船舶溢油計算_第1頁
船舶溢油計算_第2頁
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文檔簡介

1、海上溢油的來源與類型水中溢油大致主要來自含油污水的排放、操作性溢油、操作性溢油三個方面:含油污水的排放油船的機(jī)艙油污水、壓載水、洗搶水,這些廢水中均含有大量石油,濃度可達(dá)15000mg/L,如直排即對水體造成油污染,另外,船舶進(jìn)廠修理前,必須將貨油和燃料油艙的殘油清洗干凈,油氣排放后才能進(jìn)廠修理。當(dāng)油船改裝油品時,也必須先清洗貨油艙,這些也成為水域的一個污染源。操作性溢油即船舶在加裝燃料油和油船油艙裝貨期間的溢油。日常裝卸儲運(yùn)中石油產(chǎn)品的零星跑冒滴漏,對水、陸地、作業(yè)機(jī)械容器均造成輕微污染;船岸雙方駁油速度不協(xié)調(diào)和聯(lián)系不及時,或封閉式裝貨標(biāo)示不準(zhǔn)確而造成溢油;貨油駁運(yùn)時,輸油軟管在高壓下工作,

2、軟管的殘舊、老化及伸縮接頭、閥門的松動等也會造成油滲漏。(1)加裝燃油時溢油,是非油輪產(chǎn)生油污的最主要途徑。加裝燃油的頻繁性和港內(nèi)操作,增大了油污事故的可能性及危害程度。常見的溢油有:加裝燃油時輸油管道連接不牢,法蘭接頭松脫。一般接管由供油方負(fù)責(zé),船員未作檢查;0輸油管道老化,一旦加裝壓力加大時,管道破洞;輸油管盲板或加油口盲板松動,盲封不嚴(yán)或兩舷加油管截止閥未關(guān)嚴(yán),一舷加油時另一舷加油口溢油。加裝燃油結(jié)束后,往往供油方負(fù)責(zé)上妥加油口盲板,認(rèn)為加裝燃油已經(jīng)結(jié)束,上不緊加油口盲板是經(jīng)常的事,而下次加裝燃油又未檢查并上緊盲板,一旦供油壓力加大即產(chǎn)生溢油。04不加油的艙或已加滿的艙閥門未關(guān)死,燃油部

3、分進(jìn)入非指定油艙造成溢油;05供油方擅自或偶然加大泵量,導(dǎo)致滿艙或空艙內(nèi)排氣不及,從透氣孔產(chǎn)生溢油;06燃油艙分配閥開錯;07艙內(nèi)存油計算錯誤,量油不準(zhǔn)。(2)內(nèi)部駁油產(chǎn)生的溢油也時有發(fā)生,尤其是老齡船,下列原因是造成船舶艙內(nèi)駁油產(chǎn)生溢油的頑癥:從燃油艙往日用油柜駁油,自動停止裝置失靈從透氣管產(chǎn)生溢油;0燃油艙間駁油操作不當(dāng),因滿艙柜或速度過快從透氣管溢油;對駁燃油的艙情況不了解,過分自信油艙的完好性。某輪因向已長久不用的油艙駁油,大量燃油從破艙處溢向貨艙,造成巨大損失;4燃油艙間輸油管破洞;5調(diào)撥閥開錯。(3)燃油艙與相鄰污水艙,壓載水艙之間產(chǎn)生破艙,排壓載水或污水時,油污隨水排出。某輪壓載

4、水艙與油艙上下布置,油艙量油孔下方因量油尺沖擊而產(chǎn)生破洞,50噸燃油漏入其下方的壓載水艙,幸虧排壓載水時及時發(fā)現(xiàn)了浮油,才未出現(xiàn)油污事故。(4)含油污水處理不當(dāng),海上排污時油污超標(biāo)。現(xiàn)在世界各國都通過飛機(jī)、遙感技術(shù)及巡邏艇、漁船報告等方法實行監(jiān)控,違規(guī)排污的風(fēng)險越來越大,責(zé)任人將負(fù)刑事責(zé)任。(5)含油污水排岸時,與接受裝置之間連接不當(dāng)或管系破裂,導(dǎo)致含油污水溢出。海損事故溢油一般是指突發(fā)性的泄漏事故,即溢油事故。船舶或油輪因碰撞、觸損、擱淺等事故的原因造成對水域的油污染,特別是油輪發(fā)生事故后油箱的泄漏溢油。它造成大量的石油泄漏到水域或陸地,對環(huán)境造成很大的污染,危害極大。溢油物理化學(xué)過程油的屬

5、性、水動力條件、環(huán)境條件決定了物理化學(xué)變化過程。這些過程決定了油層的傳輸和歸宿。圖2.1介紹了油層傳輸和風(fēng)化過程。溢油運(yùn)動主要影響因素1. 由流場和風(fēng)場引起的對流2. 油層的擴(kuò)展包括紊流擴(kuò)散和由重力、慣性力、粘性力、表面張力形成的平衡力決定的機(jī)械擴(kuò)展3. 乳化及垂向上紊流混合4. 由蒸發(fā)、溶解等風(fēng)化過程引起的質(zhì)量和物化性質(zhì)的改變5. 油與岸線的相互作用,某些懸浮油滴可能附著在懸浮顆粒物質(zhì)上而慢慢下沉到底部6. 在長時間內(nèi),光化學(xué)反應(yīng)和微生物降解也可以改變油的性質(zhì)和減少油的量油層傳輸風(fēng)化過程蒸岌+包曲袖包水術(shù)壩沉淀峙垂自展音油層傳輸和風(fēng)化過程漂移漂移即平流或?qū)α鳎强刂票砻嬗蛯雍蛻腋∮蛯虞斶\(yùn)的主

6、要過程。漂移模擬在整個溢油動態(tài)模擬中占據(jù)著最重要的地位,只有精確的模擬漂移,才能夠?qū)σ缛胨w的油團(tuán)進(jìn)行準(zhǔn)確跟蹤、定位,這是迅速清除溢油污染、最大限度降低對環(huán)境危害程度的先決條件。表面油層漂移運(yùn)動的驅(qū)動力來自于水體的表層流場和表面風(fēng)場,而懸浮油層對流運(yùn)動是懸浮油滴隨著水流一起運(yùn)動。因此,表面風(fēng)場對表面油層漂移的影響和表面流場求解是表面油層漂移數(shù)值模擬研究的重點(diǎn)。在幾乎所有的模型中,表面油層漂移運(yùn)動是使用權(quán)系數(shù)法模擬的。風(fēng)擴(kuò)展和擴(kuò)散溢油剛進(jìn)入水體后,由于油膜很厚,會迅速向四周擴(kuò)展,當(dāng)油層變薄和破裂為碎片可以認(rèn)為機(jī)械擴(kuò)展停止了。油層的機(jī)械擴(kuò)展增加了油層面積并加強(qiáng)了風(fēng)化過程例如蒸發(fā)、溶解和乳化。在溢油

7、最初的數(shù)hr內(nèi),擴(kuò)展是影響溢油歸宿的主要過程。該過程的長短與油的種類、品質(zhì)、粘性、溫度等自身性質(zhì)密切相關(guān),同時溢油量越大持續(xù)時間也越長。Fay首先提出了在平靜水面油膜的自身擴(kuò)展理論,該理論認(rèn)為溢油進(jìn)入水體后在重力、慣性力、粘性力和表面張力作用下迅速擴(kuò)展,并根據(jù)擴(kuò)展期間主導(dǎo)力的不同而將擴(kuò)展劃分為三個階段。起始階段,重力、慣性力是主導(dǎo)作用力中間階段,重力、豁性力是主導(dǎo)作用力終了階段,表面張力、茹性力是主導(dǎo)作用力。Fay擴(kuò)展模型以平靜水面為背景,認(rèn)為油膜成圓形擴(kuò)展,這與實際觀測情況相差較大。實際上,在感潮河流中,由于受上游徑流、潮流、復(fù)雜的河道形態(tài)等多重因數(shù)的影響水體運(yùn)動特別復(fù)雜,僅考慮擴(kuò)展過程的溢

8、油計算往往得不到令人滿意的結(jié)果。Johansen、Elliot、Hurfoul以及Pem提出了描述油滴大小和分布的油擴(kuò)散模型。這些模型能夠較為正確地預(yù)測溢油擴(kuò)散的實際情況,比如,在風(fēng)向上,油膜成直線并延伸,整個油膜形成帶狀等。盡管如此,對在流場和風(fēng)場作用下油擴(kuò)展和擴(kuò)散的機(jī)理還需要作進(jìn)一步研究。蒸發(fā)蒸發(fā)是石油烴的較輕組分從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)向大氣進(jìn)行質(zhì)量傳輸?shù)倪^程。石油主要是由碳?xì)浠衔锝M成的,包括烷烴系碳?xì)浠衔?、烯烴系碳?xì)浠衔?、環(huán)烷烴系碳?xì)浠衔?、芳香烴系碳?xì)浠衔锏?。低碳組分是非常容易蒸發(fā)的,一般含C原子數(shù)在14以下的組分絕大部分是可以蒸發(fā)的。石油的這種自身組成特點(diǎn)決定了石油是一種易揮發(fā)的物質(zhì)

9、。因此蒸發(fā)是溢油風(fēng)化的主要過程之一,是溢油質(zhì)量傳輸過程的主要部分,對于輕質(zhì)原油、柴油、汽油其蒸發(fā)量可以達(dá)到溢油總量的50%90%,甚至全部蒸發(fā)。蒸發(fā)在改變油層總量、影響油層組成的同時,也改變著油的性質(zhì),使油的密度、粘度、表面張力等增加,傾點(diǎn)上升。此外蒸發(fā)還影響著其它風(fēng)化過程,如擴(kuò)散、乳化、溶解等。了解蒸發(fā)過程有助于溢油殘留量的預(yù)報、應(yīng)急決策的制定和環(huán)境損害的評估等。溢油的蒸發(fā)速率受油的組分、飽和蒸汽壓、空氣和海面溫度、溢油面積、風(fēng)速、太陽輻射和油膜厚度等因素的影響,另外蒸發(fā)速率也受到溢油量的影響,溢油量越大,揮發(fā)速度越慢。蒸發(fā)作用使油揮發(fā)到在大氣中,它發(fā)生在溢油后的很短的時間內(nèi)。油的機(jī)械擴(kuò)展增

10、加了表面油層面積,從而增加了蒸發(fā)的速度。油種、風(fēng)條件、溫度、表面油層面積決定了蒸發(fā)量和蒸發(fā)速率。油是復(fù)雜的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?,而蒸發(fā)速率和油的成分是密切相關(guān)的。在現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型中模擬蒸發(fā)過程的方法主要有單組分法和多組分法兩種。單組分法是通過經(jīng)驗對每種油給出一套相應(yīng)的油蒸發(fā)速率曲線。多組分法是將油假設(shè)為多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物,對各個單獨(dú)組分分別計算然后求出總的油蒸發(fā)速率。不管怎樣,油的組分變化范圍過大,要精確地區(qū)分各個組分幾乎不太可能,一般是將油的組分劃成幾個性質(zhì)相近的區(qū)間。研究表明這個方法可以對油蒸發(fā)給出合理的評估。兩種方法都是由Maeky和他的同伴提出的。在實驗室條件下,后一種方法得出更

11、優(yōu)的結(jié)果。由于現(xiàn)場實際蒸發(fā)量很難測量,而現(xiàn)場條件與實驗條件有區(qū)別,現(xiàn)在還無法驗證這些計算方法的準(zhǔn)確度。溶解石油有極微弱的溶解于水的特性,溶解對溢油動態(tài)模擬的物質(zhì)平衡計算影響甚小,大多數(shù)情況下可以忽略。但由于進(jìn)入水中的石油烴無論是烷烴還是芳香烴對水生生物都有一定的毒性,另外石油中苯和多環(huán)芳烴類都是致癌物質(zhì),而很多內(nèi)陸河流都承擔(dān)著飲用水水源地的功能。因此,盡管溶解量與蒸發(fā)量相比較小,但考慮到模擬溢油溶解過程、預(yù)測其在水體中的濃度有很大的生態(tài)學(xué)和社會安全意義,一般溢油模型中都會計算溶解量。石油中的可溶解組分隨著擴(kuò)散過程不斷溶解于水體中,影響水體中油的溶解量主要有油源位置、時間和油的組分等。首先,溢油

12、的溶解量取決于溢油排放源的位置,如穿越河道的輸油管道的泄漏,溢油在上浮過程中,大部分低分子芳香烴組分溶解在水中,其中尤其以苯類烴最明顯。另外,溶解量和時間也有一定的規(guī)律可循,溢油最大溶解量發(fā)生在事故后812h內(nèi),然后溶解量呈指數(shù)直線下降,這表明揮發(fā)和油團(tuán)運(yùn)動影響了溶解過程,以總芳烴為例,發(fā)生溢油幾小時內(nèi)濃度可達(dá)0.01O.lmg/L,由于油團(tuán)運(yùn)動和擴(kuò)散,濃度很快降低解性能還取決于油的組分,通常輕質(zhì)的碳?xì)浠衔镙^易溶于水,水中芳烴。而油的溶同樣,它也蒸發(fā)的更快。Cohen等給出了計算溶解量的方法。正如蒸發(fā)一樣可以使用多組分和單組分法計算溶解量,原理相似。垂向混合和乳化垂向混合是溢油形成顆粒進(jìn)入水

13、體的過程,主要包括3個過程:(1)成粒過程,在紊流作用下油膜破碎后形成油粒子的過程(2)分散過程,油粒子在紊流作用下進(jìn)入水體的過程(3)油粒子在水體內(nèi)的聚合過程,多種物理化學(xué)變化過程。垂向混合能夠減少漂浮在水面上的油膜量。油水界面的表面張力是影響垂向混合程度的重要因素,油的粘度也能影響垂向混合過程,粘度越大,垂向混合能力越差,另外油密度越大,油水之間的密度差就越小,小油粒越容易形成,垂向混合程度越高。油的乳化是指石油和水混合在一起,經(jīng)過擾動作用(人工攪動或自然環(huán)境中風(fēng)、流、浪的擾動),油粒子不斷向水相分散,同時水滴也不斷侵入油相,形成油包水或水包油乳化物。油包水乳化物是水滴被分散到油滴里,呈黑

14、褐色粘性泡沫狀,它可長期漂浮于水面。由于吸收大量的水(穩(wěn)定的油水乳化液一般含水量在50%-60%以上,體積比原來增大,比重和粘度也比原來大的多,乳化物體積、密度、粘度有不同程度的增加,致使蒸發(fā)和溶解過程受到極大影響,嚴(yán)重妨礙溢油的清除工作。乳化過程一般發(fā)生在溢油后數(shù)小時,因為在溢油之初油膜較厚,水動力條件和外界其他條件不足以破壞油膜的整體性,油膜很難分散形成油粒子從而不具備乳化的先決條件,隨著油膜的不斷擴(kuò)展,油膜面積逐漸增大,厚度不斷減小,在風(fēng)切應(yīng)力、湍流、波浪等作用下,油膜被分散,此時乳化開始發(fā)生。影響乳化的因素包括油的組成、油膜厚度以及水體紊動程度、溫度等環(huán)境條件,試驗表明,乳化油在水體中

15、垂直分布主要取決于紊流作用。在紊流的水體中,一些油以懸浮油滴的形式垂向混合到水體中,這些混合到水體中的油滴可以形成乳化油。一般來說,河流溢油中油的垂向混合和形成乳化油的程度相對海洋溢油較小。一方面,統(tǒng)計資料表明海洋溢油大多數(shù)為原油,而大多數(shù)河流溢油為精制油,精制油很難形成穩(wěn)定的乳化油。另一方面,波浪、海岸潮汐作用及海洋環(huán)境可以促進(jìn)海洋溢油油層的碎裂,它們是海洋中形成乳化油的主要因數(shù)。在河流中,潮汐和波浪一般比海洋環(huán)境少,促進(jìn)油層破裂的作用力相對較少,但河流中拐彎處的激流與人工構(gòu)筑物、天然障礙物周圍的水流激起大量的紊流,這些紊流也可以令油層破裂并完全混合到水體中。船舶溢油計算方法1根據(jù)船舶破損計

16、算溢油量溢油事故發(fā)生后,可以根據(jù)船舶的破損情況,并結(jié)合MARPOL公約的附則I中的有關(guān)規(guī)定計算溢油量。具體計算方法如下:在船側(cè)損壞(O)和船底損壞(0J時,如沿船長的一切可設(shè)想位置的損壞而cs致破艙,達(dá)到附則I第22條所規(guī)定的范圍,其假定的流出油量應(yīng)按下列公式計算:I、對于船側(cè)損壞:O二工W+工CK(1-1)ciiiII、對于船底損壞:O=1(工zw+工zc)(1-2)3.iiiiK二1bi/tc;bi'tc時,K取值為0;iZ二1h/vs;h=vs時,z取值為°。I式中:W一假定由于附則I第22條所規(guī)定的損壞而致破裂的一邊艙的容積i(m3),對于專用壓載艙,W可取為零;iC

17、一假定由于附則I第22條所規(guī)定的損壞而致破裂的一中間艙的容積(m3);i對于專用壓載艙,C可取為零;ibi一所考慮的邊艙的寬度(m);在相當(dāng)于堪定的夏季干舷水平,自船側(cè)向船內(nèi)中心線垂直計量;hi所考慮的雙層底的最小深度(m);如無雙層底,則h應(yīng)取為零。i如果長度小于附則I第22條所指l的一個空艙或?qū)S脡狠d艙,位于兩個邊c艙之間,公式(1-1)中Oc的計算,可按容積W等于與之相鄰接的兩個邊艙之一的i實際容積(如果它們的容量相等)或其中較小者的實際容積(如果它們的容量不等)乘以下列的、,對在該次碰撞涉及的所有其他邊艙,則取實際的全部容積的值。(1-3)S=1-1/1iic式中:1=所考慮的空艙或?qū)?/p>

18、用壓載艙的長度(m)。iI、對于雙層底艙,當(dāng)其上面的艙內(nèi)裝有貨油時,只有空載或裝載清潔水才能作數(shù)。II、如果雙層底沒有延伸到所設(shè)計的艙柜的全長或全寬,則該雙層底應(yīng)視為不存在。船底損壞區(qū)域之上的艙柜,即使由于這種局部雙層底的設(shè)置而未破損其容積仍應(yīng)計入公式(1-3)中。III、在核定hi值時,吸阱高度可以略去,只要這類阱的面積不太大,在艙柜下只延伸了一個很小的距離,并且不超過雙層底深度的一半。如果這種阱的高度超過雙層底深度的一半,則應(yīng)等于雙層底的深度減去阱的高度。如果船底損壞同時涉及四個中間艙,則Os值可按下式計算:O=-(工zw+s4ii工ZC)ii1-4)如果所設(shè)置的貨油轉(zhuǎn)駁系統(tǒng)在每個貨油艙內(nèi)

19、有一個應(yīng)急的較高吸口,能夠從一個或幾個破艙中將油轉(zhuǎn)駁到專用壓載艙或多余艙容的貨油艙(如能保證這些貨油艙留有充分的空間,則主管機(jī)關(guān)可認(rèn)為該系統(tǒng)在船底損壞時能減少油類的流出量。對于該系統(tǒng)的這種信任,取決于在兩小時運(yùn)轉(zhuǎn)中其所能轉(zhuǎn)駁的油量,相當(dāng)于所涉及的破艙中最大的一個破艙容量的一半,并且在壓載艙或貨油艙中能有同等的接收容量。這種信任應(yīng)限于允許公式(1-1)計算Os。2波恩協(xié)議與現(xiàn)場調(diào)查法估算溢油量波恩協(xié)議是一個關(guān)于北海沿岸國家和歐共體處理北海溢油和其他有害物質(zhì)的國際性的協(xié)議,已經(jīng)有了30多年的歷史,取得了卓有成就的成績,它使得簽署國家的利益受到保護(hù),而且仍在發(fā)揮作用。波恩協(xié)議中對溢油量的判斷的理論依

20、據(jù)是,凡能造成水色差異或引起海水渾濁度變化的油污染物,均對水體的光譜反射率和發(fā)射率有影響。即從可見光至遠(yuǎn)紅外至微波波段,均可獲得不同程度的油污染探測效果。油膜可以在可見光內(nèi)獲得,隨著油膜種類與厚度的不同其光譜反射特征將發(fā)生變化,在可見光成像圖中油膜表面顏色呈現(xiàn)從灰色至深褐色或黑色的不同顏色。根據(jù)顏色的不同判斷油膜的厚度,進(jìn)而估算溢油量。溢油進(jìn)入海后,在重力、風(fēng)浪的作用下,會不斷擴(kuò)散。在溢油量固定的情況下,油膜的面積不斷擴(kuò)大,油膜的厚度不斷減小,而且各處油膜的厚度不盡相同,所以簡單靠面積或厚度是不能完全反映溢油量的,必須知道各種厚度油膜的面積,才能得到總的現(xiàn)場溢油量。目前溢油量中油膜的厚度是通過

21、顏色來估算的溢油的面積是通過目測油膜的長度與寬度來計算的各種不同厚度油膜的面積是通過各種不同顏色油膜在總油膜面積中所占比例來計算的。從實驗中得知,不同厚度的油膜,其對不同可見光譜段的反射率是不同的,所以不同厚度的油膜在肉眼中呈現(xiàn)不同的顏色。它們之間的關(guān)系如表2-1所示。油膜面積的估算:如油膜形狀接近橢圓形,可取長短半徑乘積的80%作為油膜面積。長短半軸的長度,在油膜面積很大時,可借助測視雷達(dá)估算,可讓飛機(jī)沿油膜邊界飛行連續(xù)定位求得。在油膜面積一般時,直接用目估即可。為提高目估的準(zhǔn)確性,可和已知長度的參考物比較。如某型號的船舶,其長度是己知的,就可作為參考物。監(jiān)視現(xiàn)場溢油量,應(yīng)根據(jù)溢油經(jīng)歷的時間

22、,考慮蒸發(fā)、乳化等因素推算原始溢油量。在一般環(huán)境下,考慮到有一部分油蒸發(fā)到空氣中和乳化到海水中,但也有相當(dāng)多的乳化到海水中后,使油的體積增大。所以,可把上述結(jié)果看成是原始溢油量。目估溢油量法適用于各種厚度和各種面積的溢油,對于有經(jīng)驗的海洋檢查員來講,可以估算的很準(zhǔn)。表2-1溢油油膜顏色與厚度、體積實驗關(guān)系序號油膜顏色大致厚度(ym)大致體積(m3/km2)備注1銀白色0.020.050.020.05可用測試?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)2灰色0.10.13彩虹色0.30.34藍(lán)色1.01.05藍(lán)褐色556褐色1515可用紅外線掃面發(fā)現(xiàn)7黑色20208黑褐色100100可用微波輻射計發(fā)現(xiàn)9桔色(巧克力色)100040

23、0010004000目前,海面溢油量的估算方法一般采用波恩協(xié)議中建議的油膜厚度估算方法,即利用油膜色彩與油膜厚度的對應(yīng)關(guān)系(表2-1),再根據(jù)原油密度(0.9431g/cm3)計算出該時間段的溢油量。其海面溢油量計算公式為:G=SxPxYxp(21)式中,G為海面溢油量;S為海面溢油面積;F為各色彩油膜所占溢油總面積之比;y為油膜色彩對應(yīng)油膜厚度與體積的關(guān)系;p為原油密度。3根據(jù)NO4BD.BT(S)數(shù)據(jù)推算根據(jù)N0.4BD.B.T(S)每日測深數(shù)據(jù)的變化來對燃油艙燃油泄漏量的推算。首先推測出船舶發(fā)生滲漏的時間,然后查閱N0.4BD.B.T(S)的測深記錄,找出探測數(shù)據(jù)在哪天發(fā)生突變。然后詢問

24、船長和輪機(jī)長造成數(shù)據(jù)變化的原因,推測出是什么原因造成的。如果是因為從NO.4BH.F0(S)滲NO.4BD.B.T(S)H.F.O造成的。則可以通過查閱N0.4BD.B.T(S)的SOUNDINGTABLES,在根據(jù)船長經(jīng)驗確定出TRIM,然后計算出NO.4BH.FO(S)溢油量。4H.F.O變換*計算根據(jù)前后船上的H.F.O總庫存量變化與H.F.0正常消耗量的比較來計算出溢油量。首先根據(jù)第三種方法中的前部分分析出漏油時間,然后查閱BUNKERINGPLAN得到此時(泵入原油后)在船上H.F.OTANK的燃油油庫存量為多少,再查閱輪機(jī)日志,在其它的SERVICETANK(P)為多少,SERVI

25、CETANK(S)有多少,SETTTANK(P)有多少,OVERFLOWTANK有多少,然后把上述量相加。查出最終的OILTANKSSTATEMENT此時船土的H.F.O存量為多少,用上面的加和減去H.F.0存量,在乘以H.F.0的比重,得出總共減少的油量。然后根據(jù)輪機(jī)日志記載,查出這段時間的船舶消耗H.F.O,用上面的減少的油量減去船舶消耗的油量,就得出NO.4BH.F0(S)的泄漏量。5遙感技術(shù)判定溢油量衛(wèi)星圖像是利用衛(wèi)星遙感方式獲得的資料,客觀真實的記錄了地球表面的地物輻射(包括反射和發(fā)射)電磁波的強(qiáng)弱變化。對于海域而言,大面積的海水在性質(zhì)、表面特征、成分、狀態(tài)等方面產(chǎn)生的不同就導(dǎo)致了衛(wèi)

26、星影像灰度上的差異,而衛(wèi)星影像灰度的差異對用戶而言,最直接的反映就是影像色調(diào)的差異。油信息的解譯過程中基本上采用了上述方法。但根據(jù)溢油污染的特殊性,反映在影像上其灰度值不同,因而表現(xiàn)在顏色、紋理等方面存在著很大的差異。一般溢油圖像解譯過程包括:根據(jù)影像色調(diào)直接判定油膜污染物采用海圖和地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對污染物進(jìn)行定位利用連續(xù)幾天的衛(wèi)星影像資料,分析污染海域灰度值異常區(qū)是否隨時空漂移、擴(kuò)散,從而確定是否為污染物利用三原色反射率的大小來分辨污染物和海水,這種方法比目視解譯更客觀、更科學(xué)、更精確。海上溢油衛(wèi)星遙感監(jiān)測除了受到云霧的影響外,在晴天條件下還受到光線入射角、風(fēng)浪、海流、潮汐、水色和海面溫度等

27、因素的影響,不同的油種圖像反映也有較大的差別,因此,海上遙感圖像解譯要比陸地復(fù)雜得多,至今為止國內(nèi)外對海上溢油圖像解譯沒有形成統(tǒng)一的模式。利用衛(wèi)星溢油圖像計算溢油面積采用了兩種方法。方法一是利用遙感圖像處理軟件,將溢油異常區(qū)域勾畫出來,處理軟件直接計算出所勾畫溢油異常區(qū)的像元點(diǎn)數(shù),然后輸入衛(wèi)星的水平分辨率和單位,最后計算出溢油面積。方法二是利用海圖或電子海圖,先將衛(wèi)星溢油圖像疊加在海圖或電子海圖上,利用海圖計算出溢油面積。通過計算實驗比較,兩種方法的計算誤差不超過5%。首先在衛(wèi)星溢油圖像上,對溢油異常區(qū)按顏色精細(xì)劃分成各個小區(qū),計算出各小區(qū)溢油面積,然后利用油膜顏色和灰度值與油膜厚度之間的對應(yīng)

28、關(guān)系表確定出各小區(qū)溢油厚度,最后根據(jù)溢油品種的密度計算出溢油量。計算溢油量的基本表達(dá)式為:G=£SxHxp(3-1)iii二1式中,G-溢油量;S一各小區(qū)溢油面積;H一各小區(qū)溢油厚度;p溢油的密度;iin為小區(qū)數(shù)。6在精細(xì)計算方面,許多學(xué)者應(yīng)用流體力學(xué)計算軟件FLUENT,用數(shù)值模擬的方法模擬出油艙內(nèi)的油在靜止海面上、在正弦波作用下的有風(fēng)的海面上以及海面上的溢出過程,并計算油船破損處的溢油量及該溢油量在海面上運(yùn)動過程。油污治理方法1. 物理方法一般來說,處理水面溢油的最理想的方法是物理清除,采用物理清除可以避免對環(huán)境的進(jìn)一步污染,但不適合清除乳化油。大致分為圍欄法、吸附法和油拖把法。

29、(1)圍欄法石油泄漏到海面后,應(yīng)首先用圍欄將其圍住,阻止其在海面擴(kuò)散,然后再設(shè)法回收。圍油欄的種類很多,較為常見的是乙烯柏油防水布制作的帶狀物,在緊急的情況下,也可用泡沫塑料、稻草捆、大木料、席子、金屬管等物替代。正規(guī)的圍油欄在構(gòu)造上分為浮體、垂簾和重物三部分。浮體部分浮在水面,防止浮油越過;垂簾位于浮體下面,形成圍欄,防止油從下面溢走;重物垂在垂簾下而,使其保持垂直穩(wěn)定。在較平靜的水域正確使用圍油欄,能夠有效地防止浮油進(jìn)一步擴(kuò)散。但在有波浪的情況下,當(dāng)浪頭涌起的時候,浮油可能被沖過圍油欄,使收集在圍油欄同的浮油被沖走,當(dāng)風(fēng)浪很大時,用錨定位的圍油欄常常會沒入水中。不管何種形式的圍油欄,都要靠

30、機(jī)械方法來回收欄內(nèi)的浮油,且最終回收的油水,都需采取進(jìn)一步分離措施并且要防止產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸的危險。(2)吸附法回收水面浮油,主要采用吸油性能良好的親油材料。制作吸油材料的原料有高分子材料,無機(jī)材料和纖維。對于聚合物用的比較多的是由聚丙烯或聚亞安酷做的人工合成吸收劑。它的抗水性能和親油性能都很好,但是最大的缺點(diǎn)是用后不能生物降解。作為溢油清潔物質(zhì),很多天然吸收劑,如棉花、羊毛、乳草屬植物、木絲綿和麥桿等,都己廣泛被研究。比起人工吸收劑,這些天然材料都有很好大吸收能力,但是它們也會吸收水分,這在海洋油污染使用上是一個缺陷。(3)油拖把法聚丙烯有親油疏水的特性,對浮油有良好的吸附功能,所以油拖法通常

31、由聚丙烯纖維制成。美國油拖把公司研制成的油拖把直徑有10,15,22,30,60,90cm等六種規(guī)格,其吸油率隨著直徑的增大而提高。小規(guī)格的油拖把一般用于內(nèi)河及港灣、碼頭,大直徑的油拖把可用于大面積的溢油處理。2. 化學(xué)方法(1)燃燒法通過在油面上灑化學(xué)物品引燃、助燃來焚燃水面溢油,無需復(fù)雜裝置,處理費(fèi)用低,但是燃燒產(chǎn)物污染海洋環(huán)境,且產(chǎn)生的濃煙污染大氣,所以這種方法在內(nèi)河航道及港口的使用應(yīng)慎之又慎,只能在離海岸相當(dāng)遠(yuǎn)的公海才使用此法處理(2)化學(xué)處理劑利用油處理劑清除油污,可直接使其乳化分散。這種藥劑主要成份為表面活性劑。°1分散劑分散劑一般用量為溢油的120%,它使用方便,效果不

32、受天氣、海況所影響,在許多不能采用機(jī)械回收或有火災(zāi)危險的緊急情況下,及時噴灑分散劑是消除水面浮油和防止火災(zāi)的主要措施。分散劑能促使溢油分離成直徑為15pm懸浮在水中的小油珠,進(jìn)而使油膜分散、消失。由于油粒小,使油與水中氧的接觸更充分,從而使乳化油更容易被水中溶解氧氧化或被微生物降解。分散劑的使用效果在很大程度上取決于外界條件,它對薄油膜的分散效果較好,如果是輕油則將很快地?fù)]發(fā),而對于低溫下的較重的油,則效果很差。然而,長期的觀測與研究表明,使用分散劑導(dǎo)致的污染往往L匕油本身造成污染更嚴(yán)重,在時間上更久遠(yuǎn)。基于上述原因,赫爾辛基公約規(guī)定,在波羅的海不準(zhǔn)使用分散劑;美國政府規(guī)定,在淡水水源、重要的

33、魚、貝和海藻養(yǎng)殖場禁止使用化學(xué)藥劑,只是在溢油發(fā)生火災(zāi)危險及在用物理方法清除后殘留的油薄膜時方允許使用,且只準(zhǔn)使用對水生物毒性很小的化學(xué)藥劑及在同一次處理中不得同時使用三種以上的化學(xué)藥劑,而且藥劑噴灑后在水中的濃度不得超過5ppm。c2凝油劑當(dāng)凝油劑沿著一片薄油膜的四周施放到水面上時,就在水面上擴(kuò)展,壓縮油膜。油膜受到壓縮后,面積會大大縮小,厚度增加,它可使石油膠凝成粘稠物或堅硬的果凍狀物。其優(yōu)點(diǎn)是毒性低,不受風(fēng)浪影響,能有效防止油擴(kuò)散。凝油劑對11.5cm厚的油膜可起控制擴(kuò)散作用。在0.30.5cm厚的油上,噴灑凝油劑后,凝油劑與溢油發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),使溢油迅速凝固。在風(fēng)浪的攪拌下,交聯(lián)速度加快

34、,溢油凝固成塊狀或片狀,可用油拖網(wǎng)回收溢油。油膜被壓縮的程度取決于油的比重,風(fēng)化程度和油膜的初始厚度。在一次清掃溢油的現(xiàn)場試驗中,一片面積約9200m2的船用燃料油被壓縮成幾個直徑為825cm的大圓球,很適合用吸油器或其它器具的回收。3. 生物方法(1)酵母菌去除溢油美國亞特蘭大大學(xué)曾在70年代進(jìn)行了用酵母清除油污染的研究,發(fā)現(xiàn)某些酵母菌株天然存在于被石油污染的水中,其數(shù)量隨油污染范圍的擴(kuò)大而增加,這表明它們是靠“吃”石油而繁殖的。酵母菌比細(xì)菌等微生物對紫外線和海水的滲透壓具有更強(qiáng)的抵抗力,這是因為細(xì)菌受環(huán)境因素的影響較大,陽光能殺死細(xì)菌,海水的滲透壓能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁,這些都有礙細(xì)菌分解石油效能的發(fā)揮,而酵母對陽光的殺菌效應(yīng)和對海水的滲透壓都具有較強(qiáng)的抵抗力,能鉆到油滴中去并在其中繁殖。(2)微生物分解石油采用能將碳?xì)浠衔镅趸木N可以處理艙底水、污泥和水面油膜。一些菌種

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