国内外溢油水体污染应急技术现状概述



国内外溢油水体污染应急技术现状概述

国外发达国家从20世纪70~80年代起逐渐建立了较完善的溢油应急管理体系，由国家溢油应急响应指挥中心统一协调，不同部门各司其职，分别应对海上、陆上溢油事故。我国目前已基本建成国家统一指导，各省市地区具体管理，企业执行的溢油应急响应管理体系。但总体来看，我国管道突发溢油事故时在各个管道运营单位中的联动响应不够统一，溢油污染应急监视及预测技术仍然比较落后，溢油应急物资设备配置标准不完善，溢油设备的研究不足，相关标准与国外的差距还比较大；溢油应急团队的能力还有待加强，主要有以下几个方面：

一、溢油污染应急监视预测技术有待提高

溢油监视是通过各种遥感技术、信息传输和处理来判读溢油信息的过程。目前使用较多的为航空遥感监视、卫星遥感监视以及雷达遥感监视技术，其它还有船舶遥感监视、固定点遥感监视、浮标跟踪遥感监视、合成孔径雷达监视以及闭路电视监视等，其中卫星遥感监视和航空遥感监视技术应用较为广泛。早在1972~1975年，美国就与欧洲国家合作，利用卫星对地中海石油污染进行了监视技术的应用。相对于卫星遥感监视技术，在飞机上装配溢油监视遥感平台的航空遥感监视技术更具有启航快和机动灵活的特点，且距离海面高度适宜可控，容易获得实时和清晰的溢油监视/监测图像，更利于海上应急快速响应。发达国家中应用航空遥感监视的达到了100%，而应用卫星遥感监视的占到44%。

我国溢油应急监视技术应用研究起步较晚，在20世纪70年代采用航空遥感荧光分光光度计测定了水中油的含量和现场调查应用，交通部海事局目前部署海监飞机对海上溢油进行监视，与国外相比，设备集成度低，监视水平尚处于定性阶段，数据不能实时传输，信息处理能力弱，缺少适用于航空遥感的专用遥感器。在卫星遥感方面，我国于2009年首次实现了利用卫星遥感技术对海面溢油进行常规监视，通过对便携式地形成像仪Landsat-TM、气象卫星NOAA-AVHRR、NASA气象卫星Terra/Aqua-MODIS等卫星图像数据的分析来识别海面溢油，可根据煤油、轻柴油、润滑油、重柴油和原有的最佳波段组合及其特征光谱曲线进行监视。但目前提取溢油信息的理论研究尚不成熟，卫星接收分辨率还较低。

溢油预测是通过计算机运算溢油数学模型预测溢油漂移和扩散的轨迹，对于控制事故有着极其重要的作用，和溢油监视技术综合应用，可增加溢油应急反映决策的科学性，提高反应效率。

国外针对溢油漂移扩散模型的研究始于20世纪60年代初。目前，许多国家根据溢油扩散模型的研究成果已建立起溢油预测系统。比较先进的有美国的OILMAP及SPEARS系统、英国的OSIS系统、挪威的Oscar系统、比利时的MU-SUCK系统、荷兰MS4系统等。溢油预测系统能为国家溢油应急处置提供有效的数据支撑，提高溢油应急处置效率，降低处置成本，减少环境破坏。

我国于20世纪80年代初基于Fay理论改进方面进行了溢油模型研究。对于溢油的风化影响、漂移过程、溶解乳化等方面的预测模型均进行了相关研究。国家海洋局海洋环境保护研究所开发了基于油粒子概念的二维溢油软件包和三维溢油软件包。辽河油田在二维溢油软件包的基础上开发出了“溢油动态可视系统OE5YS”，已被纳入辽河油田滩海开发区溢油应急计划中。目前，各个重要海域也逐渐在建立溢油应急预测系统。总体来看，我国在溢油模型预测上的研究水平已基本与国际达到同步，已初步具备溢油应急预报的基础条件，但是在数据采集、环境评估及溢油应急预报的系统化、商业化方面与发达国家相比还存在较大差距。

二、溢油污染应急技术标准还有很大提升空间

国外关于溢油应急的技术标准较为全面，仅美国标准化协会（如ASTM、API等）关于溢油应急的技术标准达66项，涵盖了溢油应急处置从设备、测试到应用系统几乎所有的技术内容，是目前溢油应急处置技术领域主要的参考标准，且注重现场应用指导，而我国这方面的标准主要是交通运输部行业标准，多数偏重于管理及实验室指导，对现场的应急指导尚显不足，有较大的提升空间。具体来说，溢油鉴别技术标准与国外标准相当，尚未有涉及溢油遥感监测和预测方面的标准；围油栏标准虽然质量较好，但还需要针对现场应用制定选型和链接相关标准；吸油毡标准质量相对较差，试验方法过于粗略，还需提升技术指标要求；分散剂标准在现场试验及使用操作方面还有不断完善的需求；另外，产品标准研究工作不足，性能指标不完善，例如现有标准体系尚未涉及设备现场应用选型、溢油健康安全防护标准、生物修复标准、清洗剂标准等。因此我国应大力加强溢油标准规划，完善溢油应急标准体系建设。

三、溢油应急防控技术研究不足，技术有待提高

溢油应急处置技术中主要采用围油栏法控制溢油。国外围油栏的研究始于20世纪30年代左右，围油栏的开发，使溢油围控技术上有了快速发展，特别是防火围油栏的发明，使现场燃烧技术得以更好的实施应用。另外，新型的聚氨酯围油栏，抗拉强度高，能快速布放、重量轻，强度、寿命又长，是今后快速布放围油栏的发展趋势。充气围油栏由于充气操作麻烦，占用人工，布设时间长，有逐步被快布放围油栏取代之势。我国于20世纪80年代开始对围油栏开展选型和改进研究，通过对围油栏性能进行试验研究，于2001年制定了围油栏的行业标准JT/T-2001《围油栏》。通过对传统型围油栏拦油失效的原因进行分析，提出了具有导流层结构的新型围油栏，对原有充气式围油栏的充气阀进行了改进，可以实现水面上的自动回收，提高了围油栏的效率。另外青岛华海环保公司研制开发的防火围油栏，取得了很好的现场应用效果。

在溢油回收设备方面，目前世界上比较典型的收油机产品有，英国Vikma公司的盘式收油机、美国SlickBar公司的动态斜面式（DIP）收油机、芬兰Lomar公司的刷式收油机、挪威Framo公司的堰式收油机、丹麦Ro-Clean公司的复合式收油机等。国外开发的高效收油机设备，给溢油回收带来了很大便利。我国从上世纪80年代开始对收油机进行应用研究，近年来开展了收油机的原理、结构优化模拟以及收油效率等性能综合评价方面的研究，填补了国内这方面研究的空白，对收油机的选型提供了科学依据，但总体来说研究较少。

总之，我国虽然对海洋和大河的船舶溢油应急管理已初见成效，但在溢油水体污染管理和技术方面相比国外还较为落后，尚缺乏对陆上管道泄漏导致河流、湿地沼泽、冰区及地下水的溢油污染应急处置经验，出现问题很难在短时间内找到合适的抢修措施和方法，还无法应对大规模的溢油事故，为此，应当进一步加强溢油应急相关技术的深化研究，加强我国溢油污染应急反应体系建设，提高专业管道维抢修队伍的溢油环境应急处置能力，以适应经济社会发展和能源安全供给的要求。

赵云峰 标准化所