随着经济的增长,我国石油进口量逐年增加,2017年我国进口的石油产品总量已超过4.2亿吨,其中约90%是通过海上船舶运输的,每天有多达400余艘油船航行于我国沿海水域。船舶亦朝向大型化发展,大型、超大型油轮已成为石油运输的主力,单船运载量多达30万吨,因此船舶溢油污染海洋环境风险问题备受关注。但目前相关研究多以单个码头或船舶为评价对象,缺乏针对大范围航行水域和港口区域的区域性船舶溢油风险研究,另外对于区域性海上溢油应急防备能力优化配置计算和评估方法研究成果也很少。本文以环境风险评估理论为基础,针对航行海区船舶溢油事故风险分区、海区和港区不同情景下的可能船舶溢油量、以及港区码头应急防备能力评估与合理分配方法等国内外相关研究较少的关键技术问题开展研究,主要取得以下成果:(1)海上航行船舶具有移动性和区域性风险源特点,但现有船舶溢油风险评估方法未充分考虑船舶流量这一重要指标。本文应用船舶自动识别系统(AIS)的船舶交通流数据,在解析获得海区船舶流量密度与油品载运量等关键风险指标的基础上,进一步综合历史事故发生概率和海域环境敏感程度等代表性指标,构建了区域船舶溢油污染风险评估指标体系,同时应用网格化技术建立了基于AIS数据的区域船舶溢油污染事故风险分区新方法。并以渤海为例开展了应用研究,对渤海海区的船舶事故高发区及溢油污染高风险区进行合理划分;(2)基于国内外船舶溢油事故历史数据统计分析和我国海上溢油应急防备能力分析结果,应用情景分析法分别提出了海区航行船舶和港区码头船舶溢油事故中最大可信事故、可能最大事故、最可能事故等三种事故情景的溢油量确定方法,论证了将船舶可能最大事故溢油量和最可能事故溢油量分别作为海区和港区船舶溢油应急防备能力配备标准的合理性,并分别以渤海海区和广州港小虎石化港区为例进行了应用研究;(3)提出了考虑各码头风险水平的港区码头应急防备能力合理配备方法。首先采用溢油随机情景模拟统计方法得到敏感区的溢油污染概率和最短到达时间,然后结合环境敏感指数和溢油量等参数建立溢油污染风险指数计算模型,最后以该风险指数为风险大小依据,确定港口区域内各个码头的溢油应急目标,提出一种新的区域溢油应急能力评估模型,用以合理确定各码头的应急防备分配比例,并对模型进行了适用性说明,以期为区域应急防备优化配置提供参考与依据;(4)从构成溢油应急防备的机械回收、吸收吸附、化学分散等关键应急能力入手,指出了当前我国现行海上溢油应急防备能力计算方法中存在的缺陷。在此基础上,充分考虑蒸发、溶解及乳化等因素,提出了船舶溢油应急防备能力评估方法,并对三种评估方法进行了应用比较,结果显示修正后的方法更适合我国船舶溢油应急防备能力评估。论文围绕我国船舶溢油污染事故风险管理与应急防备能力建设的实际需求,将理论研究分析和实际工作经验相结合,针对船舶溢油风险与应急防备能力评估工作中经常碰到的一些关键技术问题,提出了相应的定量计算方法和模型,其中有些研究成果已纳入了 2017年最新颁布的《水上溢油环境风险评估技术导则》、《水运工程环境保护设计规范》和《港口码头水上污染事故应急防备能力要求》等交通行业标准中,为推进我国船舶溢油污染风险评估与应急防备能力建设提供了有力的技术支撑。