浅谈海上溢油危害和控制方法

浅谈海上溢油危害和控制方法
摘要：近年来，海上溢油事故频频发生，对海洋生态和环境造成巨大的危害。

针对不同的溢油事故，选择有效的溢油控制方法对防止事故的进一步危害有着非常重要的作用，本文通过三个方面对海上溢油控制方法的介绍及对比优缺点，对如何选择溢油控制方法进行分析并总结，为海上溢油事故的治理提供参考。

关键词：海上溢油危害控制方法回收
一、前言
海洋运输是世界原油贸易最主要的运输形式，在原油运输、装卸过程中，原油泄漏事件时有发生，而且由于石油开采技术正向深海方向发展，海上作业导致的油品泄漏事故成为重要的海洋污染的源头。

随着科学技术日新月异发展，海洋运输技术和海洋开发技术也得到了长足的进步，发生海上溢油事故的可能性也相应加大了。

高频发生的溢油事故不仅造成了严重的能源浪费，同时海洋生态和环境也遭到严重的破坏[1]。

2010年4月，墨西哥湾的―深水地平线‖钻井平台发生爆炸、井喷事故，两天后沉入墨西哥湾，造成约490 万桶原油泄漏，产生大面积溢油，近1500 公里海滩及十余万平方公里海洋受到污染[2]。

2010年7月，大连市新港附近输油管道发生爆炸造成多达 6 万吨重质原油泄漏至中国东北沿岸海域，污染了周边183 平方公里海域。

还有，2011年6月，发生在渤海湾蓬莱19-3 油田原油泄漏事故，原因是 2 号平台在注水的时候压力过大把地层挤破造成的，此次事故导致840 平方公里的海域降至 4 类，对海洋生态和环境造成严重污染。

这些事故又使得海上溢油事故再一次成为公众关注的焦点。

二、海上溢油的危害
海上溢油危害通过总结，分以下三方面进行论述[3]。

1.造成海洋生态系统的危害
危害植物（海草、微生植物、海生植物等）、动物（鱼类和贝类、海底微生物、海鸟等）的生存和繁衍，以及对海洋食物链的危害等；
2.造成环境的危害
污染了土壤、表层水，同时对沉积、沉降和沉淀的过程的危害，以及危害了大气循环等；
3.造成经济、社会的危害
其中包括工业、商业、渔业、旅游业的损失，影响人类的生活方式、健康和安全等。

此外，海上原油泄漏危害的重要特点是影响的长期性[4]。

清理海上溢油可能相对比较迅速，但原油泄漏对环境的潜在影响则取决于原油泄漏的严重性、原油的类型和性质以及海洋环境和生物对原油的敏感性。

原油污染海域的环境恢复大多数情况下一般需要2～10 年的时间，更为严重的的需要10～20 年，比较典型的是发生在意大利的Haven 事件。

通过测定鱼类和贝类体内的生物学指标，发现在Haven 事件之后的10 年，原油对污染海域的影响依然十分明显。

三、海上溢油控制方法
石油泄漏事故发生后，首先需要对海面溢油进行复杂的定位、定量测定，主要使用激光技术、遥感技术对海面溢油表面积的位置、大小和溢油厚度进行测定，然后利用海上溢油控制方法进行消除油污染的工作[5]。

就目前来讲，大致可以
分为以下三种：物理技术，化学技术，生物技术。

1.物理技术
就目前而言，用来消除海面和海岸油污的最有效的方法，主要是物理法和机械装置除污法。

而物理法是二者中的首选方法，它可以使环境不受进一步的污染，但是其也有一定的局限性，既不适应于消除乳化油。

目前常用的物理技术主要有以下几种[6]。

1.1清污船
目前有很多溢油回收装置，主要有斜板式、吸引式、堤堰式等等，这些方法视溢油量大小、溢油类别、溢油所用时间长短以及海况、作业船的功能等因素来定。

有的溢油回收装置可以完成1000吨的海水清除任务，其回收能力可以随着海况和气象条件的变化会有所不同，变化比较大，有时候甚至会下降20～90%，更有甚者，几乎起不到清除作用。

因此，在很多情况下，清污船只能在平静的海域内作业，目前尚无能够全天工作的溢油回收装置。

1.2围油栏
当发生石油泄漏，污染到海水时，首先将石油用围油栏围住，不让其进行扩散，然后再想办法尽可能地回收。

目前，有很多中围栏，比较常见的是乙烯柏油防水布制作的带状物围油栏。

在浮油的控制措施中，围油栏是最常用的设备，在―深水地平线‖事故中，英国石油公司就曾经向中国青岛一家公司紧急订购围油栏。

围油栏主要是由浮体、垂帘和重物三部分组成。

浮体部分是漂浮在水面上，可以阻止溢油越过，垂帘部分在浮体的下面，形成围栏，阻止油从下面溢走，重物部分在垂帘下面，用来保持整个围油栏垂直稳定的。

在浪比较大的情况下，围油栏使用比较困难，效果也不佳，因此，围油栏一般不用于外海作用，一般在港湾内使用。

1.3吸附剂法
此法只要是采用具有良好的亲油性地材料，对海面的溢油进行吸附回收。

目前主要采用高分子材料和无机材料作为原料制作吸油材料，高分子材料有乙烯、聚丙烯、聚酪、聚氨酚等，无机材料有硅藻土、珍珠岩、浮石等。

譬如，瑞典采用了一种利用纺织工业废物制成的粉末吸油剂，吸油效果极佳。

又比如美国使用的一种羽毛枕头，重约200g，在短短的15分钟内吸收重约3.5kg的溢油，而且可以重复使用。

但是吸附剂唯一的缺点就是只能用于浅水溢油量少。

1.4撇油法
运用各种撇油装置回收，包括狐尾式、带式、多片刮板式、水下抽吸式、倾斜板式、刮板式撇油器。

但是，在油层比较薄的情况下不适用，只适用于油层较厚的情况下，回收后海面上会有残留油污，不能完全回收。

此外，物理技术还有沉淀法和磁性分离法。

2.化学技术
2.1燃烧法
这种方法经济适用且不需要复杂的装置，只需在油面上洒上化学物品，然后通过点火引燃、助燃来焚燃漂浮在水面上的溢油。

这种方法的优点是可以彻底清除水面溢油，但缺点是燃烧得到的产物会污染海洋生态系统，燃烧产生的浓烟污染大气[6]。

2.2分散剂法
分散剂的主要成分是界面活性剂，它由两种基团组成——亲油基团和亲水基
团。

分散剂与海面溢油接触后，由于亲油基团的作用，它能够吸引油，而且降低了油水之间界面张力，如此油在水面上形成了O/W型乳状液，这样溢油经乳化分散后油粒径大大减小了，仅为1-5μm。

通过分散剂的作用后，油的表面积大大增加，使得油和海水得到了充分混合，被水中溶解氧氧化或被微生物降解将更为容易。

分散剂的作用效果很大程度上依赖于外界条件，而且对于溢油的厚度也有所要求，在薄油膜上使用分散效果较好，对于高粘度油和―巧克力奶油冻‖这样的溢油状况是几乎没有作用的。

通过长期的观测和研究表明，分散剂的毒性以及使用后引发的二次污染问题，大多数沿海国家对于使用这种方法都持慎重态度[7，8]。

但是近年来，有关低毒性、高效率且对高粘度重质油的研究工作取得了很大的进展，因此分散剂的使用逐渐让人们得到认可。

2.3凝油剂法
凝油剂是一种化学药剂，它的作用机理是凝油剂加入溢油后，溢油凝结为粘稠物或果冻状物，这种凝结物利于回收。

优点是毒性较低，溢油可回收，而且对于海况要求不高，可以有效阻止油品的扩散，提高上述物理方法的使用效率，例如围油栏和回收装置。

这种方法相对于其他方法具有其独特性和优点，近年来各国都先后开展了广泛的研究、实验和发表了大量的专利。

另外，研究出的部分产品已投入了实际应用。

此外，化学技术还有交联剂法。

3.生物技术
利用天然微生物加入到溢油中，经过复杂的生物降解，能够将油品中的大分子烃类降解为小分子烃类，再通过化学作用，最后完全氧化成CO2 和H2O。

作用原理如下表达式所示[9]：
目前，生物技术的优点是效率高、经济适用、无二次污染等，一些溢油事故在海面上形成较薄的油膜，此时利用机械法无法清除和使用化学技术受限，生物技术就可以处理这种的溢油事故。

相反，生物技术的缺点是对于大规模溢油事故造成较厚油膜的情况时，适用这种技术会使营养和氧气供应量不够，进而抑制细菌的健康生长，使得微生物的净化作用受到了限制。

生物技术分为两类：菌种法和营养法。

3.1菌种法
菌种包括细菌、酵母菌、真菌等，利用菌种法能高效降解石油烃的微生物来降解海面溢油，主要采取的形式是超级细菌和混合菌群法两种。

使用这种方法的缺点是遇到海面风浪大时将会影响菌种的降解效果。

3.2营养剂法
四、结论
1.海上溢油事故对海洋生态系统、环境、经济和社会造成严重危害，且危害具有长期性。

因此，应建立全面的应急预案和应急措施，有效快速地处理海上溢油事故，预防溢油事故扩大。

2.选择溢油处理方法时，首先应综合考虑溢油地点、溢油性质、溢油规模、海况等因素，根据分析结果，综合性选择处理方案。

一般情况下，发生海上溢油事故后，先撒布凝油剂，防止溢油的进一步扩散。

然后用围油栏围住溢油，接着用吸附剂或是撇油装置将围住的油回收，残留的油膜采用生物技术进行浮油清除。

对于深海溢油或恶劣海况区域，根据实际情况采用分散剂或燃烧法进行处理。

参考文献
[1]林建，朱跃姿，蔡俊清等.海上溢油的回收及处理[J].福建能源开发与节约，2001.1：6～8.
[2]王祖纲，董华.美国墨西哥湾溢油事故应急响应、治理措施及其启示.国际石油经济，2010.
[3]朱姝霖.海上溢油事故影响及处理分析.航海实操.
[4]Mark F. Kirby and Robin J. Law，―Accidental spills at sea – Risk，impact，mitigation and the need for co-ordinated post-incidentmonitoring，‖Marine Pollution Bulletin，vol. 60，pp. 797-803，June2010. （references）
[5]崔源，郑国栋，栗天标等.海上石油设施溢油风险管理与防控研究.油气田环境保护，2010.20（1）：29～32.
[6]柳婷婷，田珊珊.海上溢油事故处理及未来发展趋势.中国水运，2006.11（4）：27～29.
[7]倪科军.海洋水体油污染处理[J].职教与成教，2005.113～114.
[8]陈尧.中国近海石油污染现状及防治.工业安全与环保，2003.29（11）：20～23.
[9]易绍金，向兴金，肖稳发.海面浮油的生物处理技术.油气田环境保护，2002.12（2）：4～6.。