成O/W型乳状液。且其沉降深度不超过3米,易于在海面上扩散,并经历物理的、化学的、生物的变化而使其消失。

喷洒消油剂

化学消油剂能快速形成水包油型微粒子,降低了油分浓度,增大了油粒子的表面积。利于石油的溶解和蒸发、生物降解和氧化作用(主要是光氧化反应)的进行,加速自然净化消散过程;同时使水生生物不能与油粒子表面直接接触,避免或减少了石油对水生生物的毒害;使石油失去了黏附力,不再黏附船舶、礁石和海上建筑物;防止形成油包水型乳状液(巧克力奶油冻),减少了石油沉积;在海浪高于15米,不能使用围油栏和撇油器等机械清除溢油的情况下,选用直接喷洒消油剂的方法,实现对海面大面积溢油的控制和清除处理;可减少烃类扩散,减少爆炸和火灾危险。

在短暂时间内化学消油剂的局部浓度较高,可能与水体内的生物有短暂接触,会给某些生物的发育生长带来影响。市场上流通的化学消油剂,对高黏稠油(如高黏度重油、高蜡质油等)以及在低温(10℃以下)下使用,还存在着乳化率低或无效的弱点。费用昂贵,消油剂的用量起码为溢油量的20%以上,以30%~40%为好,而有时在处理黏度小或薄油层时耗量更可达到溢油量的100%。在实际处理大规模油膜时,采用如此高的消油剂和溢油量的比值导致处理价格相当高。消油剂通常要采用特殊装置如船舶、飞机进行喷洒,飞机喷洒用于处理不规则的大片油膜,覆盖海面的油膜厚度不一,所喷的消油剂不可能都与油膜相遇,造成消油剂的大量浪费,增加了处理成本。知识点

化学分散法

这种方法采用的分散剂是由溶剂和表面活性剂组成。溶剂是表面活性剂的载体,同时也能扩散石油。表面活性剂则能将石油分解成易被海洋微生物吞食的液滴。这些小液滴被潮水冲散后,分布在1米左右深的海水中,然后被海洋微生物吞食。但该法在清除海上油污时也会对鱼类等海洋生物造成二次污染,并且它的处理速度较慢。

绿色环保吸油毡

投放吸油毡吸油毡是目前处理海上溢油污染事故的有效材料之一,它主要将水面溢油直接渗透到材料内部或吸附于表面,以便于回收溢油,通常有聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙纤维和尿素甲醛泡沫等材料。我国行业标准规定,其吸油性应达到本身重量10倍以上,吸水性为本身重量10%以下,持油性保持率80%以上,在淡水、海水中无溶解性和变形现象。其材质按其原属性分为天然吸附材料与合成吸附材料,其合成吸附材料是人们常见的,也是最常用的吸油毡。

最近,新加坡研制成功了一种质地类似纸的吸油材料,是由很多非常细的纤维组成,它们可以有效地将水和石油及其他一系列含有碳的有毒物质分开。这种纤维吸收的油量可达本身重量的20倍。据介绍,该产品利用的是荷叶原理,荷叶上的露水可以像珍珠一样滑过,又不会打湿荷叶。所以它的吸收性能强,而且可回收再利用,从长远看还可以节省大量材料费用。预计这种新型绿色环保的吸油材料将在未来5年广泛用于吸收泄漏的原油和有毒物质。知识点

油污吸附法

这种方法是采用高性能的吸油剂来吸附海面上的石油,然后将吸油剂收集清理,以达到清除海上油污的目的。目前,科学家用稻壳制成一种称为ASSW的活性炭吸油剂,该吸油剂不需要用中和油制的化学制品,成本只有其他吸油剂的1/10。经实验,1千克的ASSW能吸附68千克的油和水,而且对海洋不会造成二次污染。

监测石油污染的手段

海上溢油遥感监测

世界各地的海事国家都积极参与海上溢油的监视和遥感监测,这种监视活动主要是搜寻船舶、管道及石油钻井平台等经常性或慢性的各种油的泄漏。最近几年关于溢油监测的研究都集中在卫星遥感上,特别是像ERS—1、ERS—2、Radarsat—1和JERS—1雷达卫星对海洋溢油的监测受到许多国家的重视。但还是有很多国家用航空遥感来监测海上溢油。由于溢油在广阔海面上的风、浪、流作用下,具有动态特性,航空遥感系统在溢油应急处理过程中还是起主导作用。航空遥感在部署上的灵活机动性及遥感器的可选择性等优点,对溢油应急处理来说都是至关重要的。而卫星遥感主要在确定溢油位置和面积等方面能够提供整个溢油污染水域宏观的图像。在灾难性的大量油类泄漏的情况下,卫星遥感和航空遥感都被用来跟踪监视溢油的漂移和扩散。

目前全球在轨的人造卫星达到3000颗,能提供数据和图像为遥感、定位导航、通信传输服务的约有500颗,其中对地观测卫星近30颗。在对地观测卫星中只有合成孔径雷达卫星能有效用于海上溢油监视。现正在运行的合成孔径雷达卫星主要有加拿大RSI的Radarsat—1,欧空局的ERS—2和Envisat—1。

Radarsat—1 SAR具有多模式、多波束成像的能力,用户可选择入射角、分辨率和幅宽。其入射角可选20°~50°,分辨率可选10~100米,幅宽可选45~500千米。该星重访周期为24天。通过选择工作模式、控制成像幅宽以及采用编程服务可为用户提供7天的重复观测。

ERS—2 SAR数据幅宽100千米,分辨率30米,重访周期35天。

Envisat—1是2002年3月刚发射的一颗卫星,该星所载的高级合成孔径雷达ASAR有400千米的侧视成像范围和多种视角,其分辨率为30米,重访周期35天。Radarsat—1卫星

按照正常程序,只有在卫星经过溢油事故发生地点所属轨道时才能获取数据资料。由于只有Radarsat—1、ERS—2和Envisat—1这3颗卫星可用于溢油监视,从它们的技术参数可以看出进行溢油连续监视的周期较长。虽然利用编程服务能缩短卫星数据获取周期,但普通用户都至少要提前几天向卫星运行控制部门请求编程服务预定指定数据。即使当天卫星经过溢油事故发生地点,从接收部门获取数据到用户得到卫星监视图像的过程最快也需要2天时间。因此,按照正常的数据获取程序,利用卫星遥感较难达到连续监视溢油的目的。

空中检测挪威海岸

航空遥感和卫星遥感监视海上溢油是世界各国普遍采用的方法。从现状调查资料分析发现,发达国家都积极运用航空遥感监测海上溢油,其中大约有1/2国家同时也运用卫星遥感监测海上溢油。卫星遥感适合监测大面积的溢油污染,航空遥感则适合海口小面积、海岸(石头、沙子)、植物上等的溢油污染,特别适合指挥清除和治理工作。合成孔径雷达(SAR)卫星是唯一被部署用来执行跟踪监测海上溢油的日常任务的卫星,这清楚地表明这种遥感器的日夜、全天候监测海上溢油的能力。

在我国,已经有过利用卫星遥感监视溢油的研究,而且也应用到溢油事故的污染监视中。但从卫星遥感数据中提取溢油信息的理论研究还不成熟,在溢油事故的监视中所使用的基本都是气象卫星遥感数据。气象卫星接收信号依赖于太阳辐射,其工作波段对溢油特征光谱不敏感,分辨率也较低,一般为11千米,这些缺点使它难以有效地监视溢油。国外20年的研究表明,合成孔径雷达卫星是监视溢油最有效的卫星遥感工具。目前我国通过解译雷达卫星数据提取溢油信息的研究还处于起步阶段。为充分利用雷达卫星遥感来监视溢油,可以采取以下两种措施:

1加强解译雷达卫星数据提取溢油信息的研究。这样,用户可以直接对从卫星数据接收部门获取的数据进行分析,提取溢油信息。

2建立快捷获取卫星遥感数据的渠道,这样才能对溢油进行及时的和连续的监视。我国不是《空间与重大灾难国际宪章》的成员,不能要求启动《宪章》来为我们服务。但我们可以直接与国外的空间部门、国内的卫星接收部门或代理签订有偿服务协议,参照《宪章》的工作方式,使我们在溢油事故发生时也能快速得到溢油监视数据。

“油指纹”鉴定技术

资料显示,海上船舶油污染事故呈上升趋势,为调查处理这些事故,海事主管机关常运用多种调查手段,其中,溢油鉴定是一项重要的科技手段。1982年4月6日,烟台海事局水域环境监测站(中国海事局烟台溢油应急技术中心海事鉴定实验室的前身)经交通部港务监督局批准成立,交通部先后投资800多万元,建设实验室用房,配备了符合国际海事组织(IMO)推荐标准的4台套大型化学分析仪器。在20多年的发展历程中,该中心已拥有了符合IMO溢油源鉴定标准的荧光光谱仪、气相色谱仪、红外光谱仪和色质联用仪等分析仪器。利用这些先进设备,采用科学的分析方法,可分别获取海上溢油和嫌疑溢油源的“油指纹”,通过相互比对分析得出鉴定结论,为判定溢油源提供证据。同时,还可判定污染损害的范围和污染程度,并可进行水中油含量的定量分析、危险品污染的污染源鉴定和部分危险货物的性质鉴定。

另外,该站还可采用红外光谱—红外显微镜仪,测定船舶碰撞时转移油漆和嫌疑船舶油漆中有机成分的红外光谱图,经过比对分析,为判定碰撞肇事船舶提供证据。监测站所配备的具有国际领先水平的美国尼高力傅立叶变换红外光谱—红外显微镜联机系统,可对最小直径为50微米的微量油漆进行鉴定分析,并提供准确可靠的油漆物证鉴定结论。

2006年2月26日,该站和烟台海事局溢油应急技术中心合并,组建成了中国海事局烟台溢油应急技术中心。

石油是由上千种不同浓度的有机化合物组成。这些有机物是在不同地质条件下,经过长期的物化作用演变而成。因此,不同条件或环境下产出的油品具有明显不同的化学特征,其光谱、色谱图因此而不同。同时,因制造、储存、运输、使用的环节不同,更增加了油品光谱、色谱图的复杂性。油品光谱、色谱图的复杂性如同人类指纹一样具有唯一性,因此,人们把油品的光谱、色谱图称为“油指纹”。

就燃料油而言,两艘船舶即便是在同一个地方加了同一种油品,由于船舶自身情况的千差万别,其油箱“油指纹”也不会相同。就机舱舱底油污水来说,它的构成极为复杂,是混合了船机油、液压油、生活污水等液体形成的,因此世界上绝不会出现两种完全相同的舱底油。也就是说,世界上不同源头的油品不可能出现完全相同的“油指纹”。

因此,鉴定实验室利用荧光光谱仪、液相色谱仪、气相色谱—质谱联用仪等先进仪器,对送检的各种嫌疑溢油源的油样进行分析,并将检验出的“油指纹”特征与污染水域环境的溢油的“油指纹”特征进行比对,从而判定到底是哪艘船舶污染了水域环境。

溢油鉴定广泛应用于溢油污染事故调查处理中,是确定船舶溢油事故污染源的重要的科技手段之一,在污染事故调查处理中发挥着非常重要的作用。

首先,溢油鉴定技术能为船舶溢油事故调查处理提供科学有力的证据支持。在溢油鉴定技术未广泛应用之前,主管机关在海上船舶溢油事故调查处理时,为查找肇事船,一般采用询问嫌疑船舶有关当事人、勘查船舶管系和溢油现场、分析风流对溢油流向的影响、排除其他嫌疑溢油源等方法确定肇事船舶。但通过这些方法获取证据存在着随意性、不科学、不确切、易失真,证据证明力度不够等问题,尤其是船舶操作性溢油,现场证据易被人为破坏,事故调查困难。溢油鉴定技术的应用,有效弥补了其他调查手段的不足,保证了事故认定的准确性和科学性,同时也为事故的进一步处理和索赔,提供了合法有力的证据支持。

实际工作中,在溢油事故发生地距鉴定机构较远,船期紧张的情况下,调查人员可先展开初步调查,收集有关证据,然后对全部嫌疑船舶采样,将样品送往鉴定机构进行全面的技术鉴定,根据鉴定结论,并辅以其他证据最终确定肇事船舶。

其次,溢油鉴定对污染事故调查也具有很强的指导意义。一般港口、码头发生污染事故时,经常有多艘船舶同时在港,调查范围广、难度大。但是,有了溢油鉴定作技术指导,调查人员就可在污染事故发生后,迅速对全部嫌疑船舶同时采样,并送往鉴定机构,通过鉴定排除其他船舶,缩小嫌疑范围,然后集中力量对嫌疑船舶展开调查。另外,溢油鉴定技术能迅速地确定溢油来源和种类,调查人员可据此开展有针对性的调查,从而提高调查效率,最大限度地减少船舶滞港时间。

20多年来,该实验室积极开展海事行政鉴定实践与探索,充分利用高科技手段,在海事鉴定方面发挥了积极的作用,为国家挽回经济损失达9000多万元。2002年,海事鉴定实验室被交通部授予“交通行业环境监测先进单位”荣誉称号。

1991年7月26日,大片油污飘向烟台第一海水浴场,许多游客身上沾满油污,相关的旅游服务也被迫停营。实验室通过对3艘嫌疑船舶油样品鉴别分析,认定海面污油系英国籍“联期”轮所致。烟台海事局要求船方在开航前查明事故原因,但船方难以找到溢油原因。28日下午海事执法人员在“联期”轮围油栏内发现了新溢出的污油,随即带领“联期”轮船长查勘现场。“联期”轮的船长辩解说,可能是烟台港池下面有油田。后经潜水员水下对“联期”轮船体探摸,查出了船舶漏油管口。船方终于根据水下探摸情况,找到了漏油原因。至此,船方对实验室的鉴定心服口服。烟台海事局依法对该轮进行罚款,并由船方支付了海水浴场及有关单位的经济损失。

2000年6月18日,烟台港26号泊位发生烟台港开埠以来最大的港内溢油污染事故,烟台海事局水域环境监测站参与采集3条嫌疑船油样品共12个,经化验分析,得出了利比里亚籍“冷藏1”号轮的机舱舱底污油样品与海面溢油指纹特征一致的鉴定结论,为案件的侦破起到了决定性作用。随后,尽管“冷藏1”号船长百般抵赖,事故调查人员还是通过对海面溢油方向模拟分析、机舱设备检查和溢油化学鉴定,形成了一系列的证据体系,“冷藏1”号为肇事轮已确定无疑。6月21日,烟台海事局对“冷藏1”号发出处罚通知,鉴于该轮违法排污造成污染,而且不立即采取措施也不向主管机关报告,按照《中华人民共和国海洋环境保护法》有关规定,对其处以30万元的罚款,并承担全部经济损失。在法定时限内,肇事轮没有提出任何申辩,并交付了30万元人民币的罚款。这是新《海环法》生效后,海事鉴定实验室鉴定的第一个大型船舶污染案,该案件的调查处理结果作为2000年度我国向海事组织报告的案件之一。

2005年5月14日,天津新港水域发生了一起船舶溢油污染事故,当时正在港口作业的巴拿马籍“SINAR”轮和伯利兹籍“WISHES”轮均存在重大肇事嫌疑。天津海事局迅速对现场的海面溢油和两艘嫌疑外轮的舱底污油、燃料油等8个部位进行了油类取样,于17日将19个油类样品,通过特快专递发往烟台海事局,请求提供物证鉴定支援。为判明真相,海事行政鉴定实验室迅速对油样进行了系统鉴定分析,最终通过“油指纹”鉴定技术,5个小时内判定巴拿马籍船舶即为此次溢油污染肇事船,同时排除了伯利兹籍船舶的肇事嫌疑。

实验室准确而高效的鉴定技术,对调查事故真相的海事人员来说,是一个有力的工具;而对于那些在肇事之后想拒不承认的人而言,则是令他们心生畏惧的利器。

为了保证溢油事故中采样和鉴定程序的合法有效,监测站执法人员还配合中华人民共和国海事局编译完成了IMO《溢油采样与鉴定指南》;在总结20多年溢油鉴定工作经验的基础上,配合部海事局完成了《水上油污染事故调查油样品采样程序规定》,进一步统一了做法,规范了化验鉴定行为。另外,他们还承担了海事行政鉴定地位、性质研究、海事行政鉴定工作的相关保证措施研究、液相色谱、气/质联用仪溢油源鉴定方法研究,研究成果对进一步丰富海事行政鉴定理论、提高鉴定技术水平,更好地为调查处理溢油事故服务有十分重要的意义。知识点

拦截撇捞法

这种办法在石油泄漏的初期最为有效。它能使石油在水面扩散之前,尚未形成油水胶冻体时,把飘浮在水面上的石油捞上来。当重大石油泄漏事故发生后,立即用长达数百米或上千米的栅栏截成防护圈,水面漂浮边缘可充分膨胀,形成一道水上屏障,防止石油扩散蔓延,再辅以一种只吸油不吸水的网具将聚集在防护圈边缘的石油吸取上来,用轧液机挤出后收集。但是,这种方法在遇到狂风恶浪的天气,或者出事地点地势复杂时,就很难奏效了。

海上溢油应急计划

溢油应急处理海上溢油应急计划是指为控制和防止溢油事故,减轻污染损害,在特定的海域内,根据可能产生的溢油源和海区环境及资源状况,而制定的紧急对付溢油事故的措施方案。它是防止海洋污染的重大技术措施,主要在海洋石油勘探开发活动中应用,分为海上平台应急计划和区域性应急计划2种。根据《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》的规定,企事业单位和作业者应制定应急计划,配备与其所从事的海洋石油勘探开发规模相适应的油回收设施和围油、消油器材。

《中国海上船舶溢油应急计划》是国家海事行政主管部门依据新修订的《海洋环境保护法》的规定,根据防治海洋环境污染的需要而制定的我国第一部船舶重大溢油污染事故应急计划。该计划由3个层次组成,即中国海上船舶溢油应急计划、海区(北方海区、东海海区、南海海区和特殊区域台湾海峡水域、秦皇岛海域)溢油应急计划和港口溢油应急计划。分为总则、组织和管理、溢油应急反应以及溢油应急反应支持系统4部分共33条。据介绍,航运是世界经济发展和贸易流通的纽带。当前,全世界80%以上的贸易往来是通过海运完成的,特别是油类,主要是经海上船舶运输。然而海运业的发展,也带来了海上船舶溢油风险。世界上多次船舶污染事故,都造成了巨大环境资源损失。据统计,1965~1997年,全世界船舶溢油事故中,溢油总量在万吨以上有79起,总溢油量为4146万吨,因此,在发展航运业、保证船舶安全的同时,切实保护好海洋资源,防治船舶溢油事故的污染损害,是当前重要的研究课题和制定本计划的主要原因,同时也是落实新的《海洋环境保护法》的一个重要方面。据介绍,联合国国际海事组织于1990年通过了《国际油污防备、反应和合作公约》(OPRC 90)。我国于1998年3月30日加入了该公约,因此,《中国海上船舶溢油应急计划》的制定和实施,也是我国履行国际公约的具体体现。

为做好履行国公约工作,我国在2000年4月1日生效的《海洋环境保护法》中,对溢油应急体系的建立和应急计划的实施提出了明确要求,加快了履约步伐。同时授权国家海事行政主管部门负责制定全国船舶重大海上溢油污染事故应急计划,加强了对溢油应急反应的组织管理。

溢油应急演习我国船舶溢油应急预案体系初步建立,明确了应急行动中各部门职责、辖区敏感资源分布、应急力量构成、应急行动程序等内容。

交通运输部海事局在全国范围内开展了各级应急预案体系的建设工作,已经基本建设完成了国家、省级、港口级、船舶级应急预案体系。

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