李勇 趙建成 朱昱光 陸悅銘









近百年來,全球經濟迅猛發展,催生了石油工業及運輸業快速發展,隨之而來便是頻發的海上溢油事故。海上溢油是石油開采、運輸、裝卸過程中發生的事故,還有戰爭導致的原油泄漏等,均對海洋生態環境造成不同程度的污染和災害。
一、溢油的危害
海上溢油發生后,對海洋生態環境、安全生產生活、人身健康等3個方面帶來嚴重的危害。
(一)任何種類的原油或油品在海上發生泄漏時,由于油質成分、黏性不同,會在海面形成薄厚不等的一片油膜,降低浮游植物的光合作用,影響海水中的含氧量,容易造成水生物大量死亡。溢油會黏附在海鳥羽毛上,使其失去保溫與飛行能力,無法飛行的海鳥最終會因溺水、饑餓或失去體溫而死亡。油污中含有的有害物質會在魚、蝦、貝殼等生物內不斷累積,并通過食物鏈不斷傳遞,若人類食用了受污染的海產品,會危害人體健康。
(二)由于石油或油品具有易燃易爆的危險特性,當其溢出后,對個人安全和公共安全都會產生威脅。在油溢出的初始階段,或輕質原油及輕質煉制品的厚油區可能存在易燃氣體,這些氣體遇到明火就會燃燒而導致火災。
(三)石油對人類健康的危害最典型的是苯及其衍生物,它可以影響人體血液,長期暴露在這種物質的環境中,會造成較高的癌癥發病率。此外,溢油還會對漁業、旅游業等造成不同程度的影響……
大量魚類死亡
死亡的鯨魚
二、溢油應急處置
各國都在探索海上溢油回收的途徑和技術,以減少海上溢油對海洋生態環境的損害。目前,常用的海上溢油應急處置方法主要有4種。
(一)機械回收法,即利用圍油欄進行海上溢油圈控,再利用收油機等將上層的溢油或油水混合物吸進船艙內;經油水分離后,將海水排出、溢油存儲在專門的船艙內并送岸上處理。用特制的親油疏水拖網或吸油棉、吸油索、吸油枕(一般用各類毛發和秸稈、海綿和塑料等),在海面把溢油吸起來,在回收船上把溢油擠出來或刮下來,親油疏水繼續循環使用,優點是溢油可繼續使用。
利用圍油欄進行海上溢油圈控
(二)化學消油法,即在有溢油的海面上撒分散劑(分散劑通常是由表面活性劑、滲透劑、助溶劑等組成的均勻透明液體)分解海面的溢油,使其沉浮到水下,隨海水流動而擴散,便于海水自身的凈化功能降解和凈化;在有溢油的海面撒凝油劑,它與分散劑相反,可以使溢油凝成浮在水面的黏稠物、果凍狀物或硬油塊,方便打撈和有效防止溢油擴散;在有溢油的海面周圍撒集油劑,也稱“化學圍油欄”,短時間內溢油將向中心集中,從而起到圍油欄的作用,把油控制起來,也方便打撈溢油和防止溢油擴散。這些方法的弊端是容易產生二次污染和溢油不能得到繼續利用。隨著技術的進步,化學消油法的危害會越來越小。
使用飛機在溢油的海面上撒分散劑
(三)物理消散法,即通過作用外部環境加速溢油的自然分解和損耗,其中有大家熟悉的現場焚燒、高溫暴曬,不是所有的溢油都能燃燒,不完全燃燒帶來的濃煙廢氣也是污染物是該方法的局限性。
將圍油欄圈控的海上溢油進行現場焚燒
(四)生物降解法,即利用某些天然存在于海洋或土壤中、實驗室培育有較強氧化分解石油能力的微生物——嗜油細菌來把溢油“吃掉”,變為CO2和H2O,達到清除海上溢油的目的,將是未來發展的方向。
上述4種處理方法中,只有生物修復法不會引發二次污染,對環境友好,對人和環境造成的影響最小,但是目前仍然受到技術和成本的限制,還難以應對所有的海上大規模溢油事故;化學消油法和物理消散法也存在一定的局限性;機械回收法還是首選,能快速清理溢油。
三、溢油回收船主要作業方式介紹
溢油回收船主要作業方式有2種:一種是在兩舷側布置伸出舷外的有溢油回收裝置,平時收起來放在舷邊,當進行溢油回收作業時,船舶低速前行,溢油在回收裝置的引導下進入舷側的溢油回收門,然后進入回收艙。另一種是在船艏布置特別的溢油回收裝置,平時收起來放在船艏,當進行溢油回收作業時,該裝置伸出船艏并且張開一定的角度,船舶低速前行,溢油通過船艏的回收裝置和引導設備進入溢油回收艙。
撒了某嗜油細菌的溢油海面
在兩舷側布置伸出舷外的溢油回收裝置
還有一種是通過不停滾動的親油疏水“傳送帶”,溢油被吸附于“傳送帶”表面而進入回收艙,在回收艙中溢油被刮下來后,繼續去吸附溢油。
由于受回收艙艙容的限制,儲存在回收艙中的溢油滿了后必須輸往油駁或岸上的廢油處理設備。雙體溢油回收船因此面世,雙體船與單體船相比,最突出的優點在于前者的作業寬度大,艙容大,回收溢油效率提高。
在船艏布置特別的溢油回收裝置
吸附于“傳送帶”進入回收艙
四、一艘能張“嘴”的吞油船
可能出于提高回收溢油效率的考慮,德國C.Lühring造船廠研制和建造了一艘特種的溢油回收雙體船“BOTTSAND”號,它與其他雙體船不同,在非作業時是一艘單體船,只有需要進行回收溢油作業時,這艘船可從船體中心軸線分開而成為一種雙體船,這樣可以增加它的作業寬度,從而提高了回收溢油效率。分開的船體是通過位于接近船艉的一個鏈軸連接在一起的。
“BOTTSAND”號開始張“嘴”
“BOTTSAND”號完全“張嘴”俯視圖
“BOTTSAND”號船艉,鏈軸清晰可見
“BOTTSAND”號航行中
德國海軍“BOTTSAND”號溢油回收船,配置常規動力全回轉舵槳(雙機雙槳);其船長46.3 m,寬12 m,回收艙容積790 m3,最大溢油回收能力140 m3/h;船體前部可張開形成65°的掃油功能的“嘴”;配備了7名船員。
五、結束語
“你如何對待別人,別人就會如何對待你。”我們的生態環境已經越來越脆弱,我們真的不能再給它添麻煩了。石油業已經走了很遠,而溢油事故不斷向我們表明,必須總結經驗教訓做得更好,才能使海上鉆井和石油生產更加安全。相對而言,溢油在大海的處理相對簡單,一旦受天氣和海況、圍油和回收速度等復雜條件影響,溢油可能禍及海岸線,而海岸線往往有取水口、沙灘、巖石、濕地和敏感地區等,清理工作更加艱難,清理后的油泥、污泥運輸和貯存十分復雜,處理將更加耗時、耗資、耗力,需要我們防患于未然。溢油的生物降解技術被認為是凈化海洋石油污染的最根本、有效技術之一,它最大的優點是不會產生二次污染,需要科技工作者攻克難關。