海洋石油污染及治理措施

1、海洋石油污染及治理措施石油是海洋環(huán)境最為重要的污染物之一。它不僅威脅著海洋生態(tài)安全，而 且其致癌物通過在海洋生物體內(nèi)濃縮蓄積給人類也會造成嚴(yán)重的健康危害。嚴(yán) 峻的海洋石油污染的現(xiàn)實已經(jīng)使其治理工作迫在眉睫。石油的理化性質(zhì)石油煌生物降解的程度取決于油的化學(xué)組成、微生物的種類和數(shù)量以及環(huán)境參數(shù)，如溫度、營養(yǎng) 鹽、陸源污染物、鹽度、海流、氧 含量等。 石油在海水中存在的物理形式對石油的生物降解有很大影響。液態(tài)芳煌在水-煌界面能被細(xì)菌代謝，但在固態(tài)時卻很難被利用。石油化學(xué)組分不同也明顯地影響它們被降解的 速率。在各組分中，飽和燒最容易降解，其次是低分 子量的芳香族煌類化合物，高分子量的芳香族煌類化合物

2、、樹脂和瀝青質(zhì)則極 難降解。不同煌類化合 物的降解率模式是：正烷煌 分枝烷煌 低分子量 芳香 煌多環(huán)芳煌。石油煌類化合物組成成分的差異直接影響其生物降解速率，低硫、高飽和燒的粗油最易降解，高硫、高芳香煌類化合物的純油則很難降解。1我國及全球海洋石油污染的現(xiàn)狀海洋占了地球表面積的 71%,為人們提供了豐富的生產(chǎn)、生活資源和空間 資源，是全球生命支持系統(tǒng)的重要組成部分。 近十年來，隨著沿海河口、港灣 地 區(qū)經(jīng)濟的迅速發(fā)展，造成海洋環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題日益嚴(yán)重。海上的石油勘探與開發(fā)及航運事故中的大量溢油等龐雜的污染物進(jìn)入河口、海灣和近岸海域， 使得沿海海域的水質(zhì)、底質(zhì)和生態(tài)環(huán)境不斷惡化，我國近海

3、承受著前所未有的環(huán)境污染壓力。這些有毒污染物在環(huán)境中的積累和食物鏈的累積效應(yīng)已成為當(dāng)今一大不可忽視的環(huán)境問題。目前全球面臨的主要近海污染問題是石油等有機物污染、富營養(yǎng)化、赤潮、重金屬污染、非降解垃圾污染以及放射 性污染等。近年來，隨著我國沿海城市的開發(fā)，使得港口碼頭年吞吐量逐年增加，加之港口碼頭水體遷移能力差，導(dǎo)致潮流速度減少，流向改變，水交換能力變?nèi)酰?淤積速度增大，這樣污染物的稀釋擴散和自凈作用不利，這給海洋環(huán)境帶來很大的壓力，近海海域石油污染亦呈增加趨勢。據(jù)資料統(tǒng)計，近年來世界主 要石油泄漏的事故也頻頻發(fā)生：2010年1月23日美 國得克薩斯州阿瑟港油輪與牽引船相撞，造成船體損壞，泄露原

4、油數(shù) 量高達(dá)1.1萬桶，約170萬L。2010年4月20日，英國石油公司墨西哥 灣“深水地 平線”鉆井平臺爆炸，每天有 2.53萬桶原油流入墨 西哥灣，形 成5180km2的污染區(qū)，造成美國史上最 大的海洋環(huán)境災(zāi)難。2010年7月16 日，我國遼寧大 連新港鎮(zhèn)中石油儲備庫輸油管道爆炸起火，據(jù)估算有 1500t原 油進(jìn)入海洋，受污染海域擴大到430km2。2011年6月，中海油康菲油田出現(xiàn)漏油事故，在蓬萊19-3油田海域和西北部海域溢油污染面積超 過5500km2,經(jīng)濟損失達(dá)數(shù)十億人民幣。國土資源部最新數(shù)據(jù)顯示，最近的“十一五”期間，全國發(fā)生41起 海洋石油勘探開發(fā)溢油事故。 由此可見，重 大海

5、洋石油污染事故屢屢發(fā)生，海洋石油污染事態(tài)極其嚴(yán)重。2社會危害(1)石油污染對漁業(yè)的危害：由于石油污染抑制光合作用，降低溶解氧含 量，破壞生物生理機能，海洋漁業(yè)資源正逐步衰退。(2)石油污染刺激赤潮的發(fā)生：據(jù)研究，在石油 污染嚴(yán)重的海區(qū)，赤潮的 發(fā)生概率增加，雖然赤潮發(fā) 生機理尚無定論，但應(yīng)考慮石油煌類在其中的作用。(3)石油污染對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響：海洋中的 石油易附著在漁船網(wǎng)具上， 加大清洗難度，降低網(wǎng)具 效率，增加捕撈成本，造成巨大經(jīng)濟損失。而對海灘 曬 鹽廠，受污海水無疑難以使用，對于海水淡化廠和其他需要以海水為原料的企業(yè)。(4)石油污染對旅游業(yè)的影響：海洋石油極易貼岸而玷污海灘等極具吸

6、引力的海濱娛樂場所，影 響濱海城市形象。3海洋石油污染的防治措施目前，常用的海洋石油污染的治理方法主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物 修復(fù)。3.1 物理處理法 主要是用物理方法和機械裝置消除海面及海岸帶油污染，又可分為： 清污船和回收裝置?；厥昭b 置種類較多，可 根據(jù)海況和氣 象條件的不同，選用不 同的裝置； 圍油欄。當(dāng)石油泄露到海面后，首先用圍油欄將其圍住，防止其擴散，然后再處理、回收。圍油欄具有滯油性、 隨波性強等性能。一般常用于港口碼頭； 吸油材料。具有親油憎水性，可在其表面吸 附石油，然 后 通過回收吸油材料方式回收石油。其原料包括高分子材料、無機多孔物質(zhì)和纖維等。3.2 化學(xué)處理法主要包

7、括以下幾種： 燃燒法。通過燃燒將大 量浮油 在短時間內(nèi)徹底燒凈，但不完全燃燒會放出濃煙，產(chǎn)生大量芳燒化合物，仍會污染海洋和大氣；乳化劑?？梢詫⒂土７稚⒊尚∮偷?。使其易于和 海水充分混合利于降解。但只能處理低濃度油，且使用時有必要考慮其本身的毒性； 凝油劑?？蓪⒂?凝聚成粘稠物形成一種回收的凝聚物的物質(zhì)，用機 械方法 除去；集油劑?？稍黾佑捅砻鎻埩?，增加油 膜厚度，然 后用物理方法 除去。該法需定期用藥，且 用量較大； 沉降劑?？?使石油吸附沉降 到海底，但這樣會將油污染帶到海洋底部，危害底棲生物。3.3生物處理法 與化學(xué)、物理方法相比，生 物修復(fù)對人和環(huán)境造成 的影響小，且修復(fù)費用僅為傳統(tǒng)物理

8、、化學(xué)修復(fù) 的30%50%生物修復(fù)以其投 入小，無二次污染的 優(yōu)勢被視為最有前途和經(jīng)濟有效的環(huán)境治理方式。20世紀(jì)80年代末美國在ExxonVadez油輪石油泄 露的生物修復(fù)項目中，短時間內(nèi) 清除了污染， 治理了 環(huán)境，是生物修復(fù)成功應(yīng)用的開端，同時也開創(chuàng)了生物 修復(fù)在治理海洋污染中的應(yīng)用。海洋中降解石油燒微生物的分布特點海洋中石 油降解微生物的分布特點為近海、海灣等石油污染嚴(yán)重的地區(qū)，石油降解微生物的數(shù)量亦多。在遠(yuǎn)洋，石油降解微生物的數(shù)量和石油的多少無關(guān)，而與細(xì)菌數(shù)量多少有關(guān)，即海水中養(yǎng)分多則細(xì)菌數(shù)量多，相應(yīng)地石油降解微生物也多。因此在外洋由于營養(yǎng)貧乏，石油降解微生物很少，一旦受到污染，不容

9、易很快消除，后果 較為嚴(yán)重。降解石油燒 微生物通常生長在油水界面上，而不是油液中。石油降 解微生物的種類和數(shù)量對海洋石油煌的降解有明顯影響。不同微生物種類對石 油燒的降解能力差別較大，同一菌株對不同燒類的利用能力差別也較大，混合培養(yǎng)的微生物對石油煌的降解比純培養(yǎng)快。石油污染能夠誘導(dǎo)降解石油的微生物種群生長，未受石油污染地區(qū)的石油降解菌不到1 %，但受污染地區(qū)石油降解菌比例和數(shù) 量明顯上升，說明石油污染能富集石油降解菌。4.海洋石油生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用實例20 世紀(jì)80年代末美國成功修復(fù) Exxon Valdez油輪石油泄漏，開創(chuàng) 了生物修復(fù)在治理海洋污染中的應(yīng)用。受污染的海面和海灘通?？刹捎?種方

10、式進(jìn)行修復(fù)： 投加表面活性劑，增加石油（1）與海水中微生物的接觸面積； 投加高效降解（2）石油的微生物，增加微生物的種群數(shù)量；投（3）加氮、磷等營養(yǎng)源，促進(jìn)土著微生物對石油的降解1 o由于表面活性劑可能具有毒性并在環(huán)境中積累；引入高效降解菌不能對土著微生物保持長久競爭優(yōu)勢，同時會引起相應(yīng)的生態(tài)和社會問題，不同學(xué)者對是否應(yīng)投入高效微生物及其是否在生物修復(fù)中起作用意見不一，因此對投加營養(yǎng)鹽進(jìn)行石油污染海洋環(huán)境生物 修復(fù)研究相對較 多。目前主要有3種形式：緩釋型。該類營養(yǎng)3 （1） 鹽具有合適的釋放速率，通過海潮可緩慢釋放營養(yǎng)物質(zhì)。親油型。親油肥料可使?fàn)I養(yǎng) 鹽“溶（2）解”到油中，在油相中螯合的營養(yǎng)鹽可以促進(jìn)細(xì)菌在表面生長。水溶型。該類產(chǎn)品會被海水 （3）溶解，可以解決下層水體及沉積物的污染問題海洋石油污染是當(dāng)前國際上較為突出的問題，全球每天都有大小船只和油輪穿梭于各大海域中，油輪的溢油沉船事件也時