海洋生态环境监测
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海洋生态环境监测-海上溢油污染的危害与防治措施
环境科学王刚0918005
随着石油资源的不断开发利用,接踵而来的海洋水体油污染问题日趋严重,已对人们的生产生活造成严重危害。海洋污染科学研究组的调查和评估表明,石油是海洋环境中最普遍的污染物之一【1】, 其中,在海洋运输的油污染中,由油轮事故引起的污染最为严重【1,3】。据统计,每年因突发性溢油事故而流入江河、海洋的石油约为300—500×104 t【2】。目前我国海上的石油运输量仅次于美国、日本,居世界第三位,海上船舶溢油事故呈上升趋势,面临的海上防油污形势日趋严峻。由此看见,解决溢油污染的问题已刻不容缓。
1.溢油污染的危害
1.1 海上溢油危害产生的直接后果
石油进入海洋后造成的污染对海洋环境和海洋生物资源的危害是相当严重的一起大规模溢油污染事故能引起大面积海域严重缺氧, 使大量鱼虾、海鸟死亡浮油被海浪冲到海岸, 粘污海滩,造成海滩荒芜, 破坏海产养殖和盐田生产, 污染、毁坏滨海旅游区; 若清理不及时,还易发生爆炸和火灾,酿成更严重的经济损失和人员伤亡, 这些都是海上溢油危害产生的直接后果。
1.2 海上溢油危害的长期影响
海上溢油的油膜会大大降低海水与大气的氧气交换速度, 从而降低海洋生产力,破坏海洋的生态平衡; 石油中的芳香烃化合物极易进入水中并且停留很长时间, 在生物体内长期积累, 最终必将危害人体健康; 溢油沉降到海底后, 会危及底栖生物和甲壳类生物的正常发育; 而且沉降到海底的石油经微生物分解后, 密度变小, 会重新浮到海面。因此, 一次大的溢油事故造成的影响会延续十几年甚至更长时间。
2 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。
2.1 预防泄漏的措施
a 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。
b 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。
c 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。;某些海域溢油污染的危害性可持续多年,对海洋生物进食规律及生殖规律等造成严重影响。此外,油污染还会破坏海滩休养地,
风景区及其景观。
2.2溢油的清除
发生溢油事故后, 常规的做法是应用围油设施将溢油限制在一定区域内, 然后再应用其它技术将溢油清除。可以采用的溢油泄漏对策和清除技术种类很多, 这些技术的应用与溢油现场环境、气象等方面条件密切相关, 同时还需要考虑这些技术对环境的破坏。
海洋溢油的处理技术
海洋溢油的治理方法按其性质可分为3种,物理方法、化学方法和生物方法。a.物理回收方法
(1)围油栏
当发生溢油事故时,可用围油栏将这些油包围起来,缩小面积,防止其扩散。优质的围油栏必须具备易于展开和收回,易洗,耐磨,具有一定的强度以及抗风浪等性质【4】。围油栏的材料一般有耐油的聚乙烯、氯丁橡胶等。近几年,围油栏向决速、轻便、便于操作方向发展。在安特卫普港35 000 t漏油事故中,英国Vikana 公司生产的围油栏成功地围住了海面上溢油【5】。 Boom Vane是获得瑞典专利的新型围油栏,曾在1999年成功地处理美国哥伦比亚海岸的漏油事故【6】。
(2)机械式撇油器
这些年来已经有几十种适用于浅水处的机械式撇油器相继研制诞生,而且许多产品已经在国内国际市场上得到广泛应用。但对于在开放海域的应急应用,总体上看只有少数几种类型应用较为广泛。根据撇油器的物理学原理同和采用不同的结构形式,可设计多种多样的撇油器,其技术性能和特点也大不相同。通常将撇油器按照收油的原理进行分类,主要包括以下几种。
2.1 粘附式撇油器
该撇油器工作原理是利用对油具有粘附性质的材料(如聚丙烯、PVC和铝便是很好的吸附物质)让浮油吸附在一个运动的表面上,然后被运动部件带出水面,通过刮擦或挤压转移至贮油槽或输油泵中。这种形式的撇油器可以是旋转的盘片、鼓或刷子,也可以是吸油带、拖绳或硬毛刷。
2.2 抽吸式撇油器
这类撇油器工作原理是运用真空油槽车或小型真空设备,通过吸管连接一个撇油头,吸油的同时吸入空气,吸管口及管内空气高速流动,高速空气从水面上将油带走,然后转移到回收槽。由于吸管内的摩擦损耗,真空抽吸只是对轻质油有效,对于重质的油品儿乎是无效的。
2.3 堰式撇油器
堰式撇油器的工作原理就是通过特别设计的带折堰的堰缘使油溢入撇油器中,而水则被拦截在撇油器外。堰缘可以根据油水界面的变化而在水的作用下在垂直方向上调整,溢油通过堰缘不断进入收油器的腔体中,大多数堰式撇油器是通过自调节型的堰缘来完成的,它可以随泵的流量而或高或低。
2.4 其它的撇油器【3】
有些撇油器是利用过滤、机械截留以及吸附的原理工作的,例如油拖网等,随着油水的流动,油水一起进入网袋中,由于油的粘滞性被截留下来,水则通过网眼流出,而油则被截留下来。
b.化学法
现场焚烧也是一种有效的溢油处理技术, 可用于海上泄漏时快速有效地清除水面上的大量油品。现场焚烧是操作性强的溢油处理技术, 应用时需要界定可能漫