墨西哥湾溢油事故研究及对我国海上溢油污染防治管理的启示开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1.研究意义

发生在2010年4月份的越洋钻探公司“深水地平线”钻井平台井喷爆炸着火事故,造成人员伤亡和引发墨西哥湾污染事件,被美国定为国家级灾难,损失之大、污染之重、影响范围之广,已经引起了全球的高度反思。如何从BP公司这样的跨国公司处置漏油事件过程中学习应急管理,从社会责任的展示学到危机应对,应当成为当今社会安全文化建设的重点问题。研究拟通过这一典型案例分析,结合历史发展的必然和应急工作的现实,提出了对“应急与危机”新的认识,以求得我们对安全文化建设新的思考。

从世界范围来看，溢油事故多与石油运输量密切相关。中国的海上石油运输量仅次于美国，且中国港口石油吞吐量正以每年1000余万吨的速度增长，伴随着我国石油战略储备体系建设的全面展开和不断发展、海上石油运量持续上升、油轮的数量和吨位也越来越大、海上石油开采业的兴起和发展，海上溢油风险不断加大。

当前，中国已进入环境污染事故的高发期，形势十分严峻。突发事件应急预案的制定对控制事态发展、减轻和降低污染和危害都有不可估量的作用。针对有代表性的海洋突发性污染事件，应分别采取不同的应急预案。

对海上运输溢油事件，采取物理、化学等方法进行油污的消除，进行运输安全管理、迅速拦截污染物扩散等方案以及对非正常污染物排放的及时上报等应急方法；对仓储危险品泄露导致大面积污染的事件，迅速疏散人群，扑灭火灾控制爆炸，并采取物理、化学等方法进行油污的消除；对深海石油勘探中的突发性溢油事故，要制定行之有效的应急响应机制，提高围堵溢油泄露、围控大规模溢油的效果，研发快速清除油污的技术方法，尽快控制事故的蔓延和发展。

1.2.研究目的

我国已迈进深海油气资源勘探开发的新阶段，与此同时面临着发生深海溢油事故的高风险。本研究针对美国墨西哥湾“深水地平线”原油泄漏事故中出现的行政管理、应急处理和损害赔偿等方面的新问题，结合我国的深海油气开发现状，从应急响应体系、监视预报技术、现场处置技术、油污损害赔偿机制和政府监督管理等方面探讨我国深海溢油污染的防治管理对策对我国而言，墨西哥湾溢油事故带来的教训和启示极为深刻，我们应该努力完善和改进现有管理机制，积极推动科学技术上的发展,做好充分的准备以应对日后深海溢油事故所带来的生态环境和社会经济损害影响的巨大挑战。

1.3．国内外研究现状及发展方向

杨溢等人运用GNOME模型对墨西哥湾溢油扩散飘逸进行了模拟，运用ADIOS对墨西哥湾前期溢油风化过程进行了模拟。

目前有许多溢油模型可用于做溢油追踪，比较常用的有美国的GNOME系统，法国的MOTHY系统，英国的OSIS系统：，挪威的OS-CAR系统。其中由美国国家海洋和大气管理局反应和恢复办公室（NAOOORR)的危险材料反应部门（HAZMTA)开发的GNOME是1个免费的溢油轨迹模拟模型。GNOME可以用来预测风、海流和其它因素如何使溢油移动和扩散（最佳推测法），获悉观测和预报的流和风的不确定性对溢油轨迹的影响最小遗憾法预测，了解溢油在海面上的物理化学变化过程。在输人溢油场景信息如溢油位置、溢油量、流场、风场等之后，GNOME能够显示溢油的轨迹。GNOME包含标准模式、诊断模式和GIS输出模式。用户可以在诊断模式下使用各种的水动力模型模拟的流场数据，自己建立模型，进行轨迹预测与后测模拟。

GNOME是1个二维的欧拉拉格朗日油粒子模型，用拉格朗日法追踪模拟连续流场内的溢油粒子的漂移。

GNOME使用简单的三相蒸发算法计算几种不同油的挥发性，可以设置柴油、汽油、煤油/喷气发动机燃料、4#燃料油、6#燃料油，中质原油和无风化油等7种。

BergueiroLópez等利用EUROSPILL,OILMAP,GNOME和ADIOS等模式模拟了西班牙塔拉戈纳的卡萨布兰卡平台的一个溢油事故在不同环境条件下的溢油轨迹；Engie和Klinger使用GNOME探讨了不同环境条件和污染物对运动轨迹的影响；Farzingohar,M等人利用GNOME系统模拟了伊朗阿巴斯港附近海域的汽油泄漏和柴油泄漏，模拟过程中使用的是GNOME的标准模式和GIS输出模式。Y.cheng等人利用GNOME模型模拟了2009年7月墨西哥湾的一次管道溢油事故中的溢油轨迹。

国内对GNOME的利用尚少，目前有陈家兴等结合水动力模型RAM2和GNOME模型在三峡库区进行了溢油模拟；赵东波等使用GNOME模拟湄洲湾的溢油扩散，其GNOME所需的湄洲湾潮流场通过水动力模型建立。

ADIOS模拟溢油风化结果

墨西哥湾原油的泄漏量特别巨大，根据溢油在海面上的漂移扩散特点，利用ADIOS模拟墨西哥湾溢油前5d(4月21日到4月26日)的风化情况。溢油种类选取ADIOS中墨西哥湾原油作为本次模拟溢油。该原油API为34.8，凝固点小于-5℃，初始密度为0.852g/cm3，黏度为15.0cSt(厘泊)，溢油速率根据总溢油量按平均约33122.35L/h。将风速和流速带入模型，得到的模拟结果如图1所示。

图1ADIOS模拟墨西哥湾溢油性质变化

Fig．7ThechangingcharactersofoilspillintheGulfofMexicosimulatedbyADIOS

ADIOS风化模拟结果分析

分析ADIOS溢油风化模拟结果发现，溢油性质的变化在4月22日凌晨基本趋于稳定。油中的海水含量在4月22日12:00达到饱和，在油水混合物中海水比重大约为50%;溢油黏性的变化在4月23日达到稳定;溢油的密度达到稳定时大约为1000kg/m3;空气中苯的含量在4月22日凌晨之前呈下降趋势，过后随着时间交替变化，白天含量高，夜晚含量低;蒸发和分散在4月22日凌晨达到平衡，蒸发百分比大约为40%;分散百分比大约为6%。由于目前针对溢油的风化的模拟，存在较大分歧，现场测量数据缺乏，只能根据实验室研究成果以及经验对比结果是否合理。根据经验和相关的大量前人的实验证明墨西哥湾溢油的风化模拟符合溢油风化变化规律。^[1]

该文中ADIOS系统对每天的溢油状况记录相对于GNOME系统比较准确，GNOME模型模拟的油污在海面上的漂移的趋势、方位和范围与遥感检测到的结果比较吻合，而ADIOS模拟的油污自身性质变化过程比较符合实验室的研究结果。

陈燕提出了海洋突发污染事件的应急措施及建议。

(1)建立应急专门机构，完善应急预警和联动机制。海上环境突发事件应急处理是一项系统工程，加强部门之间配合十分必要。如针对海上溢油事故具有突发性的特点，发挥中央和地方政府上下级之间、各职能部门之间的横向和纵向协作；建立一种反应迅速、互联互通、信息共享、协同应对的联动处理模式；成立溢油事件应急处理专家组，迅速抵达事故现场，进行快速、细致、全面的检查，并建立以环保部门为主，消防、公安、交通、医疗救助、市政卫生、宣传等相关部门参加的协调机构，制定包括海上运输船舶溢油、仓储突发事故溢油以及深海勘探开发事故溢油的应急预案。

(2)严密监测水质，控制油污的发展。加强突发性溢油事故的应急管理力度，建立相应的应急管理机构，加大资金投入力度，更好地执行海上溢油应急任务的各项工作。发生海上环境突发事故，应迅速启动近海海域和近岸的监测系统，严密监测海水水质和陆岸河流水质，控制好油污的蔓延。石油勘探需加强水下溢油的监视技术，在全球定位系统基础上，航海雷达广泛应用在漂移监测系统、溢油监控中；发展水下机器人，使其在海洋石油勘探的设备维护与检测等方面发挥重要作用。发生海上环境突发事故，要根据事故现场的实际情况，对油污进行初步处理。在环境条件允许的情况下，优先采用物理法（围栏法、吸油法等）处理，特殊情况下，采用化学法（燃烧法、化学剂处理法等）处理。环保部门要加大对不同种类污染物治理方法的研究力度，为环境突发事件应急处理预案做参照。

(3)制定相关法律法规，建立损害赔偿专项基金。针对中国的实际情况，有目的地制定相关法律法规。在多次海洋突发性溢油事件中，对处理后的致了长时间的费用调解过程。因此，需要根据中国的实际情况，制定适合中国现状和特色的专项法律法规。如颁布的《中华人民共和国船舶污染海洋环境应急防备和应急处置管理规定》法律法规面世。另外，建立相应的海洋溢油事故生态环境损害赔偿基金，用于石油开采和运输泄露、储油设施损坏溢油、船舶事故漏油的应急处理和损害赔偿费用。

(4)平时加强训练和演习，形成防控体系。平时多流汗，战时少流血。应急预案中平时的训练和演习也至关重要。应要求多个职能部门平时组织相关的技术培训，进行联合的突发事件应急训练和演习，并对溢油处理的设施经常进行检查和维护，做好防范和处理突发溢油事故的技术准备工作。对于深海作业突发溢油事故的模拟演习，有助于训练更成熟的应急指挥人才，培养更熟练的清污技术人员，提高应急响应的处置能力。

(5)加强应急处理装备和技术的研发，普及事故防范和救援的知识。国外对海上溢油事故应急处理相关理论的研究比较完善，因此应对突发事件的经验丰富。中国也在使用化学消油剂法、围油栏、撇油器法等方面有了长足的进步，但在理论与实际状况的有机结合上还缺乏经验，还需在实践中加强融合，并加快其他应急处理装备和技术的研发进程，以适应大范围、高浓度溢油事故的发生。另外，为了更好地贯彻预防为主、防治结合的原则，必须通过各种新闻媒体加大宣传教育的力度，不但要使公众普遍了解海上突发环境污染事故的特征，还要熟悉防范、应急处置以及救援的过程，降低或尽量减少事故的危害程度。^[2]

陈燕的建议和措施从应急机构，水质环境，法律保护，防控体系和技术知识等多个方面综合提出了对突发性海洋溢油污染事件的应对，考虑的方面很全面，但是没有结合我国的海洋石油行业与政府政策的现实状况进行分析。

张东方等简要回忆了2010年墨西哥湾溢油事件的起因和经过,总结了这次事故的经验教训,找出了其中的不足,并制定了相应的措施。

1．政府监管存漏洞

美国国会众议员4月25日公布调查备忘录说，“深水地平线”钻井平台爆炸沉海前数小时不断出现油管泄漏等异常状况，混凝土工事也存在施工缺陷。负责监管近海石油钻探的内政部矿产资源管理局“歪风盛行”，与能源企业“交情笃深”。

2．企业安全意识不足

2009年BP向美国政府提交的报告显示，多次强调在出事油井不可能发生重大漏油事故；即使发生漏油事故，由于离岸约77公里，BP可迅速做出回应，不会对海滩、野生动物保护区构成威胁。而且，BP在报告中没提及一旦在深海发生漏油事故，有什么技术可控制油污。事实上，出事油井没有安装关闭油井的遥控阀，而挪威和巴西等主要产油国都要求一定要安装。BP过去9年在出事油井开采时，曾多次发生漏油和火警事故，包括2005年因人为错误没封好油井或上紧螺丝钉，导致泄漏212桶润滑油。过去9年，BP共遭到美国海岸警卫队发出的6次警告和2次起诉。有传言此次油井爆炸是仪器失灵、人为错误和恶劣天气所致。德国柏林工业大学石油地质学家威廉·多米尼克7月初指出，美国过早开放深海石油开采以及英国石油公司忙赶工期是导致墨西哥湾原油泄漏的主要原因。^[3]

此处从政府和企业安全管理和监管方面分析了原因，但是没有从人，机器，环境等反面分析这次事故发生的原因，这样的观点是片面的，无法从根本上预防事故的发生。

贝少军，董燕从墨西哥湾溢油事件对环境的影响，美国政府和英国石油公司在事故发生后的应急堵漏、清除漏油，提出了这次事件对我国的警示。该文揭示了此次溢油事件对美国墨西哥湾沿岸以及海洋的生态环境、动植物造成的巨大危害，从技术层面讲述了灾难发生后美国政府和BP公司做出的应急措施，并对中国海洋石油开采和海上石油运输提出了建议。这篇文章的不足是在提出对我国海洋石油开采和运输的建议没有联系我国海洋石油发展具体分析，例如大连油港爆炸事件，黄岛事件等，综合我国石油行业的监管，国家对海洋石油的政策进行分析，对我国国内海洋石油开采的技术，安全管理能力也没有结合。^[4]

桂客从海上溢油污染的危害方面提出了对于海上溢油污染的防治措施，列举了物理法、化学法和生物法防治的具体措施，并结合墨西哥湾溢油事件的案例对国家地方各级应急系统在溢油事故发生后的处理进行了分析。桂客从技术层面具体讲述了在海上溢油事故发生后的各种防治溢油扩散的方法，基本列举了现在我们可以采用的大多数防治措施，并提出要多种措施联合防治。该文的不足之处在于仅仅从技术层面对海上溢油污染防治进行了分析，没有对国家以及企业在事故发生后的应急系统如何工作，不同部门如何联系分工进行建议，而且在结合墨西哥湾事故案例进行分析的时候过于简单，不够具体。^[5]

刘景凯回顾了墨西哥溢油事件的发生经过，并介绍了墨西哥湾溢油事件的影响，还有事件发生后的应急措施和对这次危机的应对，提出了几点启示，吸取教训，加强政府危机处理，提高企业应急能力，提高公众应急意识。该文的不足之处在于没有结合国内现状，没有从技术层面出发，不够全面。^[6]

陈虹，雷婷等从墨西哥湾溢油事故中美国溢油应急响应机制和墨西哥湾溢油应急响应技术两方面对事故后的应急体系和应急技术措施进行介绍，应急响应机制从国家、地方、联邦现场协调、国家响应中心和地区委员会及这些部门的响应过程进行分析；技术手段从堵漏淸污、监视监测、自然资源评估等方面介绍。该文得出提高溢油风险控制、加强溢油应急响应立法工作、深化对环境影响评估的启示。该文的优点是应急响应体系建立全面、技术手段介绍概括全。缺点是没有充分的调动地方渔船发挥清油工作，事实上这些渔船在事故发生后起了很多作用；另外监控体系不能光靠系统，安全技术人员的培训也是很重要的一环。^[7]

廖国祥等回顾了美国墨西哥湾溢油事故，并说明了事故对人员生命及健康、海洋生态环境、社会生产经济的影响。该文的优点是结合我国的深海油气开发现状与技术现状及深海溢油的潜在事故风险分析，提出了针对我国深海油气事业的防治管理对策，而且提出的建议十分全面。^[8]

刘亮，范会渠以墨西哥湾漏油事件中的溢油处理方案作为研究重点，总结此次英美等国在此次事件中采用的溢油处理方式，为我国研究制定溢油处理应急预案提供了一定的参考和借鉴。该文对我国研究制定适合中国国情的海上溢油应对处理方案有重要价值。^[9]

蒋岩陈述了墨西哥湾溢油事件的溢油量和污染影响等损失，具体介绍了美国对海上溢油的应急处置，借鉴美国的经验，完善中国的海上石油应急体系，在法律建设，组织体系，人才队伍，技术装备等方面提出建议，以应对未来可能发生的海上特大溢油事故。^[10]

张抗回顾了墨西哥湾溢油事件，提出了建设安全环保控制、强化企业安全管理运作加强设备和工艺配套、完善危机应急预案以及相应物资和技术的储备的观点，不足是没有考虑政府和地方的作用。^[11]

殷建平,姜琳君从墨西哥漏油事件发生时的技术、管理两方面入手，分析了此次事故对美国石油政策在安全评价、能源替代、技术创新和政府监管方面的影响，并提出了对我国海洋石油开发与管理的警示。该文的缺点是没有足够重视我国海洋环境，对应急环境保护的措施不到位。^[12]

雷海分析了墨西哥湾漏油事件的原因，并揭示了政府监管不力、政府未发挥主导作用、现行海洋政策混乱的特点。该文的优点是提出的对现在海洋石油勘探开采的警示非常全面，不足是没有考虑过“机遇之船”的发展模式。^[13]

MA Roberto详细的讲述了墨西哥湾溢油事件发生的经过以及当时公司的处理方案。^[14]

Nan Walker利用MODIS系统跟踪墨西哥溢油事件发生后溢油扩散的情况，并由此分析了海洋表面电流，该系统在跟踪溢油事件发生后的宏观石油扩散情况有较好的效果。^[15]

H Ramírez-León，A Guerrero-Zúiga介绍了从4月20日溢油事件开始一直到7月15日溢油被控制住中间美国和BP的各种尝试，并介绍了美国政府，一些科学机构所提出的应急预案和措施，通过卫星跟踪海面浮油建立模型，分析了这次事件对墨西哥海岸的可能的影响。^[16]

2. 研究的基本内容与方案

2.1.研究的基本内容

墨西哥湾钻井平台爆炸沉没，引发了历史上最大的海上溢油事故。通过系统分析墨西哥湾漏油事件的起因及各项应急措施，可以完善我国海上溢油应急响应体系。研究要求通过系统分析墨西哥湾漏油事件的起因及各项应急措施，结合我国的经济发展趋势、原油海运与气候特点，提出完善我国海上溢油应急响应体系的建议与注意事项。

2.2.设计目标

3. 研究计划与安排

3．进度安排

1.1-3周为文献查阅与调研时间，撰写文献综述报告和开题报告，每个报告字数不少于3000字。

2.4-15周为设计阶段，完成设计任务，准备在第9周接受中期检查。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨毅,陈志莉,李颖,肖晓,但琦,杨廷鸿,任振杰,欧阳琳. 基于gnome和adios的墨西哥湾溢油污染数值模拟[j]. 海洋环境科学,2013,04.

[2]陈燕. 突发性海洋溢油污染事件应急处理研究[j]. 环境科学与管理,2014,06.

[3]张东方,张善杰,黄永昌. 墨西哥湾漏油事故原因探析及启示[j]. 中国水运(下半月刊),2010,10:52-53.