海丝一号卫星检测出斯里兰卡附近海域形成6.4平方千米溢油带
发布日期: 2021-08-05 点击: 591
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2021年6月7日,海丝一号卫星在执行对海观测作业过程中,检测出在斯里兰卡附近海域起火爆炸的新加坡籍船只“X-PRESS PEARL”出现大范围的溢油现象。天仪研究院联合欧洲 Orbital EOS 团队对成像数据进行了判读和分析:

此次新加坡籍船只“X-PRESS PEARL”起火燃烧至沉没的过程中,其运输的原油及化工产品发生泄漏,在距离海岸7千米的海面上形成了6.4平方千米的海上溢油带。该溢油带会随着潮汐和洋流的共同作用,向海岸不断接近,可能造成严重的生态事故。

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事发海域在斯里兰卡的位置及卫星影像所覆盖的区域(矩形框)

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海丝一号卫星利用海面反射电磁波来成像,在区分油和水两种不同介质的应用中具备天然优势,能快速提取和测算出溢油的面积

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海丝一号卫星在6月6日-18日间,连续对该海域进行检测,从图像中可以看到溢油带向海岸不断接近




#01 


海上溢油事件的大爆发


尽管绝大部分石油产业(包括石油运输业)都在有序、安全的推进,但是由于现代社会对石油的依赖越来越广泛,石油产业的总量巨大,几乎分布在世界各地,屡有溢油事件的发生。

根据美国环境保护署(EPA) 的数据,仅在美国,每年就报告近14,000起漏油事件。亚太地区(中国,日本和韩国)预测将具有最快的年增长率,平均每隔4天就会发生一次溢油事故。

1/海湾战争150万吨石油泄入波斯湾

海上溢油最为典型的事故之一,是1990年8月2日至1991年2月28日【海湾战争】期间,约有150万吨石油先后泄入波斯湾。

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1991年多国部队对伊拉克空袭后,科威特油田到处起火。1月22日科威特南部的瓦夫腊油田被炸,浓烟蔽日,原油顺海岸流入大海。随后,伊拉克占领的科威特米纳艾哈麦迪开闸放油,科威特南部的输油管也到处破裂,原油滔滔入海。

1月25日,科接近沙特的海面上形成长16公里,宽3公里的油带,每天以24公里的速度向南扩展,至1991年2月2日,油膜展宽16公里,长90公里,逼近巴林,危及沙特,迫使两国架设围油栏,保护海水淡化厂水源。

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2/美国墨西哥湾原油泄漏事件

此外,2010年4月20日,【美国墨西哥湾原油泄漏事件】引起了国际社会的高度关注,最终演变成美国历来最严重的油污大灾难。原油漂浮带长200公里,宽100公里,排污行动持续数月之久。

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墨西哥沿岸地区仅美国路易斯安那州一个州就有超过160公里的海岸受到泄漏原油的污染,污染范围超过密西西比州和阿拉巴马州海岸线的总长。

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#02 


海上溢油的巨大危害


众所周知,石油具有易燃易爆危险性,当其溢出后,对个人安全和公共安全都会产生威胁。在油溢出的初始阶段,或轻质原油及轻质炼制品的厚油区可能存在易燃气体,这些气体遇到明火就会燃烧而导致火灾。

此外,石油对人体和许多生物还有直接的危害。石油对健康的危害最典型的是石油内富含的苯及其衍生物,它可以影响血液,长期暴露在这种物质的环境中,会造成较高的癌症发病率。

石油泄漏在海洋上,受到最大威胁的当属海洋生态环境,溢油事件对海洋环境的危害也是多方面的。

从自然环境到野生动物,从自然资源到养殖资源等都会受到不同程度的危害,并且这种危害的周期往往较长。

海湾战争期间,约有700余口油井起火每小时喷出1900吨二氧化硫等污染物质飘到数千公里外的喜马拉雅山南坡、克什米尔河谷一带,造成了全球性污染,并造成地中海、整个海湾地区以及伊朗部分地区降“石油雨”,严重影响和危害人体健康。

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这次海湾战争酿成的油污染事件,在短时间内就使数万只海鸟丧命,并毁灭了波斯湾一带大部分海洋生物,这至今依然是史上最大规模的漏油事件,给伊拉克以及周边国家带来近百年都难以治愈的后遗症。

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【美国墨西哥湾原油泄漏事件】影响,目前墨西哥湾沿岸生态环境也正在遭遇“灭顶之灾”

相关专家指出,污染可能导致墨西哥湾沿岸1000英里长的湿地和海滩被毁,渔业受损,脆弱的物种灭绝。

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2015年10月5日,美国联邦法院新奥尔良地方法院判决,认定英国石油公司在2010年的墨西哥湾深水地平线钻井平台爆炸及原油泄漏事故中有“重大疏忽”,并最终处以208亿美元的罚款。

但因受到溢油事故给沿岸地区造成的经济损失是以数千亿美元计,而因此丧生的海洋鸟类、鱼类等海洋生物更是不计其数。

自2010年英国石油公司漏油事件发生以来,漏油现场附近的鱼类种群减少了50%至80%

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随着鱼类数量的减少,其捕食者包括鱿鱼、蓝蟹、宽吻海豚、牡蛎、红鲷鱼和南部鳕的数量也在下降。

据非营利性海洋保护组织“Oceana”称,事故发生后的几年中,该地区多达75%的海豚怀孕失败,珍稀鲸鱼的数量减少了22%,至少有80万只鸟类和17万只海龟死亡

2020年,在墨西哥湾漏油事件发生10年后,研究人员在墨西哥湾的数千种鱼类中发现了较高含量的油污染,其中包括黄鳍金枪鱼、方头鱼和红鼓等人类饭桌上受欢迎的海鲜。

#03 


海上溢油的应对方法


除了提高安全生产标准、杜绝生产运输事故以外,面对海上溢油,人为减小溢油污染的治理关键是事故的及时发现与上报。以使在溢油事故面积扩大到难以控制之前进行海上溢油事故的快速处理。

对于溢油监测及管理,我们通常需要解决以下问题:

  • 泄漏的位置在哪里?漏了多少油?

  • 溢油扩散的速度有多快及扩散到哪里?谁会受到影响?

  • 污染能不能清除?通过哪些方式?



海洋溢油的处理,首先需要找到溢油的区域。溢油在海洋里面随着洋流进行了飘散,需要大范围的广域的监测数据。

目前海上溢油污染监测的模式主要有:卫星遥感监测、航空遥感监测、船舶遥感监测、定点监测和浮标跟踪等。

传统的航空遥感监测、船舶遥感监测由于运营成本高、覆盖范围相对较小,大体属于“事后监测”的范畴。

也就是说,在发生了溢油事故且已知明确的时间和地点了,航空遥感和船舶遥感的效能才能够得以体现。在没有发现溢油事故的海面大范围常态化的部署航空遥感监测和船舶遥感监测的成本是巨大的,况且航空遥感监测和船舶遥感监测受气候条件影响较大,常态化监测会面临诸多困难。

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航空遥感巡视海上溢油处置设备

定点监测和浮标跟踪可减少航空船舶遥感高频次出航的成本,但是需要大规模的部署,难以以点概面。且海洋面积广阔,通过浮标方式进行监测受成本、数据传输能力的限制,也难以大范围覆盖。

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溢油监测浮标

卫星遥感监测天然大范围覆盖,且卫星运行在大气层外,不受气象条件限制,在海面上恶劣的天气条件下能够正常飞行、正常对海观测。

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卫星具备大范围跨海域巡检的能力

光学遥感卫星的溢油检测能力受到光照条件限制,仅能在白天进行成像。但即便是白天,光学遥感影像也容易受到云雨的遮蔽而不能全面的检出溢油情况;同时,光学影像还会受到光照角度、海水深度、海洋颗粒物等引起的海水颜色干扰,不一定能准确、一致的反映溢油扩散的情况。


#04 


雷达遥感卫星是监测海上溢油事故的最佳手段


雷达遥感卫星相较于光学遥感卫星对海上油膜的识别有天然优势,可以清晰明显的区分海上油膜和海水的分界区域,识别率高、数据处理工作量低、误判率低。

且雷达成像还不受夜间拍摄、云雨遮挡的影响,可对溢油动态进行全天候和大面积的连续监测,准确识别油膜分布位置和影响范围,这对海上溢油现象的监控和处理提供极有优势的解决方案。

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据 Reports and Data 咨询公司的溢油管理市场报告显示,到2027年,全球溢油管理市场的价值预计将达到1920.6 亿美元。

目前,天仪研究院与西班牙Orbital EOS团队合作展开了海上溢油监测应用,进行了多次海上溢油监测活动,并在斯里兰卡附近海域的监测发挥了非常明显的作用。

未来,海丝一号卫星以及天仪研究院部署的SAR卫星星座也将持续关注海上溢油监测及管理应用,充分发挥雷达遥感卫星优势,助力合作伙伴快速响应和应急处置。

天仪研究院热忱欢迎海洋领域研究、管理单位加入我们,共同展开海丝一号卫星在溢油监测领域里的数据试用。


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