定量化評(píng)估溢油污染對(duì)海洋生物資源的損害程度一直是國內(nèi)外溢油污染案件賠償過程中亟待解決的科學(xué)難題。本文在總結(jié)分析我國溢油污染生態(tài)損害索賠,海洋溢油生態(tài)損害評(píng)估技術(shù)和生物資源定量化評(píng)估方法的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以建立溢油污染對(duì)海洋生物資源損害數(shù)值評(píng)估模式為主線,對(duì)其主要組成部分海上溢油行為歸宿模型、油污染海洋生物暴露影響模型、溢油污染生物資源損害評(píng)估系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用等內(nèi)容展開研究。主要研究?jī)?nèi)容及成果概述如下: 1.通過模擬污染物的遷移轉(zhuǎn)化及其對(duì)暴露生物的損害過程,提出溢油污染生物資源損害的數(shù)值評(píng)估模式:在污染事故現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,首先通過潮流數(shù)值模型和溢油行為歸宿模型獲得海上溢油污染的時(shí)空分布,然后利用生物暴露模型和急性毒性模型模擬不同類型海洋生物的活動(dòng)方式以及暴露于油污染時(shí)的急性毒性效應(yīng),最后得到溢油污染對(duì)海洋生物資源的損害評(píng)估結(jié)果。 2.應(yīng)用“油粒子”理論建立三維溢油行為歸宿模型(OSTFM),用于模擬溢油在海洋環(huán)境中的時(shí)空動(dòng)態(tài)分布:包括適用于近岸海區(qū)的三維潮流模型;能夠模擬固定點(diǎn)源瞬時(shí)泄露、固定點(diǎn)源連續(xù)泄露、移動(dòng)點(diǎn)源連續(xù)泄露以及多個(gè)點(diǎn)源連續(xù)泄露等溢油泄露模式,以及模擬溢油的漂移、擴(kuò)散、蒸發(fā)、乳化、溶解、分散、密度和粘度變化等運(yùn)動(dòng)和風(fēng)化過程;采用可動(dòng)態(tài)調(diào)整的計(jì)算網(wǎng)格和“粒子—濃度”轉(zhuǎn)換方法計(jì)算水中石油烴濃度場(chǎng)。 3.通過對(duì)油污染生物急性毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)回歸,建立能夠反映溢油污染和海洋生物“時(shí)間—濃度—效應(yīng)”相互關(guān)系的生物急性毒性模型(OSATM),可用于計(jì)算實(shí)際溢油事故污染對(duì)海洋生物的損害程度,并初步建立海洋生物毒理數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用拉格朗日原理建立溢油污染生物暴露模型(OSBEM):采用拉格朗日“生物粒子”來表示浮游生物、海洋魚類和底棲生物,通過追蹤每個(gè)“生物粒子”在油污染環(huán)境中的行動(dòng)方式,并記錄其暴露時(shí)間和暴露濃度,結(jié)合生物急性毒性模型來推算其受損程度;根據(jù)海鳥、海洋哺乳動(dòng)物等野生動(dòng)物被一定厚度的油膜粘住后致死的概率,來估算其死亡損害程度。 4.提出應(yīng)用COM組件技術(shù)開發(fā)溢油模型控件(OSMAC),實(shí)現(xiàn)海洋動(dòng)力、溢油行為動(dòng)態(tài)以及生物影響等數(shù)值模型的計(jì)算核心、數(shù)據(jù)管理及可視化功能的有機(jī)組成。通過基于組件的高效集成方案,綜合應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、組件開發(fā)技術(shù)以及數(shù)值模擬技術(shù),在面向?qū)ο蠹砷_發(fā)平臺(tái)Visual C++支持下,設(shè)計(jì)和開發(fā)基于GIS的溢油污染生物資源損害評(píng)估軟件系統(tǒng)(OILASSESS),實(shí)現(xiàn)了GIS應(yīng)用功能,以及海區(qū)潮流模擬、溢油行為動(dòng)態(tài)模擬、溢油事故生物資源損害評(píng)估等專業(yè)應(yīng)用功能。 5.應(yīng)用本文提出的損害評(píng)估模式評(píng)估大連灣的“陽澄湖”輪和“阿提哥”輪兩起溢油事故對(duì)海洋生物資源的共同損害影響,以及評(píng)估大連灣的“千島油1”溢油事故對(duì)海洋生物資源的損害影響。兩個(gè)評(píng)估案例的溢油污染范圍模擬結(jié)果與實(shí)際調(diào)查、監(jiān)測(cè)結(jié)果吻合較好。通過與海洋漁業(yè)部門的“專家評(píng)估方法”估算結(jié)果的比較分析,表明本文數(shù)值評(píng)估模式得到的生物資源損害程度評(píng)估結(jié)果更為客觀合理。 由于我國目前仍缺乏能夠有效應(yīng)用于溢油污染事故生態(tài)損害索賠的定量化評(píng)估技術(shù),本文的研究可為完善和提高我國海洋溢油事故生態(tài)損害評(píng)估技術(shù)方法提供理論參考和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
【學(xué)位單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：X55
【部分圖文】：

圖1.11900年以來我國石油進(jìn)口量變化情況Fig.1.1ChangeSofoilnnPortofChinasince1990我國海上船舶交通繁忙。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年航行于中國沿海水域的船舶已達(dá)

基于GIS的溢油污染對(duì)海洋生物資源損害評(píng)估研究溢油污染對(duì)海洋生物資源損害數(shù)值評(píng)估模式框架主要由參數(shù)輸入、模型計(jì)算和結(jié)果輸出這三部分組成，如圖1.2所示。rrrrrrr一—一一一一—一— ~~~~~海洋生 生………………靄面油膜，表層、、 、、、、、、 物資源 源事事故故故{檀戛鄉(xiāng){海底油濃度度 度度 GISSSSS損害程 程...掀 掀掀掀掀掀掀掀掀掀掀掀掀 掀掀 掀掀 度 度 (((((((((((((((((((((((浮游生 生物 物 物 物、 海海 .......洋魚 魚類 類 類 類、底 底 .......棲生資 資娜 娜 娜 娜搜失 失么 么 么 么 海海吧 吧 吧吧 ---產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn)產(chǎn)一一酶畫圃囪圖 1.2溢油污染對(duì)海洋生物資源損害的數(shù)值評(píng)估模式框架 Fig.1.2Fn”newo次 ofmarine011sPillbiologlealresourcedamageassessmentmodel(l)參數(shù)輸入:主要輸入事故現(xiàn)場(chǎng)信息(如時(shí)間、位置、溢油量、油品類型等)和環(huán)境條件(風(fēng)場(chǎng)、潮流場(chǎng)等)以及生物損害評(píng)估參數(shù)(如生物資源密度和毒性數(shù)據(jù)等)，其中部分?jǐn)?shù)據(jù)來自溢油生物損害評(píng)估支持?jǐn)?shù)據(jù)庫。溢油生物損害評(píng)估支持?jǐn)?shù)據(jù)庫是評(píng)估模式的重要基礎(chǔ)。它包括油品物化性質(zhì)數(shù)據(jù)庫、海洋環(huán)境動(dòng)力數(shù)據(jù)庫、海洋生物分布數(shù)據(jù)庫以及海洋生物毒理數(shù)據(jù)庫。(2)模型計(jì)算:以溢油遷移擴(kuò)散模型輸出的海面油膜和水中油污染物的時(shí)空分布為輸入數(shù)據(jù)

1.4論文研究框架根據(jù)基于GIS的溢油污染對(duì)海洋生物資源損害評(píng)估的研究?jī)?nèi)容，本論文各章節(jié)的相互邏輯關(guān)系如圖1.3所示。第 第l章緒論 論論入 入(((溢油污染對(duì)海洋生物資源損害數(shù)值評(píng)估模式 )))))理理論論論論論論論論論論論論論論論論論論論論論論論 論論基基基基基基 基 基基第第新豁黔黔 黔 礎(chǔ)礎(chǔ) rrrrrrrrr‘‘‘‘‘‘ ‘‘ ‘技技技技技技技技技技技技技技技技技技技技技技技 技技……弊黝黔翼哪黔稀釋事 事事 術(shù)術(shù)方 方方 方方法 法法 法法 rrrrrrrrr‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘ ‘‘ ‘‘‘一產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn) 實(shí)實(shí)第 第5章應(yīng)用案例研究 _____證證與與與與與與與與與與與與與 與 與與總總總總總總總總總總總總總總總總總總總總總總總 總總 ___一娜章總姑膽 -----結(jié)結(jié) rrrrrrrrr圖1.3論文主要研究?jī)?nèi)容及其相互邏輯關(guān)系 Fig.1.3T七 emain似e田弋 hcontentanditsfoglcairelationsh幣。 fthethesis
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2868098