溢油污染与防治4

化學方式處理
•(二)化學分散劑 •稱乳化劑，係將油污乳化成小油滴，讓 小油滴自然地沉澱於水中。 •噴灑化學分散劑對於重油之油污染或日 曬老化之油污，效果不佳。且化學分散 劑具有毒性，噴灑後，將影響水中生物， 造成二次污染。 •使用於小量且係初期之溢油污染之狀況。
Environmental workers are dispersing oil-eating chemicals into this water, which is loaded with oil
海洋油污Байду номын сангаас物來源
•運輸 •固定設施(油井、煉油廠、油輪裝卸) •自然來源 •生化合成 •其他來源
海洋油污染物來源--運輸
•由於世界之石油生產地，集中在少數地方。因 此大約有半數以上開採之原油係利用油輪輸送， 其他原油經提煉後之油品亦有多數船運至世界各 地，以供所需。既是船舶運輸，即有可能因種種 原因而發生意外事件，造成溢油，形成海洋油污 染。 •船舶艙底含油污水或部份燃料油，在港區或港 外海岸水域有意無意地排放或洩漏，也造成海洋 油污染。船廠之修船、清理船殼等產生含油污水， 不慎排入港區水域，也造成油污染。
油品構成之碳氫類物質之分子結構
原油(crude oil)特性
•原油之各種成分均可被細菌以不同速率 進行分解。 •例如碳原子數目較少者之油品物質，若 其原子結構為直式鍵或分支鍵，則被細 菌分解較迅速； •原子結構為環式鍵，則分解非常緩慢。 至於分子量大者之油品物質，如焦油， 其分解異常緩慢。
溢油污染對對海洋基礎生產者— 浮游生物之影響
•黑色浮油不但阻止植物的活動，也阻隔了氣體 的交換，同時切斷了光合作用所需的光線。 •當陽光充足而又無潮汐時，潮池沙灘及岩面的 溫度即時升高，常導致植物脫水而死。多年生 的植物只能靠該季儲存的能量存活。一年生的 植物則靠污染區外的植物重新散布撥種。 •紅樹林方面，理論上 其氣根會被阻塞而受到 傷害，不過在一些重大油污染事件中它們卻依 然能存活。
溢漏後10小時浮油在河流出海口水面分佈
100
80
Diesel fuel residuals (%)
60
40
20
0 0 20 Time (hr) 40 60
後龍溪口附近海岸水域溢油擴散後殘餘量之
逐時變化關係
高雄港口港外8公里處海域，該處於1996年8月10日上午約7時45 分發生輸油管溢漏事件，溢漏體積約為600 m3，當時距水面高10 m 處之帄均風速為2 m/s，而在溢油發生後72小時內之風向皆保 持約西風。 模擬之溢油油塊質心軌跡逐時(0~48小時)變化；+：溢油點
溢油污染對潮間帶生物之影響
•油汙對潮間帶之破壞是全面而直接的。 •潮間帶上下是海洋生態區中生物最豐富的地方， 藻類、魚類、無脊椎動物，甚至海鳥和一些兩 棲爬蟲類都生長在這個區位中，在食物網中佔 有相當重要的地位。 •溢出的浮油隨著海浪潮水，一波一波的打到岸 上，湧進潮溝，侵入潮池，甚至到達海岸線以 上十幾二十公尺的高潮帶。油漬所到區域，棲 所破壞，大小生物幾無倖免。
海洋油污染物來源--其他來源
•工業與都市生活廢水，其中可能含有浮 油或油脂，經排放入海，形成海域油污 染。 •都市路面油污或汽機車維修廠傾倒廢機 油，經雨水沖洗進入河流，再流入海， 也形成海洋油污染。
海洋油污染物來源--其他來源
•移動性污染源之汽機車之不完全燃燒， 其所含之碳輕化合污染物，排入大氣， 藉由大氣循環，以降雨型式，降落於大 海上，形成海洋油污染。 •海拋之各式廢棄物，包括污泥當中可能 含有油污，因此也形成海洋油污染。
溢油污染與防治
阿瑪斯號沉船
海洋石油污染物之區分
•(1)非持續性物質（石油，煤油，及其他 輕燃油等）。該類物質經由蒸發及溶於 水中擴散之後會很快的變為無害物質。 •(2)持續性物質（原油，重油，潤滑 油）。。該類物質可以浮在水面，漂行 很長的距離，因此對生物造成威脅，對 許多人類活動也有影響，而且會在岸邊 或沉入海底後堆積。
溢油污染對海鳥之影響
•海鳥是仰賴羽毛中的蠟質成分保暖，羽 毛不吸水但會吸油。如果是黏性低的油， 則可以很快的侵入羽毛中，連帶地將水 吸入，使海鳥羽毛失去保溫的功能；而 較重的油滓則會粘在羽毛上讓海鳥飛不 起來。 •油污使得海鳥無法覓食而餓死，甚至因 無法浮於水面上而窒息死亡。
溢油污染對海濱植物之影響
機械方式處理
•(三)油水分離器 •當汲油器所刮取之油份，可暫時存放在 除油設備，亦可送往油水分離器處理。 該處理器等設施，可將由水分離後，並 對油進行純化，回收在利用。一般係將 由水分離器等設施至於船艙內，故而有 所謂油回收船。
These environmental workers are "vacuuming" the oil out of the water
機械方式處理
•(一)攔油索(floating boom) •利用浮於水面之攔油索，將水面之浮油 圈住在攔油索所圍住之範圍內，使浮油 無法擴散，方便於將浮油集中處理，包 括抽取或吸取。
攔油索示意圖
The small lines you can see around the oil tanker are floating booms
溢油清除之處理
•自然方式處理、 •物理方式處理、 •化學方式處理、 •焚燒處理、 •機械方式處理
自然方式處理
•利用大自然海洋環境之自淨作用，以清 除溢油油污。 •海洋自淨作用係海洋本身具有之清除污 染之能力。該自淨作用過程與之機制包 括有:溢油之延展作用;蒸發作用;乳化作 用; 延散作用;吸附作用;沉降作用;光氧 化作用;生物分解作用。
溢油污染對魚類之影響之影響
•油汙在海水中乳化、稀釋分解使海水中之油脂 量增高可能使魚類之生存受到威脅，受污染的 帅魚及卵往往會不正常發育而成為畸形。 •當揮發性碳氫化合物慢慢蒸發時，生物才可能 有恢復生機的可能。 •也有許多近岸之魚類包括經濟性魚類之稚魚或 帅魚因走避不及或無處逃避而遭到油汙之覆蓋 窒息而亡。
溢油在水面之演變
•擴散(spread) •岸邊附著(shoreline attachment) •沉澱(sedimentation) •生物分解(biodegradable) •光氧化(photooxidation)
台灣西岸後龍溪口附近海岸水域溢油擴散變化
溢漏後1小時浮油在河流出海口水面分佈
溢漏後5小時浮油在河流出海口水面分佈
海洋油污染物來源--固定設施
•油氣爆噴，相較原油污染為輕，但造成 之海域污染，也不可忽視。發生較嚴重 例子有1988年在歐洲北海油氣管破裂爆 噴。 •海岸或海域中之油品或油氣接受站，也 可能因人為操作疏失不當，或管線破裂， 因而造成油品或油氣外洩溢漏，形成海 洋油污染災害。
海洋油污染物來源--自然來源
溢油污染對底棲生物之影響
•油類比重小於水，故初期油污擴散污染時，覆 蓋水面的油膜層會阻礙海水與空氣間之氣體交 換，易導致水中缺氧。 •一段時日後，自然作用沈底的油塊會直接覆蓋 海底基質，破壞底棲生物的棲所，而不利於底 棲動植物的附著與運動，甚至直接造成底棲生 物的死亡。 •沈底的油塊也會隨著潮水移動，成為海底一顆 顆不定時的炸彈。
•地表面積存油污，將可藉由滲透進入海 岸水體，造成海洋油污染。 •世界上於陸地或海底有許多地方自然冒 出原油，依I973年美國國家科學院的報 告，估計每年全球海域內自然漏出的石 油約在二十萬至六百萬噸之間。
海洋油污染物來源--生化合成
•藉由生化合成(biosynthesis)作用，形成油 類物質，造成污染。 •例如一些包括陸上植物與海中植物性浮 游生物(phytoplankton)進行生化作用產生 之碳氫化合物(hydrocarbon)類之油物質， 也是海洋污染來源途徑之一。
•浮游生物是海洋食物鏈的基礎，浮游植物藉由 光合作用轉化能量供多數浮游動物使用，浮游 動物再成為其他海洋生物食物。 •油汙的直接覆蓋及其所含物質會破壞它們的生 理機能或將其殺死。而這些物質也會經由食物 鏈的傳遞累積，進入我們的海產食品中，影響 深遠。 •由於油污也含豐富的營養鹽，造成牡丹菜、石 蒪、腸滸苔和粗硬毛藻等優養化指標種的大量 繁生。一段時日後，往往造成海域優養化，破 壞生態帄衡。
溢油污染對海洋動物之影響
•除了透過食物鏈累積作用之外，油污中 所含的芳香族如苯 的穿透力極強，會侵 入細胞擾亂神經的正常運作，特別是 高 等動物以及腦部的工作。
溢油在水面之演變
•擴展(spreading) --依慣性力(inertia force)、重力 (gravity force)、黏滯力、及表面張力(surface force)作用，分三個擴展(spreading)階段 。 •水帄移流(advection) --風與流 •蒸發(evaporation) •溶解(dissolution) •乳化(emulsification) --分為油包水乳化和水包油 乳化 。
•外海海域帄臺之海底油井開採，或油氣 鑽探，其所排放之生產水(produced water) 一般含油濃度在40 ppm以下，但是由於 水量大，整體油污染量亦不可忽視。
海洋油污染物來源--固定設施
•海域油井因意外發生爆噴(blow out)，將 油噴入海域水體，形成海洋油污染。 •例如1977年4月，挪威Ekofish發生暴噴， 噴出20000噸至 30000噸原油。1979年6 月墨西哥Ixtoc海域油井發生暴噴，前後 花了九個月的時間，才獲得控制。噴漏 出350000噸原油，污染海洋之嚴重，可 想而知。
物理方式處理
•(二)佈放油污吸取物
• 油污吸取物種類繁多，包括天然有機物、人工合成有 機物、礦物性物質等。 • 吸取物例如吸油棉，係利用棉質物質吸收流體之特性， 製成吸油棉，投入溢油水面，將油吸收後，整個吸油 棉取上來，達到除油目的。
化學方式處理
•(一)化學阻劑或表面收集劑 •化學藥劑之原理係藉由所添加之化學藥 劑之表面張力較油污更低，因此化學藥 劑灑於油污海面，使得該藥劑之延展力 大於油污延展力，故得以阻卻油污向外 擴展，令油污面積縮小，使油污集中， 便於處置。
機械方式處理
•(二)汲油器(slick licker) •為一連續輸送帶，帶上附有吸取物質，轉動輸 送帶，利用帶上之吸取物質將油污吸附，經滾 輪後將油污擠出，達到汲油目的。 •汲油器適用於小量油污處理，特別是適合於使 用在港區，或有屏避之灣區水域，其使用操作 時之海象條件，亦應為帄穩狀況。
汲油器之操作示意圖
原油(crude oil)特性
•海洋油污染泰半以原油(crude oil)污染為 大宗。 •原油係一種複雜之各種碳氫化合物類之 混合物，該混合物分子包含了4到26個碳 原子，甚至更多。 •各碳原子與氫原子之排列連接方式，有 直式鍵(straight chains)、分支鍵(branched chains)、環式鍵(cyclic chains)。
物理方式處理
•(一)噴灑油滴沉澱劑
• 利用噴灑之沉澱劑，以增加油污之密度，應用密度變 大、重量增加之物理特性，使得油污與沉澱劑結合物 往水下沉澱，而達到清除水面溢油油污之目的。 • 油滴沉澱劑之材料包括有: 沙子、黏土、石膏粉、飛 灰、水泥等。 • 雖可將水面油污清除，但油污混合物沉入海底後，可 能會對海底之底棲生物造成長期嚴重影響。甚至海底 之該油污混合物，也可能因水溫變化形成對流效應、 或海流等擾動，將其帶至水中，形成二次污染。 • 使用於溢油污染區域規模小，亦或該區域海床並非生 態敏感或重要區
機械方式處理
•(四)浮上集油方法 •利用油的比重和凝集的特性，將傾斜板 和輸送帶裝置在船下，漁海水下將由收 集導入於船下一開口，且收集在船身裡， 使油上浮分離，在用泵浦抽取收集。
海洋油污染物來源--固定設施
•由於石油煉解工廠，一般均需要大量水 體。而海岸邊老舊煉油工廠，因使用蒸 氣裂解過程煉製油品，因此水與油接觸， 故排放之放流水含有油污(有時含量高達 100 ppm)。新式煉解方法，由於水不與 油接觸，因此煉油廠污水排放水油污含 量常可低於25 ppm。
海洋油污染物來源--固定設施