海上溢油污染的成因及治理對策

海上溢油污染的成因及治理對策

1海上溢油污染的成因隨著世界經濟一體化進程的加快，海上運輸業(yè)的發(fā)展和海洋石油資源的開發(fā)加劇了海上含油量的污染，引起了全球各國的關注。人們在利用自然資源的同時,也在竭力避免海上溢油事故的發(fā)生、不斷探索溢油的污染防治技術,降低海上溢油污染帶來的危害。2對海洋污染的危害當一起大規(guī)模溢油事故發(fā)生后,大量的石油瞬間進入海洋環(huán)境,并迅速擴散在海面上形成一層厚厚的油層,致使其下面的大面積海域嚴重缺氧,進而導致浮游生物、魚蝦缺氧而死。海面上的溢油對潛水攝食鳥類的危害也是較為嚴重的,鳥類的羽毛會碰觸到海面上的油膜,從而導致其羽毛失去防水、保溫的能力,當它們攝取一定量的溢油,會造成內臟的損傷。很快這些鳥類就會因為饑餓、寒冷、中毒而死亡。浮油被海浪沖到海岸,污染海灘、破壞海產養(yǎng)殖、污染濱海旅游區(qū),造成巨大的經濟損失;如果油污清理不及時,還極易引起爆炸和火災,導致嚴重后果。除此以外,由溢油污染而造成的長期的影響也是不可忽視的。石油中的芳香烴化合物極易進入和長時間停留在水體中,在海洋生物體內長期地累積,最終將通過食物鏈的傳遞進入人體,從而威脅人體的健康;海面上的油膜會極大地降低海水與大氣的氧氣交換速度,進而降低海洋生產力,破壞海洋生態(tài)平衡。一次較大規(guī)模的溢油污染事故所造成的影響可能會延續(xù)幾年甚至是更長時間。因此,除了采取有效措施避免海上溢油事故發(fā)生,還要不遺余力地探索海上溢油的治理措施,用人類的智慧保護大自然。3海上含油量的預防和處理3.1物理方法處理海底石油泄漏目前處理溢油的物理方法主要有圍欄法、撇油器法、吸油材料法、活性炭吸附過濾法等。這些物理方法主要是應對大規(guī)模、大范圍的海面石油泄漏事故,通過物理措施將原油吸收、捕捉后再進行分離、回收。但對于汽、煤、柴油等輕質油,因其密度小、黏度小,在海面擴散速度快等特點,物理方法往往難以奏效。3.1.1圍油墻的分類當溢油事故發(fā)生時,可用圍油欄將海面上的溢油包圍起來,縮小擴散面積,減少受害范圍。按用途分類,可將圍油欄分為一般用途圍油欄和特殊用途圍油欄(如:防火圍油欄、吸油圍油欄、堰式圍油欄、岸灘式圍油欄等都屬特殊用途圍油欄)。按使用水域環(huán)境可分為平靜水域圍油欄、平靜急流水域圍油欄、非開闊水域型圍油欄和開闊水域型圍油欄。按使用情況可分為永久布放型圍油欄、移動布放型圍油欄和應急型圍油欄。3.1.2不同操作環(huán)境和操作方式撇油器是溢油回收的主要設施,目前主要有四大類型,適用于不同的操作環(huán)境和操作方式:堰式撇油器、表面親油性撇油器、感應型撇油器及其他類型如桶式、水車式、網型撇油器等。濮文虹等人對不同類型撇油器的特點及其適用場合簡單地進行了比較。3.1.3作為材料替代吸油材料主要用于溢油吸附和吸收,吸附是將油吸附在材料表面,吸收是將油吸入材料內部,一般作為替代方式用于撇油器使用困難或受限區(qū)域,如淺水域或無法進入的水域等。目前,國內外較為常見的吸油材料主要有聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯等高分子材料、硅藻土等無機材料和稻草、麥稈等纖維。3.2物理社會學3.2.1燃燒完后劑處理費用相對較低燃燒法即用火點燃海面上的溢油,使其能在較短時間內燃燒完,無需復雜的裝置,處理費用相對較低。但是這種方法可能會對海洋生態(tài)平衡造成不良的影響,并且浪費能源。3.2.2分散劑的使用(1)分散劑。主要由主劑和溶劑組成,主劑為非離子型表面活性劑,溶劑為石油系碳氫化合物。目前分散劑的使用已受到嚴格的控制,一般只有在機械回收無效或無法進行機械回收時,且使用分散劑能減少對環(huán)境危害的情況下才可以投入使用;當存在火災或爆炸的隱患、生命財產受到重大威脅時,分散劑的使用量才不受限制。(2)固化劑(凝油劑)。它的優(yōu)點是毒性低,不受風浪的影響,能夠有效地防止溢油擴散,與圍油欄配合使用時,能提高圍油欄的使用效率。目前較為常見的固化劑有山梨糖醇類、氨基酸衍生物、高分子聚合物類、天然酯類等。3.3海洋溢油生物修復技術的應用因為物理法和化學法都存在其自身難以克服的缺點,如采用物理法很難去除海水表面的油膜和溶解油、采用化學法很可能造成二次污染,所以有關生物法的研究逐漸備受關注。所謂生物法就是通過微生物用油類作為其新陳代謝的營養(yǎng)物質,從而達到去除溢油污染。這類方法的優(yōu)點是高效、經濟、安全、無二次污染,特別是在已經滲透到海水中的溶解油或機械裝置無法清除的薄油層的情況下,更是顯現出其優(yōu)越性。近期,一些國家的學者在海上溢油的生物修復研究中均有重大發(fā)現。如由中美兩國學者發(fā)現一種“吃”油細菌。該細菌是他們從中國陜北石油污染環(huán)境中分離篩選出來的,能以C5-C16烷為碳源、可快速降解石油烴和多環(huán)芳烴。相關論文發(fā)表在美國出版的《生物技術前沿》上。另外,德國格賴夫斯瓦爾德大學的研究人員發(fā)表公報說,該大學多年來在德國、俄羅斯和南美洲等國家和地區(qū)的加油站、產油區(qū)及受相關污染的海域收集了數千種能分解油污等污染物的微生物,如分解石油比分解糖還快的假絲酵母等。這些微生物可以將石油中的碳氫化合物分解為對環(huán)境無害的中間產物甚至是二氧化碳和水。研究人員還計劃深入研究所收集到的清污微生物,以進一步了解其生活習性、清污能力,探索提高它們清污效率的辦法。有些學者將生物表面活性劑應用于海洋溢油事故的生物修復中。生物表面活性劑是微生物在特定條件培養(yǎng)下代謝產生的一些具有一定表(界)面活性,集親水基和疏水基結構于一分子內的兩親化合物。生物表面活性劑不僅具有化學表面活性劑的性質,同時還兼具了耐鹽、耐高溫、生產工藝簡單、生產原料來源廣泛等特點。4溢油污染物防治2010年4月20日在美國墨西哥灣發(fā)生的深水地平線號鉆井平臺爆炸導致海上溢油事故中,美國立即啟動了國家、區(qū)域和地方的各級應急指揮系統,統一協調各部門進行海上溢油的堵漏、治理與回收。美國國家環(huán)境保護局的專家指導幫助清除溢油;美國國家海洋和大氣管理局提供溢油漂移軌跡預測,使得溢油清除小組能夠根據天氣的變化調整溢油防治方法;征召志愿者清理野生海洋動物身上的污油,清洗和康復粘上油漬的鳥類。針對墨西哥灣溢油來自海洋深處,易與海水乳化形成黏稠物,難以讓“吃油”的微生物吃掉等情況,此次事故處理只使用了物理法和化學法兩種方法,具體包括圍油欄與機械清除、燃燒溢油以及化學分散劑。截至2010年6月20日,美國在墨西哥灣已經布放了超過1944km的圍油欄,還有597km的圍油欄準備布放,確保環(huán)境敏感區(qū)域得到保護。對易于回收的溢油,美國海岸警衛(wèi)隊使用由Elastec公司設計制造的V-型收油系統進行機械清污與回收,取得了明顯的效果。對于不易回收的溢油已經進行了250次可控燃燒(共燃燒約15萬桶原油),并使用了3554m3海面分散劑和1719m3海底消油劑,盡可能地降