岸滩溢油监测评价指标体系研究*
2014-06-05赵玉慧尹维翰杨晓飞孙培艳
赵玉慧,刘 莹,尹维翰,杨晓飞,孙培艳
(1.国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室 青岛 266033;2.国家海洋局北海环境监测中心 青岛 266033)
目前,海洋溢油污染已成为海洋环境的最主要威胁之一,随着海洋石油勘探开发和海洋运输活动日益频繁,溢油事故频发。据统计[1-2],从2006-2011 年,渤海共发现海上溢油事件59起,其中油气开发溢油17起,船舶溢油8起,无主漂油34起。溢油事故的发生给海洋和岸滩生态环境造成了巨大的破坏,2010年大连7.16新港码头爆炸溢油事故曾造成大连金石滩至小平岛的岸线受到溢油污染[3];2011年蓬莱19-3油田溢油事故造成辽宁绥中东戴河、河北唐山浅水湾和河北秦皇岛昌黎黄金海岸部分岸滩受到污染[4]。
溢油登岸后,及时开展岸滩监测,评估溢油对岸滩的损害程度是溢油应急处置中必不可少的一部分,监测评估结果可直接为事故的损害评估及后续的生态修复提供直接依据和技术支撑。但至今为止,国内仍没有形成一套完整可行的监测评价技术指标体系,岸滩现场监测工作仅仅停留在溢油状态的简单直观描述上,后期评价往往是将前期描述归类整理。为科学评价溢油对岸滩的影响及损害程度,本文在分析大量国外溢油监测的基础上,结合实际工作经验,根据我国岸滩特点,建立了一套适用岸滩溢油的监测评价指标体系。
1 国内外研究进展
为了快速、准确进行岸滩溢油监测,国外研究机构制定相关监测手册[5-9]以规范一线监测人员作业。美国大气与海洋局 (NOAA)制定了岸滩评价手册,规范岸滩溢油监测流程,制定长岸滩带状、短岸滩带状、油球及湿地溢油监测调查表,监测内容包括对溢油岸滩类型、溢油类型、岸滩表面溢油及下渗油层面积、厚度监测等[5-6]。该手册根据岸滩溢油覆盖率、厚度、类型对溢油类型进行分类,规范专业术语;依据岸滩形态、水动力及沉积物类型等,确定岸滩环境敏感指数 (ESI),根据ESI将岸滩分为10大类;规范带状溢油量计算方法,对岸滩溢油量进行定量分析。与之类似,法国水污染事故文献研究实验中心 (Cedre)制定岸滩溢油监测手册,详细介绍岸滩溢油监测目标、监测方案制订,规范岸滩类型及溢油登陆状态描述,计算岸滩溢油量,为应急决策及之后的监测工作提供辅助[7]。基于 NOAA、Cedre等研究成果,地中海区域海洋污染应急响应中心 (REMPEC)制定了地中海岸滩溢油监测评价手册,对前期准备、人员安排、安全作业和数据收集做了详细介绍,规范岸滩类型区分、溢油状态描述及表格填制,以快速、准确、系统地进行岸滩溢油监测[8]。国际邮轮船东防污染联合会(ITOPF)对岸滩溢油类型及状态进行分类描述,结合溢油类型及岸滩类型,规范溢油量计算方法。规范监测方案设计、站位布置和溢油样品(水样、沉积物和生物样品)的采集方法、监测要素及分析方法[9-10]。Gordon等编制溢油样品采集和储存操作手册,规范了针对溢油岸滩中水体、生物和沉积物的监测方法[11]。
目前,国内尚未有岸滩溢油监测评价指标体系方面的论文报道。在大连7.16溢油和蓬莱19-3油田溢油岸滩影响监测评估报告中虽然也有关于岸滩溢油监测评价方面的描述,但未形成监测指标体系,方法的随意性较大,难以满足今后大型溢油事故岸滩监测评价的要求。
2 岸滩溢油监测评价指标体系构建原则
2.1 整体性和代表性原则
岸滩溢油监测评价的目的是评价溢油对岸滩的影响程度,所选取的指标必须从溢油和岸滩两个方面综合考虑。要根据溢油和岸滩的特点,进一步细化有代表性的二级监测指标。
2.2 可操作性原则
岸滩溢油的监测评价是溢油应急工作的一部分,时效性要求高,考虑到各业务化监测部门的技术能力,各指标必须易测易得。
2.3 定量与定性相结合原则
考虑到岸滩溢油监测评价的特殊性,对于溢油分布状况可采用定量的方式,帮助我们建立一套监测数据重现性好、便于成果总结的指标,而对于岸滩类型等其他指标应采用定性方式,帮助监测人员快速、客观判断识别。只有将定量和定性指标相结合,才能做到岸滩溢油客观全面的评价。
3 岸滩溢油监测评价指标体系
岸滩溢油监测评价的目的是评价溢油对岸滩的影响,主要考虑岸滩对溢油的敏感程度和溢油状态两个方面,从而构成了评价体系的一级指标。岸滩对溢油的敏感程度分为岸滩类型和岸滩服务功能两个二级指标,溢油状态分为溢油分布状态和溢油性质两个二级指标。
表1 岸滩溢油监测评价指标体系
续表
岸滩类型指标主要体现岸滩的自然属性,不同岸滩类型对溢油的敏感程度不同,从而受到的影响程度和损害程度不同。本文在NOAA岸滩敏感指数分类的基础上,结合我国海岸线实际情况,将岸滩类型分为了10种岸滩类型和25种岸滩形态,结合我国岸滩溢油监测评价的实际情况,归纳为6种评价类型,详见表1。上述岸滩类型中,对溢油的敏感程度由弱到强依次为基岩岸、沙滩、碎石滩、开阔潮间带、遮蔽岸滩、生态岸滩,监测过程中主要对岸滩类型对比相应照片和岸滩形态特征进行定性选择。
岸滩服务功能指标主要体现岸滩的社会属性,岸滩的社会服务功能越重要,受溢油的影响程度越高。本文将岸滩服务功能依据《海洋功能区划》,结合我国岸滩实际情况,筛选了与岸滩有关的服务功能,分为海洋自然保护区、典型生态系统、重要野生动物栖息地、渔业区、盐田区、水源区、文化活动区、社会经济区等,其中海洋自然保护区、典型生态系统、重要野生动物栖息地和文化活动区为较为重要的岸滩服务功能区。
溢油分布状态指标主要体现了溢油登陆量的多少及影响范围,溢油登陆量越大,分布越广对岸滩的影响程度越高。根据多年岸滩溢油监测经验,本文将溢油登陆状态分为成片溢油、分散溢油和零星溢油三种定性状态。监测过程中对于成片溢油和分散溢油,开展溢油厚度、总分布面积和覆盖率定量监测;对于零星溢油,开展油块(粒)平均粒径、总分布面积、分布密度、覆盖率等定量监测。成片溢油一般呈连续或不连续(厚度几毫米至几厘米)状态,长度大于50 m,包括面状、带状和连片焦油球3种状态。面状溢油连续分布,溢油覆盖率高于50%,溢油厚度大于0.1 cm;带状溢油沿岸滩方向呈带状分布,向岸方向凸出,溢油覆盖率高于50%,溢油厚度约为0.1 cm;连片焦油球沿岸滩方向连片分布,溢油覆盖率高于1%。分散溢油呈不连续带状、焦油球或饼状分散分布,长度小于50 m,带状溢油覆盖率介于5%~50%之间,厚度小于等于0.1 cm,焦油球和油饼覆盖度一般小于1%,焦油球直径小于0.1 cm,油饼呈扁平状,直径介于0.1~1.0 m之间。零星溢油一般以少量油膜或零星焦油球、油饼分布。
溢油性质指标主要体现溢油本身在环境中的驻留时间,重质油不易挥发,环境中去除时间长,对岸滩的影响较大,而轻质的成品油等在环境中会在短时间内挥发,对岸滩造成的影响较小。
4 结论和展望
在这套指标中,大量采用定性指标,符合岸滩溢油应急监测的工作实际情况,对溢油分布状态中充分采用了定量监测指标,可以对溢油实际污染情况进行掌握。同时每个指标给出了判定分级,在制定评价方法时可对这些指标适当分配权重,便于进行定量化评价。利用本文的岸滩监测评价指标体系,可以指导岸滩溢油监测评价工作,完善溢油应急监测方法体系。
[1]国家海洋局北海分局.渤海海洋环境公报[R].2008-2009.
[2]国家海洋局北海分局.北海区海洋环境公报[R].2010-2011.
[3]国家海洋局北海分局.大连7.16溢油事件海洋环境影响评价报告[R].2010.
[4]国家海洋局.蓬莱19-3油田溢油联合调查组暗语事故调查处理报告[R].2012.
[5]Shoreline assessment job aid[M].NOAA,2007.
[6]Shoreline assessmentmanual[M].NOAA.2000.
[7]Surveying sites polluted by oil[M].Cedre,2006.
[8]Sampling and monitoring ofmarine oil spills- technical information paper[M].ITOPF,2012.
[9]Recognition of oil on shorelines[M].ITOPF,2012.
[10]Mediterranean guidelines on oiled shoreline assessment[M].REPEC,2009.
[11]GODON A,ROBILLIARD,PAUL D,et al.Ephemeral data collection guidancemanual,with emphasis on oil spill NRDAS[C]∥1997 International Oil Spill Conference,1997:1029 -1030.