海上溢油事故不僅會造成大面積的海水污染,還會對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重破壞。為此,采用有效的方法評估溢油事件引起的生態(tài)風險,對防災減災工作具有重要意義。本文以發(fā)生于2011年6月的渤海蓬萊19-3溢油事故為例,使用兩種溢油模型（GNOME軌跡模型與ADIOS風化模型）模擬了事故初期油膜的運動軌跡與風化過程。基于模擬結(jié)果,利用CAFE模型（Chemical Aquatic Fate and Effect）擬合了相應的物種敏感度分布（species sensitivity distribution,SSD）曲線,首次結(jié)合三種模型工具對渤海進行了生態(tài)風險評估研究。結(jié)果顯示,隨著原油的持續(xù)泄漏,其主要有毒物質(zhì)（苯系物）濃度達到了1 300μg/L,超過了1%危害濃度值（Hazard Concentration 1%,HC1）。結(jié)果表明,在事故初期所產(chǎn)生的生態(tài)風險不可忽視,并且風險（多個物種的潛在影響分數(shù)）會在96 h內(nèi)以每日約1%的趨勢增長。本文結(jié)合溢油運動軌跡和SSD曲線,繪制出了事故期間的生態(tài)風險時空分布圖。經(jīng)過定量化的評估,首次發(fā)現(xiàn)事故的整體生態(tài)風險隨時間呈近似二次函數(shù)增長,同溢油軌跡一樣,... 

【文章來源】：海洋通報. 2020,39(03)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

蓬萊19-3溢油污染區(qū)域示意圖（中國新聞網(wǎng)，國家海洋局報道）；（b)2011年6月11日凌晨2∶15衛(wèi)星合成孔徑雷達拍攝的溢油照片

先前的許多研究結(jié)果表明，GNOME不同于大多數(shù)復雜的溢油模型，不需要煩瑣的參數(shù)設置即可快速讀取任何地區(qū)的風場、流場以及地形文件數(shù)據(jù)，并將模擬時間段內(nèi)任意時刻的油膜分布情況可視化（Marta-Almeida et al,2013）。這些特點有助于油污清理工作及時進行，將溢油事故所造成的生態(tài)經(jīng)濟損失控制到最小，是未來應用于海洋石油災害應急管理的有效工具。在本文的研究中，利用GNOME模型的可視化以及時效性等特點，提供生態(tài)風險評估時所需的溢油空間分布信息。2.2.3 ADIOS溢油風化模擬

ADIOS風化實驗選用的油品類型為大慶原油（與渤海蓬萊19-3事故中的原油成分相近），該原油的API度為34.7，初始密度為0.862 g/ml，初始黏度為94.5 CST。原油泄漏的起始時間為2011年6月4日，并以每日105 bbl的速率持續(xù)泄漏。與GNOME模型不同之處在于，ADIOS模型無法直接讀取多維數(shù)值矩陣數(shù)據(jù)（風場與流場），因此在環(huán)境變量設置中，風和流的速度方向取2011年6月渤海海域數(shù)據(jù)中的平均值，其中：風速為2 m/s，風向為315°（正東方向起順時針夾角）；流速為0.05 m/s，方向為45°（正東方向起順時針夾角）。在水環(huán)境設置中，溫度為25℃（2011年6月渤海平均水溫），鹽度為32 psu（普通海水選項），含砂量為5 g/m（普通海水選項）。模擬結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出，油表面空氣中苯的濃度在絕大部分時間都徘徊在0.1 ppm(parts per million，百萬分之一）左右，根據(jù)相關對照實驗可知，只要原油的泄漏不被中斷，苯的濃度會一直保持在一個相對穩(wěn)定的數(shù)值。實際應用中，這一指標原本是用來評估災后清理工作安全的依據(jù)，防止油污清理人員因吸入油膜上空的有毒氣體危害自身健康。本文基于這一變量，采用SSD曲線法評估溢油事故中苯系物對渤海海域的生態(tài)風險。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]溢油擴展、漂移及擴散預測技術研究進展[J]. 李歡,邵偉增,李程,張松,李文善,徐珊珊.  海洋通報. 2017(04)
[2]物種敏感度分布（SSD）方法在農(nóng)藥環(huán)境風險評估中的應用[J]. 林榮華,姜輝,王猛,程沈航,付茂然,于彩虹.  生態(tài)毒理學報. 2017(04)
[3]天津大港濱海濕地溢油漂移擴散數(shù)值模擬研究[J]. 吳亞楠,武賀,張松,汪小勇,繳建華,李彤,白明.  海洋通報. 2016(05)
[4]基于SSD法的持久性污染物水生態(tài)風險閾值研究[J]. 張曉惠,袁雪竹,陳紅,焦永杰,董菁,楊靜,王越,鄧小文.  生態(tài)科學. 2016(03)
[5]物種敏感度分布法（SSD）在農(nóng)藥水質(zhì)基準推導中的應用[J]. 梁霞,周軍英,李建宏,王香蘭,宋寧慧,單正軍.  生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2015(03)
[6]海洋溢油生態(tài)損害簡易評估方法研究[J]. 馬麗,李吉鵬,陸志強.  海洋通報. 2013(01)



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