石油污染對海洋的影響及解決方案

石油污染對海洋的影響及解決方案班級:土木建筑學院建筑一班學號：20130110130119姓名:張美杰【摘要】石油作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎，他對現(xiàn)代工業(yè)的作用無可替代，但他在個人類文帶來方便的同時也帶來的重大的污染，特別是海洋，如今,石油污染已經(jīng)成為世界最大的污染源之一了.對于它的污染治理問題,現(xiàn)今主要有物理法，化學法,生物法三個方法.科學家預測稻売碳這種治污方法將成為以后研究的重點【關鍵詞】海洋石油污染，生物修補法，稻売碳.石油及其產(chǎn)品的廣泛使用，導致大量石油進入環(huán)境，就水環(huán)境而言,由于海上石油開采和海上漏油事故的頻繁發(fā)生,因此海洋石油污染對海洋環(huán)境的影響也越來越受到廣泛關注。海洋環(huán)境中石油可分為2種來源:一是自然源;一是人為源。自然源主要是由于海洋中含油地層被抬升，導致石油滲出覆蓋層造成海洋污染；人為源不僅包括海上石油開采、海上石油運輸事故的漏油事故造成的污染還包括城市和工業(yè)產(chǎn)生的污水及海洋傾倒造成的污染。如今隨著科學技術的快速發(fā)展,人為的污染越來越嚴重,這已經(jīng)對地球的生態(tài)環(huán)境造成了重大的破壞。如圖中的企鵝和海鳥。而石油在地球上分布得又非常不平衡,是很成熟。所以想從根本上解決而石油在地球上分布得又非常不平衡,是很成熟。所以想從根本上解決石油是不溶于水的化合物，進入海洋中的石油會形成大面積的油膜，是大氣和海洋隔絕，阻止大氣中的氧氣進入海水中，從而降低海水的自凈能力。而且還隔絕了光的進入，使得海洋中的生物得不到能量的補充。從而影響力整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。海洋自古以來就是整個地球最大的凈化系統(tǒng)，一旦海洋的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，那么可以說整個地球也將處于危險之中，誰是有崩潰的危險。所以說保護海洋是我們現(xiàn)在面臨的一個重大的問題，而保護海洋的首先要面臨的問題就是石油對海洋的破壞。首先,石油是我們現(xiàn)代工業(yè)的血液，是我們現(xiàn)代文明的主要能量來源，科學家預言至少在未來的五十年之內(nèi)，石油依舊會是人類的主要能量來源。在非洲的阿拉伯地區(qū)有著非常豐富的地下儲備，還有大部分儲備在海底。所以我們必須通過海運來運轉(zhuǎn)石油。同時海底石油鉆井技術也不這個問題是不可能的。因此我們只能從別的方面去解決這個問題。比如人們繼續(xù)提高海上石油鉆井的技術，盡量降低事故發(fā)生的概率，另一方面，人們也在繼續(xù)提高著運輸船的性能，降低他們發(fā)生事故的概率。同時，人們也在繼續(xù)提咼著如何處理海水中石油的能力，以便在發(fā)生海上石油泄漏的情況下將污染降到最低。在現(xiàn)代處理海洋石油污染的科學技術中，總共大致有三種方法：物理法；化學法；生物處理法。物理處理法：主要使用圍油欄，撇油器和吸油材料來進行操作.首先用圍油欄：石油泄漏到海面后，應首先用圍欄將其圍住，阻止其在海面擴散，然后再設法回收。圍欄應具有滯油性強隨波性好、抗風浪能力強、使用方便、堅韌耐用、易于維修、海生物不易附著等性。圍欄既能防止溢油在水平方向上的擴散，又能防止原油凝結(jié)成焦油球，在海面垂直方向上的擴散，即在海上隨波飄流，再用撇油器，溢油回收船和吸油材料來吸收石油。：撇油器是在不改變石油的物理化學性質(zhì)的基礎上將石油回收，當前常的撇油器有以下幾種：吸式撇油器：主要類型有真空撇油器、韋式撇油器、渦輪撇油器；吸附式撇油器：主要類型有帶式撇油器、鼓式撇油、毛刷式撇油器、圓盤式撇油器、拖把式撇油器；重油撇油器和一般撇油器的操作方法相同，但是重油撇油器是用來去除高粘稠石油和乳化油水混合物的吸油材料：可使用親油性的吸油材料，使溢油被粘在其表面而被吸附回收。吸油材料主要用在靠近海岸和港口的海域，用于處理小規(guī)模溢油。制作吸油材料的原料有以下三種：高分子材料：聚乙烯、聚丙烯，聚醋等；無機材料：硅藻土、珍珠巖、浮石和膨潤土等；纖維：稻草、麥稈、木屑、草灰、蘆葦?shù)取Ｎ锢矸椒ú僮骱唵?，對環(huán)境的二次污染作用小，但耗資巨大，對溢油處理不完全?；瘜W處理法：主要是通過投放化學試劑來促進石油的分解和沉淀，目前防止油、水二者合而為一的唯一方法是噴灑清除劑，如分散劑和凝油劑.分散劑:溢油分散劑是由表面活性劑、滲透劑、助溶劑、溶劑等組成的均勻透明液體。分散劑可以減少石油和水之間的表面張力使溢油在水面乳化形成0/W型乳狀液，從而使石油分散成細小的油珠分散在水中，使溢油微粒易于與海水中的化學物質(zhì)反應，易于被能降解石油烴的微生物所降解，最終轉(zhuǎn)化成C02和其它水溶性物質(zhì)，加速了海洋對石油的凈化過程。凝油劑：它可使石油膠凝成粘稠物堅硬的果凍狀物。其優(yōu)點是毒性低，不受風浪影響，能有效防止油擴散。其他化學制品：用于破壞油水混合物的破乳劑；用于加速石油生物降解的生物修復化合物；此外還有燃燒劑和粘性添加劑等。因為只有化學藥劑才能加速原油的分解，形成能消散于水中的微小球狀物。但化學方法可將溢出原油最大程度的進行處理，但化學處理方法存在化學試劑重新返回到海水中，成為潛在的二次污染源問題，再加上原有石油在水中的溶解態(tài)和乳濁態(tài)物質(zhì)，加重了海水的污染。吸附材料中吸附氈對海水表面油膜有用，而對水中溶解態(tài)的石油作用不大，而且價格昂貴，需要盡可能清除水中溶解態(tài)和乳濁態(tài)物質(zhì)。生物修復技術利用嗜油菌需要載體，大面積投放效果不能保障?！旧锾幚矸ǎ哼@種處理方法的處理原理是利用微生物降解水中原油，使其最終無機化。在天然環(huán)境中存在一些具有降解石油烴類的噬油微生物，它們也是石油烴類的自然歸宿之一。所謂生物處理法，即是人工選擇、培育、甚至改良這些噬油微生物，然后將其投放到受污海域，進行人工石油烴類生物降解。在自然環(huán)境中細菌、真菌、酵母菌、霉菌都能參與烴類降解。在海洋中細菌和酵母菌為主要降解者。目前發(fā)現(xiàn)超過700種菌類參與降解。微生物的降解速度與油的運動、分布、形態(tài)和體系中的溶解氧含量有關。使用生物降解法的優(yōu)點在于迅速、無殘毒、低成本；但生物在配合使用化學藥品除油時生長、繁殖會受化學品的抑制，同時也要選擇適當菌種以減小對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的影響。生物修復法：利用生物方法雖然需要經(jīng)過一個較長的處理周期，但是生物方法是通過對環(huán)境自身的凈化能力的提升從而達到對石油的降解，從而減少了石油對海洋環(huán)境的污染，對環(huán)境不存在二次污染，并能夠較為徹底的對石油污染進行處理。而在處理石油污染時，我們可以將生物方法與物理方法相結(jié)合，既滿足污染對于處理機制的反應速度的需求能夠以最低污染對污染進行處理，降低經(jīng)濟損失和污染影響。微生物降解石油的機理鏈烴烴烷烴首先被氧化成醇，再在醇脫氫酶的作用下被氧化為相應的醛，醛則通過醛脫氫酶的作用氧化成脂肪酸。氧化途徑有單末端氧化、雙末端氧化和次末端氧化。R-CH2-CH3+02fR-CH2-CH2-0HfR-CH2-CH0fR-CH2-C00HH3C-(CH2)n-CH3+02—H3C-(CH2)n-CH20H—H3C-(CH2)n-CH0.OHNOCHOE4細生物鶴解.OHNOCHOE4細生物鶴解fH3C-(CH2)n-COOH—HOH2C-(CH2)n-C00H—OHC-(CH2)n-C00HfH00C-(CH2)n-C00HH3C-(CH2)11-CH3 — H3C-(CH2)10-CH(OH)-CH3H3C-(CH2)10-COCH3 —H3C-(CH2)9-CH2-O-COCH3—H3C-(CH2)9-CH2OH+CH3COOH環(huán)烴脂環(huán)烴類的生物降解是環(huán)烷烴被氧化為一元醇，并在大多數(shù)研究的細菌中環(huán)烷醇和環(huán)烷酮通過內(nèi)脂中間體的斷裂而代謝。芳香烴好氧菌代謝苯環(huán)化合物的途徑的共同點是苯環(huán)化合物首先在氧分子及酶的作用下形成鄰苯二酚或其衍生物的共同代謝中間體，然后再進一步經(jīng)過氧分子及開環(huán)酶的作用，使其形成直鏈的分子，最后再分解進入TCA循環(huán)。苯苯首先經(jīng)苯雙加氧酶的作用，形成順苯二氫二醇，再經(jīng)順苯二醇雙加氧酶的作用，形成代謝中間體鄰苯二酚。鄰苯二酚的代謝可分為鄰位切割與間位切割兩種途徑，進而分解進入三羧酸循環(huán)。甲苯、萘、聯(lián)苯等】

?CMfCDCOOH?CMfCDCOOH ^CMjCOSCaA［同時現(xiàn)在有很多的科學家覺得稻売碳可以用在石油的分解中去因為稻売是稻谷脫売后分離出來的谷売，它由2片退化的葉子內(nèi)(內(nèi)稃)和外穎(外稃)組成，內(nèi)外穎的兩緣相互鉤合包裹著糙米，構(gòu)成完全圭寸閉的谷売。谷売約占稻谷總質(zhì)量的20%,它含有較多的纖維素(30%)、木質(zhì)素(20%)、灰分(20%)、戊聚糖(20%)、蛋白質(zhì)(3%)，脂肪和維生素的含量很少，其灰分主要由Si02組成。目前國內(nèi)外很多學者對稻売活性炭的制備和吸附作用進行了較為深入的研究。錢俊青等以酸處理稻売為原料，研究了稻売吸附劑的活化工藝，所制備的吸附劑對水中芳香化合物和雜環(huán)染料均有較大的吸附能力［2］。Malik采用稻売吸附劑吸附處理酸性染料廢水，確定了吸附的最佳條件，制備的稻売吸附劑對染料廢水具有很好的吸附效果，并且吸附等溫線符合Languir和Freundlic方程，Langer—gren模擬一次參數(shù)和孔隙擴散速率參數(shù)也被研究確定［2］。稻売炭是活性炭中吸附劑的一種,而活性炭是一種由含碳材料制成的外觀呈玄色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、表面積大，吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料［3］。稻売炭對吸附質(zhì)分子的吸附，主要取決于表面的物理結(jié)構(gòu)和化學結(jié)構(gòu)，稻売炭以其表面大量的不飽和碳構(gòu)筑成了獨特的吸附結(jié)構(gòu)，它是一種典型的微孔炭。其含有的許多不規(guī)則結(jié)構(gòu)(雜環(huán)結(jié)構(gòu))或含有表面官能團的結(jié)構(gòu),具有極大的表面積，也就造成了微孔相對孔壁分子共同作用形成強大的分子場，提供一個吸附總分子物理和化變化的高壓體系。稻売炭不含有大孔，其微孔占大多數(shù)當微孔與分子尺寸大小相當時，在范得華力作用下相距很近的吸附場發(fā)生疊加，引起微孔內(nèi)吸附勢的增加而活性炭纖維表面的孔口多，容易吸附和脫附，而且吸脫行程短，因此，稻売炭是一種的優(yōu)良的吸附劑［4］。除了內(nèi)因外，活性炭的吸附能力還受以下外因的影響：(1)壓力越高，吸附力越強；(2)溫度越低，吸附力越強；(3)被吸附組分濃度越高，吸附力越強?；谝陨戏治?針對石油污染后殘留在海水的溶解態(tài)和乳濁態(tài)石油，可用稻売炭吸附的方法進行凈化處理，對徹底清除海水石油污染、緩解海洋生物遭受石油污染的危害具有重要意義］參考文獻:【】部分參考了：楚海明.淺談水面溢油污染防治技術及其應用,石油化工環(huán)境保護，2004,24(1