生态毒理学海水中的石油烃

海洋中的石油烃研究综述

目录

海洋中的石油烃研究综述 (1)

1海洋中的石油烃污染现状 (3)

1.1海洋中的石油烃来源 (3)

1.2海洋中石油烃的组成 (3)

1.3海洋中石油烃分布 (3)

1.4海洋中石油烃的迁移转化 (4)

1.5我国海洋中石油烃污染现状 (4)

2海洋中石油烃污染的危害 (5)

2.1 海洋中石油烃的生态危害 (5)

2.2 海洋中石油烃的社会危害 (5)

3 海洋中石油烃的检测方法 (6)

3.1 紫外分光光度法 (6)

3.2 重量法 (6)

3.3 荧光分光光度法 (6)

3.4 气相色谱法 (7)

4石油烃污染物的风险评价及管理法规 (7)

4.1石油烃污染的生态风险 (7)

4.2石油烃污染的健康风险 (7)

4.3海洋石油烃污染的风险控制 (7)

4.4海水石油烃污染相关法律法规 (8)

5.总结及展望 (8)

6.参考文献 (9)

摘要

石油及其衍生产品在开采、炼制、贮存运输和使用过程中进入海洋环境而带来污染。随着石油工业和海上船舶运输业的发展，海上溢油事故正在不断发生且还有加剧的趋势，海洋石油污染已引起各国的关注。多年来，在中国海域和国际上，船舶溢油事故时有发生，而且发生的频率不断加快，这些事故给事故发生海域和沿岸造成了严重的环境污染和破坏。本文就海洋中石油烃的污染现状、危害、检测方法等方面进行了系统的综述.

关键词:石油烃;污染现状;危害;检测方法

1海洋中的石油烃污染现状

1.1海洋中的石油烃来源

海洋中的石油污染按照其来源分为两种：天然源和人为源。其中天然源主要是指含有岩层的自然渗漏和沉积岩层的侵蚀等，而石油污染物通过此途径进入海洋环境中的含量极低。人为源主要包括陆上炼油厂污水排放、石油输送管道破裂、游轮事故、油井井喷、城市污水排放以及油轮洗舱水的排放等[1]。

海洋石油污染按石油输入类型可分为突发性输入和慢性长期输入。突发性输入包括油轮事故和海上石油开采的泄漏与井喷事故，而慢性长期输入则有港口和船舶的作业含油污水排放、天然海底渗漏、含油沉积岩遭侵蚀后渗出、工业民用废水排放、含油废气沉降等[2]。而造成污染的原因主要体现在:石油的海上运输频繁使海上溢油事故发生几率增大;港口装卸油作业频繁，存在溢漏油的隐患;油轮的大型化增添了发生重大海上溢油事故的可能性，提高了溢油处理的难度;海上油田石油勘探开发中的泄漏和采油废水排放等。

1.2海洋中石油烃的组成

石油又称原油，是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，主要是碳链长度不等的烃类物质组成，如烷烃、环烷烃、芳香烃等。石油中还含有一些非烃物质，如沥青（酯类、脂肪酸类、酮类等）、树脂（卡巴胂类、吡啶类、喹啉类等）。

石油以碳和氢元素为主，还含有少量硫、氮和氧，此外还含有微量的金属元素，如镣、钒、铁、铜等。由于石油形成的地质条件不同，不同海区的石油组成上会有一些不同。

1.3海洋中石油烃分布

溢油发生后，经过蒸发、光化学作用、微生物分解等一系列物理、化学、生物过程后，部分石油烃进入大气，但大部分石油烃最终以溶解组分或相应的降解组分存在于海洋中，并且有相当部分通过吸附、絮凝和沉淀作用进入沉积物,成为石油烃的“汇”。进入沉积物的石油烃，尽管也会被底泥中的微生物降解，但由于海底低温、缺氧等不利条件，底质中石油烃降解缓慢，同时由于迁移作用，主体呈现沿岸到离岸方向呈逐渐降低的分布趋势，石油烃分布为近岸最大浑浊带最高，其次为近岸区和泥质区，在远岸区常年存在一个石油烃含量的低值区。[3]

1.4海洋中石油烃的迁移转化

短期上看，分散于水体中的石油烃类会受到溶解、分散和凝聚等迁移作用。据联合国环境规划署(UNEP) 资料，若泄漏到海面的初始石油量为100单位，则在10天后有25单位离开海面进入大气，30单位漂浮在水面上或随潮贴岸，40单位分散在水体中，另约5单位发生化学转化，溶解的约0.3单位，进入底部沉积物的约占0.1 单位。从长期考虑，主要是光化学氧化、降解，生物富集、降解，吸附与沉淀进入沉积物3大类转化降解过程起作用。

(1)光化学氧化、降解：石油中一般含30 %～40 %的可挥发物质,低级烃类(C15以下) 易蒸发进入大气，在空气中发生一系列光氧化降解。海面油膜及阳光可射入海表层中的烃类也能发生氧化作用。在阳光照射下原油会发生不同程度的光氧化分解。气温低时，光照对石油的氧化作用更加强烈，降解程度更高达50 %；在强烈光照下有< 10 %的油类被氧化为可溶性物质溶于水中；在经过一系列光氧化作用后，最后形成CH4、C2H6等简单有机物和CO2、H2O、SO2等无机物。可见光氧化降解主要取决于水温、气温、光照强度、空气中烃类的存在形式、海面油层厚度、浅海中油的存在形式[4]。

(2)生物富集、降解：石油烃类的生物化学作用为其决定性降解作用。其中，最主要的是微生物(海洋环境中主要是细菌)降解作用。微生物怎样降解油类与油的运动(海中主要是在海面的水平扩散) 、分布、油类颗粒的形态都有关系。此外，温度、盐度、氧浓度、营养盐浓度、压力、pH值都会影响微生物降解速度，其中，环境温度的影响特别大。另有证据表明，海洋动物、植物(包括大型绿色植物、浮游植物)都能主动或被动吸收或富集石油烃类，并沿食物链传递，部分海洋动物体内的酶能转化一定浓度、种类的烃类，同时在许多情况下，海洋动植物对烃类的代谢、降解和释放(尤其当被污染动植物被转移到清洁水域后加速发生)可以平衡或消除它们对石油烃类的吸收作用。

(3)物理吸附、沉淀:石油烃类残留物随挥发和溶解，水温下降，其密度增加形成固体小球沉淀。油膜和分散液滴可附在海洋中悬浮颗粒物上沉淀。溶解的烃类吸附在固体颗粒物上沉淀。沉积作用主要发生在河口地区和远岸油井区，这显然是由于各海域因海洋学条件导致的沉积速度差异形成的。进入沉积物的石油烃类也会受到底质中的微生物降解[5]。

1.5我国海洋中石油烃污染现状

随着我国经济的发展，石油需求量不断增加，国内石油产量已不能满足经济发展需求，1993 年我国已成为石油净进口国，且进口量一直增加。进口的石油90％从海上运输，使得我国沿海油轮数量不断增加，特别是大型油轮的出现增加了船舶溢油事故的风险。据统计在1973～2006 年间，我国近海共发生2635起船舶溢油事故，溢油总量达37077 吨，其中溢油量超过50 吨的69 起。综合评估表明，渤海湾、长江口、珠江口和台湾海峡是我国沿海船舶溢油事故高风险水域[6]。

大量石油泄漏入海使我国近海石油污染日益加重，2011 年中国海洋环境质量公报显示石油类污染已经成为我国近岸海域三大污染物之一，主要污染区域分布在黄海北部近岸、辽东湾、渤海湾、江苏沿岸、长江口、杭州湾、浙江北部近岸、珠江口等海域。我国近海石油污染形势已经比较严峻。