采用云重心评判法的港口船舶溢油综合应急能力评价

为突破单环节评价港口船舶溢油应急能力的局限性,合理配置资源,采用云重心评判法全环节评估港口船舶溢油综合应急能力,面向应急准备、预警、行动、恢复全环节,参照人-机-环境-管理系统理论和国际国内规定,建立综合应急能力评价指标体系;针对传统评价指标因素未涉及模糊性和随机性的问题,用加权偏离度确定定性指标与定量数值间的转化关系;利用层次分析法(AHP)优化评价意见,弥补评价样本欠充分带来的精度缺陷;最后,以上海港为例,对船舶溢油综合应急能力评价作实证研究。结果表明:云重心评判法能合理评价港口船舶溢油综合应急能力,为健全和完备应急能力提供理论依据,为港口船舶溢油综合应急能力评价提供了一种新思路。

基于层次分析法—模糊评价法的海上溢油风险评价研究

为合理、科学评价海上溢油风险,在综合分析溢油事故特点、风险源和典型案例的基础上,从自然环境、通航条件、码头因素和船舶因素等4个方面构建了海上溢油风险评价体系,利用层次分析法和模糊评价法对某港区海上溢油风险进行评价计算。结果表明,构建的评价体系可以较为客观地评价海上溢油风险等级,可为海上溢油风险防控提供理论参考,具有一定的工程应用价值。

压载水处理技术在多类型船舶的应用

为减少船舶压载水中有害水生物和污染物对海洋生态结构平衡的破坏,对不同船舶的结构特点、航线特点、功能性、压载和排载的特点进行分析,对处理压载水的技术要点进行总结,并对压载水管理系统选型的影响因素进行归纳。研究成果可为压载水处理技术在船舶上的应用提供一定参考。

基于改进灰色关联分析的厦门湾事故多发航段成因

基于厦门湾的海上交通事故调查记录,初步研究湾内事故多发航段。应用经改进的加权灰色关联分析方法计算得到事故主因素集中各主元素的关联度,从而推出事故成因。结果可为主管部门进一步深入研究厦门湾事故多发航段提供支持,同时也可作为完善港口安全相关管理规定的重要依据。

海丝一号卫星对斯里兰卡船舶溢油事故的监测与能力分析

海丝一号卫星作为国内首颗商业SAR卫星,在事故应急监测方面具有较好的应用潜力。研究以斯里兰卡科伦坡附近水域船舶溢油事故为例,利用海丝一号卫星对此次溢油事故进行了监测,结合同时期哨兵一号卫星SAR影像,对海丝一号卫星的溢油监测能力进行了讨论。结果表明:此次事故中,海丝一号卫星的SAR影像能够有效发现溢油区域,较哨兵一号卫星能够识别更多的溢油区域,这对于溢油事故的清污和索赔非常重要。随着国产商业SAR卫星的发展以及星座组网,SAR卫星系统将具备更强的时空观测能力,有力支持应急事件的处置。

船舶尾气监测无人机系统设计与应用

为监测珠江水域在航船舶的燃油合规性,设计了一套用于监测船舶尾气的微型嗅探无人机系统,该系统利用无人机搭载微型嗅探传感器,可实时监测在航船舶尾气中的二氧化硫(SO_(2))和二氧化碳(CO_(2))浓度,进而监管船用燃油硫含量的合规情况,筛查违规使用高硫油的船舶。经过现场测试与应用,成功查实多艘违规使用高硫燃油的船舶。通过对比分析船舶燃油硫含量的监测值和实际值,验证了船舶尾气嗅探无人机技术的可靠性。船舶尾气嗅探无人机监测系统的应用可以为海事执法提供便捷手段和技术支撑,提高海事执法效率。

渤海湾海上瞬时溢油三维模拟

为实时模拟及预测渤海湾三维海上溢油的动态特征,采用Mike 21 Flow模型计算渤海水动力潮汐,针对瞬时溢油的扩散和漂移过程,建立海上溢油运动数学模型;采用泊松盘采样算法创建不同直径的油粒子,通过Marching Cube算法重建等值面,模拟实现海上溢油过程,并与真实案例的数据对比。溢油模拟结果表明:所建潮汐流数值模型评估溢油事故船舶位置的海面高程、海流速度和海流方向与观测站数据接近;海上溢油运动数学模型原油运动轨迹与与实际轨迹相似;相较于传统溢油模拟可视化工作局限于二维非交互效果,新方法从三维层面提高溢油模型的物理真实感,为海上搜救模拟器生成溢油事故的三维场景、降低人力和财物成本、为海上溢油应急预案的制定提供直观的信息和依据。

基于海洋环境容量的钦州湾入海排污口选划研究

针对钦州湾海域因围填海活动导致原有排污口功能受限的问题,进行了排污口选址的优化研究。钦州湾围填海工程的实施改变了海域的水动力特性,对排污口的排放效率和环境质量产生了显著影响。基于MIKE21模型,对钦州湾的水动力条件和环境质量进行了深入的数值模拟分析。研究预测了18个潜在排污点位的环境容量,发现在当前岸线条件下,特定排污口具有32万m^(3)/d的处理能力,满足了近期的排污需求;研究针对中远期规划,提出了两个排污口的组合排放方案,预计总排污量可达56万m^(3)/d,有效应对了近100万m^(3)/d的排污需求。此外,还提出了提高污水处理厂尾水排放标准,将总氮排放浓度从15 mg/L提标至10 mg/L,总磷排放浓度从0.5 mg/L提标至0.3 mg/L,以进一步提升排污口的环境容量,为钦州湾海域的环境保护和可持续发展提供了决策支持。研究解决了超大排污需求(近100万m^(3)/d)的难题,且提出的双排污口组合方案丰富了入海排污口选址研究思路。

固定化微生物技术及工艺处理海水养殖尾水的应用研究

我国海水养殖规模居世界首位,产业发展迅猛的同时也带来了不容忽视的环境污染问题,造成近岸海域氮磷超标、水环境质量下降、生态环境受到威胁。基于海水养殖尾水排放量大、污染成分复杂、处理难度较大等问题,针对海水养殖尾水盐度高、碳氧比低的特点,开发了基于固定化微生物技术的“好氧/厌氧/厌氧/好氧”新型强化脱氮工艺,通过“过滤-生化-絮凝混凝沉淀”对尾水进行三级处理,实现氮、磷等污染物的深度去除。结果表明:该工艺启动快、能耗低,对无机氮和活性磷酸盐的最大去除率分别为97.67%和98.35%,出水无机氮和活性磷酸盐质量浓度分别降至0.27 mg/L和0.033 mg/L,达到SCT/T9103—2007《海水养殖水排放要求》的一级标准,实现了微生物法在高盐水中的深度脱氮除磷,可作为水产养殖行业尾水处理推荐工艺。

黄骅近岸海域表层沉积物重金属污染特征与生态风险评价

以2020年4月在黄骅近岸海域进行的表层沉积物调查为依据,采用污染指数法、改进污染指数法、潜在生态风险指数法结合地理信息系统(ArcGIS)空间差值分析等方法,对研究区域表层沉积物的重金属元素污染情况及生态风险进行研究。结果表明:研究区域表层沉积物中重金属平均含量由大到小依次为Zn(74.95 mg/kg)>Cr(56.40 mg/kg)>Cu(21.11 mg/kg)>Pb(17.11 mg/kg)>Cd(0.24 mg/kg)>Hg(0.08 mg/kg)。重金属污染程度由高到低依次为Cd>Hg>Zn>Cr>Cu>Pb,其中Cu、Pb、Cr、Zn污染指数相对较小,总体呈现出轻度-中度污染水平,Hg、Cd污染指数相对较高,总体呈现出中度-重度污染水平。研究区域表层沉积物中重金属整体呈现无污染-中度污染水平。研究区域表层沉积物重金属潜在生态风险由高到低依次为Hg>Cd>Cu>Pb>Zn>Cr,其中Cu、Pb、Cr、Zn生态风险较低,Hg和Cd生态风险较高,是造成研究区域表层沉积物潜在生态风险的主要元素。研究区域表层沉积物重金属来源较为复杂。沉积物中Cu、Pb、Cr主要为自然来源,黄骅周边工业及港口活动是黄骅近岸海域重金属Hg、Cd和Zn污染的主要来源,也是导致研究区域内部分区域综合潜在生态风险较高的主要因素。

内河船舶尾气监测的多无人机路径规划研究

由于高、低硫油价格的较大差距,低硫油高昂的使用成本使得内河船舶高硫燃油使用的违规率依然较高,给有关部门的监管与防治工作带来了不小的挑战。为降低内河船舶活动产生的大气污染物排放对航道沿线地区的空气质量的影响,如何通过非接触式取样检测船舶燃油质量成为重要问题。针对内河船舶尾气排放监测的多无人机协同路径规划问题,构建了多无人机巡检路径规划模型,并提出基于K-means++和混合模拟退火遗传算法构成的两阶段算法进行求解。结果表明,该两阶段算法能够在不同条件下合理均衡地分配巡检任务,为内河船舶尾气排放监测的无人机巡检系统的建立提供理论支撑。

船舶残油舱布置不符合MEPC.266(68)决议要求的典型案例

国际海事组织海上环境保护委员会第68届会议于2015年5月15日通过了《国际防止船舶造成污染公约》附则I第12条关于残油舱的修正案。近期在船舶安全检查工作中发现,部分航运公司和认可组织在换证检验期间疏于对该修正案追溯要求的关注,导致大量2017年1月1日以前建造的船舶至今仍未满足相关要求。通过梳理相关规定,结合港口国监督检查实际案例分析该修正案关于残油舱布置的要求,并提出针对性管理建议。

江苏船舶污染防控对长江生态环境保护工作的启示

江苏是长江流域与深蓝海域联结省份,经济区位优势为内河船运与海运提供了基础。船舶污染防控是长江生态环境保护的一个重要方向,调研和梳理江苏船舶污染监管以及长江生态环境保护现状,总结归纳,为长江生态环境保护监督工作提供治理范例。

船舶生活污水管理存在的问题及对策

针对船舶生活污水管理方面存在的公约及法规规范的规定不够完善、系统设计把关不严、型式认可的环境与实船差别较大、现场监管存在困难等问题,从国际公约修订、系统设计要求、型式认可要求等方面提出加强船舶生活污水管理的对策,以期提升处理装置性能,提高船舶生活污水排放达标率,降低生活污水污染海洋环境的风险。

南海海域溢油应急能力现状与建设思考

南海是重要的海上交通运输通道,其海运量占全球的1/3,存在巨大的船舶溢油风险。南海具有丰富的油气资源,周边国家都在努力开展资源开采活动,导致其溢油风险与日俱增。南海的溢油事故救援能力非常有限,船舶20h响应的覆盖范围只有20%~30%,远不能满足需要。现有的溢油救援物资尚不能满足各种溢油事故的需要。因南海的封闭特性,一旦发生大型溢油事件,对我国和周边国家的危害不可低估。本文总结了南海海域溢油应急能力的现状,对应对南海溢油存在的问题进行了梳理和思考并给出对策。

一款用于河流溢油围油栏规范布控的手机APP设计

为规范河流溢油围油栏布控,依据基本物理学原理及溢油回收原则,设计了一款通过输入河流流速、宽度、围油栏型号及卷扬机载荷,即可得出围油栏布控角度、段数和每段围油栏包含的单个围油栏数量的手机APP,以改善传统溢油回收工程主要依据现场操作员经验确定围油栏布控方案的不足.

京唐港海域溢油漂移扩散模拟分析

为分析京唐港海域发生溢油漂移扩散产生的影响,基于三向不可压缩和Reynolds值均布的Navier-Stokes方程,并服从Boussinesq假定和静水压力的假定,对整个渤海海域建立二维潮流场数值模型。以水动力为基础,根据Lagrangian“油粒子”理论对粒子进行追踪,建立溢油漂移扩散预测模型,模拟不同工况下油膜在海水中的漂移扩散过程。结果表明,溢油污染对附近自然保护区、旅游休闲娱乐区、渔业养殖捕捞区及岸线均存在一定的影响,其大清河口附近渔业捕捞区的影响最大;72 h内油膜最大扩散面积出现在冬季强风涨潮时溢油,其面积为213.373 km 2。通过对油膜的运动轨迹和敏感区目标的影响进行分析预测,对在京唐港附近海域发生溢油事故采取应急措施、海洋环境影响评价等提供一定的依据和技术支持。

湛江湾海域沉积物重金属污染特征及来源研究

测定了2021年4月采集的湛江湾海域的10份沉积物样品中的7种重金属(Cd、Cr、Cu、Hg、As、Pb和Zn),并对其主要来源和生态风险进行了分析和探讨。结果显示:Cu、Zn、Cr和As的含量符合一类海洋沉积物标准,而Cd超标率最高。通过地累积指数和污染负荷指数的分析,发现Cd的污染程度最为严重,其次是Hg和Pb,而Cu、As、Zn和Cr的污染程度较低。溯源分析显示,湛江湾重金属的主要来源包括船舶排放、水产养殖排污、工业排污、生活垃圾和农业源。潜在生态风险系数评价表明,湛江湾的重金属污染具有较强的生态风险,其中Cd和Hg是关键的潜在生态风险因子。

基于有效提升内河船舶污染物转运处置监管效果探究

随着内河航运业的不断发展,内河水域环境污染也越来越严重,人类对水环境保护也日益重视。根据内河船舶污染物防治的有关规定,船舶严禁将污染物随意直接排放入水。为做好船舶污染物接收转运工作,各地各部门不断探索有效解决途径,从提升接收设施效能、改变接收转运处置方式、提高人为重视程度等方面,做好船舶营运过程中的污染物防治工作,有效提升内河水域防污染成效。

澜沧江水域溢油风险多级模糊综合评价研究

目前溢油风险评价研究多集中在海洋方面,受河流溢油事故风险源和风险受体复杂性影响,现有溢油风险评价方法难以满足多样性环境条件下河流溢油区域风险管理需要。从风险源危险性、控制机制有效性和风险受体敏感性等三个方面建立了澜沧江水域溢油风险多级评价指标体系,包含8个准则层指标和22个细化指标,构建了基于层次分析法的澜沧江水域溢油风险度量化计算方法,并由此得出中缅输油管道—糯扎渡电站、糯扎渡电站—思茅港、思茅港—景洪大坝、景洪大坝—景洪港、景洪港—关累港等不同区域的溢油风险值,为澜沧江溢油应急资源配备和应急防控提供依据。