1、 本科毕业论文 （ 20 届） 舟山港溢油风险评价 所在学院 专业班级 环境科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录 目录 摘要 .I Abstract.I 引言 . 1 1 船舶溢出风险的基础理论 . 3 1.1 石油在海洋中的转归 . 3 1.1.2 . 石油的组成 3 1.1.2 . 石油在海洋中的转归 3 1.2 石油危险特性分析 . 4 1.2.1.溢油对环境的危害 . 4 1.2.2 海区油船危险特性 . 8 1.2.3 气象、海况条件对油船溢油风险的影 响 . 10 2 港口船舶溢油环境风险评价 . 15 2.1 风险评价技术的基本概念 . 15
2、 2.1.1 风险评价的基本概念、类型和特点 . 16 2.1.2 风险评价的基本研究方法 . 16 2.2 船舶海洋溢油风险评价的特点及研究现状 . 18 3 宁波一舟山港海域的基本情况 . 19 3.1 宁波一舟山港溢油风险分析地理区域范围 . 19 3.1.1 宁波一舟山港自然条件 . 19 3.1.2 锚地航道情况 . 21 3.2 宁波一舟山港的船舶事故分析 . 27 3.3 宁波舟山港区溢油风险现状以及对策 . 23 小结 . 30 参考文献 . 31 附译文 .错误 !未定义书签。 致谢 .错误 !未定义书签。 本科毕业论文 中文摘要 I 舟山港溢油风险评价 摘要 中国经济建设的
3、快速增长 ,带动了宁波 舟山港加快发展的步伐。 .因油船带来的海域环境污染的风险也与日俱增 。 随着我国国民经济的持续快速发展，对石油需求量的不断增长，国家能源政策的调整及战略性安全需要，以及南京地下输油管线、宁波岚山石油战略储备库和大榭等一大批危险品码头的建成使用，宁波一舟山港的危险货物吞吐量、进出港油舶数量不断增大，船舶通航密度增加，事故的发生概率也随之增加，而且随着危险品船舶的大型化、专业化，船舶污染潜在风险也日益增长。一旦油船发生了大规模的溢油事故，势必将给宁波一舟山港的生态环境、地区的经济建设和人民群众的健康带来严重的破坏，直接影响 宁波一舟山经济的发展。 文章最后针对宁波一舟山港船
4、舶溢油防治工作的现状和存在的问题进行了分析，并提出了有针对性的风险控制对策。 关键词 宁波舟山港 石油 风险评价 本科毕业论文 英文摘要 II Zhoushan Port Oil Spill Risk Assessment Abstract With the rapid growth of Chinas economic construction, the development of Ningbo-Zhoushan port has been significantly improving at the same time.The marine environment by oil tank
5、ers to bring the risk of contamination is increasing. With Chinas sustained and rapid development of the national economy, the growing demand for oil, the adjustment of the national energy policy security strategic needs and， the complement of the oil underground pipelines in and strategic Nanjing t
6、he oil reserves in Lanshan ， Ningbo, and a large number of dangerous terminals in Daxie island, the Ningbo-Zhoushan ports throughput of dangerous goods and the number of oil ships that are getting in and out of the port have been continuously increasing and,the ships traffic density and incidents pr
7、obability have been added as well.Moreover,with the large-scale and specialization,the potential risk of pollution from ships will be growing.Once the oil spill accident happens to a tanker in a large scale,it would inevitably bring serious damage to the ecological environment,the economic developme
8、nt and peoples health,directly affecting the social development of Ninbo-Zhoushan. Finally,in the light of the current situation and exising problems of tanker oil spill prevention ,this paper analyzed and brought up three targeted prevention measures. Key words Ningbo Zhoushan Port， Risk Assessment
9、 ， Oil 本科毕业论文 引言 1 引言 海洋既是一个天然的资源宝库，同时也是人类最经济的运输环境。海洋运输成本低，仅为铁路运输的 40% - 50%。尽管最近几年世界经济并不景气，但是海洋货物运输仍然以 8%的增长率逐年递增，目前负担着全球 70%-80%的货运量。船舶数量和吨位的增加，直接影响到从船舶排入海洋各种物质的数量，这些物质或直接或间接地对海洋环境造成破坏，实践证明，其中尤以石油的危害最大。 我国沿海面临着具大的船舶溢油风险。在过去 10 年间，由于经济迅速发展，我国的石油消费量迅速增长，已经成为继美 国、日本之后的世界第三大石油进口国，进口石油的运输主要靠大型油轮，海运量占总进
10、口量的 93%。为了应对突发事件，确保经济的稳定增长，我国政府已决定建立和实施国家能源安全战略，逐步建立和完善石油储备制度。在这当中，建立进口石油储运基地是重要的战略环节，这些基地大都选址在沿海地区，都需配套建造大型的油库和油码头，随着码头和油罐的兴建和启用，给近海增添了新的溢油风险。为了降低运输成本，油轮的吨位越来越大，大型油轮频繁进出，使我国海域成为突发性石油污染的隐患区，而且一旦发生超级油轮溢油事故，则处理的难度很大。但是，我 国的油轮以单壳船、小船、旧船居多，油轮船队明显存在规模小、吨位少、船型结构不合理，油轮管理操作人员安全环保意识淡薄和技术水平不高等问题，发生灾难性船舶溢油事故的可
11、能性比发达国家还大。专家认为，我国海域可能是未来船舶溢油事故的多发区和重灾区。 位居中国大陆港口第二位的宁波港， 2005 年货物吞吐量完成 2.5 亿 t，同比增长19.77，继续保持大陆沿海港口第二位。完成集装箱吞吐 量 472.02 万标箱，同比增长29.62，增幅连续 7 年列我国大陆沿海主要港口第一位。与此同时，宁波港油类吞吐量上升迅猛， 2002 年达 4600 万 t，占港口货物吞吐量的 30。值得一提的是，宁波港拥有各类危险品码头近 50 座，其中 25 万吨级油码头 2 座， 2005 年到港的危险品货物船舶 达 25066 多艘次，其中载重吨在 20 万 t 以上的超大型油
12、轮 150 多艘次，到港油船最大载重吨位达 45 万 t。在港口经济一片繁荣景象的背后，我们也应当清醒地意识到，因油船带来的海域环境污染的风险也与日俱增 .。 作为上海国际航运中心的重要组成部分和浙江省的枢纽港，宁波港借助得天独厚的地理优势，货物吞吐量一直保持快速发展的强劲势头，连续七年居我国大陆港口第 2位，其中危险品吞吐 量以平均每年 33%的速度递增，危险品船舶进出频繁，每 45 分钟就有一艘危险品船舶进出宁波港，最大的油轮载重量达 45 万吨。在吞吐量高速发展的同时，潜在的溢油风险也在不断增加，成为宁波海域安全和环境清洁的最大威胁。 目前，海洋污染日益严重，而由于船舶造成的海洋污染，更
13、加引起人们的普遍关注。随着航运市场的繁荣和船舶大型化的发展，我国沿海发生船舶溢油事故的风险也在进一步加剧。 船舶溢油风险是潜在的 1，甚至是未知的，面对这样一个现实情沉，我们应采取怎样的措施呢？ 因此采用恰当的方法对船舶溢油风险进行评估，从而找到致 险的关键性因素，并本科毕业论文 引言 2 能对危害程度进行正确的预报，这一研究将对风险的预防和应急的处理具有重大意义。开展对宁波港船舶溢油风险研究和溢油防治研究已显得尤为迫切。本文以此 为出发点，对油船溢油风险进行了研究，对进出宁波港的油船溢油风险进行了评估，为港区的溢油防治提供技术支持，防止石油污染宁波港海域。 东海科学技术学院本科毕业论文 船舶
14、溢出风险的基础理论 3 1 船舶溢出风险的基础理论 1.1 石油在海洋中的转归 1.1.2 石油的组成 原油是一种含有上千种化合物由黄色到黑色的复杂混合物液体，是古代动植物的遗骸在适宜的条件下经过长期的、复杂的生物、化学变化而逐渐形成的。不同地区原 油的化学组成有很大差别。在原油风化研究中，根据蒸馏分离手段，将原油分成饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四个馏分较为常见，也很方便。饱和烃和芳烃均属烃类化合物，胶质和沥青质属非烃化合物，它们含有杂原子 (0 N S)是多密的芳烃和或长或短链烃交替连接而成。和沥青质相比，胶质有低的芳烃，不如沥青质密集。蜡是烃的重要成分，实际上，原油中石蜡烃是指 C20以上的
15、正烷烃。 各种石油，正是由于其中的正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃及非烃化合物的比例及结构的差别，才造成了石油性质的千差万别。其中，烃是原油中最丰富的化合物，约占 总量的 50%-98%，其中碳和氢的百分含量分别为 80%-87%和 10%-15%。烃类中饱和烃含量最大。 Jokuty 等 2通过对几十种油的分析发现， 68%的原油中饱和烃的含量超过 50%，其次是芳烃，但只有 4%的原油中芳烃超过 50% 胶质一般少于 10%，沥青质含量更少，几乎 80%的原油中可溶性石蜡含量少于 5%原油中其它元素如硫、氮、氧分别为 0-10%, 0-1%和 0-5%。原油中还常含有某些微量金属，如钒、镍
16、、铁、铝、钠、钙、铜和铀。 1.1.2 石油在海洋中的转归 石油烃可以通过多种方式降解，但降解速度受诸多 因素的影响，如烃类结构的复杂程度、环境条件 (如温度、湿度、 PH 值、光照等 )、降解微生物的选择性和数量等。芳烃是石油烃中较难降解的一类，尤其是多环芳烃。例如，已有文献论述石油泄漏 30 年后的盐沼沉积物中，总烃的峰值浓度仍与泄漏后 7年的值相似，支链烷烃和未确定石油混合物基本没有被生物降解。多环芳烃在英国档案土壤样品中的半衰期为 30 年左右，大大高于实验室的研究结果。加拿大 1970-1972 年间发生的一次溢油事故， 25 年后分别在不同深度的沉积物中检测出苯系物和多环芳烃，尤其
17、是在亚表层中的沉积物中芳烃化合物含量仍然较高 ，表明该沉积物自然恢复速率很低，此类化合物降解速率很低。 溢漏到海上的油在各种环境因素的作用下将经历十分复杂的物理、化学和生物变化过程，其行为通常分为三大类 :扩散、输运和风化。扩散过程是指海面油膜由于其自身的特性而导致的面积增大的过程。输运过程是在海洋环境动力因素作用下溢油的迁移运动，包括水平方向的漂移和扩散以及垂直方向的参混、悬浮过程。而风化是指能够引起溢油组成性质改变的所有过程，包括蒸发 3、溶解、乳化、分散、光氧化和生物降东海科学技术学院本科毕业论文 船舶溢出风险的基础理论 4 解。从短期来看，蒸发和乳化过程是重要的风化过程，影响溢油以及反
18、应决策和经济损害评估 ;从长期来看，光氧化和生物降解越来越重要，决定海上溢油的最终归宿，并在全球海洋环境影响评估中具有重要意义，但在溢油应急预报中考虑较少。 石油在水体环境中的归宿比较复杂。石油进入海洋环境后，受风、海浪、洋流、光照、气温、水温和生物活动等因素的影响，无论在数量、化学组成及化学性质方都随时间不断地发生变化。 1.2石油危险特性分析 1.2.1.溢油对环境的危害 油本身具有毒性，进入海洋后对海洋环境和周边环境的危害也是多方面的。油类本身还异有易燃性等其他特性，产品是原油的分馏产物 ，可分为轻质油和重质油两类。石油和石油产品具有一定的毒性，其中以芳香烃的毒性较为明显，低沸点的芳香族
19、化合物 (苯、甲苯、二甲苯 )对人和动物都是有害的。在各类烃的毒性比较中，以芳香烃最毒，烯烃、环烃、链烃毒性依次减少。 (1)石油污染对海洋生物的影响主要表现为 : 对海洋表层生物的危害 石油入海后首先影响表层 (0-lcm)海洋生物，这一薄水层中有一类特别的海洋生物群落，即所谓“次漂浮生物”，主要是许多漂游生物和底栖生物的幼虫以及一些经济鱼类的卵和孵化的早期仔鱼。由于油膜覆盖在海洋表面上，影响海水中氧的补充，并妨 碍了海洋中浮游植物的光合作用，降低海洋的原始生产力。 东海科学技术学院本科毕业论文 船舶溢出风险的基础理论 5 对海洋深层以及海底生物的危害 石油是一种复杂的混合物，海洋生物会因陷
20、于石油挥发性毒物 (如低沸点的饱和碳氢化合物 )或可溶性毒物 (如一些非碳氢化合物和芳香族碳氢化物 )的包围之中而死亡。在海浪等因素的作用下形成的乳化油比水面上的油膜具有更大的伤害能力，大量的水生物会因为接触乳化油而中毒死亡。当水中的石油浓度达到 0. 00lmg/L时，低级微生物的有机体组织就会遭到破坏 ;当含量达到， 0. 0lmg/L时，就可使鱼类受到致命伤害。即使剂量不足以致命，石油中的 毒性物质也能聚集于生物体内，使其对污染物和外界刺激的抵抗能力下降，也会使海洋食物链和人类食物来源中混入致癌物质 (如芳香族碳氢化合物 )。油臭味还会降低鱼、贝、藻等的食用价值，一些下沉的油块可以闷死固
21、着在海底的贝类如牡蛎。海水中含有 0. 1-1. 0%的柴油对牡蛎就可观察到影响 ;海水中含有 1. 0-4. 096的柴油，就可使牡蛎在一周内死亡。在天然条件下或人工养殖的贝类受到油污 (特别是重油 )影响后，其产量将大量减少，甚至于绝迹，有一部分自游生物，特别是鱼能够逃避油污的影响，但它们因此改变了泅游路线。因此溢油事故 对鱼类、贝类、藻类等海洋生物的危害是显著的。 对无脊椎动物的影响 在近海发生溢油事故，大量溢油往往很快随着潮汐和海浪被带到潮间带区域，在有的沿岸低洼处积油可达 1-2 米厚。许多生活在潮间带的无脊椎动物受到伤害，主要是被油覆盖，窒息而死。而且潮间带及近海水域生物，当受到严
22、重的溢油伤害后不易恢复，往往要经过较长的时间。许多调查结果表明，生物受溢油的影响，经过 5 年仍可觉察出来，有些影响的消除甚至要长达 10 年之久。 油污对海洋无脊椎动物的影响，还表现在胚胎发育异常，组织畸变和形成恶性肿瘤、氨基酸组分的变化以及寄生虫 和病害的增加等。有些生物被伤害，主要不是油污直接伤害所致，而是为清除溢油大量喷洒的溢油分散剂对生物产生的毒害作用所致。 对海洋植物的影响 溢油对海洋浮游植物的影响很难被观察到，因为海水不断处于运动状态，而浮游植物繁殖又快，这将弥补或掩盖可能受到溢油影响所造成的在数量上或种类组成上的变化，但对潮间带定生藻和沼泽植物的影响一般比较容易观察到。大型海藻
23、比较耐油污，尤其是不少种类的褐藻，表面能分泌粘液，油不容易沾上，即使有些油沾上，也不紧贴粘，当潮水来后，即被冲洗掉，但不同种类的海藻对油污染的敏感性有差异。沼泽植 物不仅是滩涂的重要覆盖物，而且是许多种鸟、鱼、贝和虾的重要饵料，是构成近岸生物食物链的重要环节。油污染对沼泽植物的影响大多比较严重。 对海滩的影响 受高潮和低潮影响的海滩上，由于油污，蛇、贻贝、蛤、海扇类贝和其它经济价值较大的贝类，将受到严重的影响，贝类的气味或味道被破坏，因而失去了食用的价值。 对海鸟 4的影响 东海科学技术学院本科毕业论文 船舶溢出风险的基础理论 6 由于海上漂浮油斑的引诱，许多鸟类会落下来搜寻食物，这样有的鸟由
24、于不留意而游入水中，当它们在潜水后出现在油面上时，羽毛被油污秽了，一些污油也可能透过羽毛触及皮肤，这样就会将海鸟羽毛上的油脂溶解 掉，破坏羽毛的结构。被污油水浸透了的羽毛，会使海鸟失去飞翔能力和保温的机能，其结果将会造成大量的鸟在冬季被冻死，更多的被污染严重的鸟将难以腾空飞翔，飞不回陆上而饿死，生病或被捉住，也有的被油污染的鸟，丧失了浮力而沉海。油污对鸟蛋的孵化率也有恶劣的影响，那些种群小、繁殖力弱的罕见鸟种，象海鸡和海坞等，会因油污染而面临着绝种的危险。 对海兽的影响 有皮毛覆盖的哺乳动物，诸如海狮和海豹比较容易受到伤害，因为油较易沾在皮毛上，降低这些海兽的保温特性，油还可能伤害表皮以及暴露
25、在体外的部位。关于油污染对海兽的伤害，现 场调查和试验都表明，大量的油污能造成海兽死亡或器官受伤害，有物理窒息的作用，也有化学毒害作用。 (2)石油对海滨环境和海岸设施的影响 5 对休憩环境的影响 公园、浴场、风景区、名胜古迹等有商业价值的观赏、游乐地带，会由于污染而导致游客减少 :游客的减少使他们的门票、餐饮、娱乐、摄影、导游等各方面的收入下降 :一些娱乐设施受到污染需要清洗也要花费资金。 对周边工厂的影响 溢油事故后，依靠连续供应清洁海水进行正常作业的如制盐、淡水制造等工业部门可能会受到溢油的不利影响。如发电站之类的单位，为了获得大量的 冷却水，往往坐落在海岸边，如果大量油从冷却水入口处抽入，将会导致冷却装置的污染，一旦发生这种情况，在进行油污清除作业时，有可能使得电量输出减少或整台发电机停机。 有滑道和干船坞的修、造船厂也可能受到溢油的影响。溢油可破坏未油漆或近期油漆的表面，并产生有害的工作条件。当溢油含有挥发性较高的成分时，将使空气中含烃量很大，有发生火灾的
