海洋浮油污染及处理技术

海洋浮油污染及处理技术

【摘要】本文介绍了海洋浮油污染的现状和危害，并且结合行业特点，论述了污染防治措施及处理方法，着重论述了吸附法在水体油污染治理方面的应用,并分析了煤基吸油剂的一些性质。

【关键词】海洋浮油污染；危害；防治措施；处理方法

一、前言

海洋，是人类赖以生存和发展的基础，在人类发展历史中占有举足轻重的地位。海洋不仅是天然资源宝库，也为大量运输物资和人员提供最廉价的方式。但船舶在营运过程中，也不可避免地直接或间接把一些物质或能量引入海洋环境，造成海洋污染。由于世界石油工业的飞速发展，特别是近年来陆岸、海上石油开采量和海上油运量的大幅度增加，海上溢油事件时有发生，石油对海洋的污染日趋严重，石油日益成为海洋的主要污染物。海洋浮油使渔业、水产养殖业、旅游业蒙受重大损失，对大气循环和海洋生态造成巨大影响。近年来各沿海国家和地区都在积极寻求经济有效的治理途径，并取得了可观的进展，收到了一定成效。

二、海洋浮油污染现状

1．浮油污染的来源

由于浮油污染日趋严重，已对海洋环境和人类生活构成威胁。80年代，一组海洋污染科学研究专家组对海洋污染进行了调查和评估，得出的结论之一是石油是海洋中比比皆是的污染物。专家们对进人海洋中的石油来源进行了统计，结果显示有45%的石油污染来自海洋运输，包括油泄漏事故；36%来自城市及工业废水排放。海上油田的井喷、油管破裂，钻井过程中产生的含油泥浆及钻屑，陆岸油田的含油污水、落地油的排海，陆岸贮油库、炼厂在正常和事故情况下的含油污水的排海，海上油运事故等都可造成石油对海洋的污染。海洋的石油污染必然形成海面浮油。

2．浮油污染的危害

（1）浮油极易形成油膜，油膜让水与空气隔绝，使水体缺氧、变臭。

（2）溶解于水中的油氧化需要消耗水中的溶解氧，1mg石油氧化需3-4mg 的溶解氧，水体缺氧，水生生物窒息死亡。

（3）油类和它的分解产物中，存在多种有毒物质，这些物质危害水生生物，造成水生生物畸变，甚至可通过食物链进人人体，使人的肠、胃、肝发生病变,危害人体健康。

（4）大量油泄漏对水体造成的危害除了上述之外，主要是受污染地区动植

物的大量死亡，如前文提到的阿拉斯加威廉王子湾的油泄漏事故造成了36741只鸟、1016只海獭及144只猛禽丧生，这些数字只代表当年n月发现的动物尸体数，可能只是丧生动物的6%-10%。

综上所述，海洋浮油污染物对水圈、生物圈、大气圈造成污染和破坏，危害人体健康和生存环境，海洋浮油污染治理是当今急需解决的问题，对人类生存和社会的持续发展有着重要意义。

三、海洋油污染防治措施

要保护好海洋环境，应加强海洋石油开发和海上运输的管理，减少海上溢油事故的发生，同时要加强对海上溢油情况的监测，提高应急反应能力和治理能力。

1．预防泄漏的措施

（一）防止人为失误的措施。海上溢油事故统计表明，60%-80%的事故是人为失误导致。防止人为失误的措施主要是加强训练，增强配合协调性；制定合理的工作程序和时间表，以减少疲劳的影响；认真按操作规程操作；提高设备自动化水平等。

（二）海上(或临海）设施和管线的设计、检查和监控。大部分海上设施的大规模泄漏是由管线引起的，且大部分是由外部损害、管线系统的老化引起的。因此海上设施和管线的设计、检查、监控是预防溢油事故的重要措施，包括应用先进的检验、检测、维修、泄漏探测及控制技术，提高监控能力，预防泄漏事故的发生。

（三）提高油轮事故预防能力。根据事故统计分析，40%的重大泄漏(1978-1992 年）是由油轮触礁或碰撞引起，提高油轮的防碰撞能力可以减少油的泄漏。例如：设计双壳层油轮；对船设计从预防泄漏的角度进行评估；进行模型试验以评估油轮抵抗触礁和碰撞的能力等。

（四）航运和水路的管理。根据事故统计分析，35%的泄漏是因油轮在拥挤的水路中航行、移动中发生的。提高航行信息质量和实用性及船航行的监控能力，可以降低风险。主要是应用综合的油轮专家导航系统和电子海图显示信息系统等。

2．泄漏响应计划、演练和管理

通过制定应急预案和更好的组织协调以提高应急响应的能力。制定合理可行的泄漏应急响应计划，可以提高泄漏响应、演练和管理的水平。

（一）溢油事故应急计划和响应的决策支持系统。开发专家系统和人工智能技术合二为一的溢油事故计划和响应的决策支持系统，在事故状态时可做出优良、快速的决策。

（二）泄漏轨迹和行为预测。开发油泄漏轨迹和行为模拟模型，通过将模拟模型与实时数据链接，提高模型的预测能力和响应行动的效率。

（三）演练和准备评估技术。模拟技术是用于对应急响应演练和准备进行评估的实用技术，它可以实现在没有泄漏情况下的演练。

四、海洋油污染的处理技术

目前处理海洋溢油的主要方面有：围栏法，分散法，凝固法和吸附法。

1．分散法

分散法是采用油分散剂，打碎油膜，使其变成微粒，分散到水相中去，油分散剂加快了油的微粒化过程，使油沿垂直方向扩散，不在水体表面形成油膜，从而不去粘附船舶、礁石和海岸线。使用分散剂增加了油的表面积，加了油的生物降解。

油分散剂的发展经历了三个发展阶段，第一代分散剂以醚型或芳香型表面活性剂为主，由于其毒性重，用量大，加重了环境污染。第二代分散剂采用了芳香烃含量低于3%的石油烃溶剂，毒性比第一代产品要低得多。近年来开发了第三代分散剂—浓缩型分散剂，这种分散剂的有效成分是乳化剂、润湿剂、和氧化剂等多种化合物，毒性比第二代低，且活性好，使用效率高。

2．凝固法

凝固法是采用凝油剂，迅速提高油的粘度，使浮油结成块状物，便于回收，凝固法不如分散法用得普遍，但凝固法能回收油，不产生二次污染。目前已研制出了很多凝油剂，如日本的酵母蛋白类凝油剂，这种凝油剂凝油效果较好，但生产工艺复杂，成本高，推广困难。

凝油剂在实际应用时尚有一定困难，首先是如何将凝油剂均匀地撒播在被油污染的海面，其次是凝油如何回收，若凝油得不到有效地回收，则产生的污染，尤其是对海岸产生的污染会更严重，凝油剂与油作用的时间长，在海浪的作用下是否能正常发挥作用也值得考虑。

3．吸附法

吸附法是采用吸油材料将油吸附,从而达到清理油污染的目的。吸附法是解决油污染根本方法。吸附法最好和围栏法联合使用。便于吸油后物质的回收。吸附法关键在于吸油材料的特性:（一）对于海洋溢油，由于其扩散快，则要求吸油材料具有很快的吸油速度。（二）要具有足够的浮力，能长时间浮于水面，便于吸油和吸油后的回收。（三）要无毒性，以免产生二次污染。