海上溢油事故不僅會(huì)造成大面積的海水污染,還會(huì)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。為此,采用有效的方法評(píng)估溢油事件引起的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),對(duì)防災(zāi)減災(zāi)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(fēng)化模型）模擬了事故初期油膜的運(yùn)動(dòng)軌跡與風(fēng)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(yīng)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(duì)渤海進(jìn)行了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(dá)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(fēng)險(xiǎn)不可忽視,并且風(fēng)險(xiǎn)（多個(gè)物種的潛在影響分?jǐn)?shù)）會(huì)在96 h內(nèi)以每日約1%的趨勢(shì)增長(zhǎng)。本文結(jié)合溢油運(yùn)動(dòng)軌跡和SSD曲線,繪制出了事故期間的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空分布圖。經(jīng)過定量化的評(píng)估,首次發(fā)現(xiàn)事故的整體生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)間呈近似二次函數(shù)增長(zhǎng),同溢油軌跡一樣,... 

【文章來源】：海洋通報(bào). 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(guó)新聞網(wǎng)，國(guó)家海洋局報(bào)道）；（b)2011年6月11日凌晨2∶15衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)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(fù)雜的溢油模型，不需要煩瑣的參數(shù)設(shè)置即可快速讀取任何地區(qū)的風(fēng)場(chǎng)、流場(chǎng)以及地形文件數(shù)據(jù)，并將模擬時(shí)間段內(nèi)任意時(shí)刻的油膜分布情況可視化（Marta-Almeida et al,2013）。這些特點(diǎn)有助于油污清理工作及時(shí)進(jìn)行，將溢油事故所造成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)損失控制到最小，是未來應(yīng)用于海洋石油災(zāi)害應(yīng)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(shí)效性等特點(diǎn)，提供生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)所需的溢油空間分布信息。2.2.3 ADIOS溢油風(fēng)化模擬

ADIOS風(fēng)化實(shí)驗(yàn)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(shí)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(fēng)場(chǎng)與流場(chǎng)），因此在環(huán)境變量設(shè)置中，風(fēng)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(fēng)速為2 m/s，風(fēng)向?yàn)?15°（正東方向起順時(shí)針夾角）；流速為0.05 m/s，方向?yàn)?5°（正東方向起順時(shí)針夾角）。在水環(huán)境設(shè)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(xiàng)），含砂量為5 g/m（普通海水選項(xiàng)）。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(shí)間都徘徊在0.1 ppm(parts per million，百萬分之一）左右，根據(jù)相關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)可知，只要原油的泄漏不被中斷，苯的濃度會(huì)一直保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值。實(shí)際應(yīng)用中，這一指標(biāo)原本是用來評(píng)估災(zāi)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(píng)估溢油事故中苯系物對(duì)渤海海域的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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