美國墨西哥灣溢油應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制和技術(shù)手段研究及啟示

陳 虹，雷 婷，張 燦，韓建波，姚子偉，王曉萌

（國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心 大連 116023）

美國墨西哥灣溢油應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制和技術(shù)手段研究及啟示

陳 虹，雷 婷，張 燦，韓建波，姚子偉，王曉萌

（國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心 大連 116023）

文章綜述了美國溢油應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，針對2010年4月10日美國墨西哥灣“深水地平線”號鉆井平臺的爆炸溢油事件，分別從響應(yīng)管理和技術(shù)手段兩個角度剖析了此次事件的響應(yīng)過程和響應(yīng)機(jī)構(gòu)，以及所采用的堵漏清污、監(jiān)視監(jiān)測和自然資源損害評估相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀，探討了其優(yōu)劣性，并對我國進(jìn)一步提高完善溢油應(yīng)急響應(yīng)管理和技術(shù)水平、制定相關(guān)管理政策和技術(shù)規(guī)范提供了參考。

溢油；墨西哥灣；應(yīng)急響應(yīng)；自然資源損害評估

隨著海底石油開采的迅速發(fā)展及世界原油貿(mào)易量的增加，海洋溢油污染問題日趨嚴(yán)重，已引起國際社會的廣泛關(guān)注。目前我國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，包括大型煉化項目在內(nèi)的重化工產(chǎn)業(yè)在海岸帶加速聚集，交通運輸船舶數(shù)量顯著增加，同時海洋油氣勘探開發(fā)規(guī)模不斷加大，導(dǎo)致海上溢油污染事故風(fēng)險有所增加，我國面臨著防治溢油污染損害海洋環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)峻形勢。

2010年4月20日，位于美國墨西哥灣由英國BP石油公司租賃的“深水地平線”號鉆井平臺發(fā)生爆炸并引發(fā)大火，大約36 h后沉入墨西哥灣。該平臺沉沒后約兩天，4月24日受損油井開始漏油。截至7月15日“蓋帽截油”法初步奏效；9月4日，通過新安裝的防噴閥和水泥封堵漏油油井，宣布漏油油井不再對墨西哥灣構(gòu)成威脅。此次事故作為美國歷史上最大的溢油事故，對墨西哥灣生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的損害，美國海上溢油應(yīng)急反應(yīng)體系和機(jī)制受到國際社會的廣泛關(guān)注。

筆者以此次事件為契機(jī)，在研究美國溢油應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制的基礎(chǔ)上，分別從溢油應(yīng)急管理和應(yīng)急技術(shù)兩個層面，重點探討美國溢油應(yīng)急響應(yīng)體系架構(gòu)，以及所采用的堵漏清污、監(jiān)視監(jiān)測和自然資源損害評估等技術(shù)方法體系，以期為我國完善海上溢油應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，提高應(yīng)急技術(shù)水平提供借鑒和啟示。

1 美國溢油應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制

美國的污染應(yīng)急體系于20世紀(jì)70年代開始初建成形。整個應(yīng)急體系框架以美國聯(lián)邦相關(guān)法律，尤其是1990年8月頒布的《1990年油污法》［1］為基礎(chǔ)，同時根據(jù)各州各地區(qū)的具體情況建立。應(yīng)急體系分為兩部分：規(guī)劃管理組織和反應(yīng)組織。美國將國家應(yīng)急計劃（全稱為國家油類及危險物質(zhì)污染應(yīng)急計劃）作為污染應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制的框架，應(yīng)急計劃是美國聯(lián)邦政府應(yīng)對油類及危險物質(zhì)泄漏事件的基本方案，是美國致力于發(fā)展國家應(yīng)急反應(yīng)能力，并促成各級響應(yīng)部門以及各種應(yīng)急計劃相協(xié)調(diào)的努力結(jié)果［2］。國家應(yīng)急計劃在1994年完成了最近的一次修改，由聯(lián)邦—地區(qū)—地方3個層次的污染應(yīng)急計劃構(gòu)成了國家應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制，該機(jī)制適用于所有的環(huán)境污染事故［2－3］。

1.1 響應(yīng)機(jī)構(gòu)

根據(jù)溢油的來源不同（陸源、海濱或海洋），確定由國家環(huán)保署或海岸警衛(wèi)隊負(fù)責(zé)實施國家應(yīng)急計劃。應(yīng)急計劃中的主要機(jī)構(gòu)包括：國家響應(yīng)組、地區(qū)響應(yīng)組、聯(lián)邦現(xiàn)場協(xié)調(diào)員、國家響應(yīng)中心及地區(qū)委員會。其中國家響應(yīng)組、地區(qū)響應(yīng)組和地區(qū)委員會屬于規(guī)劃組織，并不對事故直接做出反應(yīng)，聯(lián)邦現(xiàn)場協(xié)調(diào)員和國家響應(yīng)中心屬于反應(yīng)組織，由現(xiàn)場協(xié)調(diào)員決定建立。國家響應(yīng)組由環(huán)保署、海岸警衛(wèi)隊和國防部等16個聯(lián)邦機(jī)構(gòu)組成，負(fù)責(zé)全國的應(yīng)急響應(yīng)行動和緊急預(yù)備狀態(tài)規(guī)劃，是國家、地區(qū)、地方層級應(yīng)急行動的綜合協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)；地區(qū)響應(yīng)組則負(fù)責(zé)響應(yīng)行動開始之前的地區(qū)性規(guī)劃和緊急預(yù)備行動，協(xié)調(diào)地區(qū)性的響應(yīng)行動，由參與國家響應(yīng)組的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和地區(qū)內(nèi)各州代表組成。參與地區(qū)響應(yīng)組或國家響應(yīng)組的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)各自具有明確的職責(zé)。如，國家海洋和大氣管理局（NOAA）提供溢油漂移軌跡預(yù)測和進(jìn)行自然資源損害評估等。

1.2 響應(yīng)過程

根據(jù)美國國家應(yīng)急計劃框架，發(fā)生溢油事故后，責(zé)任公司相關(guān)人員立即向國家響應(yīng)中心報告，國家響應(yīng)中心接到報告后，應(yīng)立即通報給事先制定的聯(lián)邦現(xiàn)場協(xié)調(diào)員、相關(guān)州等，并對事故進(jìn)行初步響應(yīng)，評估事故的危害程度，判定州或地方政府有無能力進(jìn)行響應(yīng)，以決定是否需要聯(lián)邦的支持；在泄漏事件超出地方政府處理能力和范圍時，啟動聯(lián)邦應(yīng)急計劃，由國家響應(yīng)組、地區(qū)響應(yīng)組指導(dǎo)現(xiàn)場協(xié)調(diào)員，協(xié)調(diào)整體響應(yīng)行動，州、地方政府及責(zé)任方也同時參與。現(xiàn)場協(xié)調(diào)員作為應(yīng)急計劃實施程序中各個部分的連接點，是整個國家應(yīng)急計劃實施響應(yīng)行動的核心。

美國在污染應(yīng)急響應(yīng)方面，不僅制定了完善的法律法規(guī)、科學(xué)的應(yīng)急計劃，而且建立了統(tǒng)一指揮、分層應(yīng)急、立體合作的應(yīng)急響應(yīng)體系，以對海上突發(fā)污染事故迅速有效地做出反應(yīng)，控制和減少污染損害。

2 墨西哥灣溢油應(yīng)急響應(yīng)過程

墨西哥灣深水地平線號鉆井平臺爆炸溢油后，美國政府在《1990油污法》［1］和1994年編制的《國家應(yīng)急計劃》［2］的指導(dǎo)下，啟動了國家、區(qū)域和地方的各級應(yīng)急響應(yīng)體系。爆炸當(dāng)天（2010年4月20日），成立了以海岸警衛(wèi)隊為核心的地方應(yīng)急指揮中心，協(xié)調(diào)沿岸各州及地方政府控制和解決污染事件；4月21日，區(qū)域應(yīng)急響應(yīng)體系啟動，成立了由6個機(jī)構(gòu)集結(jié)合作的區(qū)域應(yīng)急響應(yīng)工作組；4月22日，國家響應(yīng)工作組成立，該小組由16個聯(lián)邦部門和機(jī)構(gòu)組成；4月24日，考慮到此次溢油事故規(guī)模較大，建立了統(tǒng)一指揮中心和聯(lián)合信息中心，以集合并協(xié)調(diào)所有響應(yīng)機(jī)構(gòu)，同時向公眾以及指揮中心提供可靠、實時的溢油響應(yīng)相關(guān)信息。

在上述應(yīng)急機(jī)制和響應(yīng)體系的指導(dǎo)下，各職能機(jī)構(gòu)和部門根據(jù)各自職責(zé)，有效地開展了針對此次事故的堵漏清污、監(jiān)視監(jiān)測、溢油軌跡漂移預(yù)測、自然資源損害評估等各項工作。

3 墨西哥灣溢油應(yīng)急響應(yīng)技術(shù)手段

3.1 堵漏清污處置

墨西哥灣溢油是由于防噴閥失效導(dǎo)致，由3個漏油點組成。為控制溢油，BP公司先后嘗試了由水下機(jī)器人啟動止漏裝置、鋼筋水泥罩法、吸油管法和滅頂法等，但均未成功遏制石油的泄露。2010年6月4日，通過切斷損壞的泄油管，采用虹吸管蓋住閥門以收集原油，堵漏工作出現(xiàn)積極進(jìn)展。截至溢油后約3個月，墨西哥灣溢油得以控制。2010年9月中旬，減壓井竣工，溢油得以徹底控制。

海洋溢油的清污一般可以分為物理法、化學(xué)法和生物處理法。物理法包括采用圍油欄、吸油材料圍擋回收溢油，人工回收和機(jī)械回收等；化學(xué)法主要包括燃燒法、通過消油劑和凝油劑等化學(xué)試劑來分散或凝集溢油；生物法則主要通過微生物降解油類。

墨西哥灣溢油來自海洋深處，易于海水乳化形成黏稠物，難以生物降解。因此，清污工作采用了物理和化學(xué)的方法［4］，具體包括：圍油欄、吸油棉、有控制地燃燒以及表面分散劑。美國政府在此次事故中采取的清污措施均為較常規(guī)的技術(shù)，在國家溢油應(yīng)急響應(yīng)體系的支持下，布局合理，處置積極，取得了明顯效果。盡管如此，由于此次事故的規(guī)模空前、可控制燃燒實施的滯后以及處置設(shè)施的不到位等原因，浮油最終上岸，導(dǎo)致沿岸大量海岸線、濕地等生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域以及自然資源受到嚴(yán)重?fù)p害。由于大量化學(xué)分散劑的使用，其對生態(tài)環(huán)境的損害難以估量。

綜上可以看出，深水堵漏和溢油回收的難度很大，對溢油現(xiàn)狀和趨勢的準(zhǔn)確評估以及應(yīng)急設(shè)備的充足有效對于我國快速有效地處置和控制溢油事件，尤其是深水平臺溢油事件，具有較好的借鑒意義。

3.2 監(jiān)視監(jiān)測

溢油應(yīng)急中的監(jiān)測工作對有效處置、評估溢油、對生態(tài)環(huán)境的損害等具有重要的作用。

在監(jiān)視方面，在油膜可視的情況下，由有經(jīng)驗的人員以飛機(jī)或船只作為觀察平臺，使用肉眼進(jìn)行觀測。為保證信息可靠、準(zhǔn)確，美國制定了一系列的溢油觀察的技術(shù)規(guī)范，如，NOAA的《開闊水域空中溢油確認(rèn)工作幫助》手冊、美國材料實驗協(xié)會的溢油觀察的標(biāo)準(zhǔn)等；在缺乏觀察平臺或氣候等原因?qū)е碌挠湍げ豢梢晻r，主要采用船載或機(jī)載相關(guān)紅外線技術(shù)，定點航拍濕地、海岸線等生態(tài)環(huán)境敏感目標(biāo)以及衛(wèi)星遙感的手段，對溢油的位置、油膜厚度和密度、油污染區(qū)域的位置和程度等進(jìn)行監(jiān)視。此次事件中主要的監(jiān)視設(shè)備包括：機(jī)載可見光／紅外成像光譜儀、星載熱量散發(fā)和反輻射儀、星載多角度輻射成像光譜儀以及星載高級合成孔徑雷達(dá)等。

在監(jiān)測方面，美國環(huán)保署定期監(jiān)測空氣、水體和沉積物中油、苯系物、多環(huán)芳烴和表面活性劑等特征污染物的含量，并據(jù)此與基準(zhǔn)值對比，評價其對人體健康和水生生物具有影響與否；NOAA以自然資源損害評估為主要目的，通過生物監(jiān)測，了解溢油相關(guān)特征污染物的基準(zhǔn)值、生物富集狀況以及生物影響調(diào)查，同時進(jìn)行食品安全相關(guān)監(jiān)測和分析。

墨西哥灣溢油事件監(jiān)視監(jiān)測結(jié)果的評價和處理體現(xiàn)了美國在環(huán)境基準(zhǔn)、生態(tài)風(fēng)險評價等相關(guān)課題先進(jìn)扎實的科研積累；通過監(jiān)視監(jiān)測結(jié)果，如溢油現(xiàn)狀圖、溢油軌跡圖、各環(huán)境介質(zhì)的質(zhì)量狀況及公園的環(huán)境質(zhì)量和開發(fā)情況等信息，每日或定期向公眾發(fā)布。良好科研成果的積累和信息公開的機(jī)制為墨西哥灣溢油事件的響應(yīng)提供了堅實的基礎(chǔ)，值得我國借鑒。

3.3 自然資源損害評估

根據(jù)《1990年油污法》，污染者應(yīng)承擔(dān)3種費用，包括應(yīng)急及清污費用、私人財產(chǎn)損害賠償費用和公共自然資源損害賠償費用。其中自然資源損害賠償費用由于自然資源不在市場上流通，較難計算，難以貨幣化，是最特殊的一種費用。該項費用由資源恢復(fù)到基線標(biāo)準(zhǔn)的費用、對資源從受損到恢復(fù)階段損失的價值的賠償和損害評估花費的合理費用3部分組成。自然資源損害的計算方法有兩種：一種是計算損害所導(dǎo)致的社會收益的損失，該方法需要大量的數(shù)據(jù)并使用復(fù)雜的生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)評估技術(shù)，且存在科學(xué)爭議；另一種是替代成本計算法，該方法不考慮損失的社會收益，而是通過計算人工恢復(fù)資源所具備的生物物理功能和提供的服務(wù)來計算損害［5］。

美國由于溢油導(dǎo)致的自然資源損害的評估工作由指定的聯(lián)邦、州等自然資源托管人執(zhí)行。NOAA制定了相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則以指導(dǎo)托管人的評估工作［6］。根據(jù)技術(shù)導(dǎo)則，將評估分為預(yù)評估、受損評估和恢復(fù)計劃編制、恢復(fù)計劃實施3步。預(yù)評估為托管人初步評價受損程度，決定是否有能力進(jìn)行恢復(fù)；受損評估和恢復(fù)計劃編制為評價并定量潛在受損程度，并決定生態(tài)環(huán)境恢復(fù)行動的措施和范圍；恢復(fù)實施為根據(jù)第二步的成果予以實施，并確定責(zé)任人需要付出的經(jīng)濟(jì)賠償和在恢復(fù)工作中的責(zé)任。據(jù)此可以看出，美國的自然資源損害評估方法更注重生態(tài)的修復(fù)和恢復(fù)，而不是利益損失。

墨西哥灣溢油發(fā)生后，包括NOAA、國家公園局等的托管人按照上述3步機(jī)制立即啟動了自然資源損害的評估工作。在預(yù)評估階段，通過不同時間環(huán)境數(shù)據(jù)的收集和監(jiān)測，建立溢油前的基線和污染后的環(huán)境質(zhì)量，并結(jié)合溢油相關(guān)特征污染物的環(huán)境行為以及野外實驗等，初步確定損害的類型、程度和范圍。目前，墨西哥灣溢油事件的自然資源損害評估工作正在進(jìn)行損害評估和恢復(fù)計劃的編制階段，該階段可能耗費數(shù)年時間來完全評價自然資源受到的影響，并確定需要恢復(fù)的時間。截至2010年10月21日，工作組已收集了25 803個環(huán)境樣品，產(chǎn)生了35 478個分析數(shù)據(jù)，調(diào)查了直線距離約3 200 km的海岸線（包括鹽沼、沙灘、泥灘和紅樹林），同時統(tǒng)計了由于石油污染導(dǎo)致死亡的鳥的數(shù)量（2 263個），受到石油污染但未致死的鳥的數(shù)量（2 079個），由于石油污染導(dǎo)致死亡的海龜?shù)臄?shù)量（18個）和受到石油污染但未致死的海龜?shù)臄?shù)量（456個）［7］。

4 啟示

隨著我國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，包括大型煉化項目在內(nèi)的重化工產(chǎn)業(yè)在海岸帶加速聚集，港口密度及交通運輸船舶數(shù)量顯著增加，同時海洋油氣勘探開發(fā)數(shù)量和規(guī)模都呈增長趨勢，海上石油及其他危險化學(xué)品泄漏事故的風(fēng)險之大前所未有，我國亟須進(jìn)一步完善海上環(huán)境突發(fā)事故的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，提高應(yīng)急處置的技術(shù)水平，加強(qiáng)石油和其他危險化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險評估等的科學(xué)研究。并通過對墨西哥灣溢油事件應(yīng)急處置管理和技術(shù)的剖析獲得啟示。

4.1 提高溢油風(fēng)險控制、評估和預(yù)警能力

在對我國海上油氣開發(fā)、海洋石油運輸和沿岸石油化工等信息，以及生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)的狀況等溢油風(fēng)險信息共享能力建設(shè)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)我國溢油風(fēng)險區(qū)域的診斷、識別和劃分技術(shù)，加強(qiáng)溢油現(xiàn)場快速監(jiān)測、遙感監(jiān)視監(jiān)測、定點連續(xù)監(jiān)測等預(yù)警能力建設(shè)，實現(xiàn)溢油高風(fēng)險區(qū)的高頻監(jiān)視監(jiān)測，確保第一時間準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)溢油事故，并實現(xiàn)對溢油現(xiàn)狀和趨勢的準(zhǔn)確評估。同時，制定國家溢油風(fēng)險控制標(biāo)準(zhǔn)，從宏觀管理層面有效控制和降低溢油風(fēng)險。

4.2 加強(qiáng)溢油應(yīng)急響應(yīng)立法工作，完善海上溢油應(yīng)急機(jī)制

目前從法律層面，我國僅依托《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》對防止溢油污染損害海洋環(huán)境予以規(guī)定，并未對海上溢油應(yīng)急機(jī)制、溢油的預(yù)防和清除、污損賠償?shù)冉o予法律上的定位。考慮到溢油對海洋環(huán)境損害的惡劣性和難以恢復(fù)性及涉海管理部門的交叉性，應(yīng)借鑒美國《1990油污法》專門針對溢油建立相關(guān)法律，明確各相關(guān)部門的職責(zé)，并通過建立科學(xué)有效的溢油應(yīng)急計劃為支撐，建立“統(tǒng)一指揮、立體合作、職責(zé)明確”的由國家到沿海地方政府分層一體的溢油應(yīng)急響應(yīng)體系，保證應(yīng)急反應(yīng)迅速、分工明確、步調(diào)一致和政令暢通。

4.3 深化溢油對生態(tài)環(huán)境影響評估相關(guān)科研工作

通過NOAA和EPA對墨西哥灣溢油影響生態(tài)環(huán)境的評估工作可以看出，美國在相關(guān)領(lǐng)域具有扎實的科研基礎(chǔ)和豐富的科研積累，如，特征污染物的監(jiān)測方法和質(zhì)量保證／控制、多環(huán)芳烴（PAHs）等特征污染物的環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)［8－9］、消油劑的環(huán)境影響及認(rèn)證，以及自然資源損害評估和賠償方法和體系等，為此次溢油事件的應(yīng)急響應(yīng)和環(huán)境影響評估工作奠定了良好的基礎(chǔ)。而目前我國在溢油滅火劑等特征污染物的監(jiān)測、PAHs的海洋環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)等方面存在一定的缺失，自然資源損害評估工作還是以經(jīng)濟(jì)利益為主要目標(biāo)，損害評估和補(bǔ)償工作的科學(xué)性有待進(jìn)一步論證完善，亟須開展相關(guān)科研工作。

［1］ Senate and house of representatives of the United States of America in congress.Oil Pollution Act of 1990［Z］.1990.

［2］ EPA.National oil and hazardous substances pollution contingency plan（NCP）［R］.

［3］ 王曦，胡苑.美國國家應(yīng)急計劃概述［J］.國際瞭望，2007（2AB）：82－85.

［4］ 王祖綱，董華.美國墨西哥灣溢油事故應(yīng)急響應(yīng)、治理措施及其啟示［J］.焦點，2010（6）：1－4.

［5］ 白佳玉.美國自然資源損害賠償法律制度初探：以油污治理為視角［J］.西部法學(xué)評論，2009（5）：7－12.

［6］ HUGUENIN M T，HAURY D H，WEISS J C，et al.Guidance document for natural resource damage assessment under the oil pollution act of 1990［Z］.1990.

［7］ NOAA.Deepwater BP oil spill：natural resource damage assessment（NRDA）：NRDA by the numbers－november 1，2010［R］.2010.

［8］ 國家環(huán)境保護(hù)局，國家海洋局.GB 3097－1997海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.1997.

［9］ 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB 18668－2002海洋沉積物質(zhì)量［S］.2002.