Transcript 溢油来源
溢油造成的海洋生态系统服务 功能损失及其评估方法 汇报人：黄文怡 2013.11.13 主 要 内 容 1 溢油的概念及来源 2 溢油的危害 3 海洋生态系统服务功能的定义 4 溢油造成的海洋生态系统服务功能损失 的评估方法 • 石油--->原油 原油是未经加工的石油，是一种粘稠的黑色或深棕色液 体，天然存在于地下或海底，有刺激的气味，主要是氢和碳 原子结合成链的化合物。 石油气 轻质油 原油 汽油 煤油 常压蒸馏 柴油 沥青 柴油 重质油 减压蒸馏 燃料油 石蜡 润滑油 1 溢油的概念及来源 溢油的概念 在石油勘探、开发、炼制及运储过程中，由于意外事 故或操作失误，造成原油或油品从作业现场或储器里外 泄，溢油流向地面、水面、海滩或海面，同时由于油质 成分的不同，形成薄厚不等的一片油膜，这一现象称为 溢油。 1 溢油的概念及来源 溢油的来源 运输 固定设施 自然来源 生化合成 其他来源 1 溢油的概念及来源 溢油来源—运输 海损事故溢油 研究现状 1989年美国 “埃克森瓦尔 迪兹号”油轮 触礁 1999年“埃里 卡”号油轮沉 没 二次世界大战 船舶 污染 1978年法国 油轮“阿莫科 卡第四号”触 礁 两伊战争 1997年俄罗 斯“纳霍德卡 号”油轮断裂 事件 “埃克森瓦尔迪兹号”在阿拉斯加的威廉王子海峡触礁，泄漏出5千 万加仑原油，严重污染了阿拉斯加海域。事发后，人们耗巨资，在海滩上 喷射氮、磷肥混合物，以刺激食油细菌分解油污，拦网收集死亡的海鸟和 水獭，运往火化场焚化。焚化遇难海洋动物尸体，花费半年时间。且焚化 后的油浸物质达5万吨之多，需要船运往有毒物质垃圾场处理。 1 溢油的概念及来源 研究目标 溢油来源—固定设施 海岸边炼油厂 海底油井勘探开发 墨西哥溢油事件 2010年4月20日，墨西哥湾深水地平线钻井平台发生爆炸，大约在36 小时后沉入墨西哥湾，事发半个月后各种补救措施仍未有明显的效果， 沉没的钻井平台每天漏油达到5000桶，并且海上浮油面积在4月30日统计 的9900平方公里基础上进一步扩张。 2 溢油的危害 论文框架 2 溢油的危害 1.人类健 康 2.水生生 物 研究内容 • 石油进入到海洋后，可通过食物链最终在 人体内富集，从而对人体健康造成严重危 害 • 对水生生物的生长、繁殖以及整个生态系 统发生巨大的影响。 3.渔业 • 抑制光合作用，降低海水中氧气的含量， 破坏生物的正常生理机能，使渔业资源逐 步衰退，恶劣水质使养殖对象大量死亡 4.旅游业 • 破坏滨海旅游资源 溢油突发事故对海洋生态系统造成的损害称为海洋生态系统服务损失 3 海洋生态系统服务功能的定义 研究方法 海洋生态系统服务功能从生态系统服务当中衍生而来。 Marsh（1864）自然界的分解作用属于服务功 能，水、土壤乃至空气均为生态系统服务功能的 一部分 Ehrlich（1981）首先提出“Ecosystem Service”这个名词 Constanza（1997）是指生态系统为人们提供 的物品和服务的统称，它代表着人类直接和间接 从生态系统得到的利益 Groot（2002）提供满足人类需要的产品和服务 能力的自然过程和组成 MEA（2003）人类从生态系统中获得的收益， 包括四种服务 3 海洋生态系统服务功能的定义 研究思路 从生态系统服务的定义中得出海洋生态系统服务是 在一定时空范围内，以海洋生态系统及其生物多样性为 载体，通过一系列的生态过程直接或间接提供的能满足 和维持人类生活需要的产品和服务。这些产品和服务是 海洋生态系统及其生物多样性的整体性表现，是生物与 生物及其周边环境相互作用的结果，也是海洋生态系统 对人类贡献集合。 3 海洋生态系统服务功能的分类 拟解决的问题 生态服务功能分类仅仅是为了更好地描述生态系统本身的特性 分类细致， 内容宽泛 • Costanza 等分为调节大气、调节气候等17个主要类型； • Norberg 认为生态系统服务分为维持种群密度、处理和转化外部干扰物和组 织生物学单元3大类 海洋生态系统服务分类也应用于经济评估 归类，便于 经济评估 • Groot将生态系统服务功能分为调节功能、提供栖息地功能、生产功能及信 息传递功能等4大类 • MEA将其分为供给、调节、文化和支持服务4大类。 与人类福利紧密连接的分类方法 • Barbier 将海洋生态系统服务进行价值分类，分为使用价值和非使用价值 以人为本， 4 评估方法 预期成果 生境等价分析 自然资源损害评估 资源等价分析 经验公式法 条件价值分析 人工神经网络法 评估方法 货币评估法 海洋灾害经济损失评估法 塔斯曼海”轮溢油生态价值损失评估 NRDA方法体系 自然资源损害评估（Natural Resources Damage Assessmen t，NRDA）：在管理者评估损害后，将选择自然恢复或者采 取行动来补偿同一类型的资源或服务。 NRDA方法体系包括： 生境等价分析法 (Habitat Equivalency Analysis，HEA)、 资源等价分析法(Resource Equivalency Analysis，REA)、 条件价值法 (Contingent Valuation Method，CVM)。 生境等价分析（HEA） 致谢 HEA方法是对有害废料排放、溢油事故或物理损害 等造成的自然资源损害进行损害评估的常用方法。 原理：受损的资源或生境恢复至受损前，采用建 造修复工程来实现，通过这种补偿性修复行为消 耗的费用作为评估资源或生境损失的价值。 HEA基本步骤： 1）确定受损期 间资源服务损失 的当前价值 2）确定补偿性 修复工程提供服 务的当前价值 3）确定使损失 和所得相等的补 偿性修复的规模 资源等价分析（REA） REA方法是由HEA方法演化而来，是用于评估事 故损失补偿恢复数量的工具。通过对受损量、补偿 量、补偿规模三个关键量的确定，估算出污染所造 成的损失金额。 量化自然资源受损规模。 有关损害程度、持续时 间、空间范围 确定一项合适的修复方 案（通常是地点），并 对它能提供的生态利益 的程度和持续时间进行 测量 补偿修复项目提供的生 态服务总价值抵消事故 损害导致的生态服务价 值损失 条件价值分析（CVM） CVM也称意愿调查法，是通过构造假想市场调查 人们对生态环境物品变化的支付意愿（Willingness to Pay，WTP）和受偿意愿（Willingness to Accep t，WTA），对非市场物品的偏好进行货币估值，是 迄今唯一能够获知与环境物品有关的全部使用价值， 尤其是非使用价值的方法。 早在1998年阿拉斯加州政府就对“瓦尔迪兹号”油轮溢油事故对海洋 环境影响，而对公众进行调查问卷 经验公式法 华盛顿溢油损害评估模型： 受损费=溢油加仑数×0.1×[（油的短期毒性等级×溢油短期 毒性敏感等级）+（油的持久性等级×溢油持久性敏感等级）] 佛罗里达溢油损害评估模型： 赔偿金额=（1美元/加仑×溢油加仑数×地理位系数×环境敏 感系数+动植物生长环境附加金额）×污染物综合系数 + 濒危 物种损失赔偿金额 + 损害评估费用 人工神经网络法 人工神经网络法，也被称为神经元网络（Neural Net works，NN）是基于模仿大脑神经网络结构和功能而建立 的一种信息处理系统，由大量的神经元组成的复杂网络。 “反向传播法”（Back Propagation Algorithm）简 称BP法，即对人工神经网络法应用的软方法。其通过对 已有溢油模型的多次仿真模拟，观察常见油类在不同的 环境条件和溢油状况下的漂移及扩散，得出影响溢油过 程中油膜面积及运动轨迹的因素，然后对船舶溢油高影 响区进行识别。 货币评估法 从海洋生态系统服务的分类入手，运用市场价值法、 替代市场法、调查评价法和成果参照法，构建了海洋 生态系统服务(子服务)损失货币化评估的相应计量模 型。 评价项目 天然渔业资源 （捕捞业）损失 提供产品功能 调节服务 评价指标 计算指标 评价方法 海水产品 渔业产值 市场价值法 间接使用的食物、 药物等生产性原 各类物质生产量 原材料供给损失 及交易量价值 材料及生物化学 物质 基因资源损失 物种数量 物种数量 对温室气体 气候调节功能丧 对温室气体的吸 CO2,CH4,NXO,CFC 失 收 的固定数量 O2释放量及有害 空气质量调节功 有益气体释放及 气体H2S,SO2，CO 能丧失 有害气体吸收 吸收量 废物处理 对污染物处理 油污量 水质净化调节丧 水污染物降解的 水质净化 失 价值 干扰调节丧失 对自然灾害的衰 减作用 对自然灾害的衰 减作用的价值 市场价值法 机会成本法 代替市场法 造林成本法 恢复费用法 恢复费用法 防护和恢复费用 法 海洋灾害经济损失评估模型 海洋灾害经济损失评估根据自然资源损害的恢复 费用，及在恢复时期公众所损失的某些经济价值， 再加上清洁处理等费用来计算总的经济损失进行计 算，是由一系列密切相关的子模块及数据库构成的。 生物影响子模 块 • 生物损失：短 期和长期损失 补偿子模块 恢复子模块 • 在自然恢复或 未恢复重建基 本条件下，公 众所遭受的经 济损失值 • 栖息地的恢复 • 储量恢复 • 容纳量恢复 典型海洋生态服务功能损害评估方法比较 评估方法 适用范围 优点 缺点 HEA 国际通用方法，各单项生态服 务功能也可采用此方法 量化生态服务损失 数据要求全面， 的大小，估算出生 适用性、可操 态系统无形的价值 作性难度大 REA 确定一个补偿性修复工程，并 基于修复工程的规模从而评估 出资源受损金额 更好地衡量生境损 失程度 不确定性和主 观性比较强 服务没有市场价格，替代品也 不具有市场价格 能够获知与环境物 品有关的全部使用 价值，尤其是非使 用价值的方法 结果往往会产 生偏差，受受 访者主观意愿 影响较大 经验公式法 适用于中小型溢油 快速评估、低成本 精度相对较小 人工神经网络法 适用于船舶溢油 时效性强，缩短评 估时间 未涉及到损害 费用估算 货币评估法 适用于海洋生态系统分类较为 明确的地区 评估较准确，具备 准确度高的研究成 果 过程较繁琐， 且未考虑溢油 的长期影响 评估较为全面 数据需求量大， 结果易混淆 NRDA 方法体 系 CVM 海洋灾害经济损失评估模 需地理信息系统（GIS）的支持 型 小结： 首先，NRDA是目前国际上较为完善的溢油生态系统服务功能评估体系， HEA方法及REA方法在进行评估时，对数据要求较为全面，即对生态系 统服务功能评估较全面。 其次，各评估方法应用中，NRDA方法体系仍占主导地位。 在今后的研究中，需具体情况具体分析，采用尽可能全面的方案评估 海洋生态系统服务价值量损失，且存在的不足都需要进一步的研究加 以完善和深入。 Thank you for your attention！