海上溢油污染處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及前景探析

牛春亮 馬莉莎

摘 要：隨著海洋石油資源的深入開發(fā)，海上溢油污染已成為人類面臨的一大難題，石油一旦進(jìn)入海洋環(huán)境所造成的負(fù)面影響，就會(huì)給生態(tài)和經(jīng)濟(jì)造成了巨大的污染和損失，同時(shí)嚴(yán)重危害人們的生活環(huán)境。本文簡(jiǎn)述了海洋中石油污染的危害及處理海上溢油的防治技術(shù)現(xiàn)狀，倡導(dǎo)人們?cè)陂_發(fā)與運(yùn)輸石油相關(guān)資源的同時(shí)，要減少避免海上溢油污染的發(fā)生，降低海上溢油污染帶來的危害。

關(guān)鍵詞：海洋石油；溢油污染；技術(shù)措施；前景

中圖分類號(hào)：P742 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160431078

引言

海洋中的石油開發(fā)與運(yùn)輸日益加深，隨之帶來的溢油污染也逐年嚴(yán)重，這對(duì)人類的生存環(huán)境造成了巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因各種溢油事故而流入海里的石油要在300萬t以上，解決溢油污染的防治問題已刻不容緩。就國(guó)內(nèi)而言自1972年至今發(fā)生100t以上的溢油污染事故20多起，總溢油量超過2.2萬t，并且這個(gè)數(shù)據(jù)仍呈逐年不斷上升趨勢(shì)，給自然環(huán)境、海洋生物和人類健康帶來巨大危害[1-2]。

1 海洋溢油污染的危害

海洋油污染主要來自于石油開發(fā)、運(yùn)輸業(yè)及生活污水的排放、油泄漏，逸入大氣的石油烴的沉降及海底自然溢油。最引人注目的是油輪事故及港口存儲(chǔ)造成的。一旦出現(xiàn)溢油，油體在海面迅速擴(kuò)散，形成油膜，油膜隔絕空氣中的氧氣，使海洋中的浮游生物、魚卵和幼魚大量缺氧死亡；并使水體受到污染，降低魚蝦等海產(chǎn)品的食用價(jià)值。污染的影響可通過食物鏈進(jìn)入人體，使人體內(nèi)臟組織發(fā)生病變，并且這種危害要持續(xù)很多年 [3-4]。此外，溢油污染使海岸環(huán)境受到破壞，還會(huì)影響旅游經(jīng)濟(jì)使海灘旅游地、風(fēng)景區(qū)及海濱浴場(chǎng)污染嚴(yán)重。

2 國(guó)內(nèi)外溢油的處理方法

目前，海洋溢油的治理方法按其性質(zhì)可分為3種：物理治理法、化學(xué)處理法和生物處理法。

2.1 物理性質(zhì)治理的方法

這種方法利用于物理原理和機(jī)械裝置來消除海面和海岸的油污染。目前，國(guó)內(nèi)外處理溢油主要依靠這樣的方法，該方法適用于較厚油層的回收處理。但是這種方法受海面風(fēng)力及溢油層厚度與年度的影響較大。物理方法大致分為圍欄法、吸油法和機(jī)械式治理法[5-6]。

2.1.1 圍欄法

圍欄法首先要防止油液擴(kuò)散，一旦石油泄漏到海面后，為防止石油大面積擴(kuò)散，先用圍欄將其圍住，然后再進(jìn)行回收作業(yè)。圍欄的材料和安裝應(yīng)保證滯油性強(qiáng)、隨波性好、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)、操作方便、可靠性好、易于維修、不易附著海生物等性能。圍欄裝置既能避免油液在洋面方向上的擴(kuò)散，又能避免表面溢油聚集成固態(tài)，防止油液在海上隨波飄流。英國(guó)Vikoma公司的圍油欄產(chǎn)品在安特衛(wèi)普港漏油事故中，減輕3.5萬t漏油事故造成的污染。

2.1.2 吸油法

使用吸油性較好的親油材料， 使油液粘在材料上進(jìn)行回收。加拿大科研人員針對(duì)對(duì)不同粘度石油通過聚胺酯吸油材料吸油效果進(jìn)行試驗(yàn)，得出對(duì)于粘度較大原油吸油量是小粘度的幾十倍。日本科研人員1999年研究發(fā)現(xiàn)雪松樹皮在潛在吸油效果上有較大應(yīng)用價(jià)值。

2.1.3 機(jī)械法

機(jī)械回收溢油的主要方法對(duì)于海上環(huán)境有一定要求。大多數(shù)油液回收裝置在風(fēng)速小于10 m/s，波高小于0.5 m時(shí)工作效果較好。目前，撇油器的使用較為廣泛，多種撇油器應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，撇油器在隱蔽淺水處工作效果明顯。

2.2 化學(xué)處理法

2.2.1 燃燒法

通過助燃劑把大量溢油進(jìn)行燃燒處理， 無需復(fù)雜裝置，經(jīng)濟(jì)性好。但是對(duì)海洋生物群落、附近航行船舶和沿岸公共設(shè)施有安全性隱患，燃燒時(shí)產(chǎn)生的大量濃煙對(duì)大氣造成污染，該法可在離岸較遠(yuǎn)地域和遠(yuǎn)離居住環(huán)境的海面使用。

2.2.2 化學(xué)溢油處理法

使用藥劑改變溢油的物理性質(zhì)，從而清除、降解或回收油污。這種方法一般應(yīng)用于厚度小于1mm的薄油膜，通過藥劑使油液乳化分散。化學(xué)處理法的優(yōu)點(diǎn)是：見效快，操作簡(jiǎn)單。在惡劣的海域環(huán)境，可以快速、高效地處理較大面積的油液污染。但化學(xué)藥劑工作效果受溫度影響較大，低于5℃時(shí)其工作效率大大降低，并且化學(xué)藥劑對(duì)高粘度油污處理效果較差，還可能產(chǎn)生二次污染，目前全世界范圍內(nèi)對(duì)化學(xué)除油的方法都保持謹(jǐn)慎使用的態(tài)度。

2.3 生物法

利用海洋或土壤中野生的微生物對(duì)石油較氧化分解能力，來達(dá)到除油的目的。美國(guó)科學(xué)家在墨西哥灣海底發(fā)現(xiàn)了許多特別的細(xì)菌，這種細(xì)菌靠吞噬石油生存。研究人員還發(fā)現(xiàn)某些天然存在于被石油污染海洋中的酵母菌株，可以依靠消化石油進(jìn)行繁殖，從而不斷生長(zhǎng)。生物除油法優(yōu)點(diǎn)是：經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、無二次污染，對(duì)機(jī)械裝置無法清除的薄油層也可以去除，在化學(xué)藥劑謹(jǐn)慎使用的形勢(shì)下，生物法的優(yōu)越性更得以體現(xiàn)[7]。

3 國(guó)內(nèi)溢油處理技術(shù)的實(shí)際需求

我國(guó)有著遼闊的海域，針對(duì)我國(guó)海洋油污染技術(shù)的研發(fā)而言，發(fā)展海洋油污處理技術(shù)既要滿足實(shí)際除油效果，又要保護(hù)環(huán)境與生態(tài)，這需要研發(fā)人員根據(jù)我國(guó)海域和海洋石油開發(fā)特點(diǎn)，緊跟國(guó)際該技術(shù)研究最新動(dòng)態(tài)，大力開發(fā)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便、操作靈活、經(jīng)濟(jì)性好的機(jī)械式回收裝置，實(shí)現(xiàn)除油效果和環(huán)境保護(hù)的兼得。國(guó)外已有多種成熟的機(jī)械式海洋油污處理產(chǎn)品，許多都已成型并投入使用，這對(duì)發(fā)展自己的技術(shù)起到很好的參考和借鑒作用，在總結(jié)現(xiàn)有世界先進(jìn)油污處理技術(shù)的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)性建議，結(jié)合我國(guó)國(guó)情開發(fā)出新技術(shù)新工藝，滿足國(guó)內(nèi)對(duì)該技術(shù)的需求。

4 前景與展望

隨著海洋石油資源開發(fā)的深入，未來石油污染威脅會(huì)更加嚴(yán)重。目前我國(guó)渤海、黃海也都面臨著巨大的污染威脅，石油在開采、儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生的漏油將會(huì)有增無減，這給我國(guó)的海洋生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)的研究帶來了壓力和挑戰(zhàn)。

從技術(shù)層面上看，海面溢油防治技術(shù)必將是多種技術(shù)的交叉與結(jié)合，海上溢油事故發(fā)生，單一的治理措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須結(jié)合多種技術(shù)，綜合治理溢油污染。因此，對(duì)于海洋溢油要在預(yù)防的基礎(chǔ)上，努力探索物理、化學(xué)和生物方法的綜合應(yīng)用技術(shù)，從根源上和效果上雙重解決海洋漏油帶來的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]趙文芳.海上溢油污染的危害與防治措施[J].生產(chǎn)與環(huán)境，2006，6（9）：25-26.

[2]GUIXC，ZENGZP，CAOAY，etal.Elasticshaperecoveryofcarbonnanotubespongesinliquidoil[J].JournalofMaterialsChemistry，2012（22）：18300-18305.

[3]濮文虹，周李鑫，楊帆，等.海上溢油防治技術(shù)研究進(jìn)展[J].海洋科學(xué)，2005，29（6）：73-76.

[4]夏文香，林海濤，張英，等.海上溢油的污染控制技術(shù)[J].青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，25（1）：54-57.

[5]林建，朱躍姿，蔡俊清，等.海上溢油的回收及處理[J].福建能源開發(fā)與節(jié)約，2001（1）：6-8.

[6]張國(guó)平，郭志新，陳厚忠.生物處理法在船舶溢油事故中的應(yīng)用探討[J].交通科技，2008，228（3）：107-111.

[7]楚海明.淺談水面溢油污染防治技術(shù)及其應(yīng)用[J].石油化工環(huán)境保護(hù)，2004，24（1），16-17.