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航海技术毕业论文
浅谈当今油船防治污
[摘要]伴着世界经济全面复苏的脚步，石油及其产品的海洋运输量也日益增长。
油轮船队规模的不断扩张以及油轮本身大型化的趋势，给脆弱的海洋生态环境带来了巨大的威胁。
油轮溢油事故往往给海洋生态环境带来灾难性的影响，如何避免油轮污染对保护海洋环境有着重要的意义。
通过对油轮污染事故案例的研究发现造成污染的主要原因包括三方面：
一是排放洗舱水、压载水、机舱含油污水造成的污染；二是装卸货油过程中溢油造成的污染；三是搁浅、碰撞等事故造成的溢油污染。
根据MARPOL公约及相关立法中对油轮防污染的要求，本文分别从提高船员素质、提高油水分离器效率、规范油轮运营中操作、淘汰单壳油轮及提高导航设备利用方面来有效地避免油轮对海洋环境造成污染。
[关键词]油轮污染人为因素设备因素操作因素
Discussingthepreventionandcontrolpollutionofoiltankers
[Abstract]Accompaniedbythefullrecoveryofworldeconomy,themaritimetransportationvolumeofpetroleumanditsproductshasbeengrowing.Theexpansionofthescaleoftankerfleetandthetendencyofthetanker’sgettingtoabiggersizearethreateningthefragilemarineecology.Oilspillaccidentsoftencausedisastrousconsequencestothemarineecology,soitisofgreatimportancetopreventoilspills.Studiesoncasesofoiltankerpollutionshowthatthecausesofthesepollutionmainlyfallintothreecategories:
Firstly,pollutioncausedbydischargingwashingwater,ballastwater,oilywastewater;Secondly,pollutioncausedbyspillsintheprocessofloadingandunloadingofoil;Thirdly,pollutioncausedbyaccident.AccordingtotheMARPOLConventionanditsrelatedlegislations,Itiseffectivetoavoidthesepollutionbyimprovingthequalityofthetankercrewmembers,enhancingtheefficiencyofoil-waterseparator,regulatingoiltankersoperating,weedingoutofsinglehulloiltankersandincreasingtheuseofnavigationequipment.
[Keywords]TankerpollutionMan-madefactorsEquipmentfactorsOperatingfactors
引言
随着海洋运输业的发展,世界船队规模不断增大,从船舶上排入海洋及大气中的各种有害物质的数量与日俱增,使海洋环境日趋恶化。
据国际海事组织的一份出版物估计,每年由各种污染源排入海洋的石油总量至少有320万t。
船舶污染的控制已经成为目前航运界主要考虑的问题。
据克拉克森截至2010年11月1日统计数据，全球现有万吨级以上油轮5451艘，合计运力约为亿载重吨，VLCC规模为亿载重吨，截至2012年12月1日，油轮新船订单总计亿载重吨，12月份还将交付890万载重吨，占总运力的%，其中VLCC交付310万载重吨；2011年全球将交付5870万载重吨运力，其中VLCC将交付2640万载重吨。
作为全球最大的一类船队，在油类海运贸易量大幅度增长的同时，重大的海上溢油事故时有发生，从资料可以看出油轮船队的扩张非常快，而其中VLCC占据比例相当大。
超大型油轮船队万一发生事故对海洋环境带来的将是灾难性后果，巨额的清污费用、后续赔偿费用以及对海洋生态系统不可估量的长期影响，使得国际社会对油轮的关注日益增加。
如何避免或有效地降低油轮对海洋的污染对保护海洋环境有着非常大的意义。
现有文献分别从提高船员素质、提高设备利用、加强监管等方面进行研究探讨，提出了对防止油轮造成污染相应对策，随着时间推移，公约的修正以及目前世界环境的变化，需要新的对策来解决油轮防污染工作。
通过研究文献资料发现，随着公约及区域性法规对油轮船队及船员要求的不断提高。
船舶因事故造成大规模溢油的事故发生比较少，在近几年发生的由于事故造成的溢油污染的多为单壳油轮。
此外由于船员违规操作而造成的跑、冒、滴、漏事件时有发生部分船员恶意向海洋排放含油污水及由于油水分离器效率低成为了海洋环境污染的主要元凶。
只是因为其造成污染小不易发觉而没引起广泛关注。
但是作为油轮船队整体而言这种现象每年对海洋排放的总量是非常大的。
通过对现有防污染公约及相应立法的研究要想避免油轮污染海洋环境必须从提高船员素质、落实油轮操作规章制度、高效利用现有助航导航设备、提高油水分离器效率、加快完全淘汰单壳油轮及加强监管方面入手。
多管齐下从而达到有效降低以至避免油轮对海洋环境的污染。
第1章油轮溢油的危害性及事故概况
当前世界油轮状况
总部设在巴黎的国际能源机构（IEA）在13日发布的石油市场报告中指出,全球原油市场需求有望在2014年达到日均9100万桶,高于石油输出国组织日前的预期。
国际能源机构在这份月度报告中说,发展中国家高速经济增长推高原油需求,因此,虽然发达国家石油需求略微降低,全球原油需求在2014年的增幅将接近每日150万桶,略低于美国能源信息署日均160万桶的预期,但高于石油输出国组织日均132万桶的预测。
报告还说,2012年全球石油需求将同比日均增长120万桶,达到每日8950桶,总量比美国能源信息署的预期高出约134万桶。
而石油输出国组织预计今年全球原油需求增幅为日均136万桶。
国际能源机构和石油输出国组织对国际原油市场的区别性预测此前已经在应对油价波动时的不同措施中有所表现。
据ISL杂志，2007年世界原油海运量亿t，周转量89850亿t·nmile，平均运距4934nmile，根据统计分析，每吨船每年运油以t计，需要油轮运力为26579万dwt。
前者自今年年初利比亚政治危机愈演愈烈时便开始呼吁石油产出国提高产量、平抑油价涨势,尤其需要为复苏乏力的欧美经济减轻压力,然而原油产量占世界总产量40%的石油输出国组织在6月份的成员国大会中没有就增产达成一致。
石油输出国组织在本月12日发布的市场分析报告中说,国际能源机构每天投放市场的200万桶原油作用有限。
另有消息说,国际能源机构计划将战略石油储备释放量从最初宣布的6000万桶调至5983万桶。
国际油价在12日出现反弹。
截至当天收盘时,纽约商品交易所8月交货的轻质原油期货价格收于每桶美元,涨幅为%。
伦敦市场8月交货的北海布伦特原油期货价格上涨51美分,收于每桶美元。
石油需求的增加促进了油轮船队的扩张加之油轮本身大型化的趋势使得海洋环境面临巨大威胁。
据克拉克森截至2011年11月1日统计数据，全球现有万吨级以上油轮5451艘，合计约为亿载重吨，较年初增长%。
其中，VLCC规模为亿载重吨，较年初增长%，同比增长%，苏伊士型和阿芙拉型油轮同比增幅分别为%和%（见表1-1）。
表1-1油轮船队增速统计
截至统计日期
1月1日
6月1日
11月1日
国际油轮船队
（万吨以上）
艘
5269
5366
5451
百万载重吨
442
较年初增长
-
%
%
同比增长
%
%
%
超大型油轮
（VLCC）
艘
536
540
544
百万载重吨
较年初增长
-
%
%
同比增长
%
%
%
苏伊士型
（Suezmax）
艘
393
405
409
百万载重吨
62
较年初增长
-
%
%
同比增长
%
%
%
阿芙拉型
（Aframax）
艘
836
854
881
百万载重吨
较年初增长
-
%
%
同比增长
%
%
%
此外油轮在未来几年内油轮交付量也非常大。
据克拉克森统计，截至2011年12月1日，新船订单总计亿载重吨，12月份还将交付890万载重吨，占总运力的%，其中VLCC交付310万载重吨；2011年全球将交付5870万载重吨运力，交付量较今年增长，其中VLCC将交付2640万载重吨，届时VLCC市场运力骤升，将对该船型运价造成巨大的冲击（见表1-2）。
表1-2世界油轮概况统计
船型
2008年底
2009年底
2010/12/1
新船订单
交付量
艘数
载重吨
艘数
载重吨
比重
2010
2011
2012起
VLCC
543
192
%
Suezmax
409
156
%
Aframax
883
139
%
Panamax
400
83
%
Small
3218
587
%
国际油轮船队
5457
1157
%
其中，单壳船
500
从船壳结构看，在全球亿载重吨的全球现役油轮船队中，单壳油轮为500艘、3010万载重吨。
据克拉克森数据显示，截至12月1日，单壳VLCC有45艘仍在运营，约1244万载重吨，单壳Suezmax有16艘仍在运营，约238万载重吨。
按照国际海事组织的规定，单壳油轮的最终使用年限为2010年，部分可放宽至25年船龄，但在2015年前暂缓执行。
美欧早已禁止单壳油轮进入，大量单壳油轮在亚洲区域运营，新加坡和中国已决定在2010年禁止单壳油轮进入，韩国也宣布从2011年起全面禁止单壳油轮进入该国水域，并在2011年内积极降低单壳油轮进境比例。
部分国家可能允许单壳油轮在国内进行沿海运输或者用于储油[1]
溢油的危害性
原油及其炼制品是复杂的化学混合物，当溢到海面上或河流中会造成水体污染，由此引发的一系列危害是极其严重的，
首先，不透明的油膜降低了光的通透性，使受污染海域藻类的光合作用受到严重影响，其结果一方面使海洋产氧量减少，另一方面，藻类生长不良也影响和制约了海洋动物的生长和繁殖，从而对整个海洋生态系统发生影响。
其次,最严重的石油污染往往发生在生物生产力最丰富的近海区域。
人类食用的绝大部分甲壳类和约一半的海洋鱼类出产于该区域。
石油溢出后使污染区内的这两类海洋动物迅速死亡,海鸟也难以幸免。
因为原油能损害羽毛的功能,使海鸟体温降低，其游泳、潜水和飞翔能力降低，最后冻饿而死。
据统计,每年死于石油污染的海鸟多达数十万只。
例如,1968年Tor-reyCanyon号油轮失事使4-10万只海鸟死亡；1952年FordMercy号油轮与Pendleton号相撞,因溢油致死的绒毛鸭估计达15-50万只。
第三,海面浮油内的一些有毒物质会进入海洋生物的食物链分析,污染海域鱼、虾及海参体内3,4-苯并芘（致癌物）浓度明显增高。
这一方面对海洋生物有毒害作用,另一方面可通过食物链最终富集在人体内,从而对人类健康造成严重危害。
第四,石油中有些烃类与一些海洋动物的化学信息（外激素）同,或是化学结构类似,从而影响这些海洋动物的行为。
许多鱼、虾、蟹、龟的行为，例如觅食、归巢、交配、迁徙等,均靠某些烃类传递信息。
试验证明，浓度仅为十亿分之几的煤油可以使龙虾离开天然觅食场所游向溢油区。
显而易见，因石油污染造成的这种化学信息泛滥对海洋生物的危害也是极其严重的。
泄漏可能对当地的旅游业产生严重的影响，如果原油继续被冲到一些游客经常光顾的海滩的话，后果会更加严重。
在减少对旅游产业负面影响的同时，当地政府需要更加重视污染地区的防控措施，避免公众暴露在有毒有害的原油环境中。
在受到原油泄漏影响的地区，一些海滩在事故发生之后才关闭了几天，现在却已经重新开放。
考虑到公众健康的原因关闭海滩，这可能将会造成大连夏季旅游消费的下降。
溢油除对海洋造成污染外还会引起一系列的其他危害。
首先对海洋气候而言，若海洋被大面积污染后，油膜覆盖在海面，势必影响到大气和海洋的热量交换，改变海水对阳光的吸收和反射，对局部地区的气候产生影响。
此外溢油中苯类及其衍生物，可以影响人的血液，长期暴漏在这种环境中会造成较高的癌症发病率。
其次由于食入被溢油污染的鱼类、贝类等会将其体内的有害物质带入人体，对人体健康造成损害[2]。
溢油事故概况
为防止海洋石油污染，保护海洋环境，国际社会进行了长期不懈地努力。
尽管如此，从70年代末以来，全球范围内的溢油事故却从未中止过。
从1978至1993的16年内，全球共发生每次溢油量在10000加仑以上的溢油事故3300多起，其中，溢油量在l000万加仑以上的大规模溢油事故32起。
图1-1显示了从1978年至1993年按溢油规模划分的各年溢油事故的次数。
表1则为该期间各年的溢油量。
从图1-1和表1-3中可以看出，在16年里，溢油量在1000万加仑以上的大规模溢油事故只有四次（1982,1984,1987，1970）当中没有发生，平均每4年中有3年要发生这样规模的溢油事故。
图1-11978年~1993年各年溢油次数
表1-31978~1993年各年溢油量
设在德国不来梅港的北海行动论坛全球协会指出，每年全球海域大约有超过300万吨废油漂流于海上，其中13%来自船难漏油。
国际油轮船东联合会（ITOPF）将全球175件溢油量超6000t的事故（不含美伊战争所致溢油事故）进行统计（见表1-4）。
可发现这些大型的溢油事故中，有超过六成是油轮与船舶事故所致。
表1-4全球175件溢油量超6000t的事故原因与溢油量统计表[3]
发生原因
总溢油数量（×103t）
溢油占有比例（%）
件数
件数占有比例（%）
油轮事故
5294
135
驳船事故
10
1
海上输油管破裂
22
1
钻油平台
788
5
29
陆源输油管破裂
284
7
4．0
井喷
579
11
63
储油槽事故
515
14
80
战争
800
1
一起起溢油事故对海洋环境的危害是不可估量的，伴随着海洋石油运输量的增长和油轮大型化的趋势，船舶溢油成为了各界头疼的问题，尤其是油轮的大型化使得任何一起事故都将对脆弱的海洋生态造成灾难性的损害。
第2章油轮特殊防污要求
作为世界上最大的一类船队，油轮船队约占世界商船队总吨位的40%。
在当今油类海运贸易量大幅增长的同时，重大的海上溢油事故也频频发生，这使沿海国家常常遭受重大的环境危害。
这一系列事故同时也促进了国际公约发展的进程。
区域性法规对油轮也提出了新的要求。
可以预见，未来的绿色油轮法规，将在一系列新技术标准的基础上，对油轮的能效水平提出更高的要求，将全面推进油轮的安全、环保、能效等水平。
MARPOL公约对油轮防污特殊要求
（一）关于控制操作性污染要求
1.在特殊区域外的排油控制
除非另有规定外，任何油船不得将油类或油性混合物排放入海，除非符合下列所有条件：
1）油船（机器处所除外）的排放：
（1）油船不在特殊区域之内；
（2）油船距最近陆地50nmile以上；
（3）油船正在途中航行；
（4）油量瞬间排放率不超过30Lnmile；
（5）排入海中的总油量，对现有油船不得超过该项残油所属该种货油总量的1/15000，对新油船不得超过该项残油所属该种货油量得1/30000；
（6）本附则要求的排油监控系统及污油水舱设施，正在运转。
2）对于400总吨及以上的油船机器处所（不包括货油泵舱）舱底（不得混有货油残余物）的排放：
（1）船舶不在特殊区域之内；
（2）船舶正在途中航行；
（3）未经稀释的排出物的含油量不超过15ppm；
（4）本附则要求的排油监控系统，油水分离设备，滤油设备或其他装置，正在运转。
上述1）和2）的规定不适用于清洁压载水或专用压载水的排放；或不适用于经稀释其含油量不超过15ppm的未经处理的油性混合物的排放，并且该混合物不是来自货油泵舱的舱底，也未混有货油残余物
2.特殊区域内的排油控制
任何油船在特殊区域内时，禁止将油类及油性混合物排放入海。
但是：
清洁压载水或专舱压载水，可以直接排放入海。
经处理的机器处所舱底污水（机舱含油污水）的排放，只要满足下列所有规定
可以排放入海：
（1）舱底污水不是来自货油泵舱的舱底；
（2）舱底污水未混有货油残余物；
（3）船舶正在途中航行；
（4）未经稀释的排出物的含油量不超过15ppm；
（5）本附则要求的船滤油设备，正在运转；
（6）当排出物的含油量超过15ppm时，该滤油设备的停止装置能确保自动停止排放。
3.例外
上述的排放规定不适用于下属情况：
将油类或油性混合物排放入海，系为保障船舶安全或救护海上人命所必需；
将油类或油性混合物排放入海，系由于船舶或其设备遭到损坏的缘故：
（1）但须在发生损坏或发现排放后，为防止排放或使排放减至最低限度，已采取了一切合理的预防措施
（2）如果传动或船长故意造成损坏，或轻率行事而又知道可能会招致损坏，则不在此列；
（3）为与特殊的污染事故作斗争以使污染损害减至最低限度，而需排放含油混合物，必须经拟进行排放地区的管辖政府批准。
（二）结构、设备及其他要求
1.专用压载舱（Segregatedballasttanks----SBT）
载重量20000t及以上的新原油油船和40000t及以上现有原油油船，载重量30000t及以上的新成品油油船和40000t及以上的现有成品油油船，军营设置专用压载舱。
2.原油洗舱（crudeoilwashing-----COW）系统
载重量20000t及以上的新原油油船和40000t及以上现有原油油船应装有原油洗舱系统，用于清洗货油舱。
装有原油洗舱系统的油船，必须设置惰性气体系统，并备有一本经主管机关认可的详细说明该系统及设备、并列有原油洗舱系统操作的《操作与设备手册》。
如果进行了对原油洗舱系统有影响的变更，则该《操作与设备手册》也应做相应的修订。
3.残油（油泥）
凡400总吨以上的船舶，应根据机型和航程长短，设置一个或几个有足够容量的舱柜，接收按本附则要求不能以其他方式处理的残油（油泥）诸如由于净化燃油、各种润滑油和机器处所中的漏油所产生的残油。
4.港口接收设备和标准排放接头
各缔约国港口应设置足够的处理船上残油和油性混合物的接收设备，以满足到港船舶的需要，而不致给船舶造成不适当的延误。
所有船舶应备有用于连接岸上接收设备与船上排放管路的标准排放接头。
5.防污染结构
为防止船舶在碰撞或搁浅事故中的油污染，1992年3月6日通过，1993年7月6日生效的（32），对MARPOL73/78附则I新增了第13F条“防止船舶在碰撞或搁浅事故中的油污染”。
该条规定：
凡5000载重吨及以上的新油船应具有双层底和包围货油舱的边舱，600~5000载重吨的新油船至少应设有双层底。
6.油类与压载水的分隔和首尖舱内不得载油
150总吨及以上的新油船，不得在港内装载压载水。
如有异常情况或需要载有大量燃油，致使必需在燃油舱中装载不清洁的压载水时，这种压载水应该排入接收设备；或使用上述）规定的设备，并符合本规则规定的在特殊区域外得操作性排油的控制要求，并将这一情况记住油类记录簿。
400总吨及以上的船舶，其首尖舱或防撞舱壁之前的舱内不应装载油类。
7.船上油污应急计划
凡150总吨及以上的油船必须备有主管机关认可的《船上油污应急计划》。
其他法律法规对油轮防污要求
《1990年油污法》（OilPollutionActof1990）虽属美国国内立法，但由于油污损害规定了船东、经营人和光船租船人严格的责任和义务，对油船和其他各类船舶设计和安全设备提出了严格要求，在油污责任与赔偿，油污事件的预防与清除等方面做出了严格规定。
凡在美国海域从事航运的船舶都必须在管理和经营方面遵守其规定，因此引起国际航运界的极大关注。
《1990年油污法》对船方规定分为3层，分别是对船员的要求、对液货船航行安全标准的规定、对油船构造和货油系统的要求。
1.对船员的要求：
（1）凡到美国的船舶尤其是液货船，需对发证国的配员、培训、资历和值班标准进行评估。
船员发证国的发证标准至少相当于美国法律或美国所接受的国际标准规定的能力，否则禁止其入港。
油船还要求“原油洗舱（COW）”培训与证书、航行计划及英语能力，必须具备为防止和消除油污行动的应急反应能力。
（2）对船员酗酒和吸毒进行严厉处罚，严重者追究刑事责任。
（3）液货船上的持证人或海员，除非紧急情况或训练演习除外，任何24h期间的工作不得超过15h，或在72h期间的工作不得超过36h。
2.对油船构造和货油系统的要求主要有：
（1）油船必须建造成双层底壳体（将液货船划分为5000总吨以下，5000~15000总吨、15000~30000总吨、30000总吨以上四个吨位段，区别船龄等情况给出适用的双层底、双层舷要求）；
（2）现有油船在1995改装成具有双层壳（双层底、双层舷），5000总吨及以上的油船到2010年都必须具有双层船壳，否则不得在美国海域航行；在距岸60nmile的美国海湾上的油港的船到2015年也须具有双层船壳；
（3）货油舱必须设置液位和舱内压力检测装置、超高液位报警装置；
（4）设置舱内油气回收装置，保证油气不放入大气。
此外我国自2010年3月1日起施行的《防治船舶污染海洋环境管理条例》中并未对油轮作出特殊的结构及相关操作人员技术水平要求。
有关情况可参照中华人民共和国缔结或者参加的国际条约对防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境中的规定，但是中华人民共和国声明保留的条款除外[4]。
第3章油轮造成海洋污染的原因分析
人为因素
油轮安全管理诸多影响因素中，人的因素是至关重要的，其特殊性也造成了管理的不便和难度。
有关统计表明，在油轮造成污染事故中操作性污染，如装卸货油、洗舱、压载等污染事故占大多数；事故性污染，如碰撞、搁浅等污染事故仅仅占极少数。
这样看来人为因素是造成海洋环境污染的主导因素，而事故性污染中也不乏人为因素作用。
此外还有一些具有共性的人为因素。
操作性污染中的人为因素
造成操作性污染事故中的主要人为因素一般有：
1）油轮装卸货油中的操作溢油。
油轮装卸作业过程中的溢油污染以及输油管线内部的残油回流造成的油污染，是造成操作性溢油的一种重要形式。
其主要原因：
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