长江干线船舶污染应急监测能力建设及对策探究.docx

摘要

长江干线是全球运量最大，运输最繁忙的内河水运通道，随着长江干线船舶数量的不断增加，以及通航环境的日趋复杂，船舶事故对长江水环境可能造成的污染风险也逐渐加大。因此，有必要开展针对长江干线船舶污染应急监测能力建设及对策的探究。本文对船舶污染应急监测技术进行了梳理与总结，分析了我国船舶污染应急监测能力建设情况，对长江干线船舶污染应急监测能力建设提出了4条对策：未来应该着重发展无人机遥感监测技术；在敏感点位置做好在线监测，以实现及时预警；建立应急资源数据库；加强应急监测人才队伍的培养。

01

船舶污染应急监测技术

目前的船舶污染应急监测技术按技术类型可划分为实验室检测技术、在线监测技术和遥感监测技术三大类，如图1所示。

图1常用船舶污染应急监测技术分类

1.1

实验室检测技术

实验室检测技术是指在船舶污染发生后，通过在各对照断面以及敏感点处布设水质监测点位，采集事发水域水样，通过实验室分析得到污染物类型与浓度等指标，对船舶污染数据进行汇总、分析、上报等工作；也可以组织环境监测人员携带水质快速检测仪器设备赶赴现场处置。

实验室检测技术主要包括水样的采样以及检测技术，目前已发展十分成熟，交通及环保部门针对实验室检测技术均已出台许多专门的技术规范。

实验室检测技术具有可监测指标多、监测项目全面、样品分离度好、单一指标检测更加精准等优点，但是也存在监测工序烦琐、监测时间长、抽样检查、监测频率低的缺点。目前可以借助船载实验室的方法，缩短水样采样至水样检测之间的时间，如江苏首艘近海生态环境监测执法船“中国环监苏001”号等，进一步提高船舶污染应急监测效率。

1.2

?在线监测技术

在线监测技术利用传感器与监管机构联网，将监测的数据以间隔较短时间自动传输到监测数据平台。在线监测技术具有周期短、时效性好的优点。目前在线监测技术主要有浮标系统与固定点监测技术。

1.2.1浮标系统

以溢油跟踪浮标为例，在发生溢油事故时，监测人员首先在安全区域内投放溢油跟踪浮标，并操控浮标运动至溢油污染区域中心，浮标在溢油污染区域中心可进行定位，并将所监测的信息传输到监测系统中，从而对溢油污染扩散情况进行实时的监测。

浮标系统具有跟踪费用较低，可以实现全天采集、标识和发送污染数据等优点，但同时也存在容易损坏、需要人工回收等不足。未来的研究方向可针对浮标系统的耐久性以及回收方式进一步改进。

1.2.2固定点监测技术

固定点监测技术主要在港口码头等重点区域布设传感器，利用网络将传感器与监测系统相连，在发生船舶污染事故时，值班人员可通过监测系统快速发现污染物泄漏情况并及时进行处理。

以溢油监测预警设备为例，固定非接触式溢油监测设备凭借其不易受油品污染、易于安装、维护成本较低的优势，成为港口码头安装溢油监测预警设备的首选。目前的溢油监测预警设备监测根据其原理不同，可划分为多种类型：可见光监测、溢油电导特性监测以及紫外诱发荧光监测等。不同监测机理的监测设备在实际应用中具有不同的特性，建议在实际应用中采用多种监测设备进行组合使用，以提高监测效率。

1.3

?遥感监测

1.3.1卫星遥感监测

目前，卫星遥感监测主要应用于水上溢油应急监测。卫星遥感监测主要利用微波传感[7]的原理，卫星遥感图像在有溢油发生的海面上会显示出与背景水体颜色不同的色块，专业技术人员根据色块的特征可判断出溢油的扩散与发展情况。目前，星载合成孔径雷达（SAR）凭借其可以提供高分辨率的溢油遥感影像的优势，被广泛地应用在卫星遥感监测中。

卫星遥感的主要优势在于其监测的区域范围大，并且不受云层等影响。借助于互联网络等快速便捷的信息传输技术，单个卫星数据处理机构可以不受地理位置的限制，处理全国所有水域的卫星数据。但是，由于卫星是在固定轨道上按周期运行的，因此卫星遥感监测存在周期比较长、反应滞后的缺点。并且，卫星遥感影像需要专业人员与处理系统才能进行分析，对人员的专业技能要求较高。

1.3.2航空遥感监测

航空遥感监测的原理是通过航空飞机搭载侧视雷达、红外扫描仪、紫外扫描仪等仪器对船舶污染物进行监测。航空遥感监测具有灵活性好、即时性强、遥感影像分辨率高等优点，还可以根据需要，对污染物进行动态跟踪监视。但航空遥感监测同样也存在费用高、连续性差、覆盖面积小、受天气条件的影响较大等缺点，这也制约着航空遥感在船舶污染应急监测中的大规模应用。

随着无人机技术逐步成熟，无人机在各个领域的应用也越来越广泛。相较于普通的航空飞机，无人机具有不受起飞地点限制、易于拆卸组装、方便运输和日常的维护保养、调试时间较短、操作简便、易于上手，且监测费用低等优势，因此在船舶污染应急监测中得到了进一步的应用。

02

船舶污染应急监测能力建设

2.1

船舶污染应急监测能力建设

研究回顾

针对船舶污染应急监测系统的建设，已有许多学者展开