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摘要:本文综述了海上石油泄漏的危害、应急处理方法。目前海上石油泄漏处理技术仍以传统方法为主, 因此, 如何更加快速地制定和实施海上石油泄漏的应急处理方法, 以及开发海上石油污染治理的新技术并进行推广应用, 成为了当下首要思考的问题。
关键词:石油泄漏、处理方法、新技术
1. 引言
随着经济的不断发展,石油所占的位置越来越重要。未来经济的发展已经离不开石油资源的开发,石油在开发过程中造成海洋环境污染以及在运输过程中因船舶倾覆、碰撞、爆炸等造成的石油泄露事故引起了社会大众的关注。但是海上石油泄露处理技术仍以传统的方法,因此如何采取有效的海上石油泄露应对处理措施,以及开发新型海洋污染处理技术并进行推广,成为了当下首要思考的问题[1]。
2. 典型案例
2.1 美国墨西哥湾原油泄漏
2010年4月20日,位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸并引起大火,钻井平台底部油井漏油不止。每天漏油达到大约5000桶,并且海上浮油面积在9900平方公里基础上进一步扩张。此次事故不仅带来了巨大的经济损失,更是给周围的生态环境带来了“灭顶之灾”。
2.2 俄罗斯“伏尔加石油139”号油轮事件
2007年11月11日,装载近4000吨重油的俄罗斯“伏尔加石油139号”油轮在航行过程中时遭遇风暴天气,船只被巨浪解体并沉没,3000多t重油泄漏。事故发生后,泄露的原油在海岸上形成近10米宽的油污带,渗入地表近30厘米,污染海域约3万只海鸟和9000条鱼类死亡,造成了严重的海域污染及生态环境的破坏。
2.3 利比亚籍油轮“威望”号
2002年11月13日,载有7.7万吨燃料油的希腊油轮“威望”号,在西班牙西北部海域遭遇风暴,船体裂开,不久沉没,6.3万吨重油泄漏,造成大面积油污。据悉,泄漏的2.5万吨燃油在海面形成38厘米厚的油膜,破船内约有4万吨燃油沉入海底。
3. 海洋石油污染的危害
3.1 污染海水水质
海水受到泄漏的原油污染后,原油中含有的烷烃、环烷烃、芳香烃等有机物以及镍、钒等无机物,会很快污染海水水质。同时,原油的密度小于水,且具有很强的黏度,泄漏的石油往往悬浮在海洋的表面。它们阻止空气与海水的气体交换,减少海水中的氧含量,并且原油中有机物的氧化分解又消耗大量的溶解氧.进一步减少海水中的氧浓度。由于海水的运动,会将污染物扩散到更远的地方,造成地表水中镍、钒、萘、蔥等多种有害物质浓度远超过人体健康基准值或文献报告的极限值[2]。
3.2 危害海洋生态系统
原油具有有毒有害、易燃易爆的性质,且大多数是通过海洋运输,一旦泄漏,原油中的毒性物质,会对生态环境造成难以修复的伤害,并对鱼类、底栖类、哺乳类动物乃至人类造成威胁。近50年来,海洋溢油事故已造成1000多种海洋生物灭绝,海洋生物量减少了40%[3]。
4. 管理缺陷
石油泄露入海主要有四种途径:油轮事故、海上钻井平台爆炸、近海或海上输油管泄露、人为故意漏油。造成石油入海的主要原因是由于海上石油监管者管理上的不当,对海上石油监管上存在的隐患因素没有及时处理,造成问题的恶化,最终导致海上石油泄漏事故的发生,此外,海上石油监管问题除了对石油开采的监管以外,对海洋生态环境也需要监管人员进行定期的监测,并根据监测报告判断海洋生态环境的安全性,但是在实际的海洋生态环境的监测上这一方面存在严重的不足[4]。
5. 处理方法
5.1 物理法
物理方法主要是进行原油泄漏解决方案的第一步设法将残留的原油进行回收和阻止其进一步扩散,实践中主要运用围栏法、撇油法和吸油材料[3]。
5.2 化学法
根据化学反应特性来改变原油的物理化学性质,进而直接用于或作为物理方法的后续处理来解决原油的泄漏。主要有燃烧法、分散剂、凝油法和其他化学用制法。其中凝油剂因无毒无害,受风浪影响小,能将原油凝胶成果冻状进而阻止其扩散且能够对其进行回收利用而得到了广泛认可,进而引起重视和大规模的研究[3]。
5.3 生物修复法
生物修复法是指利用海洋或土壤中微生物氧化分解原油的能力,来处理海洋漏油事件。虽然生物修复法降解原油不会引起再次污染,对环境影响小且成本较低,但却无法进行原油的回收再利用[3]。
6. 聚氨酯泡沫
聚氨酯泡沫是由氨基甲酸酯连接的有机单元组成的聚合物,它可以吸收自身重量90倍的油污。聚氨酯泡沫具有吸油速度极快的性能,能够在30秒内就达到饱和吸附量的95%,因此无需考虑这种材料与水面是否有充分的接触时间,与此同时聚氨酯材料具有疏水性,对水的吸附力非常小,用它作为吸油材料将大大提高吸油效率。最为关键的是此材料可以重复利用,在重复吸油十次后,吸油能力并沒有降低[5]。
7. 结语
石油泄露多是由于管理人员没有及时排除隐患因素,入海的石油给生物、海洋生态环境带来了巨大的危害。目前的应急处理方法不能快速、高效的处理海洋油污,新型材料的研究开发大多数还在实验阶段,并没有全面推广应用。因此,高效应急措施的制定以及新型材料的开发是今后海洋管理者以及研究者的重要任务。
参考文献
[1]申洪臣,王健行,成宇涛,魏源送,郑建伟,苏宇峰,高迎新.海上石油泄漏事故危害及其应急处理[J].环境工程,2011,29(06):110-114+85.
[2] 美国环境保护署.http://www.epa.gov/bpspill/water.html#data[OL].2010.
[3]王雪松,薛思桐,吕佳,陈雯丹.防治原油泄漏材料低分子量凝胶因子的研究进展[J].福建师大福清分校学报,2019(05):49-57.
[4]张祝启.海上石油泄漏事故危害与应急处理措施[J].科技与企业,2015(21):46.
[5]王楼,刘晓宁,李艳敏.疏水性聚氨酯泡沫的吸油性能及其连续吸油装置的设计[J].南京工业大学学报,2015,37(3):56-59.
重庆交通大学 航运与船舶工程学院 重庆 400074
关键词:石油泄漏、处理方法、新技术
1. 引言
随着经济的不断发展,石油所占的位置越来越重要。未来经济的发展已经离不开石油资源的开发,石油在开发过程中造成海洋环境污染以及在运输过程中因船舶倾覆、碰撞、爆炸等造成的石油泄露事故引起了社会大众的关注。但是海上石油泄露处理技术仍以传统的方法,因此如何采取有效的海上石油泄露应对处理措施,以及开发新型海洋污染处理技术并进行推广,成为了当下首要思考的问题[1]。
2. 典型案例
2.1 美国墨西哥湾原油泄漏
2010年4月20日,位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸并引起大火,钻井平台底部油井漏油不止。每天漏油达到大约5000桶,并且海上浮油面积在9900平方公里基础上进一步扩张。此次事故不仅带来了巨大的经济损失,更是给周围的生态环境带来了“灭顶之灾”。
2.2 俄罗斯“伏尔加石油139”号油轮事件
2007年11月11日,装载近4000吨重油的俄罗斯“伏尔加石油139号”油轮在航行过程中时遭遇风暴天气,船只被巨浪解体并沉没,3000多t重油泄漏。事故发生后,泄露的原油在海岸上形成近10米宽的油污带,渗入地表近30厘米,污染海域约3万只海鸟和9000条鱼类死亡,造成了严重的海域污染及生态环境的破坏。
2.3 利比亚籍油轮“威望”号
2002年11月13日,载有7.7万吨燃料油的希腊油轮“威望”号,在西班牙西北部海域遭遇风暴,船体裂开,不久沉没,6.3万吨重油泄漏,造成大面积油污。据悉,泄漏的2.5万吨燃油在海面形成38厘米厚的油膜,破船内约有4万吨燃油沉入海底。
3. 海洋石油污染的危害
3.1 污染海水水质
海水受到泄漏的原油污染后,原油中含有的烷烃、环烷烃、芳香烃等有机物以及镍、钒等无机物,会很快污染海水水质。同时,原油的密度小于水,且具有很强的黏度,泄漏的石油往往悬浮在海洋的表面。它们阻止空气与海水的气体交换,减少海水中的氧含量,并且原油中有机物的氧化分解又消耗大量的溶解氧.进一步减少海水中的氧浓度。由于海水的运动,会将污染物扩散到更远的地方,造成地表水中镍、钒、萘、蔥等多种有害物质浓度远超过人体健康基准值或文献报告的极限值[2]。
3.2 危害海洋生态系统
原油具有有毒有害、易燃易爆的性质,且大多数是通过海洋运输,一旦泄漏,原油中的毒性物质,会对生态环境造成难以修复的伤害,并对鱼类、底栖类、哺乳类动物乃至人类造成威胁。近50年来,海洋溢油事故已造成1000多种海洋生物灭绝,海洋生物量减少了40%[3]。
4. 管理缺陷
石油泄露入海主要有四种途径:油轮事故、海上钻井平台爆炸、近海或海上输油管泄露、人为故意漏油。造成石油入海的主要原因是由于海上石油监管者管理上的不当,对海上石油监管上存在的隐患因素没有及时处理,造成问题的恶化,最终导致海上石油泄漏事故的发生,此外,海上石油监管问题除了对石油开采的监管以外,对海洋生态环境也需要监管人员进行定期的监测,并根据监测报告判断海洋生态环境的安全性,但是在实际的海洋生态环境的监测上这一方面存在严重的不足[4]。
5. 处理方法
5.1 物理法
物理方法主要是进行原油泄漏解决方案的第一步设法将残留的原油进行回收和阻止其进一步扩散,实践中主要运用围栏法、撇油法和吸油材料[3]。
5.2 化学法
根据化学反应特性来改变原油的物理化学性质,进而直接用于或作为物理方法的后续处理来解决原油的泄漏。主要有燃烧法、分散剂、凝油法和其他化学用制法。其中凝油剂因无毒无害,受风浪影响小,能将原油凝胶成果冻状进而阻止其扩散且能够对其进行回收利用而得到了广泛认可,进而引起重视和大规模的研究[3]。
5.3 生物修复法
生物修复法是指利用海洋或土壤中微生物氧化分解原油的能力,来处理海洋漏油事件。虽然生物修复法降解原油不会引起再次污染,对环境影响小且成本较低,但却无法进行原油的回收再利用[3]。
6. 聚氨酯泡沫
聚氨酯泡沫是由氨基甲酸酯连接的有机单元组成的聚合物,它可以吸收自身重量90倍的油污。聚氨酯泡沫具有吸油速度极快的性能,能够在30秒内就达到饱和吸附量的95%,因此无需考虑这种材料与水面是否有充分的接触时间,与此同时聚氨酯材料具有疏水性,对水的吸附力非常小,用它作为吸油材料将大大提高吸油效率。最为关键的是此材料可以重复利用,在重复吸油十次后,吸油能力并沒有降低[5]。
7. 结语
石油泄露多是由于管理人员没有及时排除隐患因素,入海的石油给生物、海洋生态环境带来了巨大的危害。目前的应急处理方法不能快速、高效的处理海洋油污,新型材料的研究开发大多数还在实验阶段,并没有全面推广应用。因此,高效应急措施的制定以及新型材料的开发是今后海洋管理者以及研究者的重要任务。
参考文献
[1]申洪臣,王健行,成宇涛,魏源送,郑建伟,苏宇峰,高迎新.海上石油泄漏事故危害及其应急处理[J].环境工程,2011,29(06):110-114+85.
[2] 美国环境保护署.http://www.epa.gov/bpspill/water.html#data[OL].2010.
[3]王雪松,薛思桐,吕佳,陈雯丹.防治原油泄漏材料低分子量凝胶因子的研究进展[J].福建师大福清分校学报,2019(05):49-57.
[4]张祝启.海上石油泄漏事故危害与应急处理措施[J].科技与企业,2015(21):46.
[5]王楼,刘晓宁,李艳敏.疏水性聚氨酯泡沫的吸油性能及其连续吸油装置的设计[J].南京工业大学学报,2015,37(3):56-59.
重庆交通大学 航运与船舶工程学院 重庆 400074