石油污染对生态环境所造成

IPIECA系列报报告第第1卷卷石油污染对生态环境所造成影响的指导文件国际石油工业环境保护协会IPIECA系列报报告第1卷石油污染对生态环境所造成影响的指导文件国际石油工业环境保护协会（IPIECA）地址：5thFloor,209-215BlackfriarsRoad,London,SE18NL,UnitedKingdom电话：[phone]传真：[phone]电邮：[e-mail]网址：国际石油工业环境保护协会（IPIECA），1991年，版权所有，未经IPIECA预先批准，任何人不得以任何形式或以任何方式（包括电子、机械、影印、录制或其它方式）对本报告进行复制、存储或传播。印刷本报告所用纸张，系将可再生软木提取的纤维漂白制成，不会对环境造成任何损害。232451314156前言简介石油污染对生态环境的影响及损害沿海湿地与浅滩存在的重要意义影响溢油污染后果与生态环境恢复的因素溢油种类溢油量地理因素气候、天气及季节因素物种自身因素溢油清理与生态恢复工作什么是生态环境的恢复？非洲大湖区：内陆地区脆弱生态环境的典型鸣谢及参考资料受IPIECA委托编制这一系列报告，本报告是其中之一。1989/1990年之间发生的几起重大溢油污染事故，引发了关于溢油事故预防与应急反应的全球性讨论与交流；通过讨论与交流，国际石油工业环境保护协会（IPIECA）会员达成共识，这套系列报告就是这种共识的体现。这套系列报告体现了会员的共识，IPIECA在编制过程中遵循了一整套原则，并鼓励每个海上石油运输公司能够将其贯彻到石油及石油制品的储运业务之中：●溢油事故的预防至关重要。●尽管各公司已尽最大努力预防，溢油事故仍会发生，并将影响事发地的生态环境。●溢油应急反应行动，应力求将溢油污染对生态环境造成的损害降到最低点，并加速任何受损生态环境的恢复进程。●应急反应行动，应该始终力图将自然资源与力量的作用发挥到极点，并积极补充自然力的不足。具体而言，这要求各个石油储运公司的管理层，要把预防溢油事故的发生放在其业务流程的首位。但是，既然潜在的溢油事故不可避免，各公司管理层就应该高度重视溢油应急反应行动预案的策划工作，确保溢油事故一旦发生，能迅速做出应急反应，并尽量降低溢油事故造成的不良后果。这些应急预案应具备足够的灵活性，要适应于应急反应行动的操作条件、溢油事故的规模、当地的地理环境及气候状况。应急预案的实施应有明确的人员及设备保障，确保一旦事故发生，预案可立即实施。要经常开展应急反应演练，培养提高相关人员的应急管理水平及应急技能；使用某种方式测试应急预案的可行性，如能邀请政府部门及相关私营企业参与则效果更好。石油公司在溢油应急行动中一般要使用承包商的服务，二者之间的合作方式可能影响应急反应行动效率。因此，要定期检查与测评承包商提供的应急设施，确保其性能稳定、效率达标。在制定溢油应急预案过程中，业界与政府部门要加强合作，确保二者相互沟通理解、双方预案协调一致。还应将政府倡导的石油领域环保措施贯彻到双方合作之中。既然新闻媒体与大众对石油界极为关注，发生溢油事故时尤其如此，那么石油界就该当与新闻媒体积极合作，并通过这种合作消除溢油事故造成的大众恐慌情绪。并确保在力所能及的范围内展开迅速而全面的应急反应行动。必须使用各种技术手段清理溢油污染，包括使用废物处理手段，最大限度地降低溢油污染对生态环境及公共休闲场所造成的损害。使用各种科研成果，特别是使用与溢油污染预防、围控、减轻影响相关的技术和手段（包括使用各种机械与化学方法），被视为石油业界管理层对溢油应急反应行动所做的重要贡献。内容前言3时至今日，溢油污染事故依旧是头条新闻。溢油事故引起的初始影响和混乱会形成强烈的震动；之后，大众对事故造成的各种环境损害及如何恢复生态环境理所当然地产生深深的忧虑。但是，自从1967年发生“托里峡谷”号油轮溢油事故以来，人类的溢油灾难史及实验性资料日益丰富，任何从事减轻和消除溢油事故不良后果的人，都可从中汲取有益的经验。这些指导性文件，旨在概括性地描述溢油污染对生态环境造成的短期与长期影响，以帮助人们进行溢油损害评估、预测溢油事故的长期性影响、开展油污清理工作。指导文件从全球范围考虑问题，引用的例证分别来自热带、温带和寒带生态环境。重点是海洋生态环境，但也引用其它生态环境的资料。指导文件推荐了一些参考资料—一些书籍与评论文章，它们都具有自己详细的参考资料清单。詹尼弗.M.贝克简介不同油污事故造成的初始影响有很大差异，从微不足道的影响（例如，溢油事故发生在远海）到引起特定生态群落的物种全部死亡。原油被红树木沼泽地圈闭，会造成红树林木及周边动物群的死亡，想想这是一幅多么凄惨可怕的情景！每次溢油事故后生态恢复的时间差异也很大，从几天到十多年不定。在溢油事故规模与损害程度之间不存在明确的关联性，但是多种其它因素对溢油损害程度及生态恢复时间也有很重要的影响。4石油污染对生态环境的影响及损害右图：尼日尔三角洲红树林沼泽地一瞥。曲折蜿蜒的众多河谷红树蔽日，正好充当“石油圈闭”装置，对红树构成潜在的严重威胁。右图：这是一片被油污彻底摧毁后的红树林全部残留物。最右图：附在红树根上这些牡蛎被油污窒息得奄奄一息。IPIECA溢油事故准备和应急管理的指导文件北方公里渔村沙滩几内亚湾5沿海湿地与浅滩存在的重要意义左下图：西非的红树林牡蛎中下图：位于爱尔兰的海草与海藻右下图：位于印度尼西亚红树林边缘的养鱼圈左图：典型港湾中的食物关系IPIECA溢油事故准备和应急管理的指导文件由IUCN/UNEP/WWF三家组织于1980年出版的《世界环保战略》，充分强调了沿海湿地与浅滩存在的重要意义，而油污却可能漂进这些地域。该报告称，这些地区，“—特别是港湾地带和红树林沼泽地—为水鸟及鱼类、甲壳类海产、软体类海产的生存提供食物与栖息场所。估计世界捕捞业中有三分之二的捕捞者在捕捞后三者。有些捕捞者还是世界同行中利润最为丰厚者，尤以捕虾者著名。海草地带还能为具有重要经济价值的鱼类充当庇护所，并为之提供营养。珊瑚生态系统更多地具有地域色彩，但也非常重要—为某些发展中国家的沿海社区赖以生存的鱼类提供栖息地。”陆上无脊椎草食动物陆上无脊椎肉食动物食沉淀物动物深海微动物群食悬浮物动物浮游肉食动物浮游草食动物有根植物深海藻类浮游植物有机物残渣和细菌水中无脊椎肉食动物鸟类鱼类溢油种类不管是原油还是成品油，其毒性都有非常大的差别。用它们对动植物所做的实验表明，沸点低的化合物（如芳烃）具有较为严重的毒性作用。特别是被限定在较小的范围内，溢漏的轻质油的毒性损害作用最大。所溢漏的重油（比如某些原油及C级重油）可能会覆盖海滨，伤害有机物的主要手段是令其窒息（这是一种物理作用），而不是剧烈的毒性作用。随着石油的风化，其毒性会降低。所以，原油溢漏后迅速波及海滨，对海滨生物的毒性作用要大于已在海上风化了数日后搁浅的油膜。“ExxonValdez”号油轮在阿拉斯加溢漏的石油，在漂到大部分海滨时其风化程度已经很高了。从上面的图片可以看出，即使还有溢油残留物，威廉王子湾的海滩黑麦草还是在恢复生长，表明这里的溢油毒性不高。在某些情况下，如下一页详述的试验里的情形，风化的溢油或重油甚至能促进生物的生长。6影响溢油污染后果与生态环境恢复的诸种因素右图：某运河中溢漏的轻质油具有出人意料的除草效果。上图：在尚有风化溢油残留物的海滩上种植的黑麦草（阿拉斯加，威廉王子湾）IPIECA溢油事故准备和应急管理的指导文件7影响溢油污染后果与生态环境恢复的诸种因素溢油量如果溢油量很大，向沉积物中的渗透量可能也会增大；这样，溢油块儿极有可能与石块及砂砾混合到一起，硬化后形成较为稳固的“沥青面板”。这些“沥青面板”一般厚5-10厘米，宽1-30米；它们在海滨的上部存在的时间最长，因而形成一道天然屏障，阻碍植物（如某些草类与灌木）在那儿重现生机。溢油事故发生后，清理人员清除散油污块儿，最大限度降低溢油对生物的窒息作用及“沥青面板”的形成机会，从而可以加快生态恢复的速度。将Metula油轮事故与ExxonValdez油轮事故做一下比较，是饶有趣味的。二者都是在寒冷的海水里（前者在麦哲伦海峡，后者在威廉王子湾）溢油，都有大量的溢油（呈“奶油冻”状）在海浪的拍打之下涌上不同类型的海滨。但是，前者在事故发生后没有实施油污清理工作，而后者在事故发生后则展开了大规模的散油块清理行动。在麦哲伦海峡，“奶油冻”状油污与沙子、砂砾及石块混合在一起，硬化后形成了“沥青面板”，宽度高达400米，极其罕见。虽然后来这些“沥青面板”逐渐消溶，但在事故发生16年后残留物仍然存在。在威廉王子湾和阿拉斯加湾，这种“沥青面板”的形成机会被大大地减少了。地理因素如果溢油事故发生在远海，油膜溶解的余地就会大大增加；某些大规模的溢油事故（如ArgoMerchant号油轮触礁溢油事故与EkofiskBravo号油轮井喷溢油事故）也正是发生在远海才没有严重地损害生态环境。而如果发生在近岸，溢油事故的损害作用则可能比较明显；因为发生事故的浅水港湾，几个方向都被遮蔽，海水的溢油含量可能比远海的溢油含量要大得多。这一点对内陆湖及某些河流流域也很可能是一样的。左图：在溢油污染与使用消油剂处理的试验中（同样的两部分），溢油与消油剂对普通盐沼草（大米草）草根生长高度的影响。图中所示草根高度是试验开始4个月后的数据。“轻度风化”的Forties原油（完全提炼出十二烷）毒死了大部分草根，而“重度风化”的Flotta原油（出炼厂残留物，n–C=20+）却能促进草根的生长。“奶油冻”状溢油（取自ChristosBitas油轮溢油事故）对草根生长的影响不确定，其中有的能促进生长。消油剂DiluteCorexit7664对草根生长没有影响。下图：溢油块，常常同石块及砂砾混合，硬化后形成稳固的“沥青面板”。大米草草根生长高度中位数（公分）控制corexit7664LWFCHWFC“奶油冻”状溢油LWFC:'轻度风化'forties原油HWFC:'重度风化'flotta原油处理（同样的两部分）6050403020100草根生长高度（公分）溢油污染的最终后果与影响，也会因海滨自身的因素有很大的差异。这种差异受两个重要因素的影响：海滨的能量级（即受海浪能量作用的程度）与下层土壤的类型。如果岩石质海滨暴露无遗，没什么遮掩物，溢油对海滨生物的影响一般会很小，并且生态恢复的速度也很快；因为溢油在这类海滨不易滞留。而如果岩石质海滨的遮掩物增多，溢油滞留的可能性会加大，这与海藻类生物能够滞留溢油的情形是一样的。遮掩物最多的海滨一般布满了沉积物，如淤泥滩、沼泽地和（热带）红树林丛。这些多植被地区通常生机勃勃，但同时也是最为有害的“石油圈闭”地带，因此发生溢油事故后特别令人担忧。下页插图表现了海滨的能量级与生态恢复时间的一般关系。该图是依据科学文献中的大量报告绘制的。遮掩物多的地区，因为溢油滞留时间长，生态恢复时间一般也较长；但二者的相关性并非那么直截了当，因为其它因素（如溢油种类）也关联在内。如果溢油渗进下层土壤，溢油滞留的时间可能会延长。但这种情况出现的程度却因下层土壤种类的不同而有所差异。如果海滨充满自由移动的沙子、砂砾及石块、受到不同级别能量的影响，海滨会呈多孔状，那么溢油就比较容易渗透。这样，如果溢油被吸附在大面积的地下土壤颗粒上、并在原处风化，其粘度就会增加，溢油也就可能在这些沉积物中滞留好多年。相反，溢油不易向浸泡在水中的坚硬细沙粒或淤泥块渗透—溢油会被随后的潮汐冲走。但是，在植被茂盛的海滨，其沙子及淤泥被遮掩，情况会有所不同。蚯蚓、软体动物、甲壳类动物等的洞穴，以及沼泽地植被的根和茎，都会为溢油的流动渗透提供通道。在正常情况下，氧气通过这些通道向原本厌氧的沉积层渗透。溢油在渗透到沉积层后，随着原来使用这些通道的有机物被毒死，可能还要向地下层渗透。随之而来的是这些通道的“崩溃”，即这些通道不再被有机物所使用，会被自上而来的沉积物所堵8上图：海产丰富的爪哇岛浅海右图：河流交织的亚马