溢油環(huán)境風險綜合評價

摘要：文章基于危化品風險源、涉海敏感目標和船舶交通密度3種影響因素綜合評價溢油環(huán)境風險狀況。首先從空間分布和數(shù)量特征的視角，提取寧波市海域環(huán)境風險影響因子，建立海域環(huán)境風險評價方法和指標體系，然后依托GIS空間信息平臺實現(xiàn)對寧波近岸海域環(huán)境風險空間布局的綜合評價。結果表明，寧波慈溪市西北部和鎮(zhèn)海區(qū)潛在的溢油環(huán)境風險極高，對石油泄漏的敏感程度也相對較高，進而表明該區(qū)域應列為重點風險管控對象;北侖區(qū)和奉化區(qū)東南部沿海區(qū)域和象山港東部海域，其溢油環(huán)境風險為一般水平，說明該區(qū)域應列為一般風險管控對象，其潛在的溢油環(huán)境風險屬于中等敏感程度;而象山縣東部及東南部、寧海縣南部區(qū)域，該海域的潛在環(huán)境風險極低，其對溢油敏感程度較低。評價結果可為寧波市海洋環(huán)境風險防控及應急響應措施、海域空間資源利用配置等提供科學依據(jù)和有效借鑒。

關鍵詞：寧波海域;溢油風險;指標體系;綜合評價

中圖分類號：X55 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2024）01-0045-07

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和社會的快速進步，人類對石油的需求量逐漸增加的同時，航運活動范圍對海洋的影響程度也將不斷擴大，石油泄漏情況常有發(fā)生，尤其是海上發(fā)生溢油事故會嚴重破壞事故周圍的海洋生態(tài)環(huán)境[1]，從而帶來巨大的經(jīng)濟損失。由于溢油事故對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的危害相對較大，因此研究石油平臺泄漏風險對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響顯得尤為重要。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，1973年至今，中國沿海地區(qū)累計發(fā)生了超過3100起海上船舶石油泄漏事故，平均每隔4年發(fā)生一次嚴重溢油事故[2]，溢油量超過100t的重大溢油事故多起，總溢油量超過4萬t[3]。溢油事故頻繁發(fā)生，給近岸海域的漁業(yè)資源、養(yǎng)殖資源、人類利用資源等造成極其嚴重的后果，海洋生態(tài)系統(tǒng)修復能力也會隨之削弱[4-5]。

當前，國內外學者已經(jīng)開展了有關風險源危險度評價、風險受體評價、環(huán)境脆弱度評價等領域的研究工作，并取得良好的效果。其中，對于風險源危險度評價主要是在關于地質災害（如巖溶塌陷、地面沉降等）的危險度評價與區(qū)域規(guī)劃[6-7]等方面得以應用，常用的評價方法有多元回歸、聚類分析、神經(jīng)網(wǎng)絡、信息量等方法，對于風險受體評價主要是關于水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境等生態(tài)環(huán)境方面的應用，對于環(huán)境脆弱度評價主要是關于多種環(huán)境因素影響環(huán)境主體的強弱程度等方面[8-10]的應用，多數(shù)采用層次分析法（AHP）、聚類分析等評價方法。上述評價方法研究大都是以陸地環(huán)境方向為基礎的風險評價，而從危化品風險度指標、涉海敏感度指標、船舶交通密度進行評價海域溢油環(huán)境風險水平的研究工作未見報道。尤其針對寧波海域這種經(jīng)常面臨高污染環(huán)境風險的區(qū)域，本研究工作更顯得尤為重要。

寧波是我國大陸海岸線中段的東海之濱地帶，其海域由五大洋（橫水洋、峙頭洋、磨盤洋、大目洋、貓頭洋）和三港灣（杭州灣、象山港、三門灣）所構成，海洋經(jīng)濟發(fā)達。寧波市沿海的環(huán)境風險源包括原油碼頭、危化品運輸、重點航線、沿岸石化聚集區(qū)、化工企業(yè)等，其中危化品泄漏、沿岸石化聚集區(qū)和重點航線對人類活動影響較大，風險的發(fā)生不僅會對近海的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重后果，還會對沿海陸域造成較大的影響，尤其是石化產(chǎn)業(yè)帶來的溢油風險往往發(fā)生在陸域。寧波海域是依托海水與生物之間多重耦合關系而建立的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，巨大的海洋生態(tài)環(huán)境承載力和風險問題將不可小覷[11]。因此，對于寧波這種地處海陸交匯地帶，時常面臨高污染環(huán)境風險的入海排污工作，需要結合風險源危險度、環(huán)境脆弱度等多種因素作為重點評價因子，進行系統(tǒng)化評估[12-13]。本研究選取寧波市沿海岸線向海一側區(qū)域作為研究目標，在危化品、溢油和涉海敏感目標的基礎上開展近岸海域溢油事故環(huán)境風險綜合評價研究。評價結果可為寧波市海域資源合理利用配置、近岸海域溢油風險管控提供有價值的參考與借鑒。

1 材料與方法

寧波市作為我國海洋大市，海洋資源種類繁多，擁有海域面積約為9758km2，大陸海岸線總長837km，海島總數(shù)為611個。2021年，寧波市的農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值為556.3 億元，旅游業(yè)總收入為838.8億元，寧波市常住人口954.4萬人，國內生產(chǎn)總值（GDP）14594.9億元。根據(jù)2021年對寧波市近岸海域環(huán)境風險源的調查，寧波市臨海危化品風險源主要集中在杭州灣南岸的鎮(zhèn)海和北侖段的涉海企業(yè)。“十三五”期間，寧波市海域發(fā)生的溢油風險一般為船舶污染事故。據(jù)2021年統(tǒng)計，在寧波港口船舶載運危險貨物吞吐量超過2億t，由此可知，眾多船舶的活動量給寧波近岸海域帶來了船舶溢油風險。

1.1 數(shù)據(jù)來源

依據(jù)《浙江省海洋功能區(qū)劃（2011—2020年）》中界定的近岸海域范圍[14]來確定本文研究范圍。敏感目標識別和寧波風險源數(shù)據(jù)來自浙江省海洋功能區(qū)劃、浙江省海洋生態(tài)紅線劃定方案和文獻相關數(shù)據(jù)[15-17]。

1.2 研究方法

將寧波海域劃分為4662個5'×5'的空間矩陣單元，計算不同距離范圍的危化品、敏感目標或海上溢油風險源對單元網(wǎng)格的風險值S，然后對每個網(wǎng)格的風險值進行疊加得到單元網(wǎng)格風險值，并在此基礎上劃分出需要重點關注的管控區(qū)域。下面是具體計算過程：

式中：S1、S2、S3 分別是≤15、15～30km、30～60km內空間矩陣單元受風險源影響的風險值;F1～F3為典型溢油量;P1～P3為危化品溢油的概率;P1×F1、P2×F2、P3×F3 為距離不同的風險源對空間矩陣單元的危險度;K 為敏感目標受溢油影響的程度;Dn 為空間矩陣單元與風險源n 的距離;t 和km 在計算時需要無量綱化處理;K/Dn 為危化品溢油的風險源n 對空間矩陣單元的脆弱程度。

本 研究對危化品、敏感目標、航道溢油等風險進行評價，將作為衡量指標權重的首要方法。然后通過德爾菲法，對寧波市海域環(huán)境風險狀況征詢相關專家意見，并對專家意見采取統(tǒng)計、分析和歸納的處理方式，客觀地結合專家經(jīng)驗來綜合判斷，估算危化品、敏感目標、海上溢油等風險指標。

1.3 選取指標

1.3.1 危化品風險評價

為了揭示沿岸海洋生態(tài)環(huán)境風險程度的空間差異性，選用2022年寧波市臨海環(huán)境風險源數(shù)據(jù)，根據(jù)沿岸10km 內危化品工業(yè)企業(yè)的空間分布，綜合考慮危化品生產(chǎn)制造、運輸過程及對近岸海域環(huán)境潛在的影響，建立危化品風險評價指標體系如表1所示。通過地理信息系統(tǒng)（GIS）空間核密度分析對沿岸工業(yè)企業(yè)環(huán)境風險程度的不同采用分級方法來確定風險源重點管控區(qū)域，再對重點管控區(qū)域進行劃分等級，得到沿岸工業(yè)企業(yè)風險源等級空間分布情況。各指標的權重采用AHP法與專家意見預評法共同確定，將指標風險源等級劃分為1、2、3、4的分值。將與其對應的等級劃分為一類風險、二類風險、三類風險、四類風險。對危化品風險進行評價時，由于危化品種類之間的差異，產(chǎn)生的溢油量會對海域環(huán)境造成不同程度的影響，以不考慮堤壩等近岸屏障物為前提，設立危化品典型溢油量如表2所示。

1.3.2 敏感目標風險評價

海域生態(tài)環(huán)境敏感度指某區(qū)域發(fā)生溢油后產(chǎn)生環(huán)境問題的嚴重性與可能性，對于高敏感區(qū)域其生態(tài)系統(tǒng)脆弱性較強，更容易產(chǎn)生環(huán)境問題，是生態(tài)環(huán)境保護的重中之重。隨著溢油程度不同，其敏感度也不同。借助于美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）環(huán)境敏感性指標等相關研究，依照岸線劃分、生物資源、人類利用資源等3個角度構建生態(tài)風險指標體系（表3）。

對敏感目標風險進行評價時，為了盡可能地保證評價結果的客觀性與完整性，擬選用寧波市大陸岸線數(shù)據(jù)、東海區(qū)主要經(jīng)濟種類數(shù)據(jù)、人類利用資源區(qū)域數(shù)據(jù)以及養(yǎng)殖水域功能區(qū)數(shù)據(jù)，基于GIS空間多邊形疊置分析法，對5'×5'的空間矩陣單元進行空間屬性編碼與疊加，形成海域生態(tài)環(huán)境敏感性屬性編碼鏈，進而獲取不同空間矩陣單元內寧波海域生態(tài)環(huán)境風險問題的難易程度，根據(jù)空間矩陣單元相應的功能類型對海域敏感目標程度加以賦值。

1.3.3 船舶溢油風險評價

海上航運具有大運載量、低成本的特點，承擔著對重要物件的運輸任務。在運輸過程中，大型危險品貨船、石油貨船的川流不息，從而會引發(fā)船舶溢油、運輸危險品碰撞、泄露與爆炸，給海洋環(huán)境帶來污染風險。對海上溢油風險評價時，根據(jù)5'×5'空間矩陣單元內海域航道密集程度和表2給出的指標及其風險等級對網(wǎng)格進行空間屬性編碼與疊加，形成海域生態(tài)環(huán)境溢油程度屬性編碼鏈，從而獲取不同空間矩陣單元內寧波海域航道密集程度，實現(xiàn)海域內生態(tài)環(huán)境溢油風險的定量表征。

2 結果與討論

2.1 危化品區(qū)劃風險評價結果

本研究從危化品風險度分布情況進行了單項環(huán)境風險評價，并將市（區(qū)、縣）作為分析單元，明確了各市（區(qū)、縣）對溢油事故后的環(huán)境污染程度。然后對其劃分為4個等級，得到寧波沿岸海洋環(huán)境風險程度的差異性。根據(jù)風險評估的不同等級，一類風險等級程度較為嚴重，聚集的企業(yè)較多，主要集中在寧波鎮(zhèn)海區(qū)，建有鎮(zhèn)海煉化、中金石化等企業(yè)，二類風險等級為中等程度，聚集的企業(yè)主要分布在北侖區(qū)沿海區(qū)域和余姚市，建有臺塑臺化、大榭石化、中國石化等企業(yè)，三類風險等級程度較為一般，四類風險等級程度相對較輕，其中分布的企業(yè)較為零散，大都分布在慈溪市、象山港等海域。

2.2 溢油風險敏感性評價結果

2.2.1 岸線敏感性評價

寧波海岸帶種類繁雜多樣，岸線類型分為淤泥質岸線、砂礫質岸線、基巖岸線、紅土岸線和人工岸線。依據(jù)海岸帶的環(huán)境敏感指標對其進行分等定級分析后可得寧波大陸岸線空間分布情況。其中，69.9%的岸線為海堤、船塢和碼頭等人工岸線，其敏感性較低，12.8%的基巖、紅土自然岸線其敏感性一般，而17.3%的砂礫質、淤泥質自然岸線對溢油有著較強的敏感程度。從寧波大陸岸線敏感度的空間分布情況得出，對溢油敏感程度較強的區(qū)域主要集中在杭州灣，其中慈溪市岸線敏感指數(shù)最突出，其次是象山縣、北侖區(qū)、奉化區(qū)、寧海縣等地。

2.2.2 生物資源敏感性評價

我國東海蘊藏著種類豐富的經(jīng)濟魚類資源，基本分布在江、浙、滬沿海一帶。主要經(jīng)濟種類包括白姑魚、大黃魚、寬體舌鰨、藍點馬鮫等。對這些物種的重要產(chǎn)卵場、索餌場和越冬場進行分等定級，從而獲得溢油事故發(fā)生后該海域環(huán)境風險的敏感性。其中，經(jīng)濟種類的產(chǎn)卵場在受到溢油影響后敏感度呈現(xiàn)高度相關性，且產(chǎn)卵場占寧波近岸海域面積達56%，該海域是多種經(jīng)濟魚類的集中場所。索餌場在受到溢油影響后敏感度呈現(xiàn)一般水平，其海域面積占比53%，而越冬場敏感目標稀少，發(fā)生溢油后產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題概率較小。

2.2.3 人類利用資源敏感性評價

人類利用資源不僅分布于海洋中的自然資源，屬于海洋生態(tài)系統(tǒng)的一種外在形式，并對生態(tài)功能的空間差異性起著主導作用。主要包括漁業(yè)海域、濱海濕地、濱海旅游區(qū)、海洋生態(tài)自然保護區(qū)、國家級海洋公園等。本研究采用分等定級方式，對寧波海域人類利用資源的敏感程度進行評價與分析。結果表明，南韭山島、花岙山島有著韭山列島海洋生態(tài)自然保護區(qū)-核心區(qū)和花岙國家級海洋公園-重點保護區(qū)域，人類利用資源受到溢油影響后敏感度呈現(xiàn)較高水平，因此需嚴格把控溢油風險事故引發(fā)的問題，從而保障海水質量。

慈溪市分布著重要的濱海濕地，有杭州灣濕地海洋保護區(qū)、杭州灣南岸保留濕地、杭州灣河口海岸鎮(zhèn)海段濕地、西滬港重要灘涂濕地、岳井洋濕地;象山縣分布著重要的漁業(yè)海域，如象山縣北部的象山港藍點馬鮫國家級水產(chǎn)種質資源保護區(qū)核心區(qū)、東部的韭山列島外側重要漁業(yè)海域;重要的濱海旅游區(qū)包括寧海強蛟濱海旅游區(qū)、鳳凰山濱海旅游區(qū)、象山縣南部的石浦濱海旅游區(qū)、檀頭山島濱海旅游區(qū)、鶴浦濱海旅游區(qū)等旅游度假區(qū)，這些重要的濱海濕地、漁業(yè)海域以及濱海旅游區(qū)對溢油事故后敏感度影響屬于中等敏感程度。韭山列島海洋生態(tài)自然保護區(qū)-實驗區(qū)、花岙國家級海洋公園-生態(tài)與資源恢復區(qū)和適度利用區(qū)、南田島東側海島等區(qū)域相對于溢油事故后的敏感性較低。

2.2.4 養(yǎng)殖水域資源敏感性評價

寧波海域富有多種多樣的水產(chǎn)資源，生活環(huán)境優(yōu)良，屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖的絕佳場所，是浙江省最大的養(yǎng)殖區(qū)。養(yǎng)殖區(qū)域類型按照各自功能劃分為禁止養(yǎng)殖區(qū)、限制養(yǎng)殖區(qū)和養(yǎng)殖區(qū)3種功能區(qū)。依據(jù)養(yǎng)殖水域的環(huán)境敏感指標對其進行分等定級分析后得出寧波養(yǎng)殖水域資源空間分布狀況。其中，66.1%的區(qū)域為陸地限養(yǎng)區(qū)、水庫限養(yǎng)區(qū)、海上限養(yǎng)區(qū)、池塘限養(yǎng)區(qū)、灘涂限養(yǎng)區(qū)等限制養(yǎng)殖區(qū)，其敏感性相對較低。12.9%的區(qū)域其敏感性一般，分別為海上養(yǎng)殖區(qū)、陸地養(yǎng)殖區(qū)、池塘養(yǎng)殖區(qū)和湖泊養(yǎng)殖區(qū)等養(yǎng)殖區(qū)，12.2%的區(qū)域為自然保護區(qū)核心區(qū)、河溝禁養(yǎng)區(qū)、航道、港口區(qū)、錨地保護區(qū)、飲用水水源地一級保護區(qū)等禁止養(yǎng)殖區(qū)，對溢油敏感性較高，主要分布在北侖區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)、慈溪市、杭州灣等近岸海域。

2.2.5 目標敏感性結果分析

本研究從岸線資源、生物資源、人類利用資源和養(yǎng)殖水域資源4個方面進行了單項溢油事故后敏感性評價，并將市（區(qū)、縣）作為分析單元，明確了各市（區(qū)、縣）對溢油事故后的敏感性和敏感來源。然后對各目標指標的權重采用AHP法與專家意見預評法共同確定，再統(tǒng)計各區(qū)域所占分值，得到綜合溢油敏感程度，并對其劃分為極高、較高、中等、較低和極低5種等級，其中，象山縣東部海區(qū)、南韭山島區(qū)域對溢油的敏感性極高，呈現(xiàn)極高水平，敏感性來源不完全相同，其中，南韭山島主要敏感對象為當?shù)氐纳镔Y源和人類利用資源，慈溪市近岸海域西北部和東北部海區(qū)、象山港及象山縣東西南部海區(qū)受到溢油影響后敏感度呈現(xiàn)較高相關性，主要來源為自然岸線資源和生物資源。中等敏感區(qū)域主要分布在慈溪市東南部海區(qū)、北侖區(qū)、寧海縣和象山縣南部海區(qū)，這些區(qū)域對溢油敏感高的目標略少，且敏感來源較為單一。低敏感區(qū)域的敏感目標較少，生物資源相比較上述3個區(qū)域而言，其資源豐富度偏少，自然岸線比例也相對較少。

2.3 船舶溢油風險評價

本研究從航道密集程度方面進行了單項溢油風險評價，將市（區(qū)、縣）作為分析單元，進行明確各市（區(qū)、縣）的航道密集情況。然后采用分等定級方法，設置相應評分等級，再統(tǒng)計各區(qū)域所占分值，得到寧波海域的溢油程度在空間分布的明顯差異性。其中航道的分布來源于寧波海運主要航線圖，根據(jù)海域航道密集程度可知，寧波鎮(zhèn)海區(qū)、北侖區(qū)沿海區(qū)域航線較其他區(qū)域密集，船舶航行次數(shù)居多，其潛在的溢油風險也相對較大。

2.4 環(huán)境風險綜合評價分析

本研究結合危化品風險源、敏感目標識別和海上溢油風險3個角度進行了溢油事故風險綜合評價，并基于GIS平臺對寧波市環(huán)境風險綜合評價結果進行空間矢量集成。將其劃分為極高、較高、一般、較低和極低5種等級，評估寧波海域的溢油事故風險所在空間差異性。

評價結果如表4所示，寧波慈溪市西北部和鎮(zhèn)海區(qū)潛在的溢油環(huán)境風險極高，綜合評分指標為8，對石油泄漏的敏感程度也相對較高，說明這些區(qū)域為重點管控對象。北侖區(qū)和奉化區(qū)東南部沿海區(qū)域和象山港東部海域，綜合評分指標為6，其環(huán)境風險為一般風險，說明這些區(qū)域為一般管控對象，潛在的環(huán)境風險屬于中等敏感程度，而象山縣東部以南、寧海縣南部區(qū)域，這些海域的潛在環(huán)境風險極低，其對溢油程度的敏感性較低。

3 結論與建議

以寧波市近岸海域風險源收集資料為基礎，將寧波市海域5'×5'網(wǎng)格作為研究對象，從危化品風險源、敏感目標識別和海上船舶溢油3種環(huán)境風險作出單項環(huán)境風險評價，并基于GIS空間矢量集成技術，繪制出寧波市近岸海域突發(fā)溢油事故環(huán)境風險綜合評價的區(qū)劃情況，直觀突出了寧波市海域環(huán)境風險的空間分布態(tài)勢。

隨著沿海石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其結構和布局逐漸擴大，能源運輸?shù)拇罅訌姶偈购Ｉ虾竭\活動進一步頻繁，對寧波市周邊海域生態(tài)環(huán)境的威脅也會日益增長。一旦發(fā)生溢油突發(fā)事故，將會對海洋環(huán)境造成嚴重的生態(tài)環(huán)境損害。因此，本研究通過科學合理的評價方法，使得環(huán)境風險與收益達到最佳狀態(tài)，評價結果較為符合實際，為寧波市航運相關企業(yè)提供了溢油風險的防范措施與建議，從而可以降低寧波海域溢油風險帶來的巨大影響。

本研究單方面從資源利用的角度，對其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、生態(tài)經(jīng)濟價值等方面采取定量評估方式，而對石油泄漏種類的劃分、后續(xù)的船舶污染物清理費用和環(huán)境污染損害費用等因素在評估體系中尚未構建，今后將更深入地探討與研究。

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