楊立靜

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西 楊凌 712100；2.中國環(huán)境管理干部學(xué)院，河北 秦皇島 066004）

秦皇島海域溢油事故分析研究

楊立靜1，2

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西 楊凌 712100；2.中國環(huán)境管理干部學(xué)院，河北 秦皇島 066004）

通過對秦皇島海域溢油污染事故進(jìn)行分析，運(yùn)用溢油風(fēng)險(xiǎn)評估的理論，對秦皇島水域海上溢油風(fēng)險(xiǎn)作出了評估，以期當(dāng)出現(xiàn)溢油事故時(shí)損失減小到最低。

溢油事故；溢油風(fēng)險(xiǎn)分析；船舶交通事故；事故概率計(jì)算

近年來頻繁發(fā)生海上溢油事故，給海洋生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的危害。保護(hù)海洋環(huán)境，防止海洋遭到污染破壞，已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國已經(jīng)成為石油凈進(jìn)口國家，進(jìn)口的石油90%由海上船舶運(yùn)輸。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國沿海在1976-1999年間，共發(fā)生大小船舶溢油事故2 353起，平均每3.5天發(fā)生一起，最多的一次溢油量超過8 000 t。

渤海是我國最重要的海上運(yùn)輸通道。渤海是半封閉的海域，海水只能在灣內(nèi)形成環(huán)流，因此自凈能力相當(dāng)薄弱，海水交換速度很慢，有些海域小范圍內(nèi)甚至不能進(jìn)行交換。因此，渤海海域若發(fā)生溢油污染事故，對海洋及周邊環(huán)境帶來的損害將是無法彌補(bǔ)的。秦皇島港是渤海海域重要的能源輸出港，2010年吞吐量達(dá)到2.505 3億t，其中油品吞吐量達(dá)850萬t，同比增長16.7%。隨著我國能源運(yùn)輸市場的持續(xù)繁榮，秦皇島港經(jīng)濟(jì)和水上運(yùn)輸業(yè)飛速發(fā)展。石油及其相關(guān)產(chǎn)品的運(yùn)輸量也有明顯提高，秦皇島港處于渤海底部的中心位置，一旦該海區(qū)發(fā)生溢油事故，將會(huì)影響整個(gè)渤海的水環(huán)境，也會(huì)直接對秦皇島沿岸分布的眾多風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)和旅游度假區(qū)造成嚴(yán)重污染。因此，亟待開展海洋溢油模擬和溢油風(fēng)險(xiǎn)的評估研究，以利于提高海域溢油預(yù)警和應(yīng)急處置能力。

1 秦皇島海域溢油風(fēng)險(xiǎn)分析

1.1 海上油田、油井溢油風(fēng)險(xiǎn)分析

海上石油平臺、油井及其輔助設(shè)施，自然條件、操作失誤及其它原因皆可能導(dǎo)致海上溢油事故的發(fā)生。1979年的“渤海l號”翻沉事故、1987年的英國Piper Alpha平臺特大火災(zāi)以及最近發(fā)生的巴西P-36平臺的翻沉事故、2010年美國墨西哥灣鉆井平臺的沉沒、2011年我國蓬萊中海油鉆井平臺發(fā)生重大泄漏原油事故等等，都伴隨大量的石油入海，造成大面積海洋污染。

目前渤海內(nèi)有遼河、勝利、趙東區(qū)塊C/D油田、冀東、大港、科麥奇、南3-52、QHD32-6和綏中36-1等諸多油田。油田開采活動(dòng)涉及各類平臺、設(shè)施和大量輔助船舶，使渤海海域船舶交通環(huán)境復(fù)雜化，給海上安全和防治海洋污染帶來一定的隱患。近年來污染事故不斷，油田漏油后經(jīng)過一段時(shí)間漂移到秦皇島海域的事故時(shí)有發(fā)生，給秦皇島海岸帶來一定污染。

目前秦皇島港與其腹地的北京燕山石化、滄州石化、華北石化、石家莊煉油廠、大連石油化工公司、大連西太平洋煉油廠、錦州石油化工公司及錦西煉油化工公司等8家大型煉油廠有密切關(guān)系。上述企業(yè)石油加工能力為5 450萬t，加工量合計(jì)約4 830萬 t。根據(jù)石化部門規(guī)劃，2020年加工量將達(dá)到5 560萬t左右，對秦皇島港的油品吞吐能力提出更高要求；此外，秦皇島港口后方已經(jīng)擁有規(guī)模較大的原油儲庫，且配套的管線設(shè)施比較完備，具備進(jìn)行原油中轉(zhuǎn)貿(mào)易的良好條件。因此秦皇島港油品吞吐量將逐步增加，預(yù)計(jì)3年后將達(dá)到1 000萬t左右。另外，山海關(guān)正計(jì)劃建造大型石油儲備基地，屆時(shí)秦皇島港的石油運(yùn)輸量會(huì)進(jìn)一步增加，同時(shí)，秦皇島港及其周邊海域的溢油風(fēng)險(xiǎn)也將進(jìn)一步加大。

1.2 船舶交通溢油風(fēng)險(xiǎn)分析

隨著能源需求不斷加大，秦皇島港吞吐量持續(xù)攀升，特別是自2001年突破億噸大關(guān)后，平均每年以1 500多萬噸的速度增長，2008年達(dá)到2.49億t。吞吐量的迅速增加使得秦皇島水域內(nèi)船舶交通流量不斷增大，僅2008年進(jìn)出秦皇島港的各類船舶就達(dá)到30 393艘次，其中油船809艘次（見表1）。近5年來秦皇島港的交通流量翻了一倍。

由表1可見，進(jìn)出秦皇島港海域的船舶大型化特點(diǎn)突出，客觀上加大了發(fā)生重大溢油事故的可能性，但小型船舶仍占相當(dāng)?shù)谋壤?。小型船舶頻繁進(jìn)出港口使得秦皇島海域繁忙的交通狀況短期內(nèi)較難改變，而且這些船舶大多技術(shù)條件落后，船員素質(zhì)不高，存在較大安全隱患。

表1 秦皇島港船舶交通流量、貨物吞吐量統(tǒng)計(jì)

從區(qū)域上看，秦皇島港及其周邊水域已經(jīng)成為渤海船舶交通密集區(qū)之一，且交通流量仍將繼續(xù)增加，使船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)加大。

1.3 船舶交通事故溢油風(fēng)險(xiǎn)分析

船舶水上交通事故發(fā)生的原因很多，可能導(dǎo)致溢油的事故主要有:碰撞、擱淺、觸碰、爆炸等。

據(jù)海事部門統(tǒng)計(jì)，2001-2008年秦皇島水域共發(fā)生海上交通事故116起，其中大型事故超過7起，并有一起重大事故發(fā)生在黃金海岸旅游度假區(qū)。按事故類型統(tǒng)計(jì)，擱淺占19.8%，碰撞占29.3%，觸碰占18.1%，火災(zāi)占2.5%。從事故發(fā)生地點(diǎn)上看，航道、港池和錨地發(fā)生的事故占總事故數(shù)的85%，海上事故數(shù)占15%。

船舶溢油可以分為船舶事故性溢油和操作性溢油，事故溢油多發(fā)生在港口水域、事故高發(fā)區(qū)和交通密集區(qū)等，操作性溢油則以發(fā)生在港口水域?yàn)橹?。根?jù)河北海事部門統(tǒng)計(jì)，1985-2000年，秦皇島港較大的船舶溢油事故共發(fā)生20起，其中有12起發(fā)生在東港區(qū)油碼頭附近，占60%。2003-2008年間，共發(fā)生船舶溢油污染事故38起，其中33起發(fā)生在秦皇島港口水域，2起發(fā)生在山海關(guān)海域，3起發(fā)生在秦皇島以外海區(qū)。

表2 2001-2008年秦皇島水域船舶海上交通事故統(tǒng)計(jì) 起

表3 2003-2008年秦皇島海域船舶油污染事故統(tǒng)計(jì)

2 秦皇島海域船舶溢油事故概率計(jì)算

假設(shè)船舶在秦皇島海域航行時(shí)發(fā)生碰撞、觸礁等事故服從的是離散型二項(xiàng)概率分布。

研究海域通過n艘次船舶時(shí)，發(fā)生事故次數(shù)用 x=k（k=1，2，…，n）表示，則船舶發(fā)生事故的概率函數(shù)p（x=k）服從正態(tài)分布，表示為:

當(dāng)k=0時(shí)，公式計(jì)算為:

假設(shè)研究特定海域不發(fā)生重大船舶事故的置信度為95%，公式表示為:

將公式 （3-2） 和公式 （3-3） 聯(lián)合求解，得到如

根據(jù)海事機(jī)關(guān)或者各大港口統(tǒng)計(jì)的秦皇島水域各港口船舶進(jìn)出港艘次的數(shù)據(jù)，帶入上式計(jì)算得各港口發(fā)生污染事故的概率基礎(chǔ)值如下表。

通過以上計(jì)算并綜合其它因素分析得出，秦皇島海域油船溢油概率從高到低為:東港區(qū)＞新開河＞山海關(guān)＞西港＞北戴河港區(qū)。秦皇島各港區(qū)油船溢油概率都不是很高，其中東港區(qū)為秦皇島港的主要貨物港口，該港區(qū)內(nèi)有很多錨地、航道、泊位等重要設(shè)置，而且該港區(qū)有秦皇求仙入海處、熱電廠的工業(yè)取水口、漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)等旅游景觀和敏感資源，是秦皇島轄區(qū)港口貨物吞吐量最大的港區(qū)，在歷史上發(fā)生過多起各種原因引發(fā)的溢油事故，污染比較嚴(yán)重，其溢油事故風(fēng)險(xiǎn)程度最高。

表4 秦皇島水域各港口船舶溢油事故概率基礎(chǔ)值

山海關(guān)港區(qū)擁有眾多錨地、航道和多個(gè)碼頭等設(shè)施，港區(qū)內(nèi)有萬里長城起點(diǎn)——老龍頭景區(qū)為敏感資源，該港區(qū)內(nèi)進(jìn)出船舶發(fā)生溢油事件的概率小，風(fēng)險(xiǎn)程度相對較低。新開河港區(qū)在這幾個(gè)港區(qū)里的貨物吞吐量最小，船舶交通量相對比較少，溢油事故概率偏低。而西港區(qū)和北戴河港區(qū)，擁有海區(qū)的主航道、錨地和多個(gè)泊位，港區(qū)內(nèi)有海底世界、湯河口養(yǎng)殖區(qū)、海上運(yùn)動(dòng)場、北戴河濕地、海邊浴場、眾多療養(yǎng)院等大量的敏感資源。這兩個(gè)港區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)程度均偏低，但是一旦發(fā)生溢油事故，后果將會(huì)非常嚴(yán)重[4]。

3 結(jié)論

開展秦皇島海域溢油污染研究是一項(xiàng)長期、復(fù)雜而艱巨的工作，本論文只完成了部分研究，仍有大部分工作需進(jìn)一步完善和深入研究:

（1）應(yīng)研究出秦皇島海域范圍內(nèi)在線溢油監(jiān)測系統(tǒng)，對整個(gè)溢油事故的分析提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

（2）應(yīng)編寫出一套適用于秦皇島水域的溢油應(yīng)急支持決策系統(tǒng)的軟件，當(dāng)發(fā)生溢油事故的時(shí)候啟動(dòng)溢油應(yīng)急預(yù)案，為指導(dǎo)和決策溢油事故提供合理的方案，減少溢油事故帶來的危害與損失。

（3）強(qiáng)化政府和職能部門的監(jiān)管和責(zé)任意識，加強(qiáng)溢油應(yīng)急計(jì)劃的實(shí)施和演練，各港區(qū)應(yīng)采取相應(yīng)措施來降低溢油風(fēng)險(xiǎn)。對于風(fēng)險(xiǎn)度較高的港區(qū)應(yīng)加大監(jiān)測力度，根據(jù)轄區(qū)特點(diǎn)配備足夠的應(yīng)急物資，提高應(yīng)急響應(yīng)能力等措施；對于出入港區(qū)的船舶尤其是危險(xiǎn)品船舶實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，積極有效地疏通航道，保證航道暢通無阻；對于敏感資源區(qū)實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)，配備一定數(shù)量的應(yīng)急溢油設(shè)備，以達(dá)到發(fā)生溢油事故時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)施保護(hù)。

[1]新華網(wǎng).我國海上船舶溢油污染形勢的嚴(yán)峻[EB/OL].（2007-06-01）[2011-10-16].http://news.xinhuanet.com/video/2007-06/01/content_6182888.htm.

[2]王祥.三峽庫區(qū)溢油模擬及應(yīng)急對策研究[D].武漢:武漢理工大學(xué)，2010.

[3]SHCHERBAK，S.S，LAVROVA，O.Y，MITYAQINA，M.I.Multisensor satellite monitoring of seawater state and oil pollution in the northeastern coastal zone of the Black Sea[J].International Journal of Remote Sensing，2008，29（21）:6331-6345.

[4]苗佳靜.秦皇島海域船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)研究[D].大連:大連海事大學(xué)，2008.

[5]尹奇志，初秀民，孫星，等.2010船舶溢油監(jiān)測方法的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].船海工程 2010，39（5）:246-250.

[6]高思福.關(guān)于建立渤海海面防止船舶污染立體監(jiān)測體系的研究[D].大連:大連海事大學(xué)，2005.

[7]竺詩忍，張繼萍.舟山海域突發(fā)性溢油環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].海洋環(huán)境科學(xué)，1997，16（1）:53-59.

[8]李品芳，殷佩海.港口船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[A].大連海事大學(xué)校慶暨中國高等航海教育90周年論文集:機(jī)電分冊[C]，1999:287-292.

[9]肖井坤，殷佩海，林建國，等.船舶區(qū)域溢油風(fēng)險(xiǎn)程度甄別的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2002，21（4）:42-45.

[10]楊軍，王當(dāng)利.灰色模糊理論綜合評判港口船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)方法初探[J].交通科技，2003（4）:116-118.

[11]肖井坤，殷佩海，嚴(yán)志宇.船舶溢油潛勢的多層次灰色評價(jià)分析[J].大連海事大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，27（1）:44-49.

Analysis on Oil Spill Incidents in Qinhuangdao Sea Area

Yang Lijing1，2
（1.Northwest A&F University， Yangling Shaanxi712100， China；2.Environmental Management College of China， Qinhuangdao Hebei066004， China）

This paper analyzed the oil spill incidents in Qinhuangdao sea area,studied the oil spill risk assessment by the theory of oil spill risk to prevent accidents and reduce accident risk and loss.

oil spill incident； oil spill risk analysis； maritime traffic accidents； accident probability calculation

X507

A

1008-813X（2011）06-0062-04

10.3969/j.issn.1008-813X.2011.06.016

2011-10-25

楊立靜（1965-），女，河北秦皇島人，西北農(nóng)林科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)碩士，副教授，主要從事環(huán)境化學(xué)的研究與教學(xué)工作。