北极地区可以用纬度（北极圈）、植被、温度或其他地理或政治边界来界定其范围。本报告所指的北极范围较广，包括极地状况能够季节性或全年存在的泛极地区域。

 

 

随着世界人口的增长和石油资源渐近枯竭，人类的目光便转向更边缘区域（包括深水及北极水域）的资源，除了传统的石油、天然气资源外，新的碳氢化合物（如天然气水合物，methane hydrates）等在北极一些地区集中分布的新型资源也逐步纳入资源供应体系。北极地区勘探与生产活动的增多，使钻探平台、输油管道、储油罐发生溢油的可能性增强；同时，人类改变海洋冰情开辟新的航行路线，运输船舶逐渐增多，船舶上作为货物的原油及作为燃料的石油的溢出概率也都大大增加。

 

海洋石油可以在石油开采、储存或运输的任何阶段发生溢漏，如：海底勘探或生产时的井喷、地面储油罐或水底管道的爆裂或慢性渗漏、石油运输船舶或船舶上储存的燃油发生的意外事故。在冰川覆盖、低温、能见度下降或完全黑暗、疾风和极端风暴等情况下，北极地区发生意外事故导致石油溢漏的概率大大增加。石油泄漏到北极水域，加剧了对北极环境和北极野生动植物的潜在影响。极地泄漏的石油存在的时间会更长，这是因为在北极地区，石油的挥发速度更慢，也可能保存在冰里或者冰下，因此，接触到细菌从而将其降解的可能性大大降低。

 

意外事故后的种群恢复可能会很慢，因为许多物种的生命年限较长但世代更迭较为缓慢。最近，美国发表的一项研究表明，在温带和亚北极地区的海岸环境中造成的溢油，其长期持续后果远远超出了最初的预测。在北极海岸，此类影响的后果只可能更严重。与温带海洋相比，北极海洋水域有较低的温度和盐度，另外北极地区还拥有更加寒冷的气温、海冰运动、极端和难以预料的气象条件以及长时间的黑暗，这些均可加大重大意外漏油风险的可能，同时又限制了可能有效的清理选择。

 

溢油（或因此而形成的综合风险）的潜在后果也可能由如何有效应对和清理溢油而引起。如果溢出或泄漏的石油能有效控制其源头或及时清除出环境，其对环境的整体影响要比石油全部泄露到环境中的后果小很多。突破现有业务操作水平，发展北极海洋环境中的灾难性溢油事故处理技术具有重要意义，这是降低北极海洋溢油风险的关键部分。

 

 

北极地区独特的环境对溢油应急反应技术和技巧提出了独特的挑战。在某些情况下，北极地区的状况可能有利于溢油处理，但在大多数情况下，北极地区的环境降低了溢油处理方法和设备的有效性。溢油应对的方法一般可分为三大类：机械处理方法、非机械处理方法和人工方法。

 

机械处理方法就是利用栏油栅或者自然围堵法将泄漏石油阻隔起来后再利用撇油器或者泵将其抽走；非机械处理是利用化学对策、燃烧、或生物修复方式来降低或分散浮油；人工方法就是利用简单的手工工具和技术如桶子、铲子或隔油网等方式来清理泄漏石油。

 

大多数在北极水域作业的现有石油勘探、生产、储存和运输等过程的溢油处理，都是依赖于机械处理与两大非机械处理方法——就地焚烧与应用分散剂结合起来清除或处理溢油的。

 

 

溢油应急计划旨在了解操作风险，提高事故应对能力。溢油应急计划制定了在一系列可能情况下将现有办法应用于溢油处理过程中的方案。整个北极地区，溢油应急计划的基础设施和应急计划的要求相差甚大。北极的主要石油储备是在俄罗斯、加拿大、美国和挪威。这四大极地石油储备国都有国家级的溢油应急计划和适当的解决办法。主要的应急计划都包括以下内容：

 

·各种风险的设想，包括最坏情况下的处理；

 

·敏感区域溢油保护和清理工作优先级；

 

·列出地方和区域中可获得的应对设备与措施及设备调度协议；

 

·对指挥和控制机制的详细说明；

 

·应用一个或多个情景，来示范说明如何利用现有办法处理各种环境条件下最坏的溢油事件；

 

·对临时性储油设备溢油及对含油废物最终处置回收的计划；

 

·溢油突发事件的公告程序；

 

·连接陆、海、空的通讯设备与规划；

 

·对规划和应对体系各方面的演练与检测；

 

·在地区或国家范围内如果遇到其他应急计划时的规划讨论。

 

有效地执行一个溢油应急计划，要求规划人员在制定政策与战略时能很好地与事故处理人员进行沟通，而且要求操作人员能准确执行这些政策。

 

 

为了在北极地区高效地处理溢油事件，在制定计划与战略时必须根据北极地区的特点来确定应急计划，并据此部署设备，这样可以确保规划所假设的响应时间、回收效率、后勤保障等更切合实际。应急计划必须不断加以检验和修订，以反映在实际执行中吸取的经验和教训。

 

在规划可行的清理行动时，应该考虑北极溢油应对体制的鲜明特点与局限性。在北极地区使用的大部分溢油应对技术，通常都改进自那些在温带地区开阔水面与陆地中使用的技术。环境条件是北极溢油处理技术有效发挥作用的最大障碍。影响北极溢油应对行动的典型条件包括海冰的存在及其类型、极端低温、有限能见度、汹涌的海面、大风。

 

溢油应对的限制也可能受综合因素的影响，但这些因素如果是单一因素，也有可能不会对应对造成影响。两个或两个以上环境因素的累积效应不一定等于两个单一因素的简单相加，互相制约的因素有可能导致更为极端的影响。例如，大风与寒冷的结合而导致的低温会对应对人员造成威胁，或在船只和仪器设备上形成冰，造成船只与仪器的不安全与不稳定。所有的溢油应对都需要有效地规划、跟踪和监视。视觉方法跟踪水面浮油可能受到长达数月的极夜或由于大雾原因造成的能见度低等的限制。跟踪冰下的溢油远比跟踪更开阔水面的溢油要难。任何机载监测又会受到风力与能见度低的安全限制。遥感技术对这样的一些挑战可能不受限制，但是，要运行这些系统的技术和专业知识并不是在北极的大多数地区都能轻易获得的。

 

虽然北极的条件减小了溢油应对方法的效果，但这些条件也有可能为溢油应对提供了开阔水面不可能存在的机遇。例如海冰，可以作为机械回收或焚烧溢油时的天然屏障。大片浮冰也可作为一个支撑平台，在其他方式难以接近的情况及范围内承载重型设备和车辆。如果有足够的人员并具备安全的作业条件，夏季光照时间的延长会增加溢油应对处理的时间，而寒冷的气温可能使溢油更粘稠、扩散更为缓慢。

 

 

溢油应急计划中列出了在现有的反应能力和局限性的基础上处理最坏情况的应对战略。应急计划中的信息和分析经常用来确保有足够的设备、训练有素的人员和后勤保障以便开展适当的应对。分析部分中常常包括确定哪些技术能在可能遇到的各种条件下有效地净化溢油。

 

在设计北极溢油应对计划时，有些关于溢油应对体系有效性的数据并非来源于北极，这是因为迄今为止没有出现过重大的北极海洋溢油事件。大部分关于北极条件下溢油应对技术的现有资料，是根据北极的条件，在实验室或小规模的实地上对个别技术所进行的试验性研究。

 

一些研究与评论试图对各种应对技术的局限性加以量化，这样可以向溢油处理人员与应急规划人员提供一些经验法则，从而总结出在一定的条件下到底是机械回收、就地焚烧还是分散剂最有效。对应急规划者和溢油处理人员而言，经验法则非常有用，因为它设立了一个应对处理的最高限度。不过，这些局限性仍然是根据小范围内对特定技术或某种设备进行操作时存在的问题而得出的，并不是基于整个应对系统而总结出的。

 

在实验室或实验罐中进行的初步测试对个别技术的操作局限提供了宝贵的数据。大多数试验是在受控条件下用相对少量的石油进行模拟的，但这并不能说明其整体的反应能力。

 

当某一单一设备未能按预先设好的程序执行或当某个或多个配套部件发生故障时，机械回收、就地焚烧与分散剂的局限性就会出现。因此，即使某一设备能在极端北极条件下操作运行且显得非常必要，使用这样的设备也未必是安全可行的。例如，在实验室控制条件下的测试说明，撇油器在海冰密集度达到40%之前不会被阻塞或粘结，这并不意味着在这样的海冰密集度条件下实地的机械回收就是可行、安全或有效的。某一设备或单个技术的上限并不能保证在整个应对系统中部署这种技术与设备将具有同样的功效。

 

野外部署能为溢油应对系统提供一个检测限制其设备与仪器操作的可能性，因为设备运送到现场后要根据一系列自然条件进行配置。在某些情况下，应对系统可能会失败，但这可能不是因为主要设备的故障，而是因为某个或某些技术或支撑平台并没有按预先设计执行。这些支撑功能可能会受到北极环境条件、遥控地点、甚至一些基础设施的缺乏的严峻挑战。在阿拉斯加波弗特海（Beaufort Sea）进行的一系列实地试验中，应对人员发现，对基于船只的撇油器与回收系统的实际限制，能在海冰密集度比以前假定还低的情况下得以实现。从温带和亚北极地区的实际溢油应对中得出的经验教训也是非常重要的，这也同样能提醒我们在环境条件不利的情况下应对海洋溢油的困难性。

 

能否对应对系统的能力和限制进行准确评估是预测一次应对事件成功或未必有效的必要条件。一旦一些限制因素得到确立，在早期阶段的规划过程中就应该加以应用，并要开始了解溢油风险与应对可行性之间的相互作用。其他决策的工具，如净环境效益分析（Net Environmental Benefit Analysis, NEBA），可以用来考虑各种应对方法中潜在的环境风险和效益，但如果没有对各种环境下应对体系存在的可能效益的全面分析，这种方法也并不适用。

 

当处理措施无法展开，或因为现有技术没有完全发挥效用，或在配置设备时，由于对环境条件考虑不周而致某项技术不能应用，或出于其他安全问题的考虑等因素而导致在溢油处理上出现问题，就说明溢油应对方面还存在差距。

 

应对差距的分析包括考虑一系列环境因素（如风力、海况、海冰、能见度等）对溢油应对系统操作的限制，并分析这些因素的频率、持续时间及在某一特定地点撤除应对的时机条件等。

 

为了分析特定场所的应对差距，应该对应对系统的操作上限或者尚有疑问的系统问题进行确定。这种评估需要在现场对设备和程序进行分析和研究。应对系统在实际环境中的有效性必须在可能的操作环境中加以证明。

 

应对差距的计算，从本质上来讲就是一种估计，因为确实无法准确预测未来的状况，即使加上大量的历史数据。这在受气候变化影响的北极环境下尤其重要。然而即使数据不完善，历史数据仍然可以揭示出过去一月、一季度或者一年内北极的平均状况，以确定可能使溢油应对措施无效的环境因素。

 

 

近年来，重大的研究和开发已经在进行，以研究并详述在北极环境下如何建立溢油应急反应系统。这种做法价值巨大并应该继续下去。然而，决策者也必须了解，现有技术在正常的北极条件下都面临重大的限制，也必须知道累积效应也可能会加剧这些限制，并了解到对于海洋溢油应对技术和系统来讲，北极环境可能仍然是一片新天地。

 

在典型的北极条件下，应对上的差距尚未被量化，但量化的可能性也非常大。虽然缺乏在北极的实践经验，但仍需要在北极地区配置和运行溢油应对设备，这对预测与了解溢油应对系统的反应能力和局限性将是一个巨大的挑战。但是，北极地区溢油应对技术系统的局限性评估，对了解和评价北极石油和天然气开发时的溢油风险是至关重要的。

 

一个由石油工业及其相关的科研机构和应对机构共同实施的研究工作已经启动，以评估和改善在北极水域的溢油应急反应技术。联合工业计划（The Joint Industry Programme, JIP）包括8个学科领域的研究与发展举措，其中包括溢油应对技术、遥感、北极石油污染物归宿与行为的研究及北极溢油应急规划等。

 

除了联合工业计划，政府和私营部门的研究人员在继续完善技术，以扩大溢油应对设备和系统的可操作性。在2000年和2007年举行的相关国际研讨会上，讨论的重点是如何清理海冰上的溢油。为保护公众健康和资源，要确保尽可能高标准地将石油与天然气业务作为一个整体进行强化治理和监督，而对溢油所进行的保护与应对工作尤其重要。

 

 

未来几十年，北极地区任何自然资源的开发都将在一个内在环境不确定的情况下进行。从长远而言，虽然海冰有可能减少，使该地区更容易进入，但短期的变化与不可预测的情形将对开发和应急规划工作构成挑战。座落在多年浮冰上的各种设施，在其运行寿命年限内的2008年，将极有可能面临季节性融冰的影响。

 

在北极水域开展的工业活动应该对其正常运行和意外发生溢油事件时的状况进行彻底评估，以检测其存在的潜在影响。地点、基础设施、操作和安全措施以及在北极地区所进行的任何方式的勘探、生产、贮存或运输石油和天然气时都必须加以仔细审查。必须认识并量化应对差距的存在。在任何形式的石油开采之前，这些信息必须获得。

 

研究显示，在溢油应对能力方面还存在大量差距。必须要把解决好应对差距作为进一步在北极开发石油的先决条件。如果私营或公共部门中的每个人都能立即采取行动以解决应对差距问题，北极水域溢油造成的环境风险的和经济损失将大大减少。

 

由北极条件所造成的溢油应对措施的限制增强了溢油风险的负面影响。同样，这些相同的情况对溢油处理人员以及北极的物种和栖息地都提出了挑战。溢油的灾难性事件可能永久打破北极地区的平衡。

 

（作者单位：中国科学院国家科学图书馆兰州分馆）