石油和天然气管道的建设和运营

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A.问题定义

北美的石油和天然气运输是一项庞大的业务，管道几乎延伸到大陆的每个角落。石油和天然气可以在一个覆盖数千英里的系统中从油田运输到加工厂，再到储存区，再到消费者。在大多数情况下，这个网络涉及大直径管道。例如，天然气输送管道由高强度钢制成，通常直径为12至48英寸，工作压力为500至1500 psi (Carter et al. 1982)。

随着技术的进步，更长的油气输送管道变得可行。计划将阿拉斯加石油从洛杉矶港(华盛顿)运输到Clearbrook(明尼苏达州)的北方管道将有1491英里长。仅在蒙大拿州，这条管道就穿越了150条河流，与华盛顿、爱达荷州、北达科他州和明尼苏达州的河流穿越数量相当。随着这些州际项目规模的增加，监管部门的参与也在增加。

1976年3月，北部边境管道公司(天然气)资助了一项研究，以探索许可要求。研究小组得出结论，需要72000份许可证申请，公司需要满足14个联邦机构和409个州、县和乡镇(Carter et al. 1982)，以完成蒙大拿州摩根堡和爱荷华州文图拉之间的管道。

油气管道的影响可能发生在施工和运行期间，但影响类型不同。在施工过程中，典型的影响与清理管道路权(ROW)、建设通道和铺设管道有关。例如，破坏的程度取决于控制侵蚀技术的使用、河流穿越的数量、气候和地形。当管道穿过河流时，可能会出现生物和工程问题。例如，穿越亚利桑那州圣克鲁斯河下面的埃尔帕索管道(天然气)被设计成可以承受，但却被与百年一遇的降雨事件相关的洪水严重破坏。这条管道被一座管道吊桥所取代。

运行前测试和运行期间的影响不仅与泄漏有关，还与row的维护有关。已清除的排水沟可能继续成为沉降的来源。在建造跨阿拉斯加管道期间泄漏的石油估计为53.5万加仑(Olson-Elliot and Associates 1979)。跨阿拉斯加输油管道在运营的头几个月里发生了五次石油泄漏，其中两次造成了1.2万桶和1.5万桶的损失(蒙大拿州自然资源和保护部1979年)。就全国平均而言，新管道每年因各种原因造成的泄漏频率为每英里0.0022次(美国内政部1979年)，或每455英里管道发生一次泄漏。

由于管道项目规模庞大，涉及的水道数量众多，其中许多水道的渔业资源质量高，以及泄漏或施工活动对渔业的潜在影响，必须采取保障措施来保护这些重要资源。BOB国际体育

B.对生境的影响

通道改变

渔业栖息地可能受到管道建设造成的沉积的不利影响。沉积可以发生在(1)在河道下面挖沟铺设管道，(2)建筑工地的径流，(3)建设涵洞、道路、桥梁或渡口造成的侵蚀，以及(4)水压试验。此外，淤泥或沙子的沉积可以填补砾石的间隙，减少通过基材的水流。在河流中运行的设备可以压缩基质，产生沉积物，并消除产卵栖息地。

当管道平行或穿过河道时，河岸改变会导致水流流速增加，上游侵蚀增加(退化)，下游沉积物沉积(堆积)，河流长度缩短，河道迁移。此外，从河岸移除的植被会改变温度状态，爆破也会对溪流栖息地产生不利影响。

意外泄漏

试运行过程中溢油会对鱼类产卵栖息地和无脊椎动物附着点造成短期和长期的影响。除了管道泄漏外，石油或石油产品还可能来自建筑设备、损坏的液压或燃料管道、破裂的储油罐、翻倒的设备、燃料运输卡车、有缺陷的燃料囊以及处置不当的废油容器。

石油直接泄漏到水环境立即开始发生物理和化学变化。这些变化包括浮油在水面上的形成和分散，挥发性成分的蒸发，可溶成分溶解到浮油下面的水中，精细石油颗粒通过湍流混合乳化进入水柱，石油吸附在颗粒和生物上，以及光化学修饰(Malins 1977)。

鱼通道

临时水坝，分流，或水槽建设在管道流交叉阻碍鱼类通过。由于排水结构尺寸不合理(导致水流流速过大)或河流渡口不稳定积聚的砾石造成长期堵塞。

辅助开发

管道可能会刺激发展，对水生资源和水供应产生额外的需求。炼油厂可能会新建或扩建，消耗石油或天然气产品的工业可能会发展。例如，蒙大拿州东北部已经提出了两座与北部边境管道相连的煤气化厂(蒙大拿州自然资源和保护部，1980年)。在加拿大北部，一条管道可能会导致一条新的高速公路的建设。

石油和天然气管道的建设和副产品的开发可能会降低河流的美学质量。抛石，植被从行和被干扰的河岸在沟槽交叉，降低了美学质量。被清除的行距和与溪流相邻的通道中断了自然植被，增加了车辆进入溪流的通道，并增加了对河岸稳定结构的需求。如果在溪流的视野内，桥梁、泵站、运输设施和电线会进一步降低钓鱼体验的美感。

C.对生物群的影响

石油

石油干扰许多水生生物的重要功能。游离油和乳剂可以覆盖在水生动物的上皮表面，干扰呼吸。石油的亚致死效应在很大程度上是无法量化的;然而，已知许多水生生物对低于急性毒性浓度(即十亿分之一范围)100- 1000倍的石油成分表现出不良反应。在植物中，呼吸和光合作用都可能被抑制。油性物质可以覆盖并破坏底栖生物。即使很低的油浓度也会污染鱼肉。

其他有毒物质

在管道建设和测试过程中使用的化合物可以杀死鱼类和其他水生生物。在施工和清洁过程中使用的液压油、防锈剂和杀菌剂可能会被冲进水流中。为防止结冰而添加到管道中的防冻剂、酒精或热水也会到达自然水域，对水生资源产生不利影响。水生生物可能会受到石油或有机物(来自泄漏)分解引起的低氧水平的影响。水生植物的复氧作用(McKee 1956)也可以被延缓。

淤泥

湖泊或溪流中沉积物的增加减少了光线的穿透，减少了初级生产。大量的淤泥会导致水生植物、大型无脊椎动物和鱼类的直接死亡(Rulifson 1979)。淤泥会填满砾石间隙，减少通过砾石的水流，导致底栖生物产量下降，并增加鱼卵或鱼苗的死亡率。河流和湖底的沉重沉积物负荷会阻止鱼类的成功繁殖，并导致周围植物、水生大型无脊椎动物和大型植物的基质不稳定和不适合。

爆破

在溪流内或附近爆炸产生的冲击波会杀死或伤害鱼类。4050 psi的压力杀死了使用炸药的北梭子鱼。几磅或更多的炸药会杀死200到400英尺外的鱼;50英镑的炸药能杀死1000英尺外的鱼(Bell 1973;赖特1982)。

D.需要采取的行动

规划

在管道建设之前，应探索损害较小的石油和天然气运输替代方式。国家自然资源机构应参与管道的初步规划过程，以防止违反水质和栖息地保护法，并最大限度地减少管道建设和运营对水生资源的影响。一些州已经成立了委员会，以确保符合州法规，建筑和维护与环境兼容。这样的委员会是防止糟糕规划的有效保障。如果管道跨越州界，应建立州际协调委员会。州际协调委员会可以确保环境法规的一致性，并可能减轻管道公司的监管负担。协调委员会和管道公司应建立通用选址和保障标准，以确保在管道建设和运营期间对栖息地和生物群的不利影响最小化。例如，只允许在河床上使用特定的设备，施工期间应避免产卵栖息地，服务道路应限制在指定的等级和宽度。所有施工活动，特别是侵蚀控制，都应以现有的最佳技术为基础。协调委员会还应制定供公司实施的缓解战略(即处理湿地或溪流栖息地的丧失)。 If, for example, stream improvement structures are prescribed, they could be installed during the construction period. Companies and the coordinating committee should conduct joint audits of degree of compliance with the siting and construction criteria. Accurate records of compliance should be maintained.

协调委员会和管道公司还应制定溢油应急预案。

该计划应描述公司控制、清理和减轻石油泄漏的计划，并详细说明公司如何保持清理准备。此外，该计划应说明防止泄漏和监测泄漏的措施。经批准的施工计划应张贴在施工现场，并对施工活动进行定期审查。

教育

在阿拉斯加管道建设期间，由于一些工人不了解泄漏的危害和后果，并且在实施清理程序方面没有得到充分的培训，导致了一些问题。因此，泄漏往往没有报告或清理。国家自然资源机构应向管道公司人员、承包商和公众提供有关监管要求、泄漏的环境后果以及如何预防和应对泄漏的信息。例如，在当地报纸上刊登关于危险和处理泄漏方法的教育系列文章，可能有助于促进更及时和有效的反应。培训和认证应该是强制性的，认证员工被分配到每个活跃的建筑工地。

执行

严格的联邦法规，包括强制性报告要求，目前管理石油排放到自然水域;然而，执法并不总是有力的。每个州都应成立一个监督小组，其中包括一名水生生物学家，以监督建设过程中是否遵守州和联邦法律。监测小组还应监测国家和管道公司之间达成的协议的遵守情况，如石油泄漏应急计划。严格执行如果有法律和协议规定有权停止建设或运营，并评估巨额罚款，将有助于最大限度地减少对栖息地的破坏。

应鼓励管道公司资助或进行研究，以改进施工技术和开发监测设备，如改进定向钻井方法和溢油探测仪器，并改进侵蚀控制技术，栖息地恢复，提高河流路口的生产力，恢复湿地地区。

e .结论

管道的建设和运行会对水生栖息地和渔业资源造成重大破坏;然而，通过适当的规划、教育和监管，这些影响可以大大减少。参与管道项目的社会成员应设法确保在施工开始之前就制定了良好的栖息地保护计划。学会应继续审查有关石油和天然气管道的现行法律是否适当，并努力更新和修正立法，以确保保护水生资源。最后，协会应该考虑成立一个委员会，起草一份关于“油气管道建设和运营的最佳管理实践”的信息手册，以及一份具有专业知识的AFS成员目录，以协助油气管道委员会。

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