福建海事局危險品管理與防污染處 周鴻輝
大連海事大學航海學院 李元奎
海上溢油污染應急處置科學決策的思考*
福建海事局危險品管理與防污染處 周鴻輝
大連海事大學航海學院 李元奎
從有效應對和處置海上溢油事故的目的出發,深入研究海上溢油的危害,提出對于船舶溢油處置這樣一個由時間因素、空間因素、自然因素、船舶因素、環境因素、人員因素等眾多因素所構成的多維復雜過程,應利用現代信息技術提高科學決策水平,構建綜合溢油應急輔助決策平臺,對各種應急資源和應急力量進行科學調度和協調指揮,實現溢油應急決策的科學化、系統化和智能化。最后,論述溢油應急輔助決策平臺應具備的主要功能。
海上溢油;海洋污染;應急處置;船舶
保護海洋生態,防止海洋環境污染,是建設環境友好型社會最重要的內容之一。海洋占地球表面積的71%,為人類提供了豐富的生產、生活資源和空間資源。但是,人們對海洋資源的掠奪式開發活動和航運業的快速發展,特別是海洋石油開發、臨海石油儲備、重大船舶海損事故等所發生的溢油帶來了嚴重的海洋生態問題和各種各樣的污染風險,更為人們所矚目。
中國是航運大國,商船總噸位居世界第五,港口吞吐量已連續多年位居世界第一。海上船舶運輸承擔著我國80%的對外貿易運輸,2010年我國的海運量已達到70億t,航運經濟在經濟社會中占據的分量日益凸顯。此外,我國還是海上石油運輸大國,進口的石油總量中超過90%是由海上船舶運輸完成的。2009年,包括石油進口和國內海上石油生產運輸在內,一共有4.5億t油品通過我國沿海運輸完成。據統計,2007年我國港口油船進出港18.6萬艘次,每天在我國沿海航行的油船超過500艘,個別區域的通航密度更高。可以說,繁忙的海上運輸生產活動是我國經濟發展必不可少的,但同時,大密度的船舶通航增加了海上污染事故的發生概率,頻繁的海上石油運輸增加了溢油的風險,給航行安全和海洋環境帶來了巨大的壓力。
在2007—2010年的三年中,全國沿海和內河水域共發生船舶污染事故232起,其中溢油量50 t以上的事故10起,總溢油量約2300 t。隨著我國石油對外依存度的不斷攀升和國家石油儲備戰略的實施,在我國沿海分布了20座30萬t級油碼頭,在可以預見的將來,石油的海上運輸量將不斷增加,運輸船舶的大型化將更加明顯。所以,目前我國沿海已經進入重大溢油污染的高風險期。
最近國內外所發生過的重特大溢油污染事故所產生的污染后果令人觸目驚心。例如,2010年美國墨西哥灣溢油事故,是堪比“9·11”事件的一起環境災難,事故導致490萬桶(約68萬t)原油漏入墨西哥灣海域。據評估,其造成的環境損失在340億美元和6700億美元之間,生態影響消失期需要幾十年時間;大連“7·16”漏油污染事故導致大量的原油泄漏入海,對50 km2的海域造成嚴重污染。
不論是何種原因引起的海上溢油污染事故,都會對區域社會經濟環境、海洋生態環境帶來極大的甚至是災難性的影響,對穩定的社會秩序帶來沖擊,主要包括對海洋生態系統的影響、對海洋-大氣生態系統的影響、對海岸帶生態環境的影響以及對沿海社會、經濟敏感區的影響。
由于海上突發溢油事故應急處置的復雜性,使得具體的應急管理工作不可能由某個單位或某個部門獨自完成。應急管理工作需要地方政府強有力的領導和協調。在海上突發事件的應急反應中,政府的任何決策都必須經得起考問。科學決策、有效決策是政府的責任,快速反應、有效處置是人民群眾關注的焦點。
由于溢油事故的位置差異性、時間差異性、油種差異性、溢油形式差異性(持續溢出、間歇溢出、集中溢出)、溢油數量差異性、事故船舶差異性(不同事故形式、不同船舶狀況)和應急能力差異性,導致溢油的危害性有較大差異。對于船舶溢油事件處置而言,決策者面對的是一個由時間因素、空間因素、自然因素、船舶因素、環境因素、人員因素等眾多因素所構成的多維復雜過程。所以,在決策過程中,由于影響決策的各種因素的動態性,決策者在具體判斷其特征及變化時所需要的信息量非常大,這無疑增加了判斷的難度,也增加了決策的風險。因此,有效把握海上突發污染事故的內在規律和發展趨勢,實事求是地分析影響決策的各種因素及其內在聯系,成為應急科學決策的重要基礎。當然,決策者的信息分析能力和水平、統籌協調能力和水平以及應急力量配備情況等也對船舶溢油污染應急決策產生影響。
溢油應急決策主要可分為戰略、戰術和操作等三個層面的內容。
戰略層面的決策主要是從突發污染應急事件的反應和防治戰略的高度,宏觀地確定在污染事件中起重要作用的應急預案和區域協作方案的制訂、應急能力建設規劃的制訂和應急力量的合理部署及其優化的問題等,目的是對可能發生的污染事件以最小的代價進行有效應對。
戰術層面的決策主要是從戰術的角度確定應用現代溢油應急技術的一種或多種組合的方式實施應急行動,快速調派合理的應急力量。
操作層面的決策主要是從應急技術和設備的操作角度出發,確定以合適的技術和技能落實各項應急措施,采取有效的應急行動等。
應急科學決策的過程應貫穿于整個應急行動的始終,要根據各種可變因素的變化情況,及時調整行動方案和應急措施,以應對在應急行動過程中出現的新情況、新問題。
溢油應急決策的中心目的就是以最小代價進行溢油應急反應,最大程度地減少溢油的危害。但實際上由于溢油事故所處的海上空間環境的復雜性和影響決策的各種因素的動態可變性,使得決策對象的規模、范圍擴大,決策活動的頻率加快,決策活動所包含的信息量猛增,并且,隨著溢油事故本身的影響程度的變化,決策主體的構成也可能發生變化。而面對險情的“突發性”和應急處置的“緊迫性”,又要求決策者必須在最短的時間內作出盡可能周密的指揮決策,這對決策者提出了更高的要求,帶來了更大的壓力和風險。因此,應用現代信息技術,以數字化、智能化的方式為決策者提供信息支持、程序支持、方法支持和智能支持,提高決策的科學性、實效性和快速性,幫助決策者避免經驗決策、簡單決策或可能的錯誤決策,是提高科學決策水平的必由之路。
溢油應急輔助決策平臺就是應用現代信息技術,以海上溢油應急預案為行動規范,通過現代通信、網絡、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)和計算機信息處理等技術手段,構建一個多功能的,集輔助決策、指揮調度和處置實施為一體的綜合應急決策指揮平臺,實現溢油應急決策的科學化、系統化和智能化,以及對各種應急資源和應急力量的科學調度、協調指揮,有效應對和處置海上溢油事故,達到“快速反應、統一指揮和有效行動”的目的。其主要功能包括:
(1)敏感資源信息管理
建立敏感資源數據庫,將包括自然保護區分布、海水養殖業分布、漁場分布、環境敏感旅游景點分布、工業用水取水口分布、鹽田分布、修造船廠分布、油碼頭分布等敏感環境資源數據,在確定內容和屬性后存入敏感區分布數據庫,供溢油應急處置決策使用。
(2)應急資源信息管理
建立應急資源數據庫,將包括應急隊伍及管理部門,溢油應急行動可調用的人力,溢油清除設施和器材的種類、數量、存放場所,主管人員的姓名、聯系電話等,可調用的應急工作船等資源數據,在確定內容和屬性后存入應急力量分布數據庫,供溢油應急處置決策使用。
(3)溢油監測與預警信息管理
根據衛星遙感、雷達監視等技術手段獲取的資料,判定溢油事故的發生,并指出溢油事故的發生地點、時間和溢油量,自動發出溢油事故警報。在溢油事故處理過程中,根據監視監測系統獲取的資料和信息,隨時修改數值預測結果并進行再預測,提高數值預測的準確度。
(4)溢油漂移預報管理
對溢油事故現場及附近海域風場、潮流場進行數值計算和海上溢油動態計算,數值預測未來一段時間里海上溢油的動態,并能根據氣象資料的不斷更新隨時完成再預測。在電子海圖上動態顯示預測結果,包括潮流場的分布和溢油膜的位置、運動方向、漂移軌跡、擴散動態、范圍大小、濃度分布等。
(5)敏感資源污染威脅預警管理
根據溢油漂移預報中溢油膜的分布及走勢,自動計算出溢油進入敏感區的時間、進入敏感區的油量以及對敏感區域的危害程度,生成敏感區預警表,為采取布控和預控方案提供決策支持。
(6)溢油損害評估管理
根據溢油事故的情況及當地資源評估溢油事故對現在及未來的海洋生物、海岸資源、養殖業、旅游業、人體健康、工業用水、鹽業、海岸線等的污染損害程度和經濟損失。
(7)溢油應急處置方案制訂
在對海上溢油漂移狀況進行準確預測的基礎上,綜合考慮溢油可能影響海域的自然資源狀況及所轄海域溢油應急力量部署狀況,制訂出最佳的海上溢油應急處置輔助決策方案,對溢油事故進行快速、準確、有效的布控和預控,最大程度地降低溢油造成的污染和損失。
(8)專家咨詢
能夠提供有關溢油清除措施選擇及相關注意事項咨詢,使具體的溢油清除行動選擇更加科學合理。包括溢油的圍控(圍油欄布設)、回收、分散、固化、沉降、焚燒和生物降解等處理方法的單一或組合,并提供溢油火災危險性和可不進行人工干預提示等。
上述各項功能可在同一平臺集成展現和應用,其運行效果可使決策者對事態發展有更科學、更準確的判斷,能夠做到對事態發展趨勢、事故損害、決策效果心中有數。
在現代科技和信息技術日新月異、快速發展的今天,就某一信息而言,往往是可以多渠道、多手段地獲取,這大大提高了信息的準確性和實時效果。例如,對于海面上的溢油漂移趨勢,既可以根據實際的氣象、海況信息直接預測,還可以利用航空遙感和衛星遙感、海上微型浮標溢油跟蹤定位、岸基或艦載雷達監視等各種技術進行實時監測。同樣,各種信息的進一步挖掘和融合能夠更充分地反映它們之間的邏輯關系,使其能夠滿足多層面的決策需求。
所以,溢油應急輔助決策平臺還可以進一步擴充成為海事防污染管理的綜合平臺,以“防、治、賠”為主線,通過增加日常信息收集處理、風險關注與警示、損害賠償評估、日常演練(訓練)模擬、三維可視化展示等功能,進一步豐富和發展平臺功能及應用,提升海事防污染的科學管理水平。
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Thinking of technological decision on marine oil spill response
ZHOU Honghui,LI Yuankui
交通運輸部行業聯合科技攻關項目(2009-353-350-620),國家自然科學基金項目(61073134)